这个计算器的作用
本工具可将实测的环境辐射剂量率(例如来自空气中或地表附着的放射性物质)换算为在指定天数内累积的外部有效剂量。它在 2011 年日本福岛核事故后被广泛使用,但其背后的剂量学原理是通用的,适用于任何地区。由于这里讨论的是伽马射线的外部照射,辐射权重因子取 1,因此 1 戈瑞(Gy)的空气剂量即等于 1 西弗(Sv)的有效剂量。
使用方法
填入你实测的剂量率,并选择对应单位(巡测仪的常见读数为微西弗每小时,μSv/h)。再输入照射累积的天数。最后选择你每天在户外停留的小时数。每个选项都是一个居留因子,其中已经内置了一个假设:室内剂量约为户外剂量的 40%,这一比例对应于典型的木结构房屋。
公式说明
若假设每天 24 小时全程待在户外,基础剂量为「剂量率 × 24 × 天数」。然后再乘以居留因子 \(f\) 进行修正。四个预设值分别是 1.0(户外 24 小时)、0.7(12 小时)、0.6(8 小时)和 0.5(4 小时)。它们由公式
$$f = \frac{h + 0.4(24 - h)}{24}$$计算得出,例如 12 小时即 \((12 + 0.4 \times 12)/24 = 0.70\),8 小时即 \((8 + 0.4 \times 16)/24 = 0.60\)。
计算实例
假设剂量率为 0.2 μSv/h,持续 30 天,每天约在户外停留 8 小时(因子 0.6)。换算为 Sv/h 即 \(2.0 \times 10^{-7}\)。按 24 小时计算的原始剂量为
$$2.0 \times 10^{-7} \times 24 \times 30 = 1.44 \times 10^{-4}\ \text{Sv} = 0.144\ \text{mSv}$$乘以 0.6 后得到 \(8.64 \times 10^{-5}\ \text{Sv} = 0.0864\ \text{mSv} = 86.4\ \mu\text{Sv}\)。
常见问题
如何得到年累积剂量?把天数设为 365 即可。在 0.2 μSv/h 持续不变、因子为 1.0 的情况下,约为每年 1.75 mSv,这就是广为人知的经验估算值。
为什么结果这么小?低环境剂量率下的外部剂量累积非常缓慢,因此我们同时以毫西弗和微西弗显示数值,避免只用科学计数法那样不直观。
能否修改室内 40% 这个比例?不能,这一假设已固化在四个预设值中。如果你需要自定义户内外比例,可使用公式 \(f = [h + 0.4(24 - h)] / 24\) 自行计算。