这个换算器有什么用
本工具可将以戈瑞(Gy)为单位的吸收剂量换算为以希沃特(Sv)为单位的当量剂量。戈瑞是一个物理量:1 Gy 表示每千克组织吸收 1 焦耳的能量。希沃特则是一个辐射防护量,它会按照不同辐射类型对人体造成的生物损伤程度对吸收剂量进行加权。换算依据国际放射防护委员会第 103 号出版物(ICRP Publication 103, 2007)所推荐的辐射权重因子。
计算公式
当量剂量的计算公式为 $$H = D \times w_R$$ 其中 \(D\) 是以戈瑞为单位的吸收剂量,\(w_R\) 是无量纲的辐射权重因子。光子(X 射线、γ 射线)、电子(β 粒子)和 μ 子的 \(w_R\) 均为 1,因此对这几类辐射而言,1 Gy 即等于 1 Sv。质子和带电 π 介子的 \(w_R\) 为 2。α 粒子、裂变碎片和重离子的 \(w_R\) 为 20。中子则采用一个随中子能量 \(E_n\)(单位 MeV)连续变化的函数来确定。
提示:本工具仅计算当量剂量。若要得到完整的有效剂量,还需进一步乘以各器官特定的组织权重因子(\(w_T\)),这些因子在全身范围内总和为 1,已超出单步换算工具的范围。
使用方法
先选择辐射类型,输入以戈瑞为单位的吸收剂量,即可读出以希沃特为单位的当量剂量。若选择中子,还需额外输入以 MeV 为单位的中子能量。如果你已经知道要使用的权重因子,也可以在可选的覆盖输入框中直接填入,系统将直接采用该数值。
实例演算
假设由 α 粒子产生 0.5 Gy 的剂量。α 粒子的 \(w_R = 20\),因此当量剂量为 $$0.5 \times 20 = 10 \text{ Sv}$$ 对于 2 Gy 的 γ 射线(\(w_R = 1\)),当量剂量就直接是 2 Sv。
常见问题
为什么 1 Gy 不总是等于 1 Sv?只有当 \(w_R = 1\) 时才相等(如光子、电子、μ 子)。像 α 粒子或中子这类高 LET(线性能量传递)辐射,每戈瑞造成的生物损伤更大,因此对应的当量剂量也更高。
中子应该用什么能量?用以 MeV 为单位的中子能量。根据 ICRP 2007 曲线,\(w_R\) 在约 1 MeV 附近达到峰值(约为 20),在极低和极高能量区则会下降。
这是有效剂量吗?不是。这里得到的是当量剂量。有效剂量还需要按各器官分别应用组织权重因子。