輻射知多少？－Vemmaの夢想綠色小屋

輻射物理 Radiation Physics

輻射的量度單位和生物效應
Units of Radiation Measurement and Biological Effects

侖琴 roentgen (R)

● 根據輻射真正的吸收量去測量輻射的電離能力。
● 嚴格來說，侖琴roentgen(R)只用於X- 或 γ- 的輻射上。
● 相等於在每公斤空氣裡會產生2.580×10-4C (正或負)電荷的離子。
● 而照射率的單位通常是R h-1 或 mR h-1。

居里 curie (Ci) - 其定義為 1 克純鐳 (radium)的放射性，即是每秒有 3.71×1010 次的蛻變。

拉德 rad 是吸收劑量 (absorbed dose) 的單位，它相等於 0.01 J kg-1 能量的吸收，但與被輻照的物質無關。

rem (Roentgen Equivalent Man 人體侖琴當量)

已慮多樣的輻射類型對不同生物學影響。

一劑量的任何輻射所產生的相同生物效果都相等於一侖琴的Ｘ光射線．

它是吸收劑量(以rads量度)，以任何更改的因素，(例如：品質因素 (quality factor QF) 或相對生物效應 (relative biological effectiveness RBE) 及劑量分佈的因素 (distribution factor DF) 或相對破壞因素 (relative damage factor RDF) 等三者的乘積。

劑量當量可以寫成為以下的表示方法：

劑量當量（rems）＝吸收劑量 (rads) × QF × DF

其國際單位為，１rem ＝0.01Sv (希沃特 sievert)，1 rad (拉德) ＝0.01Gy (戈 gray) , 1 Gy = 1 Jkg-1

品質因素 (quality factor QF ) 計及輻射透過身體時會失去多少的能量，它以每單位經過的路徑去量度。所以如果由另一個D rads輻射所產生的劑量，可以產生相等於d rads X-光所產生的生物學效果，那麼這個D rads可以說有 ^d/_D 的品質因素QF。這即是X-rays所具有的品質因素值(QF=1)，而有高的QF值的輻射相對地會產生更高的生物損壞。

表一：不同類型的輻射所相對的生物效能

輻射	QF
X-光 γ-輻射 β-粒子熱中子中子, 0.1-10 MeV 質子 α-粒子	1 1 1 5 10 10 20

分佈因素 distribution factor (DF)
計及輻射可能不是平均分配在身體上，所以整個身體的輻射的分佈因素是一，即DF=1。它亦計及不同的身體器官會有不同的影響，所以當輻射落在容易受損的地方相等於整個身體受損。

最大許可的輻射劑量 Maximum permissible radiation doses
這是有關成人暴露在他們的工作環境中作出的指引。以現今的知識來說，這最大的劑量只有輕微機會可以產生嚴重的身體或遺傳損壞。

● 遺傳損害能夠造成突變。
● 軀體效應可能是皮膚損害，由於生殖器官的照射所引致的暫時或永久不孕，及可能延遲出現的各類疾病，例如眼睛的白內障、骨癌、貧血、血癌和癌性腫瘤等增加機會；還有過早老化和短壽。

表二:每年最大許可劑量的指引值(包括必須的醫療照射)

照射類型	最大的許可劑量 (mSv/y)
輻射工人：
整個身體，生殖器官，眼睛的晶狀體	50
整個身體的皮膚	300
手及腳	750
一般人口：
整個身體	5
生殖器官	1.7

表三:相等於美國個人每年有效的劑量的估計

來源	美國人口每年有效的等同劑量 (mSv)
天然輻射：
宇宙射線	0.280
陸地的	0.280
身體內	0.390
吸入的氡	～2.000
由人類活動的輻射：
職業	0.009
核子燃料週	0.0005
消費者產品	0.05-0.13
自然環境	0.0006
醫學的：
診斷的X光	0.39
核子醫療	0.14
總計	3.6

在指定最大許可輻射劑量的同時﹝見表二﹞，必須兼顧四個身體重要部份所受的影響：

● 製造血的器官
● 生殖器官
● 眼睛的晶狀體，及
● 皮膚

劑量(rem)	生物性的破壞
50	輕微短暫的血變化，但未必會造成嚴重的永久影響。
100	疲勞及可能嘔吐，在血中有明顯的變化及縮短壽命。
400	能在兩星期內死亡，而半數會在短期內去世。