跳至主要內容

如何计算辐射剂量?

如何计算辐射剂量?

林家辉
2026年8月

在辐射防护的角度,有效剂量用作评估电离辐射对人体的影响,单位为希沃特(希),但有效剂量不能直接测量,需透过以下不同概念推算出来:
吸收剂量
电离辐射经过物质时,它的能量会被吸收,称为吸收剂量,单位为戈瑞,等同于焦耳/公斤。吸收剂量可以被仪器直接测量,以现时天文台的辐射监测网络为例,天文台使用高压电离室测量环境中伽马射线被空气吸收的剂量率。
当量剂量
在同等的吸收剂量下,不同的电离辐射对人体也有不同的影响。以卡路里为比喻,同重量的脂肪比蛋白质提供更多热量。同理,阿尔法粒子对人体器官或组织造成的影响比同等吸收剂量的伽马射线为高,当评估不同种类辐射对人体个别器官或组织的影响时,便需要考虑不同辐射的权重因子(表一)。当量剂量是吸收剂量乘以辐射权重因子后计算出来的结果。
辐射种类 辐射权重因子
贝他粒子 1
X射线和伽马射线 1
阿尔法粒子 20
中子 由 2.5 至 20.7(视乎能量而定)
表一 国际放射防护委员会建议的辐射权重因子[1]
有效剂量
当人体多个器官或组织同时被辐射照射时,各器官或组织对辐射引起的生物效应也有不同敏感度,因此去评估辐射对人体的总影响时需要考虑不同组织的权重因子(表二)。有效剂量是各器官或组织的当量剂量乘以相关权重因子后的总和,量化电离辐射对人体的健康风险。
人体组织或器官 组织权重因子 组织权重因数的总和
骨髓(红), 结肠, 肺, 胃, 乳腺, 其余组织* 0.12 0.72
性腺 0.08 0.08
膀胱, 食道, 肝, 甲状腺 0.04 0.16
骨表面, 脑, 唾腺, 皮肤 0.01 0.04
总计 1.00
*其余组织: 肾上腺, 外胸区, 胆囊, 心脏, 肾, 淋巴结, 肌肉, 口腔粘膜, 胰腺, 前列腺, 小肠, 脾, 胸腺, 子宫/子宫颈
表二 国际放射防护委员会建议的组织权重因子[1]
当病人接受医疗辐照(如:X光、电脑扫描)时,专业人士可从辐射种类、强度及受照射的器官和组织,准确计算有效剂量, 厘定相关风险。而天然本底辐射虽无处不在,且受环境因素影响,但科学家仍可透过分析不同的照射途径及人们的生活习惯,利用假设模型估算天然本底辐射的剂量。世界各地平均而言,每年人均接受的辐射剂量有80%来自天然本底辐射,其余主要来自医疗[2]
参考资料:
[1] 二零零七年建议书(第103号刊物) ,国际放射防护委员会,2007年
[2] 辐射影响与源,联合国环境规划署,2016年