如何計算輻射劑量?
如何計算輻射劑量?
林家輝
2026年8月
在輻射防護的角度,有效劑量用作評估電離輻射對人體的影響,單位為希沃特(希),但有效劑量不能直接測量,需透過以下不同概念推算出來:
吸收劑量
電離輻射經過物質時,它的能量會被吸收,稱為吸收劑量,單位為戈瑞,等同於焦耳/公斤。吸收劑量可以被儀器直接測量,以現時天文台的輻射監測網絡為例,天文台使用高壓電離室測量環境中伽馬射線被空氣吸收的劑量率。
當量劑量
在同等的吸收劑量下,不同的電離輻射對人體也有不同的影響。以卡路里為比喻,同重量的脂肪比蛋白質提供更多熱量。同理,阿爾法粒子對人體器官或組織造成的影響比同等吸收劑量的伽馬射線為高,當評估不同種類輻射對人體個別器官或組織的影響時,便需要考慮不同輻射的權重因子(表一)。當量劑量是吸收劑量乘以輻射權重因子後計算出來的結果。
| 輻射種類 | 輻射權重因子 |
|---|---|
| 貝他粒子 | 1 |
| X射線和伽馬射線 | 1 |
| 阿爾法粒子 | 20 |
| 中子 | 由 2.5 至 20.7(視乎能量而定) |
表一 國際放射防護委員會建議的輻射權重因子[1]
有效劑量
當人體多個器官或組織同時被輻射照射時,各器官或組織對輻射引起的生物效應也有不同敏感度,因此去評估輻射對人體的總影響時需要考慮不同組織的權重因子(表二)。有效劑量是各器官或組織的當量劑量乘以相關權重因子後的總和,量化電離輻射對人體的健康風險。
| 人體組織或器官 | 組織權重因子 | 組織權重因數的總和 |
|---|---|---|
| 骨髓(紅), 結腸, 肺, 胃, 乳腺, 其餘組織* | 0.12 | 0.72 |
| 性腺 | 0.08 | 0.08 |
| 膀胱, 食道, 肝, 甲狀腺 | 0.04 | 0.16 |
| 骨表面, 腦, 唾腺, 皮膚 | 0.01 | 0.04 |
| 總計 | 1.00 | |
| *其餘組織: 腎上腺, 外胸區, 膽囊, 心臟, 腎, 淋巴結, 肌肉, 口腔粘膜, 胰腺, 前列腺, 小腸, 脾, 胸腺, 子宮/子宮頸 | ||
表二 國際放射防護委員會建議的組織權重因子[1]
當病人接受醫療輻照(如:X光、電腦掃描)時,專業人士可從輻射種類、強度及受照射的器官和組織,準確計算有效劑量, 釐定相關風險。而天然本底輻射雖無處不在,且受環境因素影響,但科學家仍可透過分析不同的照射途徑及人們的生活習慣,利用假設模型估算天然本底輻射的劑量。世界各地平均而言,每年人均接受的輻射劑量有80%來自天然本底輻射,其餘主要來自醫療[2]。
參考資料:
[1] 二零零七年建議書(第103號刊物) ,國際放射防護委員會,2007年
[2] 輻射影響與源,聯合國環境規劃署,2016年
[1] 二零零七年建議書(第103號刊物) ,國際放射防護委員會,2007年
[2] 輻射影響與源,聯合國環境規劃署,2016年