用什么物理量描述x射线

A. x射线属于物理学的哪一种 是激光物理学吗

X射线属于光学范围。光学（optics）是物理学的重要分支学科。也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说，光学是关于光和视见的科学，optics词早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。而今天常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示，以及与物质相互作用的科学，着重研究的范围是从红外到紫外波段。它是物理学的一个重要组成部分。
光学是研究光的行为和性质的物理学科。光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组来描述；同时，光具有波粒二象性，光的粒子性则需要用量子力学来描述。
X射线是量子光学的研究对象。1900年，普朗克在研究黑体辐射时为了从理论上推导出那时他已经得到的与实际相符甚好的经验公式，大胆提出了与经典概念迥然不同的假设，即组成黑体的振子的能量不能连续变化，只能取一份份的分立值：0，hv，2hv，…，nhv，其中n为正整数，ν为振子频率，h为普朗克常数，其值为6.626×10－34J·s。1905年，爱因斯坦在研究光电效应时推广了普朗克的上述量子论，进而提出了光子的概念。他认为光能并不像电磁波理论所描述的那样把能量分布在波阵面上，而是集中在所谓光子的微粒上。这种微粒仍保持着频率的概念，频率为ν的光子具有能量hν。在光电效应中，当光子照射到金属表面时，一次为金属中的电子全部吸收，而无需电磁理论所预计的那种累积能量的时间，电子把这能量的一部分用于克服金属表面对它的吸力即作逸出功，余下的就变成电子离开金属表面后的动能。由此认识到一个原子或一个分子能把它的能量转变成电磁场辐射或从该场中获得能量，但只能以光子hν为单位来进行。
光的波动和光（量）子的二象性是光的本性。光子、电子、质子、中子等微观客体的波粒二象性是形成量子力学的重要基础。从这种光子的性质出发来研究光的本性以及光与物质相互作用的学科即称为量子光学，它的基础主要是量子力学或量子电动力学。关于光在分子、原子中的产生与消失，不仅是光的本质问题，还关系到分子、原子的结构。从实验上验证和从理论上论述这类问题，是光学的一个分支，称光谱学。
光的波动和光（量）子的二象性是光的本性。它表现的宏观世界中连续的波动和微观世界中的不连续的量子，在经典物理学简化的机械概念中是互相排斥的，而客观实际上，它们是统一的。后来不仅从理论上而且也从实验上无可争辩地证明了：但光有这种两重性，微观世界的物质，包括电子、质子、中子和原子，它们虽是颗粒实物，也都有与其本身质量和速度相联系的波动的特性（见波粒二象性）。
上述光的量子理论促进了近代物理学的发展。此外，在运动媒质的光学现象的研究中，19世纪80年代用迈克耳孙干涉仪测量由同一光束分成相互垂直的两个方向光速的差异，其结果显示光速是不变的（见迈克耳孙－莫雷实验），成为爱因斯坦狭义相对论的实验基础，这一事实也是近代物理中十分重要的成就。因此，光学学科中的研究成果对于量子力学和相对论的建立起了决定性的作用。上述两大学说构成了现代物理学乃至现代科学技术的理论基础。

B. 请问X射线的济量:1GY等于多少mGY

X射线量用戈瑞(Gy)或毫戈瑞(mGy)表示。1戈瑞等于100拉德。1Gy等于1000mGy。

C. 放射性的物理量和单位

放射性测量使用的物理量和单位，采用国际辐射单位。在辐射安全监测中常用的单位有活度、照射量、照射量率、吸收剂量、吸收剂量率、当量剂量和有效剂量。

10.1.4.1 放射性活度

在给定的时刻，某一特定能态的一定量的放射性核素N的活度A是dN除以dt所得的商，其中dN是在时间间隔dt内由该能态上发生自发核跃迁数的期望值

环境地球物理学概论

活度单位名称为贝可（勒尔），表示为Bq。它表示每秒核转变数（或衰变数），称Bq。1Bq表示放射性核素每秒衰变一次。

10.1.4.2 照射量

照射量是描述X或γ射线辐射场的物理量，以空气为介质，以X或γ射线产生的电离电量为标准。

照射量X是指X或γ辐射在质量为dm的空气中电离释放出来的全部电子（包括正、负电子）被空气完全阻止时，在空气中产生出来的一种符号的离子的总电荷的绝对值dQ除以dm。

环境地球物理学概论

照射量单位为C/kg（库／千克）。

过去照射量的专用单位为R（伦琴），1 R是指在0.001 293 g空气中形成的任何一种符号（正或负）离子的总电荷为1 CGSE（Q）时X或γ射线的照射量。

环境地球物理学概论

伦琴和库仑每千克的换算关系为

环境地球物理学概论

10.1.4.3 照射量率

照射量率为dt时间内照射量的增量dX除以dt

环境地球物理学概论

照射量率的单位为C／（kg·s）（库／千克·秒）；以前使用的单位为R/s；或R/h。

10.1.4.4 吸收剂量

吸收剂量是剂量测定常用的基本物理量，单位为戈，符号为Gy。

任何电离辐射授予质量为dm的物质的平均能量dE除以dm所得的商。

环境地球物理学概论

1 Gy=1 J/kg（焦／千克）

10.1.4.5 吸收剂量率

吸收剂量率是吸收剂量对时间的导数。

环境地球物理学概论

吸收剂量率的单位为Gy/h（戈/时）。

10.1.4.6 剂量当量

剂量不能完全满足辐射防护使用的要求，因为不同类型的电离辐射对人体组织的损伤效应是不同的。因此，按某种组织或器官平均的吸收剂量，乘以辐射权重因子，以考虑给定类型的辐射在诱发健康效应中的效能。由此获得的量，称为剂量当量。

已知辐射随机效应的概率不仅依赖于吸收剂量，而且还依赖于产生这个剂量的辐射的种类与能量。在组织T中的剂量当量可表示为

环境地球物理学概论

式中ω_R为辐射权重因子。对于各类射线的数值，列于表10.1.5中。

当量剂量的单位为希（沃特），符号（Sv）；即焦耳每千克，J/kg。

10.1.4.7 有效剂量

在单个器官或组织受辐照时，使用剂量当量这个量，但由给定的剂量当量产生有害随机性效应的可能性是随器官和组织而异。因此，每个器官和组织所受的剂量当量乘以组织权重因子，以考虑器官的辐射敏感性。个人所有受照组织的加权剂量当量之和称为有效剂量。

环境地球物理学概论

式中ω_r为组织权重因子（表10.1.6）。

表10.1.5 辐射权重因子ω_R

表10.1.6 组织权重因子ω_r

有效剂量的单位与吸收剂量的单位相同，即焦耳每千克（J/kg），名称可使用希（沃特）（Sv），以避免与吸收剂量单位（Gy）混淆。

D. 放射性测量单位

1.放射性物质的含量单位

岩石、矿石或其他固体物质中的放射性物质含量,用每克物质中含有多少克放射性物质的百分数或百万分数表示,如%(10^－2)、ppm(10^－6)、ppb(10^－9),这种表示方法通常称为“质量分数”,在一般的地球化学类文献或正规期刊中用ω_B来表示,其中B是元素符号。这些单位适用于一些长寿核素,如²³⁸U、²³²Th、⁴⁰K等。

2.放射性强度(活度)单位

在国际制单位(SI)中放射性强度(活度)采用每秒钟内的衰变数,命名为“贝可勒尔”简称“贝可”(Bq),即每秒衰变一次,称为1Bq。

过去使用的专用单位是居里(Ci),指在1s中产生3.7×10¹⁰次衰变的放射性强度。通常用它的派生单位,即

1毫居里(mCi)=3.7×10⁷Bq

1微居里(μCi)=3.7×10⁴Bq

1爱曼(em)=1×10^－10居里/升(Ci/L)=3.7Bq/L

爱曼用来表示液体或气体中的射气(Rn、Tn等)浓度,它经常用于射气测量。所以射气测量俗称“爱曼测量”,相当于长度测量俗称为“米数测量”一样。

克镭当量是一种γ放射量的单位。因这单位较大,所以常取它的千分之一——“毫克镭当量”来计量。毫克镭当量的定义是：若任何放射性物质的γ射线在空气等效电离室中所产生的电离度,与1mg镭及其衰变产物达到平衡时,在完全相同的情况下所产生的电离度一样,那么,这种γ放射性物质的放射量就称为1mg镭当量。

3.照射量(X)的单位

照射量(X)是以X射线或γ射线辐射产生电离的本领而做出的一种量度,用来表示X射线或γ射线辐射源在空气中形成的辐射场。在国际制单位中,它的单位为库仑/千克(C/kg)。

过去使用的专用单位是伦琴(R)。1伦琴γ射线指的是这样的照射量,它通过0.001293g(体积为1cm³)空气时,在正常温度和气压条件下能产生一个静电单位电量的正负离子对,它相当于在空气中产生2.08×10⁹离子对/cm³,或者1.609×10¹⁵离子对/g。

照射量的定义式是

放射性勘探技术

式中：dQ——电荷量微分；

dm——空气质量微分。

伦琴与库仑/千克的关系式是1C/kg=3.876×10³R,1R=2.58×10^－4C/kg。

4.照射量率(

)的单位

照射量率(̇X)的定义是单位时间内的照射量。它的定义式是

放射性勘探技术

在国际制单位中,它的单位为安培/千克(A/kg)或库仑/(千克·秒)[C/(kg·s)]。

在工程上,过去经常使用的照射量率单位是伦琴/小时(R/h),或其派生单位微伦/小时(μR/h),并且称1μR/h为l伽马(γ),这种用法现已被国际单位制取代。其换算关系为

1γ=1μR/h=10^－6R/h=10^－6×2.58×10^－4C/(kg·3600s)=7.17×10^－14C·kg^－1·s^－1

注：由于国际单位制使用起来很不方便,而铀矿普查和勘探中经常使用γ作为照射量率的常用单位,所以本书也这样使用。由于γ射线可以用于铀矿普查,γ又是衡量照射量率的单位,所以生产单位通常将“铀矿勘查”称“γ普查”“γ详查”；类似于氡气测量称“爱曼测量”。在γ普查仪器FD-3013B等仪器中,通常用“μR/h”表示仪器处于测量0.04MeV以上的γ射线状态。

必须指出,在放射性测量的国际交流中(外文书刊或国际会议)必须使用国际单位制。

1mg镭的点源与其衰变产物平衡,当用0.5mm铂层作外壳时,在距它1cm处能产生8.4R/h的照射量率。这个数值称为镭的γ常数,记作K_γ。已知K_γ,根据下式可以计算镭点源任意质量m(单位为mg)在任一距离r(单位为cm)处的照射量率：

放射性勘探技术

由式(3-1)计算的照射量率单位是γ。

例如,0.1mg镭源在1m远处的照射量率为

放射性勘探技术

5.辐射吸收剂量

照射量可以用辐射对空气的剂量效应来衡量,但不适用于辐射对人体组织的能量沉积。因此引入辐射吸收计量。在国际单位制(SI)中使用的吸收计量单位是：戈瑞(Gy)。它的定义是：辐射在1kg介质中形成1J的能量沉积,即

1Gy(戈瑞)=1J/kg(焦耳/千克)；1Gy=100rad(拉德)

注：拉德(rad)是以前使用的单位,现在仍然被广泛使用。

6.剂量当量

剂量学中发现,0.01Gy的快中子(能量在0.5～10MeV之间的中子)吸收剂量产生的生物学损伤与0.1Gy的γ射线辐射吸收剂量产生的生物学损伤相同,为此提出了能反应特定类型辐射引起损伤能力的品质因素Q乘以吸收剂量,构成剂量当量。现在用的国际单位制(SI)单位,是希(沃特)(Sirvert),符号是Sv。过去使用的单位是雷姆(rem)。

剂量当量(希)=吸收剂量(戈瑞)×Q

品质因素Q值：对X射线、γ射线和β射线是1；热中子(能量小于0.025eV的中子)是2.3；快中子是10；α粒子是20。

1Sv=10³mSv=100rem

7.剂量率

前面讲的是吸收剂量,没有时间概念。剂量率表示单位时间内的吸收剂量。所以,剂量、剂量率和时间的关系是

剂量=剂量率×时间

剂量率的单位是Sv/h、mSv/h、mGy/h。在FD-3013B型仪器中,通常用“mSv/h”表示仪器处于“剂量率”测量状态。

8.其他单位

在放射性测量中还使用了一些相对单位。如单位时间内的脉冲数,常用的单位有脉冲/秒(cps)和脉冲/分(cpm)；单位面积内的径迹数,径迹/mm²(j/mm²,简写为j)等。

这些相对单位不能作为放射性测量的客观、统一标准的物理量单位,但在工程物探中常用。在一些较老的仪器面板上还有标“cps”和“cpm”的(如FD-3014γ能谱仪),随着现代仪器电子化水平的提高,现在大部分都换算成γ或直接表示成质量分数(如X射线荧光仪),只有在少数α射线测量仪器上还保留有“cps”和“cpm”按钮。

E. 医学上用什么表示x射线的强度和硬度

x射线的强度和硬度中管电流表示强度，管电压表示硬度。

医学上的X光辐射属于危害性较大的电离辐射，但是轻微的辐射量不具备致癌作用，并且X光辐射的能量较低，人体会通过新陈代谢的方式进行修复，并不会长期留存在体内。

X光的辐射剂量较低，甚至可以认为是处于安全范围的，通常致癌性不大，如果能够正确利用X光检查，往蔽橘往是收益大于风险的。

比如X光照射可以了解车祸病人的骨折情况，加快确诊与治疗的速度，有效的挽救患者性命，又比如同是医疗检查项目的CT检查，也存在轻微辐射量，但是危害性较小，并有效的解决了脑部疾病难以诊断的问题。

所以我们应该理性的看待医疗上的X光、CT检查等具有轻微辐射的检查项目。

(5)用什么物理量描述x射线扩展阅读：

做X射线时的注意事项：

1、进入检查室以前要除去身上的金属物品，防止金属物品影响诊断结果，避免短斗哗时间内要重复拍摄。

2、尽可能选择辐射量较小的项目，比如能用X光检查的时候就不用CT检查。

3、青少年接受X射线会影响生长发育，所以不可以把X光检查列宏销团为青少年常规检查项目，而孕妇在妊娠期也要减少X光照射次数，最好不要超过两次。

4、X光检查时应该在防护门外等候，如果需要家属陪同时，要给家属做好防护措施。