研究γ輻射場的劑量的計算和測量，γ輻射源活度的測量，減小或防止γ射線對人體損傷的措施和辦法。

　　γ射線的劑量　γ射線穿過空氣媒質時，同空氣的原子發生相互作用（見γ射線同物質的相互作用）釋放出電子，這些電子會導致空氣電離，從致電離本領的角度來描述γ射線在空氣中輻射場性質的物理量稱為照射量，用X表示。照射量的定義是光子在品質為Δm的空氣中釋放出來的全部電子（負電子和正電子）完全被空氣阻止時，在空氣中形成的同種符號的離子總電荷的絕對值除以 Δm而得的商。照射量的國際制(SI)單位是庫侖/千克(C/kg)，暫時允許同它並用的單位是倫琴( R)，1R相當於2.58×10-4C／kg。單位時間內照射量的增量稱為照射量率，用ẋ表示。

　　一個點狀γ輻射源在空間一點處造成的照射量率 ẋ〔單位C/(kg·s)〕為

，

式中A是源的放射性活度（見放射性），單位Bq，r是該點到源的距離，單位m；

是γ放射性核素的照射量率常數，單位C· m 2/kg。

　　γ射線在空氣中某點的照射量率（單位R/s）為

，

式中E是γ射線的能量，單位MeV；ø是γ射線在該點的註量率，單位m-2·s-1；(μen/ρ)a是γ射線在空氣中的質量能量吸收系數，單位m2/kg。

　　在研究γ射線的劑量時，另一個很重要的物理量是吸收劑量（見輻射劑量），用Dm來表示。在帶電粒子平衡條件下，吸收劑量D和照射量X之間存在如下關系

，

式中(μen/ρ)m是γ射線在物質中的質量能量吸收系數，f是由以R為單位的照射量換算為以戈瑞(Gy)為單位的吸收劑量的換算系數(Gy/R)。

　　γ射線劑量的測量　用於測量γ射線劑量的儀器有電離室、正比計數器、閃爍計數器、化學劑量計、膠片劑量計、熱釋光劑量計及熒光玻璃劑量計等。用標準儀器或標準源對上述劑量計進行刻度以後，都可以測量照射量和吸收劑量。測量γ射線照射量的標準儀器是自由空氣電離室（又稱標準電離室）。對於能量較高的γ射線經常采用空腔電離室。

　　γ射線的防護　γ射線有很強的貫穿本領，在操作γ放射性物質時，一般需要進行屏蔽，以減小對人身的損傷。常用的屏蔽材料有鐵、鉛、混凝土等重材料。γ射線穿過物質時近似地服從指數衰減規律。因而通過屏蔽層後的劑量可用下式表示

式中D是屏蔽層外的劑量，Do是無屏蔽層時同一點的劑量，B是γ射線在屏蔽層中的劑量積累因子，它是一個無量綱的量，表征γ射線在屏蔽層中因多次散射而造成的次級γ射線積累的結果，與屏蔽層的厚度ⅹ(單位cm)和材料有關。μ 是γ射線在屏蔽材料中的線衰減系數(單位cm-1)。

　　兩種不同材料疊在一起的組合屏蔽層的積累因子可近似地按下列辦法考慮。①若組合的方式是輕材料（兩種材料中較輕的一種）靠近放射源一側，重材料靠近觀測點一側（簡稱前輕後重），組合屏蔽層的積累因子等於與之同等厚度（以平均自由程表示）的重材料的積累因子；②若組合的方式是前重後輕，則組合屏蔽層的積累因子等於這兩層的積累因子的乘積。

　　在實際工作中為瞭節省屏蔽材料，常采用陰影屏蔽（見圖）。此種情況下除考慮透過屏蔽層的γ射線對觀測點造成的劑量外，還必須考慮γ射線由天花板、側墻壁等反射產生的散射γ射線對觀測點造成的劑量。

　　γ射線在物質中的多次散射，使得它在屏蔽層中的衰減規律大大復雜化瞭。精確的屏蔽計算必須通過電子計算機來求解γ射線穿過媒質時的輸運方程（計算方法有多項式方法，矩陣方法等），以及根據γ射線同物質發生相互作用的概率性質而發展的蒙特－卡羅法等。

　　

參考書目

　李士駿編著：《電離輻射劑量學》，原子能出版社，北京，1981。