四、傳能線密度和相對生物效應
(一)傳能線密度(linear energy transfer,LET)
LET是反映能量在微觀空間分布的物理量,以L△表示。
L△=(dE/dl)△
式中dl是帶電粒子的物質中穿行的路程,以微米計;△是能量截止值、以eV為單位。只有能量轉移小于△的碰撞才有意義;dE是在dl路程內(nèi)能量轉移小于△的歷次碰撞造成的能量喪失的總和。
所以,傳能線密度是帶電粒子在物質中穿行單位路程時,由能量轉移小于△的歷次碰撞所造成的能量損失。LET反映的是很小一個空間中單位長度(μm)路程上能量轉移的多少。醫(yī)學 全在.線提供gydjdsj.org.cn
L△的SI單位是“焦耳每米”(J·m-1),也可使用keV·μm-1。重帶電位粒子具有較高的L△值(表1-1)。高LET輻射(如α粒子、中子)比低LET輻射(如X、γ射線)的生物效應大。
表1-1 不同類型和不同能量的電離輻射的傳能線密度
輻射類型 |
粒子動能(MeV) |
傳能線密度(keV/μm) |
輻射類型 |
粒子動能(MeV) |
傳能線密度(keV/μm) |
γ-線 |
1.17~1.33 |
0.3 |
中子 |
4 |
17 |
|
8 |
0.2 |
|
14 |
12 |
X-線 |
250kVp |
3.3~3.8 |
質子 |
0.95 |
45 |
|
0.2 |
2.5 |
|
2.0 |
17 |
β-粒子 |
0.0055 |
5.5 |
|
7.0 |
12 |
|
0.01 |
4.0 |
|
340 |
0.3 |
|
0.1 |
0.7 |
α-粒子 |
3.4 |
130 |
|
1.0 |
0.25 |
|
5.0 |
90 |
|
2.0 |
0.21 |
|
27 |
25 |
。ǘ)相對生物效應(relative biological effectiveness,RBE)
由于各種輻射的品質不同,在相同吸收劑量下,不同輻射的生物效應是不同的,反映這種差異的量稱為相對生物效應(RBE)。相對生物效應是引起相同類型相同水平生物效應時,參考輻射的吸收劑量比所研究輻射所需劑量增加的倍數(shù)。通常以X線或γ線作為參考輻射,參考輻射本身的RBE=1。輻射的RBE越大,其生物效應越高(表1-2)。
表1-2 各種電離輻射的相對生物效應
輻射種類 |
相對生物效應 |
X,γ |
1 |
β |
1 |
熱中子 |
3 |
中能中子 |
5~8 |
快中子 |
10 |
α |
10 |
重反沖核 |
20 |