我们知道,辐射带有能量,辐射强度越大越容易造成损害,辐射辐射强度在不同的领域有着不同的定义方式。
在大气科学和大气物理学中,辐射强度是指点辐射源或元量辐射在单位时间内在给定方向上单位立体角内辐射出的能量;
在电力学可再生能源学科中,辐射强度是指照射到面元上的辐射通量与该面元面积之比,单位为W/m2;
在海洋科学里,辐射强度是指在给定方向的立体角元内,单位立体角离开点辐射源的辐射功率。
对核辐射相关专业术语比较陌生,常用的描述辐射强度和剂量的量和单位如下:
放射性活度:表示放射性元素或同位素每秒衰变的原子数,单位是贝克勒尔,简称贝可(Bq),这是为了纪念100多年前首次发现天然放射性物质的法国科学家贝克勒尔。1Bq的定义是每秒钟有一个原子核发生核衰变。
吸收剂量:吸收剂量是最基本的剂量学的物理量,是指射线与物体发生相互作用时,单位质量的物体所吸收的辐射能量的度量。单位是戈瑞(Gray,Gy),1Gy=1焦耳/千克。可以看出,吸收剂量是一个描述物质吸收辐射能量大小的量。空气吸收剂量率是指单位时间内单位质量的物体所吸收的辐射能量的度量,单位是Gy/h。
有效剂量:为了描述辐射所致机体健康危害的大小,定量地评价辐射照射有可能导致的风险的大小,在辐射防护评价中,人为地引入了有效剂量的概念。有效剂量的单位是希沃特(Sivert,Sv),是以瑞典著名的核物理学家希沃特的名字命名的。希沃特是个量值很大的单位,在实际应用中,通常更多地使用毫希沃特(mSv)或微希沃特(μSv),1Sv = 1000mSv; 1mSv = 1000μSv。顺便介绍一下:普通公众每年受到天然本底辐射的有效剂量为2.4mSv (世界平均值)。
γ射线剂量当量的专用单位,核辐射的强度。
辐射是无色无味、无声无臭、看不见摸不着的。不过辐射却可用仪器来探测和量度。
大约在100年前,科学家发现某些物质能放出三种射线:阿尔法α射线、贝塔β射线和伽马γ射线,统称电磁辐射。
有效剂量的单位为为希沃特(希,希弗, Sv)、毫希沃特(毫希,毫希弗, mSv)、微希沃特(微希,微希弗, μSv)。
1Sv=1000 mSv、1mSv=1000μSv
通过对电磁辐射概念的了解,我们知道电磁辐射其实是一种能量,它对环境的影响大小主要取决于能量的强弱,用来表量其强度大小的单位主要有:
(1)功率密度
指单位时间、单位面积内所接收或发射的高频电磁能量。功率密度的单位是瓦/米2(W/m2)。例如,“40瓦/米2”可以简单理解为1平方米面积上接受到40瓦的电磁能量。在高频电磁辐射环境评估时功率密度常用MW/cm2表示。
(2)功率
辐射功率越大,辐射出来的电、磁场强度越高,反之则小。功率的单位是瓦(W)。
(3)电场强度
是用来表示空间各处电场的强弱和方向的物理量。距离带电体近的地方电场强,远的地方电场弱。电场强度的单位是伏/米(V/m),在输电线和高压电器设备附近的工频电场强度通常用kV/m表示。
(4)磁场强度
是用来表示空间各处磁场的强弱与方向的物理量,它的单位是安/米(A/m)。
(5)磁感应强度
表示单位面积的磁通量,用于描述磁场的能量的强度,单位是特斯拉或高斯(T或Gs)。
1、辐照度
是一种物理参数,是在某一指定表面上单位面积上所接受的辐射能量。单位:瓦特/平方米。若为投射到一平表面上的辐射通量密度,则称为辐照度,用符号E表示,指到达一表平面上,单位时间,单位面积上的辐射能。辐照度又称为辐射通量密度(flux density),是辐亮度对立体角的积分。对辐照度进行面积积分可得到辐射功率即辐射通·量(power)。
2、辐射通量
即辐射功率,指单位时间内通过某一面积的辐射能量。
3、辐射出射度
即辐出度,若是从一表平面向外发出的辐射通量密度,则称为辐射出射度,或简称辐出度,用符号M表示,指单位时间,从单位面积上发出的辐射能。E、M的单位同为瓦特/平方米。
4、辐射亮度
假定有一辐射源呈面状,向外辐射的强度随辐射方向不同,则L定义为辐射源在某一方向,单位投影表面,单位立体角内的辐射通量。即辐射源面上一点在给定方向上包含该点的面元dA的辐射强度dI除以该面元在垂直于给定方向的平面上的正投影面积,单位为W/Sr/m2。
波长越短,辐射的光量子的能量越高.
光量子能量E=hv=hc/λ h为普朗克常数,v为频率,c为光速,λ为波长.所以光量子能量与波长成反比.
上述是波长与辐射光量子能量的关系.
但是辐射强度与波长没有绝对关系.辐射强度应该和单个光量子的能量及单位时间单位面积上辐射的光量子的数量有关.辐射强度定义为每单位波长的辐射在单位面积单位立体角度单位时间内辐射的能量总量.