照射量
①定義
照射量X是dQ除以dm所得的商，即
其中：dQ是光子在質量為dm的空氣中所釋放或產生的全部電子（電子和正電子）在空氣中完全被阻止所產生的一種符號離子的總電荷的絕對值。
單位：C∕kg。
照射量單位沒有專名。
照射量的非法定計量單位倫琴(R)已廢止使用。1R=2.58×10－4C∕kg。
在dQ中包括俄歇電子所產生的電離，不包括輻射過程（即韌致輻射和熒光光子）所發射的光子引起的電離。這一差別在高能情況下是顯著的，除此之外，上述照射量的定義是空氣比釋動能的電離等效。
根據定義我們可以看出：照射量X是用空氣被電離的最終結果描述光子輻射場特性的量。因此，照射量只限于用來度量X或γ輻射。可以在自由空間中確定照射量，也可以在其他物質內部某一點處確定照射量。在現有技術條件下，只有能量在幾keV到幾MeV范圍內的X或γ輻射，才能較嚴格地在“電子平衡”條件下精確地測量照射量。
照射量還可以根據光子的能注量Ψ和空氣的質量能量吸收系數（μen∕ρ）以及空氣中每形成一個離子對所消耗的平均能量W寫成另外一種形式：
其中：e是基本電荷。
根據比釋動能K的第二種公式，
其中：g是光子釋放的電子在空氣中通過輻射過程損失的能量的份額; μtr∕ρ是空氣的質量能量轉移系數。
當軔致輻射忽略不計時，在帶電粒子平衡條件下（1-g）近似等于1，照射量X與空氣比釋動能Ka的公式中只有比值（e∕W）的差別。因此，可以說，照射量X是空氣比釋動能Ka的電荷當量。
按照定義，進行X射線照射量的量值復現裝置通常采用平行板自由空氣電離室。其實物照片詳見圖13。
圖13 復現照射量的平行板自由空氣電離室
其中：dX是經時間間隔dt照射量的增量。
單位：C∕(kg·s)。
②照射量的歷史演變
照射量及其單位在歷史上經歷了多次變化。自從1895年11月X射線被發現以后，首先應用于醫學，隨后是其他領域。其后，各國物理學家和放射學家根據X射線的生物效應和物理化學效應，提出了各種不同的量度方法，如早期提出的有紅斑量，還企圖利用熒光物質在X射線照射下的發光，某些材料的變色及膠片感光程度等，但這些方法都難以穩定重復，逐漸被電離法所代替。
用電離法的量度出現過三種單位：1) 1908年法國維拉德提出用測量電離的方法來確定X射線的量，后人稱此單位為“e”單位；2) 1921年法國梭羅蒙（I. Solomon）提出R單位（1R單位的X射線在空氣中產生的電離與1g鐳元素離開電離室2cm，經過0.5mm鉑的過濾后所產生的電離相同）；3) 1923年德國本根（H. Behnken）所建議的單位，稱為倫琴單位，也用符號R，此單位是以1cm3的空氣受到X射線照射后，在空氣中產生的電離電荷為基礎的，實質上就是后來被大家所采用的倫琴單位。
1925年在倫敦召開的第一屆國際放射學大會上由于無法取得一致意見，因此，決定成立一個專門委員會研究這個問題，這就是后來的ICRU。
由于電離室使用起來方便、靈敏、穩定和測量結果可以重復，于是它成為人們選中的測量方法。但是由于電離室室壁材料不同，即其他情況完全相同的兩個充空氣電離室在相同的輻射場內會得出不同的電離電流值。為了完全消除壁效應并使探測器響應只依賴于空氣中的電離，Duane、Friedrich、泰勒（L. S. Taylor）、本根等人在20世紀20年代和30年代研制了自由空氣電離室。
1928年第二屆國際放射學大會正式通過倫琴作為X輻射量的國際單位，其定義為：1倫琴是當次級電子被全部利用，而且室壁效應被免除的時候，它在0℃和76厘米汞柱壓強下的1立方厘米空氣中產生這樣的導電性，使得在飽和電流下測得的電荷量為1個靜電單位。倫琴用符號“r”表示。
在這個定義中沒有說明量度的量是什么？概念不夠明確，但它畢竟為國際統一度量打下了基礎。
1937年第五屆國際放射學大會把倫琴單位推廣應用于γ輻射。決定X射線或γ射線的量或劑量的國際單位是倫琴，定義的措辭有了重大修改。
“1) X射線或g射線的量或劑量的國際單位是倫琴，用符號R標記。
2) 倫琴是X或g射線的量，它在每0.001293克空氣中所伴有的微粒發射，在空氣中產生的任一種符號離子的電量為1個靜電單位。”
應該注意到在這個定義中：1) 由于出現了“量或劑量”的說法，而“劑量”又未加定義，因而出現新的含混不清。即量或劑量到底是不是一回事？2) 劑量的含義是什么？是當作X射線本身的某一度量，還是把它當作傳遞給空氣的電離？3) 定義中的“伴隨的微粒發射”是倫琴概念的重要變化，是空腔電離室在理論和實驗的貢獻。
1956年ICRU正式明確，把上述定義的以“倫琴”為單位的那個量稱為照射劑量，它是根據對空氣產生電離的本領大小而對X或γ射線所作的量度，倫琴作為照射劑量的單位。
ICRU在這一年的報告中強調指出照射劑量和吸收劑量這兩個概念的區別。照射劑量（倫琴）或照射劑量率（倫琴∕分鐘）是根據其電離本領大小來表示X或γ射線源的輸出量，或用來表征物體暴露在其中的輻射場。
ICRU還認為，過去“倫琴”被定義為X或g射線的“量”或“劑量”的單位，這種名稱含糊不清。輻射的“量”一般也可以理解為能量通量密度的時間積分；“劑量”這個字眼也過于寬泛，容易引起混淆。所以，ICRU想把“劑量”這個詞在使用上與它過去和倫琴單位的聯系徹底割斷。當初ICRU就打算采用術語照射量，而不采用照射劑量，但遭到國際放射防護委員會的反對，因為在放射學上幾十年來一直把這個量當做一種劑量看待，而且許多國家在輻射防護的法律條文中也使用這種用語。為了照顧習慣，ICRU采取了權宜之計，把這個量稱為“照射劑量”。
1962年ICRU第10a報告有較大的修改，其主要內容：
1) 將以倫琴為單位的量的名稱，由原來的照射劑量改為照射量，從而使其終于完全與“劑量”一詞脫離關系。倫琴（R）只能是照射量的單位，不能是其他量的單位。
2) 提出比釋動能（kerma）的量，比釋動能的名稱由英語kinetic energy released in material（在物質中釋放出的動能）縮寫而成，以erg∕g、J∕kg等單位表示，不能以拉德為單位，拉德只用于吸收劑量。
3) 規定把粒子或粒子通量密度對時間的積分稱為注量（fluence）；相應地把強度對時間的積分稱為能注量（energy fluence）。
4) 提出質能轉移系數μk∕ρ的概念。它等于任一點的比釋動能與光子或中子的能注量的比率。人們比較熟悉的質能吸收系數μen∕ρ比μk∕ρ小。質能吸收系數中不包括光子或中子所釋放的次級帶電粒子通過發射軔致輻射而損失的能量。
此后1971年ICRU出版了第19號報告，專門論述了電離輻射量和單位。1980年4月出版的第33號報告全部采用國際制單位。1984年5月ICRP第42號出版物《國際放射防護委員會使用的重要概念和量匯編》中明確指出：“照射量這個量曾經用于X和γ輻射的測量，現在它除了作為參考標準的一個量以外，日漸趨于淘汰，取而代之以空氣比釋動能，……”
ICRU在第33號報告中指出：“由電子發射的軔致輻射被吸收后產生的電離不包括在dQ之中。若無這種差別，上面定義的照射量就是空氣比釋動能的電離當量。”
在ICRU 第33號報告中又指出：“對于涉及光子的許多應用來說，由于在瞬時帶電粒子平衡條件下，以戈瑞為單位的空氣比釋動能和以戈瑞為單位的空氣、水或軟組織的吸收劑量之間還存在著更近似的數值相等關系，因此，可以很方便地用以戈瑞為單位的空氣比釋動能來作輻射測定。”
這樣，照射量作為一個劑量學量的地位和作用便歸于結束。
照射量及其單位的歷史演變，是一個物理量不斷完善，不斷嚴格規范的過程。照射量的使用范圍已經漸漸縮小，甚至完全停止使用。其在劑量學中的地位也逐步讓位于空氣比釋動能。這就是我們所說在電離輻射領域量和單位改制中不僅有單位制的變化，還有伴隨所使用物理量的改變。但是，回顧照射量的演變及其歷史作用，對于理解新的單位空氣比釋動能的定義、用途、以及在劑量學系統中的作用非常有益。
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