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SI 2019 基础 · 计算出来的量,而非测量的量
ZH 36 种语言
Symbol plate SI-D-21 Sv S 大写,v 小写不要与戈瑞混淆
单位档案 导出单位 · 当量剂量 第 1 / 1 页 · 修订 2026-08

希沃特

国际单位制导出单位 · 量:当量剂量与有效剂量

符号 Sv · Зв
用 SI 单位表示 J/kg = m²/s²
以谁命名 Rolf Sievert, 1896–1966
通过 CGPM, 1979
已废止的单位 雷姆 = 0.01 Sv
已完成译本 36 / 36
换算剂量 雷姆和伦琴在档案里
01 · 定义

希沃特是吸收剂量乘以考虑辐射种类和受照器官敏感度的因子。量纲与戈瑞相同,但希沃特回答的不是「有多少能量」,而是「这有多危险」。

地球上的平均居民每年受到约两点五毫希沃特,其中大部分不是来自技术,而是来自从地下渗入地下室和一层的氡。在医疗发达的国家,医学诊断大约再添上同样多。事故、核能和试验加在一起只占百分之几的零头——然而正是它们决定了人们如何看待这个单位。

形式上
HT = ∑R wR DT,R    E = ∑T wT HT    ∑T wT = 1器官中的当量剂量是按辐射种类的吸收剂量之和,各有自己的权重因子;有效剂量是各器官剂量按组织权重之和,而这些权重加起来等于一
接连两次相乘:先按辐射种类,再按受照器官
2.4 mSv
每年的天然本底
20 mSv
工作人员的限值,年平均
×20
阿尔法粒子的因子
年剂量 · 由什么构成 每年 2.5 mSv
0 10 mSv 20 mSv 30 mSv 一年的标度 工作人员的限值——20 mSv 氡 土地、食物、宇宙 医学 飞行
家中的氡 1.3 mSv 飞行小时数 20 时 断层扫描次数 无
2.5 mSv
每年
1.04×
相对世界平均
0.01 %
一生的风险估计
一年由什么构成:地下室和一层的氡、地面辐射连同宇宙辐射、医疗和高度。第一项取决于住所,后两项取决于生活方式。
光子 质子 中子 阿尔法 辐射权重因子:1 · 2 · 至多 20 · 20
物理里没有的因子

权重因子不是从方程里推出来的:国际放射防护委员会指定它们,概括的是广岛幸存者、铀矿矿工和实验动物的数据。委员会每十到二十年复核一次,数字会变:中子曾被赋予阶梯式标度,如今是一条在一兆电子伏附近取极大值的光滑曲线。这意味着 1990 年算出的以希沃特计的剂量,与按今天规则算出的同一剂量,在同一次照射下是不同的数。

02 · 换算

输入一个剂量——本页会按单位分解

雷姆在苏联和美国的文件里一直留到九十年代,一雷姆等于百分之一希沃特——与拉德对戈瑞是同样的比例。从戈瑞换算需要知道辐射的种类:对光子和电子数值相同,对阿尔法粒子相差二十倍。

1 雷姆 = 0.01 Sv 别在白大褂口袋上

雷姆是「roentgen equivalent man」的缩写,出现在四十年代,那时人们已经清楚同样的电离危害方式并不相同。希沃特在 1979 年取代了它,把单位放大一百倍——这带来了与拉德和戈瑞一样的混淆:旧记录里的数字若当作今天的来读,会把剂量低估一百倍。在俄罗斯的辐射安全规范中,雷姆正式允许使用到 2000 年代,在老旧设施的文件里至今仍能遇到。

换算表
2.4 mSv = 2.4 mSv
单位名称数值常见于何处
Sv 希沃特,国际单位制单位 0.0024 事故、急性剂量
mSv 毫希沃特 2.4 规范、医学、年剂量
µSv 微希沃特 2400 片子、飞行、本底
nSv 纳希沃特 2 400 000 剂量率、灵敏仪器
Gy 因子为 1 时的戈瑞 0.0024 只有光子和电子
年 年世界平均本底 1 这相当于多少年的本底
rem roentgen equivalent man,1940 年代 0.24 苏联和美国直到 1990 年代
毫雷姆 毫雷姆 240 人员剂量测定
R 空气中的伦琴,近似值 0.27273 空气的电离,而非组织的
拉德 因子为 1 时的拉德 0.24 吸收剂量,不是当量剂量
Sv 希沃特 0.0024 今天的单位
占年本底的份额
1 年本底
同样多的还有
480 飞行小时
这意味着什么
年天然本底

带戈瑞的那一行只对 X 射线和伽马辐射成立,那里权重因子等于一。飞行小时是按中纬度十一公里巡航高度计算的。

03 · 数量级
从香蕉到抢险班次

两点五毫希沃特:世界平均的一年

2.4 mSv
换成雷姆: 0.23988 雷姆 · 占年本底的份额: 1 年本底
10 nSv
1 µSv
100 µSv
10 mSv
1 Sv
04 · 测量仪器

希沃特用什么来测

个人剂量计 · 雷姆计 · 胶片徽章 · 全身计数器
它鸣叫并累积剂量
电子剂量计

白大褂口袋里的硅探测器:它计数脉冲、累积剂量,并在超过剂量率阈值时以蜂鸣报警。它显示的不是有效剂量,而是一个实用量——仪器真正能够测量的东西。

聚乙烯减慢中子
中子雷姆计

直径四分之一米的聚乙烯球,内部装有氦计数器。外壳的选择使仪器的灵敏度重复中子权重因子的曲线——仪器直接给出希沃特,而不是计数。

不同厚度的滤片
胶片徽章

铝、铜和塑料窗口下的热释光小片。由滤片下变黑程度的差别可以还原能量和辐射的种类,也就还原了因子——没有它,计数无法换成希沃特。

铅屋里的一把椅子
全身计数器

一间墙壁用旧钢和铅砌成的屋子里的一把椅子,探测器在这里捕捉进入体内的同位素的伽马辐射。它直接数出人体内的铯和钾,并把它们换算成今后五十年预期的剂量。

05 · 书写规则

希沃特总要说明这是谁的剂量

符号用大写 S 和小写 v 书写。日常生活中剂量几乎总是以毫希沃特和微希沃特给出:整整一希沃特意味着严重损伤,正常情形下不会出现这样的数字。剂量率写作每小时微希沃特,而且绝不能不给出受照时间。

正确
每年 2.4 mSv
0.15 µSv/时
20 mSv,工作人员
错误
2.4 mSV
0.15 µSv 本底
给人 20 mGy

有效剂量是为管理防护而设想的,不是为评估某个具体人所受的伤害:它把器官敏感度在一个中年、同时兼具两性的假想人身上取了平均。事后把它用在受照者身上是常见的错误;那要计算具体器官的剂量。还有一条规矩:来自不同来源的有效剂量可以相加,但把它们与家用剂量计的读数相比,几乎从来不行。

06 · 相邻单位

希沃特闭合了放射链条:贝可勒尔数衰变,戈瑞数抵达物质的能量,希沃特数预期的危害。每一步都添上前一个单位所没有的信息。

Bq
放射性活度
衰变 / s
Gy
吸收剂量
J / kg
Sv
当量剂量
J / kg
H = wR D    1 rem = 0.01 Sv    E = ∑T wT HT当量剂量是吸收剂量乘以辐射权重因子;一雷姆是百分之一希沃特;有效剂量是各器官剂量按组织权重之和

组织因子分布并不均匀:红骨髓、肺、胃和乳腺各得十二个百分点,皮肤和骨骼各得一个百分点。在 Simetrium 的各页中,与希沃特相邻的有戈瑞、贝可勒尔、居里,以及焦耳与千克 Simetrium 的档案中 与希沃特相邻的有 戈瑞, 贝克勒尔, 居里 和 焦耳 s 千克 在量纲的基础上。

07 · 历史部分

人们如何学会把能量换成风险

档案 · 1928 → 2007
斯德哥尔摩 · 1928
委员会
希沃特创造防护

罗尔夫·希沃特领导过镭之家的物理部,并成为国际辐射防护委员会的创始人之一。他还制造了最早的患者剂量监测仪器,并坚持认为限值应当是一个数字,而不是医生的意见。

剂量测量作为一门学科的开端
美国 · 1940 年代
rem
生物当量

与反应堆和中子有关的工作表明,同样的电离危害方式并不相同。雷姆出现了——一个在效果上等同于一伦琴的剂量——随之而来的还有相对生物效能的概念。

1 雷姆 = 0.01 Sv
巴黎 · 1979
Sv
单位获得名字

国际计量大会在戈瑞之后四年引入了希沃特,承认两个量纲相同的量需要不同的名字。否则在文件里就无法弄清说的是哪一个。

每千克一焦耳,但出于另一个缘由
第 103 号出版物 · 2007
换算
因子被重新写过

委员会用光滑曲线取代了中子的阶梯式标度,改变了乳腺和性腺的权重,并为质子引入了单独的因子。所有按 1990 年规则算出的剂量都不得不宣布与新的不可比较。

同一个单位,不同的数
ICRU 球:三十厘米组织等效材料,参考点在十毫米深处
计量学札记

唯一无法测量的国际单位制单位

有效剂量没有任何仪器测量,原则上也无法测量:它被定义为对活人各器官求和,并按委员会出于防护考虑指定的因子加权。为了让剂量测量仍旧可用,人们想出了实用量——周围剂量当量和个人剂量当量。它们不是对人计算的,而是对一个直径三十厘米、由组织等效材料构成的假想球体,而这些已经可以用标准复现并写入仪器的证书。仪器按这些量校准,委员会另外核查它们相对于有效剂量留有偏安全一侧的余量。于是出现一座三层的建筑:可测的量、计算的量,以及靠约定而不是靠方程把二者连起来的因子。正因如此,家用剂量计上的数字和年剂量报告里的数字并不是同一个数,尽管两处的单位一样。

仪器显示的是实用量——它有意不低于有效剂量
目录 · 计量单位

每个量都有一份档案

七个国际单位制基本单位、二十二个有专名的导出单位,以及技术和日常都离不开的制外单位。每一个都有自己的一页:定义、换算、仪器、书写规则。共 36 种语言。

7
基本
22
导出
36
种语言

有专名的 SI 导出单位

希沃特的名片已打开

SI 基本单位

赭红色的——构成焦耳每千克的那些
m
米
长度
kg
千克
质量
s
秒
时间
A
安培
电流
K
开尔文
温度
mol
摩尔
物质的量
cd
坎德拉
发光强度

希沃特之前的剂量测量

符号档案
Gs
高斯,CGS,10⁻⁴ T
kGs
千高斯
γ
伽马 = 纳特斯拉
Oe
奥斯特,CGS 里的磁场强度
Wb/m²
每平方米韦伯 = 特斯拉
T
特斯拉——SI 单位
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