GB 3102.10-1993 核反应和电离辐射的量和单位
中华人民共和国国家标准 核反应和电离辐射的量和单位 Quantities and units—Nuclear reactions and ionizing radiation GB 3102.10-1993 1993年12月 |
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引言
编辑本标准等效采用国际标准 ISO 31-10:1992《量和单位 第十部分:核反应和电离辐射》。
本标准是目前已经制定的有关量和单位的一系列国家标准之一,这一系列国家标准是:
GB 3102.10 核反应和电离辐射的量和单位;
上述国家标准贯彻了《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国标准化法》、国务院于 1984 年 2 月 27 日公布的《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》和《中华人民共和国法定计量单位》。
本标准的主要内容以表格的形式列出。表格中有关量的各栏列于左面各页,而将其单位列于对应的右面各页并对齐。两条实线间的全部单位都是左面各页相应实线间的量的单位。
量的表格列出了本标准领域中最重要的量及其符号,并在大多数情况下给出了量的定义,但这些定义只用于识别,并非都是完全的。
某些量的矢量特性,特别是当定义需要时,已予指明,但并不企图使其完整或一致。
在大多数情况下,每个量只给出一个名称和一个符号。当一个量给出两个或两个以上的名称或符号,而未加以区別时,则它们处于同等的地位。当有两种斜体字母(例如:𝜗、𝜃、𝜑、𝜙、𝑔、𝘨)存在时,只给出其中之一,但这并不意味另一个不同等适用。一般这种异体字不应给予不同的意义。在括号中的符号为“备用符号”,供在特定情况下主符号以不同意义使用时使用。
量的相应单位连同其国际符号和定义一起列出。
单位按下述方式编排:
一般只给出 SI 单位。应使用 SI 单位及其用 SI 词头构成的十进倍数和分数单位。十进倍数和分数单位未明确地给出。
可与 SI 的单位并用的和属于国家法定计量单位的非 SI 的单位列于 SI 单位之下,并用虚线与相应的 SI 单位隔开。专门领域中使用的非国家法定计量单位列于“换算因数和备注”栏。一些非国家法定计量单位列于附录(参考件)中,这些参考件不是标准的组成部分。
关于量纲一的量的单位说明:
任何量纲一的量的一贯单位都是数字一(1)。在表示这种量的值时,单位 1 一般并不明确写出。词头不应加在数字 1 上构成此单位的十进倍数或分数单位。词头可用 10 的乘方代替。
例:
折射率 𝑛 = 1.53 × 1 = 1.53
雷诺数 𝑅𝑒 = 1.32 × 10³
考虑到一般是将平面角表示为两长度之比,将立体角表示为面积与长度的平方之比,国际计量委员会(CIPM)在 1980 年规定,在国际单位制中弧度和球面度为无量纲的导出单位;这就意味着将平面角和立体角作为无量纲的导出量。为了便于识别量纲相同而性质不同的量,在导出单位的表示式中可以使用单位弧度和球面度。
数值表示:
“定义”栏中的所有数值都是准确的。
在“换算因数和备注”栏中的数值如果是准确的,则在数值后用括号加注“准确值”字样。
本标准的特殊说明:
本标准中的“粒子”一词,既包括静止质量为零的基本粒子,也包括静止质量不为零的基本粒子。一个量按能量、速度和立体角等参数的分布函数,按照本标准应分别对应于几个量:下标 𝐸,𝑣 或 𝛺 作为该量符号的一部分,分别表示一个量对 𝐸,𝑣 或 𝛺 的微分分布,并具有对 𝐸,𝑣 或 𝛺 求导的量纲。这些微分分布函数通常不单列一个量,而是列在“换算因数和备注”栏内;但对截面这个量给出了它的几种较重要的分布函数的专门名称,并以独立的项号列出。
正文
编辑1 主题内容与适用范围
编辑本标准规定了周期及其有关现象的量和单位的名称与符号;在适当时,给出了换算因数。
本标准适用于所有科学技术领域。
2 名称和符号
编辑量:10-1〜10-4.2 | 单位:10-1.a〜10.4.a |
reaction energy
对于吸能核反应,𝑄<0
对于 β 衰变,参阅 GB 3102.9 中9-42
joule
electronvolt
反应能通常以电子伏为单位
radiation energy
joule
electronvolt
辐射能通常以电子伏为单位
resonance energy
joule
electronvolt
共振能通常以电子伏为单位
cross-section
𝜎 = 𝑝/𝛷
square metre
1 b = 10⁻²⁸ m²
total cross-section
量:10-5〜10-7 | 单位:10-5.a〜10-7.a |
angular cross-section
𝜎 =∫𝜎𝛺 d𝛺
为了与 GB 3102.1 〜 3102.13 中的规定相一致,角截面与能谱截面分别用下标注明。
关于入射和出射粒子的信息可以加在括号内,例如:
𝜎𝛺,𝐸(n𝐸₀, p𝐸₀) 或
𝜎𝛺,𝐸(n𝐸₀,p) 或
𝜎𝛺,𝐸(n, p)
对于一个能量为 𝐸₀ 的入射中子,使立体角元 d𝛺 内射出一个能量在 (𝐸, 𝐸 + d𝐸) 间隔内、
出射角为 𝜃 的质子,这种相互作用的截面是
𝜎𝛺,𝐸(n𝐸₀, p𝐸₀)d𝛺d𝐸
有时也用角标注明入射粒子和出射粒子,这时表明能谱特性和角度的角标 𝐸 和 𝜃 可以标在上角,例如:
𝜎𝐸,𝜃
n,p (𝐸₀) 或 𝜎𝐸,𝜃
n,p
然而,如果去掉这种截面符号中的上角标 𝜃 和 𝐸,那么角度特性和能谱特性就只由括号中对出射粒子的变量 𝜃 和 𝐸 来决定,例如:𝜎n,p(𝐸₀,𝐸𝜃) 或 𝜎n,p(𝐸𝜃),因此这些变量决不能省略
square metre per steradian
1 b/sr = 10⁻²⁸ m²/sr
spectral cross-section
𝜎 =∫𝜎𝐸 d𝐸
square metre per joule
1 b/J = 10⁻²⁸m²/J
spectral angular cross-section
𝜎 = ∬ 𝜎𝛺,𝐸 d𝛺 d𝐸
square metre per steradian joule
1 b/(sr ⋅ J) = 10⁻²⁸ m²/(sr ⋅ J)
量:10-8 ⋅ 1〜10-10 | 单位:10-8.a〜10-10.3 |
体积截面
volumic cross-section
式中 𝑛𝑖 是单位体积中第 𝑖 种类型原子的数目密度,𝜎𝑖 是第 𝑖 种类型原子的截面。
当介质的靶粒子处于静止时,𝛴 = 1/𝑙
式中 𝑙 是平均自由程,参阅 10-38
reciprocal metre,
负一次方米
metre to the power minus one
macroscopic toial cross-section,
体积总截面volumic total cross-section
particle fluence
𝛷 = d𝑁/d𝑎
reciprocal square metre,
负二次方米
metre to the power minus two
particle fluence rate,
(particle flux density)
以速度或能量表示的中子注量率的分布函数 𝜑𝑣 或 𝜑𝐸 与 𝜑 的关系是:
𝜑 =∫𝜑𝑣 d𝑣 =∫𝜑𝐸 d𝐸
式中 𝑛 是中子数密度,𝑛𝑣 是速度为 𝑣 的中子数密度,𝑣̅ 是中子的平均速度,参阅 10-30
metre to the power minus two per second
量:10-11〜10-15 | 单位:10-11.a〜10-15.a |
energy fluence
𝛹 = d𝐸R/d𝑎
joule per square metre
energy fluence rate,
(energy flux density)
watt per square metre
current density of particles
∫𝑱 ⋅ 𝒆ₙ d𝐴 = d𝐼/d𝑡
式中是 𝒆ₙd𝐴 表面元
𝐽 =∫𝐽𝑣 d𝑣 =∫𝐽𝐸 d𝐸
reciprocal square metre per second,
metre to the power minus two per second
linear attenuation coefficient
式中 𝐽 是平行 𝑥 方向的粒子流密度
reciprocal metre,
负一次方米
metre to the power minus one
mass attenuation coefficient
𝜇𝑚 = 𝜇/𝜌
metre squared per kilogram
量:10-16〜10-21 | 单位:10-16.a〜10-21.b |
molar attenuation coefficient
式中 𝑐 是物质的量浓度
metre squared per mole
atomic attenuation coefficient
式中 𝑛 是该物质的原子数密度,参阅 10-28
metre squared
half-thickness,
half value thickness
此量还可称为半值厚度或半值层
metre
total linear stopping power
𝑆 = −d𝐸/d𝑥
某种物质的总线阻止本领对参考物质的总线阻止本领的比值称为相对线阻止本领。参阅 10-56
joule per metre
electronvolt per metre
total atomic stopping power
式中 𝑛 是物质的原子数密度
joule metre squared
electronvolt metre squared
total mass stopping power
joule metre squared per kilogram
每千克
electronvolt metre squared per kilogram
量:10-22〜10-28 | 单位:10-22.3〜10-28.8 |
mean linear range
metre
mean mass range
𝑅𝜌 = 𝑅 ⋅ 𝜌
kilogram per metre squared
linear ionization by aparticle
reciprocal metre,
负一次方米
metre to the power minus one
total ionization by aparticle
one
average energy loss per ion pair formed,
(average energy loss per elementary charge of the same sign produced)
joule
electronvolt
mobility
square metre per volt second
ion number density,
离子密度
ion density
负三次方米metre to the power minus three
量:10-29〜10-33 | 单位:10-29.a〜10-33.a |
recombination coefficient
−d𝑛⁺d𝑡 = −d𝑛⁻d𝑡 = 𝛼𝑛⁺𝑛⁻
𝑛 =∫𝑛𝑣 d𝑣 =∫𝑛𝐸 d𝐸
reciprocal cubic metre
负三次方米
metre to the power minus three
diffusion coefficient,
粒子数密度的扩散系数
diffusion coefficient for particle number density
式中 𝐽𝑥 是粒子流密度在 𝑥 方向的分量,𝑛 是粒子数密度
𝐽𝑥 =∫𝐽𝑣,𝑥 d𝑣
参阅 10-13
metre squared per second
diffusion coefficient for particle fluence rate,(diffusion coefficient for particle flux density)
式中 𝐽𝑥 是粒子流密度在 𝑥 方向的分量, 𝜑 是粒子注量率
𝐽𝑣,𝑥 = −𝐷𝑛(𝑣)∂𝑛𝑣/∂𝑥 = −𝐷𝜑(𝑣)∂𝜑𝑣/∂𝑥
此处 𝑣𝐷𝜑(𝑣) = 𝐷𝑛(𝑣)
metre
neutron source density
𝑆 =∫𝑆ᵥ d𝑣 =∫𝑆𝐸 d𝐸
reciprocal cubic metre per second,
metre to the power minus three per second
量:10-34〜10-38 | 单位:10-34.a〜10-38.a |
slowing-down density
metre to the power minus three per second
resonance escape probability
one
lethargy
𝑢 = ln(𝐸₀/𝐸)
式中 𝐸₀ 为参考能量
(lethargy)
one
average logarithmic energy decrement
one
mean free path
metre
量:10-39 ⋅ 1〜10-41.2 | 单位:10-39.a〜10-41.a |
slowing-down area
s , 𝐿2
sl
metre squared
diffusion area
slowing-down length
metre
diffusion length
neutron yield per fission
𝜂/𝜈 等于核燃料物质中中子裂变的宏观截面与中子吸收的宏观截面之比值
one
neutron yield per absorption
量:10-42〜10-47 | 单位:10-42.a〜10-47.a |
fast fission factor
one
one
non-leakage probability
one
multiplication factor
one
infinite medium multiplication factor
𝑘∞ = 𝜂𝜀𝑝𝑓
effective multiplication factor
reactivity
𝜌 = 𝑘eff − 1𝑘eff
one
second
量:10-48〜10-52 | 单位:10-48.a〜10-52.a |
activity
𝐴 = d𝑁/d𝑡
becquerel
居里(Ci),
1 Ci = 3.7 × 10¹⁰ Bq (准确值)
平均授予能 𝜀̅ 是 𝜀 的期望值,有时称为积分吸收剂量,是一个非随机量
joule
𝑧 = 𝜀/𝑚
gray
拉德 (rad),
1 rad = 10⁻² Gy
𝐷 = d𝜀̅/d𝑚
absorbed dose rate
gray per second
dose equivalent
sievert
雷姆 (rem),
1 rem = 10⁻² Sv
量:10-53〜10-58 | 单位:10-53.a〜10-58.a |
sievert per second
gray
gray per second
linear energy transfer,
定限线碰撞阻止本领
restricted linear collision stopping power
𝐿𝛥 = | ⎛ | d𝐸 | ⎞ | |
⎝ | d𝑙 | ⎠ | 𝛥 |
joule per metre
electronvolt per metre
exposure
此量不得与曝光量相混,参阅 GB 3102.6中的6-35
coulomb per kilogram
1R = 2.58 × 10⁻⁴ C/kg (准确值)
exposure rate
coulomb per kilogram second
量:10-59〜10-64 | 单位:10-59.a~10-64.a |
ambient dose equivalent
参阅国际辐射单位与测量委员会 (ICRU) 第 47 和 51 号报告
sievert
directional dose equivalent
参阅国际辐射单位与测量委员会 (ICRU) 第 47 和 51 号报告
sievert
personal dose equivalent
参阅国际辐射单位与测量委员会 (ICRU) 第 47 和 51 号报告
sievert
particle radiance
𝑃 = d𝜑/d𝛺
reciprocal square metre per second steradian
energy radiance
𝛾 = d𝜓/d𝛺
watt per metre squared steradian
radiation chemical yield
式中 𝑛(𝑥) 为授予某物质的平均能量为 𝐸̅ 时产生被坏或变化了的特定实体 (𝑥) 的物质的平均量
mole per joule
量:10-65〜10-68 | 单位:10-65.a〜10-68.a |
decay constant
量 𝑇1/2 = ln 2𝜆通常称为半衰期
reciprocal second
linear energy
式中 𝜀 是在一次能量沉积事件中授予某一要研究体积内物质的能量, 𝑙̅ 是该体积的平均弦长
joule per metre
electronvolt per metre
0.000 000 49) × 10⁻¹⁹ J/m
mass energy transfer coefficient
𝜇tr/𝜌 = 𝐾˙/𝜓
式中 𝜓 为能注量率,𝐾˙ 为比释动能率。
参阅 10-15
square metre per kilogram
mass energy absorption coefficient
式中 𝐺 为次级带电粒子由于轫致福射而损失的能量份额
square metre per kilogram
附加说明:
编辑本标准由全国量和单位标准化技术委员会提出并归口。
本标准由全国量和单位标准化技术委员会第六分委员会负责起草。
本标准主要起草人陈丽姝。
本作品来自强制性中华人民共和国国家标准。
- 根据《国家版权局版权管理司关于标准著作权纠纷给最高人民法院的答复》(权司〔1999〕50号),“强制性标准是具有法规性质的技术性规范”,所以依据《中华人民共和国著作权法》第五条,不适用著作权保护;但《国家版权局版权管理司关于标准著作权纠纷给最高人民法院的答复》也指出“推荐性标准不属于法规性质的技术性规范,属于著作权法保护的范围。”
- 根据《国家版权局关于在查处侵权盗版案件中标准类出版物有关著作权法律适用问题的复函》(国版发函〔2020〕1号):“强制性标准是具有法规性质的技术性规范,不受著作权法保护。”
- 根据《强制性国家标准管理办法》第五十一条第二款:“制定强制性国家标准参考相关国际标准的,应当遵守相关国际标准化组织的版权政策。”故所有参考相关国际标准制定的强制性国家标准,其版权参照对应标准化组织的版权政策执行。
- 此外,1989年4月1日颁布实施、2018年3月6日废止的《标准化法条文解释》(原国家技术监督局令第12号)第十四条规定:“……推荐性标准一旦纳入指令性文件,将具有相应的行政约束力。”据此,在1989年4月1日至2018年1月1日期间被纳入指令性文件且具有行政强制力的国家标准,是具有强制性的标准。
Public domainPublic domainfalsefalse