Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
2 Types of Radiation and Their Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.1 What Radiation and Radioactivity Are . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.1.1 Alpha Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.1.2 Beta Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.1.3 Gamma Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.1.4 Neutron Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.1.5 Radioactivity Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.1.6 Radioactive Decay Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Radiation Dose and Dose Rate Determinations . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.1 Definitions and Units of Dose and Dose Rate . . . . . . . . . 12
2.2.2 Effective and Equivalent Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.3 Deep and Shallow Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.4 Calculating Radiation Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.5 Gamma Constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.6 Allowable Limit for Intake (ALI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 Calculating Radiation Attenuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1 Attenuation Due to Distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.2 Attenuation Due to Shielding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.3 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3 Health Effects of Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1 Radiation Effects on the Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Radiation Effects on the Body Following Acute Exposure
to Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3 Radiation Effects on the Body Following Chronic Exposure
to Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4 Reproductive Effects of Radiation Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
xv
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
2 Types of Radiation and Their Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.1 What Radiation and Radioactivity Are . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.1.1 Alpha Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.1.2 Beta Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.1.3 Gamma Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.1.4 Neutron Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.1.5 Radioactivity Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.1.6 Radioactive Decay Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Radiation Dose and Dose Rate Determinations . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.1 Definitions and Units of Dose and Dose Rate . . . . . . . . . 12
2.2.2 Effective and Equivalent Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.3 Deep and Shallow Dose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.4 Calculating Radiation Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.5 Gamma Constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.6 Allowable Limit for Intake (ALI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 Calculating Radiation Attenuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1 Attenuation Due to Distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.2 Attenuation Due to Shielding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.3 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3 Health Effects of Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1 Radiation Effects on the Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Radiation Effects on the Body Following Acute Exposure
to Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3 Radiation Effects on the Body Following Chronic Exposure
to Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4 Reproductive Effects of Radiation Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
xv