Số mục

Đại lượng

Đơn vị

Chú thích

Tên

Ký hiệu

Định nghĩa

10-1.1

số nguyên tử, số proton

Z

số lượng proton trong một hạt nhân nguyên tử

1

Nuclit là một dạng nguyên tử có số notron và proton xác định.

Các nuclit có cùng giá trị Z nhưng khác giá trị N được gọi là các đồng vị của một nguyên tố.

Số thứ tự của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn bằng số nguyên tử.

Số nguyên tử bằng tỉ số giữa điện tích [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)] của hạt nhân và điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)].

10-1.2

số notron

N

số lượng notron trong một hạt nhân nguyên tử

1

Các nuclit có cùng giá trị N nhưng khác giá trị Z được gọi là các đồng vị.

N - Z gọi là số dư notron.

10-1.3

số nucleon, số khối

A

số lượng nudeon trong một hạt nhân nguyên tử

1

A = Z + N

Các nuclit có cùng giá trị A gọi là đồng lượng.

10-2

khối lượng nghỉ, khối lượng đúng

m(X)

m_X

đối với hạt X, là khối lượng [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của hạt đó ở trạng thái nghỉ trong hệ quán tính

kg

u

Da

VÍ DỤ:

m (H₂O) đối với phân tử nước, m_e đối với electron.

Khối lượng nghỉ thường ký hiệu là m₀.

1 u bằng 1/12 lần khối lượng nghỉ của nguyên tử cácbon 12 tự do ở trạng thái cơ bản.

1 Da = 1 u

10-3

năng lượng nghỉ

E₀

năng lượng E₀ [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] của hạt lúc nghỉ:

trong đó m₀ là khối lượng nghỉ (mục 10-2) của hạt đó và c₀ là tốc độ ánh sáng trong chân không [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)]

J

N m

kg m²s^-2

10-4.1

khối lượng nguyên

tử

m(X)

m_X

khối lượng nghỉ (mục 10-2) của nguyên tử X trong trạng thái cơ bản

kg

u

Da

được gọi là khối lượng nguyên tử tương đối.

1 u bằng 1/12 lần khối lượng nghỉ của nguyên tử cácbon 12 tự do ở trạng thái cơ bản.

1 Da = 1 u

10-4.2

khối lượng nuclit

m(X)

m_X

khối lượng nghỉ (mục 10-2) của nuclit X trong trạng thái cơ bản

kg

u

Da

1 u bằng 1/12 lần khối lượng nghỉ của nguyên tử cácbon 12 tự do ở trạng thái cơ bản.

1 Da = 1 u

10-4.3

hằng số khối lượng nguyên tử thống nhất

m_u

1/12 khối lượng [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4] nguyên tử của nuclit ¹²C ở trạng thái cơ bản lúc nghỉ

kg

u

Da

1 u bằng 1/12 lần khối lượng nghỉ của nguyên tử cácbon 12 tự do ở trạng thái cơ bản.

1 Da = 1 u

10-5.1

điện tích nguyên tố

E

một trong những hằng số cơ bản trong hệ SI [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1], bằng điện tích của proton và ngược với điện tích của electron

C

s A

10-5.2

số điện tích, số ion hóa

c

đối với hạt, là tỷ số giữa điện tích [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)] và điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1]

1

Một hạt được gọi là trung hòa về điện nếu số điện tích của nó bằng không.

Số điện tích của hạt có thể dương, âm hoặc bằng không.

Trạng thái điện tích của hạt có thể được biểu thị bằng chỉ số trên của ký hiệu hạt đó, ví dụ: H⁺, He⁺⁺ , Al³⁺, Cl^-, S^--, N^3-.

10-6

bán  kính Bohr

α₀

bán kính [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] của quỹ đạo electron trong nguyên tử hydro ở trạng thái cơ bản trong mẫu nguyên tử Bohr:

trong đó

ɛ₀ là hằng số điện [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6],

ħ là hằng số Planck rút gọn [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1],

m_e là khối lượng nghỉ của electron (mục 10-2), và

e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISC 80000-1]

m

Å

Bán kính của quỹ đạo electron trong nguyên tử H ở trạng thái cơ bản là a₀ trong mẫu nguyên tử Bohr.

10-7

hằng số Rydberg

R_∞

hằng số phổ học xác định số sóng của đường thẳng trong quang phổ của hydro:

trong đó

e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)],

ɛ₀ là hằng số điện [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)],

α₀ là bán kính Bohr(mục 10-6),

h là hằng số Planck [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)], và

c₀ là tốc độ ánh sáng trong chân không [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)]

m^-1

Đại lượng R_y = R_∞hc₀ được gọi là năng lượng Rydberg.

10-8

năng lượng Hartree

E_H

E_h

năng lượng [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] của electron trong nguyên tử hydro ở trạng thái cơ bản:

trong đó

e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)],

ɛ₀ là hằng số điện [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)],

α₀ là bán kính Bohr (mục 10-6).

eV

J

kg m² s^-2

Năng lượng của electron trong nguyên tử H ở trạng thái cơ bản là E_H.

10-9.1

mômen lưỡng cực từ <vật lý nguyên tử>

μ

đối với hạt, là đại lượng vectơ [TCVN 7870-2 (ISO 80000-2] tạo nên thay đổi năng lượng [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] AW của nó trong trường từ ngoài có mật độ từ thông B (TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)]:

m² A

Với nguyên tử hoặc hạt nhân, năng lượng này được lượng tử hóa và có thể viết thành W = gμ_X MB

trong đó

g là hệ số g thích hợp (mục 10-14.1 hoặc mục 10-14.2), μ_X chính là manheton Bohr hoặc manheton hạt nhân (mục 10-9.2 hoặc mục 10-9.3), M là số lượng tử từ (mục 10-13.4), và B là độ lớn của mật độ từ thông.

Xem thêm TCVN 7870-6 (IEC 80000-6).

10-9.2

manheton

Bohr

μ_B

độ lớn mômen từ của electron ở trạng thái có số lượng tử mômen động lượng góc quỹ đạo l =1 (mục 10-13.3) do chuyển động quỹ đạo của nó:

trong đó

e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)],

ħ là hằng số Planck rút gọn [TCVN 7870-1 (ISO 80000- 1)], và

m_e là khối lượng nghỉ (mục 10-2) của electron.

m² A

10-9.3

manheton hạt nhân

μ_N

giá trị tuyệt đối của mômen từ của hạt nhân:

trong đó

e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1))],
ħ là hằng số Planck rút gọn [TCVN 7870-1 (ISC 80000-1)], và
m_P là khối lượng nghỉ (mục 10-2) của ptoton

m² A

Chỉ số dưới N dùng cho hạt nhân. Với mômen từ notron, chỉ số dưới n được sử dụng. Mômen từ của proton hoặc notron khác với đại lượng này một hệ số g cụ thể (mục 10-14.2).

10-10

spin

s

đại lượng vectơ [TCVN 7870-2 (ISO 80000-2)] biểu thị mômen động lượng góc trong (TCVN 7870-4 (ISO 80000- 4)] của hạt hoặc hệ hạt

kg m ²s^-1

Spin là một đại lượng vectơ phụ thêm.

10-11

mômen động lượng góc tổng

J

đại lượng vectơ [TCVN 7870-2 (ISO 80000-2)] trong hệ lượng tử bao gồm tổng vectơ của mômen động lượng góc L [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] và spin s (mục 10-10)

J s

eV s

kg m²s^-1

Trong vật lý nguyên tử và hạt nhân, mômen động lượng góc quỹ đạo thường được ký hiệu là l hoặc L.

Độ lớn của J được lượng tử hóa sao cho

trong đó j là số lượng tử mômen động lượng góc tổng (mục 10-13.6).

Mômen động lượng góc tổng và mômen lưỡng cực từ có cùng phương.

j không phải là độ lớn của mômen động lượng góc tổng J mà là hình chiếu của nó lên trục lượng từ hóa, chia cho ^ħ .

10-12.1

tỷ số từ hồi chuyển, tỷ số từ quay, hệ số từ hồi chuyển

γ

hằng số tỷ lệ giữa mômen lưỡng cực từ và mômen động lượng góc:

μ=γJ

trong đó

μ là mômen lưỡng cực từ (mục 10-9.1), và

J là mômen động lượng góc tổng (mục 10-11)

A m²J^-1s^-1 A s/kg kg^-1 s A

Tên gọi có tính hệ thống là “hệ số từ hồi chuyển” nhưng “tỷ số từ hồi chuyển" thường được dùng hơn.

Tỷ số từ hồi chuyển của proton được ký hiệu là γ_p.

Tỷ số từ hồi chuyển của notron được ký hiệu là γ_n.

10-12.2

tỷ số từ hồi chuyển của electron, tỷ số từ tính của electron, hệ số từ hồi chuyển của electron

y_e

hằng số tỷ lệ giữa mômen lưỡng cực từ và mômen động lượng góc của electron:

μ=γ_eJ

trong đó

μ là mômen lưỡng cực từ (mục 10-9.1), và

J là mômen động lượng góc tổng (mục 10-11)

A m²J^-1s^-1 A s/kg kg^-1 s A

10-13.1

số lượng tử

N

L

M

j

s

F

số mô tả trạng thái cụ thể của hệ lượng tử

1

Trạng thái của electron xác định năng lượng liên kết E = E(n,l, m,j, s, f) trong nguyên tử.

Chữ viết hoa N,L, M, J, S, F thường được dùng cho toàn bộ hệ thống.

Phân bố xác suất không gian của electron tính bằng |Ψ|², trong đó Ψ là hàm sóng của nó. Với electron trong nguyên tử H trong phép gần đúng phi tương đối, hàm số sóng có thể biểu thị là

trong đó

r, ϑ, φ là các tọa độ cầu [TCVN 7870-2 (ISO 80000-2)] đối với hạt nhân và với trục (lượng tử hóa) cho trước, R_nl (r) là hàm phân bố xuyên tâm và (ϑ, ϕ) là các hài cầu.

Trong mẫu nguyên tử Bohr một electron, n, l và m xác định các quỹ đạo có thể có của electron quanh hạt nhân đó.

10-13.2

số lượng tử chính

n

số lượng tử nguyên tử liên quan đến số n-1 của các nút xuyên tâm của hàm số sóng một electron

1

Trong mô hình Bohr, n= 1,2,….,∞ liên quan đến năng lượng liên kết của electron và bán kính của quỹ đạo cầu (trục chính của quỹ đạo elip).

Đối với electron trong nguyên tử H, bán kính quỹ đạo bán cổ điển của nó là r_n = α₀n² và năng lượng liên kết là E_n = E_H/ n².

10-13.3

số lượng tử mômen động lượng góc quỹ đạo

l

l_i

L

số lượng tử nguyên tử liên quan đến mômen động lượng góc quỹ đạo l của trạng thái một electron

1

trong đó:

l là mômen động lượng góc quỹ đạo và
ħ là hằng số Planck rút gọn [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)]

Nếu viện dẫn đến hạt i cụ thể, ký hiệu l, được sử dụng thay cho l;

nếu viện dẫn toàn bộ hệ, ký hiệu L được sử dụng thay cho l.

Một electron trong nguyên tử H khi

l = 0 xuất hiện như một đám mây hình cầu. Trong mô hình Bohr, điều này liên hệ đến dạng của quỹ đạo.

10-13.4

số lượng tử từ

m

m_i

M

số lượng tử nguyên tử liên quan đến thành phần hoặc  s_z của mômen động lượng góc quỹ đạo, tổng hoặc spin

1

trong khoảng tương ứng từ -l đến l, từ -j đến j, và ±1/2.

m_i đề cập đến hạt thứ i. M được dùng cho toàn hệ.

Các chỉ số dưới l, s, j,.... khi thích hợp, chỉ ra mômen động lượng góc liên quan.

^ħ là hằng số Planck rút gọn [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)].

10-13.5

số lượng tử spin

s

số lượng tử đặc trưng của hạt, liên quan đến spin s của nó (mục 10-10):

trong đó ^ħ là hằng số Planck rút gọn [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)].

1

Số lượng tử spin của hạt fermi là bội số lẻ của 1/2 và của bozon là số nguyên.

10-13.6

số lượng tử mômen động lượng góc tổng

j

j_i

J

số lượng tử của một nguyên tử mô tả độ lớn của mômen động lượng góc tổng J (mục 10-11)

1

j_i đề cập hạt cụ thể i ;J dùng cho toàn hệ.

Số lượng tử J và độ lớn của mômen động lượng góc tổng J (mục 10-11) là các đại lượng khác nhau.

Hai giá trị của J là l ± 1/2. (Xem mục 10-13.3.)

10-13.7

số lượng tử spin hạt nhân

I

số lượng tử liên quan đến mômen động lượng góc tổng J (mục 10-11) của hạt nhân ở trạng thái xác định bất kỳ, thường gọi là spin hạt nhân:

trong đó ^ħ là hằng số Planck rút gọn [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)].

1

Spin hạt nhân gồm có các spin của nudeon (proton và notron) và các chuyển động (quỹ đạo) của chúng.

Về nguyên tắc, không có giới hạn trên đối với số lượng tử spin hạt nhân. Nó có thể có giá trị I = 0, 1, 2... đối với A chẵn và I = 1/2, 3/2,... đối với A lẻ.

J thường được dùng trong vật lý hạt nhân và hạt.

10-13.8

số lượng tử cấu trúc siêu tinh tế

F

số lượng tử của nguyên tử mô tả độ nghiêng của spin hạt nhân so với trục lượng tử hóa cho bởi từ trường do các electron quỹ đạo tạo thành

1

Khoảng của F là |I -J|, |I -J| + 1 ,.,I-J.

Khoảng này liên quan đến sự tách siêu tinh tế các mức năng lượng nguyên tử do tương tác giữa electron và mômen từ hạt nhân.

10-14.1

thừa số Landé, thừa số g của nguyên tử

g

tỷ số giữa mô men lưỡng cực từ của nguyên tử và tích của số lượng tử mô men góc tổng và manheton Bohr:

trong đó

μ là độ lớn của mômen lưỡng cực từ (mục 10-9.1),

J là số lượng tử mômen động lượng góc tổng (mục 10- 13.6), và
μ_B là manheton Bohr (mục 10-9.2)

1

Các đại lượng này còn được gọi là các giá trị g.

Thừa số Landé có thể được tính từ biểu thức

trong đó g_e là thừa số g của electron.

10-14.2

thừa số g của hạt nhân hay phần tử hạt nhân

g

tỷ số giữa mômen lưỡng cực từ của nguyên tử và tích của số lượng tử spin hạt nhân và manheton hạt nhân:

trong đó

μ là độ lớn của mômen lưỡng cực từ (mục 10-9.1),

I là số lượng tử spin hạt nhân (mục 10-13.7), và

μ_N là manheton hạt nhân (mục 10-9.3)

1

Thừa số g của hạt nhân hoặc nucleon thu được từ phép đo.

10-15.1

tần số góc Larmor

ω_L

tần số góc [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] của sự tiến động vectơ mômen động lượng góc electron [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] xung quanh trục của trường từ ngoài:

trong đó

e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)],

m_e là khối lượng nghỉ (mục 10-2) của electron, và

B là mật độ từ thông [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)]

rad s^-1

s^-1

10-15.2

tần số Larmor

V_L

tỷ số của tần số góc Larmor [TCVN 7870-3 (ISO 80000- 3)] và 2π

s^-1

10-15.3

tần số góc tiến động hạt nhân

ω_N

tần số [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] theo đó vectơ mômen động lượng góc hạt nhân [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] tiến động xung quanh trục của trường từ ngoài:

ω_N = γ B

trong đó

γ là tỷ số từ hồi chuyển (mục 10-12.1), và
B là mật độ từ thông [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)]

rad s^-1

s^-1

10-16

tần số góc cyclotron

ω_c

tỷ số giữa tích của điện tích hạt và độ lớn của mật độ từ thông của trường từ và khối lượng hạt:

trong đó

q là điện tích [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)] của hạt,

m là khối lượng [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của hạt, và B giá trị tuyệt đối của mật độ từ thông [TCVN 7870-8 (IEC 80000-6)]

rad s^-1

S^-1

Đại lượng v_c = ω_c/ 2π gọi là tần số cyclotron.

10-17

bán kính quay hồi chuyển, bán kính Larmor

r_g

r_L

bán kính [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] chuyển động tròn của một hạt với khối lượng m [TCVN 78704 (ISO 80000- 4)], vận tốc v [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] và điện tích q [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)], di chuyển trong trường từ với mật độ từ thông B (TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)]:

m

10-18

mômen tứ cực hạt nhân

Q

thành phần z của tenxơ chéo hóa của mômen tứ cực hạt nhân:

trong trạng thái lượng tử với spin hạt nhân theo hướng trường (z), trong đó

e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)],
r² = x² + y² + z²

p(x,y,z) là mật độ điện tích hạt nhân [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)], và

dV là phần tử thể tích d_x d_y d_z

m²

Mômen tứ cực hạt nhân điện là eQ.

Giá trị này bằng thành phần z của tenxơ chéo hóa của mômen tứ cực.

10-19.1

bán kính hạt nhân

R

bán kính quy ước [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] của hình cầu chứa hạt nhân

m

Đại lượng này không được xác định chính xác. Nó chỉ được tính gần đúng cho hạt nhân ở trạng thái cơ bản bằng:

trong đó r₀ ≈ 1,2 x 10^-15 m và A là số nucleon (mục 10-13).

Bán kính hạt nhân thường được thể hiện theo femtomét, 1 fm = 10^-15m.

10-19.2

bán kính electron

r_e

bán kính của hình cầu sao cho năng lượng electron tương đối được phân bố đều:

trong đó

e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)],

ɛ₀ là hằng số điện [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)],

m_e là khối lượng nghỉ của electron (mục 10-2), và

c₀ là tốc độ ánh sáng trong chân không [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)]

m

Đại lượng này ứng với năng lượng tĩnh điện E của điện tích phân bố bên trong hình cầu có bán kính r_e khi coi tất cả năng lượng nghỉ (mục 10-3) của electron được quy cho năng lượng có nguồn gốc điện từ, theo hệ thức .

10-20

bước sóng Compton

λ_c

tỷ số của hằng số Planck và tích của khối lượng hạt và tốc độ ánh sáng trong chân không:

trong đó

h là hằng số Planck [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)],

m là khối lượng nghỉ (mục 10-2) của hạt, và

c₀ là tốc độ ánh sáng trong chân không [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)]

m

Bước sóng của bức xạ điện từ tán xạ từ các điện tử tự do (tán xạ Compton) lớn hơn bước sóng của bức xạ tới một lượng tối đa là 2λ_c.

10-21.1

độ dư khối

Δ

hiệu giữa khối lượng của nguyên tử và tích của số khối và hằng số khối lượng thống nhất:

∆ = m_a - A m_u

trong đó:

m_a là khối lượng nghỉ (mục 10-2) của nguyên tử,
A là số nucleon (mục 10-1.3), và

m_u là hằng số khối lượng nguyên tử thống nhất (mục 10-4.3)

kg

Da

u

Độ dư khối thường được thể hiện theo dalton, 1 Da = 1u.

Xem mục 10-2.

10-21.2

độ hụt khối

B

tổng tích của số proton và khối lượng nguyên tử hydro và khối lượng nghỉ của notron trừ đi khối lượng nghỉ của nguyên tử:

trong đó

Z là số proton (mục 10-1.1) của nguyên tử,
m(¹H) là khối lượng nguyên tử (mục 10-4.1) của ¹H,

N là số notron (mục 10-1.2),

m_n là khối lượng nghỉ (mục 10-2) của notron, và

m_a là khối lượng nghỉ (mục 10-2) của nguyên tử

kg

Da

u

Độ hụt khối thường được thể hiện theo dalton, 1 Da = 1u

Nếu bỏ qua năng lượng liên kết của electron quỹ đạo thì, Bc₀² bằng năng lượng liên kết của hạt nhân.

10-22.1

độ dư khối tương đối

Δ_r

tỷ số của độ dư khối và hằng số khối lượng nguyên tử thống nhất:

trong đó:

Δ là độ dư khối (mục 10-21.1), và

m_u là hằng số khối lượng nguyên tử thống nhất (mục 10-4.3)

1

10-22.2

độ hụt khối tương đối

B_r

tỷ số của độ hụt khối và hằng số khối lượng nguyên tử thống nhất:

trong đó

B là độ hụt khối (mục 10-22.2), và

m_u là hằng số khối lượng nguyên tử thống nhất (mục 10-4.3)

1

10-23.1

tỷ suất chèn

f

tỷ số của độ dư khối tương đối và số nucleon:

trong đó

Δ_r là độ dư khối tương đối (mục 10-22.1), và

A là số nucleon (mục 10-1.3)

1

10-23.2

tỷ suất liên kết

b

tỷ số của độ hụt khối tương đối và số nucleon:

trong đó

B_r là độ hụt khối tương đối (mục 10-22.2), và

A là số nucleon (mục 10-1.3)

1

10-24

hằng số phân rã, hằng số phân hủy

λ

tỷ số của -dN/N và dt, trong đó dN/N là thay đổi phân đoạn trung bình trong số hạt nhân ở một trạng thái năng lượng cụ thể do sự biến đổi tự phát trong khoảng thời gian dt [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]

s^-1

Đại lượng này là hằng số đối với phân rã theo hàm mũ.

Nếu có nhiều kênh phân rã thì

trong đó λ_a là hằng số phân rã của một trạng thái cuối xác định và tổng được lấy cho tất cả các trạng thái cuối.

10-25

thời gian sống trung bình, tuổi thọ trung bình <vật lý nguyên tử và hạt nhân>

τ

nghịch đảo của hằng số phân rã λ (mục 10-24):

s

Thời gian sống trung bình là thời gian sống mong đợi của một hạt không ổn định hoặc trạng thái bị kích thích của hạt khi số lần của một phân rã trong khoảng thời gian ngắn tuân theo phân bố Poisson.

10-26

độ rộng mức

Γ

tỷ số của hằng số Planck rút gọn và thời gian sống trung bình:

trong đó

ħ là hằng số Planck rút gọn [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)], và

 là thời gian sống trung bình (mục 10-25)

eV

J

kg m²s^-2

Độ rộng mức là độ bất định năng lượng của hạt không ổn định hoặc trạng thái bị kích thích của một hệ do nguyên lý Heisenberg.

Thuật ngữ mức năng lượng đề cập đến dạng hàm phân bố của mật độ trạng thái. Mức năng lượng có thể được coi là rời rạc, như trong nguyên tử, hoặc có thể có độ rộng giới hạn, như ví dụ mục này hoặc như ví dụ hóa trị hoặc dải dẫn trong vật lý trạng thái rắn. Mức năng lượng có thể áp dụng cho cả hạt thực và hạt ảo, ví dụ electron và photon, tương ứng.

10-27

hoạt độ

A

tỷ số vi phân của N theo thời gian, trong đó N là thay đổi trung bình về số hạt nhân ở một trạng thái năng lượng cụ thể do sự biến đổi hạt nhân tự phát trong khoảng thời gian dt [TCVN 7870-3(ISO 80000-3)]

Bq

s^-1

Đối với phân rã theo hàm mũ, A = λN, trong đó λ là hằng số phân rã (mục 10-24).

Becquerel (Bq) là tên riêng của giây mũ trừ một, được dùng như là đơn vị SI nhất quán của hoạt độ.

Trong báo cáo 85a của ICRU, định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là: Hoạt độ A, của một lượng nuclid phóng xạ ở trạng thái năng lượng cụ thể tại thời điểm nhất định là tỷ số của -dN và dt, trong đó dN là thay đổi trung bình trong số hạt nhân ở trạng thái năng lượng đó do sự biến đổi hạt nhân tự phát trong khoảng thời gian dt:

Xem thêm 0.3.

10-28

hoạt độ riêng, hoạt độ khối

α

tỷ số của hoạt độ A (mục 10-27) của một mẫu và khối lượng m [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của mẫu đó

α = A/m

Bq/kg

kg^-1s^-1

10-29

mật độ hoạt độ, hoạt độ thể tích, nồng độ hoạt độ

c_A

tỷ số của hoạt độ A (mục 10-27) của mẫu và thể tích V [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] của mẫu đó:

c_A = A/V

Bq/m³

m^-3s^-1

10-30

mật độ hoạt độ mặt

α_s

tỷ số của hoạt độ A (mục 10-27) của mẫu và tổng diện tích S [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] bề mặt của mẫu đó: α_s = A/S

Bq/m²

m^-2s^-1

Giá trị này thường được xác định cho các nguồn phẳng, trong đó S ứng với tổng diện tích bề mặt một phía của nguồn đó.

10-31

chu kỳ bán rã

T_1/2

thời gian trung bình [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] cần thiết để phân rã một nửa số nguyên tử hoặc hạt nhân

s

Đối với sự phân rã theo hàm mũ, T_1/2 = (In2) / λ, trong đó λ là hằng số phân rã (mục 10-24).

10-32

năng lượng phân rã anpha

Q_a

tổng động năng [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của hạt α sinh ra trong quá trình phân rã và năng lượng lùi [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] của nguyên tử được tạo ra trong hệ quy chiếu trong đó hạt nhân phát xạ ở trạng thái nghỉ trước khi phân rã

eV

J

kg m²s^-2

Năng lượng phân rã anpha ở trạng thái cơ bản, Q_α,0, cũng bao gồm năng lượng của mọi sự chuyển đổi hạt nhân diễn ra trong sản phẩm được tạo ra.

10-33

năng lượng hạt beta cực đại

E_β

động năng cực đại [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của hạt beta phát xạ sinh ra trong quá trình phân rã hạt nhân

eV

J

kg m²s^-2

Động năng cực đại tương ứng với năng lượng lớn nhất của quang phổ beta"

10-34

năng lượng phân rã beta

Q_β

tổng động năng hạt beta cực đại (mục 10-33) và năng lượng lùi [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] của nguyên tử được tạo ra trong hệ quy chiếu trong đó hạt nhân phát xạ ở trạng thái nghỉ trước khi phân rã

eV

J

kg m²s^-2

Với các nguồn phát xạ positron, năng lượng để sản xuất bức xạ tiêu hủy được tạo ra trong sự kết hợp của electron với positron là một phần của năng lượng phân rã beta.

Năng lượng phân rã beta ở trạng thái cơ bản, Q_β,₀, cũng bao gồm năng lượng của mọi sự chuyển đổi hạt nhân diễn ra trong sản phẩm được tạo ra.

10-35

thừa số chuyển đổi nội tại

α

tỷ số của số electron chuyển đổi nội tại và số lượng từ gamma phát ra bởi nguyên tử phóng xạ trong sự chuyển đổi cho trước, trong đó electron chuyển đổi đại diện cho electron quỹ đạo được phát ra thông qua phân rã phóng xạ.

1

Đại lượng α/(α +1) cũng được dùng và có thể gọi là tỷ suất chuyển đổi nội tại.

Tỷ suất chuyển đổi riêng phần ứng với các lớp vỏ điện tử khác nhau K, L, ... được ký hiệu bằng α_K, α_L,…,

α_K/α_L được gọi là tỷ số chuyển đổi nội tại từ K đến L

10-36

tốc độ phát xạ hạt

Ṅ

tỷ số vi phân của N với thời gian, trong đó N là số hạt được phát ra từ phần tử thể tích cực nhỏ trong khoảng thời gian dt [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)], và dt:

1

Loại hạt thường được quy định, ví dụ, tốc độ phát xạ neutron hoặc tốc độ phát xạ hạt alpha.

10-37.1

năng lượng phản ứng

Q

trong phản ứng hạt nhân, là tổng động năng [TCVN 7870- 4 (ISO 80000-4)] và năng lượng photon [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] của các sản phẩm sau phản ứng trừ đi tổng động năng và năng lượng photon của các chất tham gia phản ứng

eV

J

kg m²s^-2

Đối với phản ứng hạt nhân tỏa nhiệt, Q > 0.

Đối với phản ứng hạt nhân thu nhiệt, Q < 0.

10-37.2

năng lượng cộng hưởng

E_r

E_res

động năng [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của hạt tới, trong hệ quy chiếu của bia, tương ứng với cộng hưởng trong phản ứng hạt nhân

eV

J

kg m²s^-2

Năng lượng cộng hưởng tương ứng với chênh lệch các mức năng lượng liên quan đến hạt nhân.

10-38.1

tiết diện <vật lý nguyên tử>

σ

với một thực thể bia cụ thể và với một phản ứng hoặc quá trình cụ thể được tạo ra bởi các hạt tới tích điện hoặc không tích điện có loại và năng lượng xác định thì tiết diện là tỷ số của số trung bình các phản ứng hoặc quá trình như thế và thông lượng hạt tới (mục 10-43)

m²

b

Loại quá trình được chỉ ra bằng chỉ số dưới, ví dụ: tiết diện hấp thụ σ_a, tiết diện tán xạ σ_S, tiết diện phân hạch σ_f.

1 bam (b) = 10^-28 m²

10-38.2

tiết diện tổng <vật lý nguyên tử>

σ_tot

σ_T

tổng tất cả các tiết diện (mục 13-38.1) tương ứng với các phản ứng hoặc các quá trình khác nhau xảy ra giữa một hạt tới có loại và năng lượng [TCVN 7870-5 (ISO 80000- 5)] xác định và thực thể bia

m²

b

Trong trường hợp chùm hạt tới là đơn hướng hẹp thì tiết diện tổng là tiết diện hiệu dụng để tách một hạt tới khỏi chùm tia. Xem chú thích cho mục 10-52.

1 bam (b) = 10^-28 m²

10-39

phân bố hướng của tiết diện <vật lý nguyên tử>

σ_Ω

tỷ số vi phân của ơ theo Ω, trong đó σ là tiết diện (mục 10-38.1) để tán xạ hoặc phát xạ hạt theo một hướng xác định và Ω là góc khối [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] xung quanh hướng đó: σ_Ω = d/σ/dΩ

m²sr^-1

m²

Các đại lượng được liệt kê trong các mục 10-39, 10-40 và 10-41 đôi khi được gọi là tiết diện vi phân.

Loại tương tác cần được quy định.

10-40

phân bố năng lượng của tiết diện <vật lý nguyên tử>

σ_E

tỷ số vi phân của σ theo năng lượng, trang đó σ là tiết diện (mục 10-38.1) đối với một quá trình trong đó năng lượng E [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] của hạt phát xạ hoặc tán xạ là giữa E và E +dE:

σ_E = dσ/dE

m²/J

kg^-1 s²

10-41

phân bố hướng và năng lượng của tiết diện <vật lý nguyên tử>

σ_ΩE

tỷ số vi phân từng phần của σ theo góc khối và năng lượng, trang đó σ là tiết diện (mục 10-38.1) để phát xạ hoặc tán xạ hạt vào trong góc khối dΩ bao quanh hướng xác định và với năng lượng giữa  và E +dE:

m²/(J sr) kg^-1 s²

10-42.1

tiết diện thể tích, tiết diện vĩ mô <vật lý nguyên tử>

Ʃ

tích của mật độ số n_a của nguyên tử và tiết diện (mục 10-38.1) σ_a đối với một loại nguyên tử nhất định:

Ʃ =n_aσ_a

m^-1

Khi các hạt bia của môi chất ở trạng thái nghỉ, Ʃ = 1/I, trong đó I là quãng đường tự do trung bình (mục 10-71).

10-42.2

tiết diện tổng theo thể tích, tiết diện tổng vĩ mô <vật lý nguyên tử>

Ʃ_tot,

Ʃ_T

tích của mật độ số n_a của nguyên tử và tiết diện (mục 10-38.1 ) σ_tot đối với một loại nguyên tử nhất định:

Ʃ_tot = n_aσ_tot

m^-1

Xem chú thích cho mục 10-49.

10-43

thông lượng hạt

Ф

tỷ số vi phân của N theo a, trong đó N là số hạt tới trên mặt cầu có diện tích tiết diện a (mục 10-38.1):

m^-2

Thuật ngữ “hạt“ thường được thay bằng tên của hạt cụ thể, ví dụ thông lượng proton.

Nếu diện tích phẳng có kích thước dA có số hạt dN chuyển qua vuông góc, thì thông lượng hạt tương ứng là:

Diện tích mặt phẳng có kích thước dA giao nhau tại góc α với bề mặt vuông góc với số hạt dN dẫn đến thông lượng hạt:

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Thông lượng Ф là tỷ số của dN và dA, trong đó dN là số hạt tới trên mặt cầu có tiết diện dα:

Xem thêm 0.3.

10-44

tốc độ thông lượng hạt

Ф

tỷ số vi phân của thông lượng Ф (mục 10-43) theo thời gian [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]:

m^-2 s^-1

Thuật ngữ “hạt” thường được thay bằng tên của hạt cụ thể, ví dụ tốc độ thông lượng proton.

Hàm phân bố được thể hiện theo vận tốc và năng lượng, Ф_v và Ф_E, liên hệ bởi:

Đại lượng này còn được gọi là mật độ thông lượng hạt. Do từ “mật độ” có nhiều từ đồng nghĩa nên “tốc độ thông lượng" được ưa dùng. Đối với trường bức xạ gồm các hạt có vận tốc v, tốc độ thông lượng bằng n v, trong đó n là mật độ số hạt.

Xem chú thích cho mục 10-43.

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Tốc độ thông lượng, Ф là tỷ số giữa dФ và dt, trong đó dФ là số gia của thông lượng trong khoảng thời gian dt:

Xem thêm mục 0.3.

10-45

năng lượng bức xạ <bức xạ ion hóa>

R

năng lượng trung bình [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)], ngoại trừ năng lượng nghỉ (mục 10-3), của các hạt được phát ra, truyền qua hoặc thu được

eV

J

kg m² s^-2

Đối với các hạt có năng lượng E (trừ năng lượng nghỉ), năng lượng bức xạ, R, bằng tích N E trong đó N là số hạt phát ra, truyền qua hoặc nhận được.

Các phân bố, N_E và R_E, của số hạt và năng lượng bức xạ theo năng lượng được cho bởi N_E - dN/dE và R_E= dR/dE trong đó dN là số hạt có năng lượng giữa E và E + dE, còn dR là năng lượng bức xạ của chúng. Quan hệ giữa hai phân bố này là

k_E = E N_E.

10-46

thông lượng năng lượng

Ψ

tỷ số vi phân của năng lượng bức xạ R (mục 10-45) tới trên mặt cầu có diện tích tiết diện α (mục 10-38.1) theo diện tích đó:

eV/m² J/m²

kg s^-2

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Thông lượng năng lượng Ψ Ià tỷ số của dR và dα, trong đó dR là năng lượng bức xạ tới trên mặt cầu có diện tích tiết diện dα:

Xem thêm 0.3.

10-47

tốc độ thông lượng năng lượng

Ψ

tỷ số vi phân của thông lượng năng lượng Ψ (mục 10-46) theo thời gian [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]:

W/m²

kg s^-3

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Tốc độ thông lượng năng lượng, Ψ, là tỷ số dΨ và dt, trong đó d Ψ là số gia của thông lượng năng lượng trong khoảng thời gian dt:

Xem thêm 0.3.

10-48

mật độ dòng hạt

J

S

vectơ mà thành phần của nó theo hướng của diện tích trực giao được cho bằng:

trong đó:

Ф_Ω (θ, α) là phân bố có hướng của tốc độ thông lượng hạt (mục 10-44), và

θ và α tương ứng là góc cực và góc phương vị

m^-2 s^-1

Từ “hạt” thường được thay bằng tên hạt cụ thể, ví dụ dòng proton.

Ký hiệu S được khuyên dùng trong trường hợp có thể nhầm với ký hiệu J của mật độ dòng điện. Đối với dòng notron, ký hiệu J thường được sử dụng. Hàm phân bố được biểu thị theo vận tốc và năng lượng J_v và J_E, liên hệ với J bởi

Phân bố có hướng của tốc độ thông lượng hạt cũng được ký hiệu là độ trưng hạt.

10-49

hệ số suy giảm tuyến tính <bức xạ ion hóa>

μ

μ_l

đối với hạt không mang điện thuộc loại và năng lượng đã cho, là tỷ số vi phân n theo l, trong đó n là phần của các hạt tới N có sự tương tác khi đi qua khoảng cách l [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] trong một chất nhất định:

trong đó dN là số hạt có sự tương tác khi đi qua dl

m^-1

μ bằng tiết diện tổng vĩ mô Ʃ_tot đối với các hạt tách ra khỏi chùm tia.

Sử dụng hệ thức μ_m = μ/p giữa hệ số suy giảm tuyến tính μ, hệ số suy giảm khối μ_m (mục 10- 50) và mật độ ρ, định nghĩa được đưa ra đối với hệ số suy giảm khối trong báo cáo 85a của ICRU có thể áp dụng cho hệ số suy giảm tuyến tính dẫn đến:

Hệ số suy giảm tuyến tính, μ của chất, đối với hạt không mang điện tích thuộc loại và năng lượng nhất định, là tỷ số giữa dN/N và dl, trong đó dN/N là phần trung bình của các hạt có tương tác khi đi qua khoảng cách dl trong chất:

Định nghĩa này có ý nghĩa tương đương như định nghĩa cho trong cột 4 của mục này.

Xem thêm 0.3.

10-50

hệ số suy giảm khối <bức xạ ion hóa>

μ_m

tỷ số giữa hệ số suy giảm tuyến tính μ (mục 10-49) và khối lượng riêng μ [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của môi chất:

μ_m = μ/p

kg^-1 m²

10-51

hệ số suy giảm mol

μ_c

tỷ số giữa hệ số suy giảm tuyến tính μ (mục 10-49) và lượng c [TCVN 7870-9 (ISO 80000-9)] của môi chất:

μ_c = μ/c

m² mol^-1

10-52

hệ số suy giảm nguyên tử

μ_a

tỷ số giữa hệ số suy giảm tuyến tính μ (mục 10-49) và mật độ số (mục 10-62.1) n của nguyên tử trong chất:

μ_a = μ/n

m²

μ bằng tiết diện tổng σ_tot để hạt tách ra khỏi chùm tia. Xem thêm mục 10-38.2.

10-53

độ dày nửa giá trị

d_1/2

độ dày [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] của lớp suy giảm làm giảm đại lượng quan tâm của chùm tia đơn hướng có độ rộng vi phân một nửa giá trị ban đầu của nó

m

Đối với suy giảm theo hàm mũ, d_1/2 = ln(2)/μ.

Đại lương quan tâm thường là kerma trong không khí hoặc liều nhiễm.

10-54

suất dừng tuyến tính tổng, suất dừng tuyến tính

S

S_l

đối với hạt mang điện thuộc loại và năng lượng nhất định E₀ là tỷ số vi phân của E theo x, trong đó E là năng lượng trung bình [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] bị mất do hạt mang điện đi qua khoảng cách x [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] trong một chất nhất định:

eV/m

J/m

kg m s^-2

Suất dừng tuyến tính tổng đôi khi cũng được gọi là năng suất dừng.

Cả tổn hao điện tử và tổn hao bức xạ đều được tính đến.

Tỷ số giữa suất dừng tuyến tính tổng của một chất và của chất quy chiếu được gọi là suất dừng tuyến tính tương đối.

Xem thêm mục 10-85.

Sử dụng hệ thức S_m = S/ρ giữa suất dừng khối tổng S_m (mục 10-55), suất dừng tuyến tính tổng S, và mật độ ρ, có thể áp dụng định nghĩa được đưa ra đối với việc dừng khối lượng trong báo cáo 8a của ICRU về suất dừng tuyến tính tổng dẫn đến: Năng suất dừng tuyến tính, S, của một chất đối với hạt mang điện thuộc loại và năng lượng nhất định, là tỷ số giữa dE và dl, trong đó dE là năng lượng trung bình bị mất do hạt mang điện đi qua khoảng cách dl trong chất:

Định nghĩa này có ý nghĩa tương đương định nghĩa cho trong cột 4 của mục này.

Xem thêm 0.3.

10-55

suất dừng khối tổng suất dừng khối

S_m

tỷ số của suất dừng tuyến tính tổng S (mục 10-54) và khối lượng riêng ρ [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của chất:

S_m = S/ρ

eV m^-2/kg J m²/kg

m₄ s_-2

Tỷ số giữa năng suất dừng khối tổng của một chất và của chất quy chiếu được gọi là năng suất dừng khối tương đối.

10-56

khoảng tuyến tính trung bình

R

R_l

độ dài quãng đường tổng trung bình chọn lọc [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] mà hạt xâm nhập trong quá trình chậm dần về trạng thái nghỉ vào một chất đã cho được lấy trung bình cho một nhóm hạt có cùng năng lượng ban đầu [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)]

m

10-57

khoảng khối lượng trung bình

R_ρ

R_m

tích của khoảng tuyến tính trung bình R (mục 10-56) và khối lượng riêng ρ [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của chất:

R_ρ = Rρ

kg m^-2

10-58

độ ion hóa tuyến tính

N_il

tỷ số vi phân của q theo l, trong đó q là điện tích tổng trung bình [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)] của tất cả ion dương sinh ra bởi hạt mang điện ion hóa trên quãng đường l [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)], chia cho điện tích nguyên tố e [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)]:

m^-1

lon hóa do các hạt ion hóa thứ cấp gây ra cũng được tính đến.

10-59

độ ion hóa tổng

N_i

tỷ số của tổng điện tích trung bình của tất cả ion dương sinh ra do hạt mang điện ion hóa dọc theo toàn bộ quãng đường của nó và dọc theo quãng đường của các hạt mang điện thứ cấp bất kỳ và điện tích cơ bản, e [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)]:

1

Xem mục 10-58.

10-60

tổn hao năng lượng trung bình trên điện tích nguyên tố tạo ra

W_i

tỷ số của động năng ban đầu E_k [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của hạt mang điện ion hóa và độ ion hóa tổng N_i (mục 10-59) tạo ra bởi hạt đó:

W_i = E_k / N_i

eV

J

kg m²s^-2

Tên gọi “tổn hao năng lượng trung bình trên cặp ion tạo ra” thường được sử dụng mặc dù nó không rõ ràng.

Trong phép đo liều lượng thực tế của bức xạ ion hóa thuật ngữ W/e, tỷ số của W, năng lượng trung bình lắng đọng trong không khí khô trên cặp ion tạo ra, và e, điện tích được dùng như là hệ số khi nhân với điện tích có cùng dấu được thực hiện bởi tất cả các cặp ion sinh ra trong không khí khô của khối lượng đã cho, cung cấp năng lượng lắng đọng trong lượng không khí khô này ở dạng kích thích và ion hóa.

Trong báo cáo ICRU 85a, năng lượng trung bình tiêu tốn trong chất khí trên một cặp ion được tạo ra, W, là tỷ số giữa E và N, trong đó N là điện tích tổng trung bình được giải phóng có cả hai dấu chia cho điện tích nguyên tố khi động năng ban đầu E của hạt mang điện tiêu tán hoàn toàn trong chất khi đó. Do đó W = E/N. Theo định nghĩa của W, các ion được tạo ra bởi bức xạ hãm hoặc bức xạ thứ cấp khác do hạt mang điện ban đầu và hạt mang điện thứ cấp phát ra được bao gồm trong N.

10-61

độ linh động

μ

μ_m

tỷ số của tốc độ trôi trung bình [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] truyền cho hạt mang điện trong môi chất bằng điện trường và cường độ điện trường [TCVN 7870-6 (IEC 80000-6)]

m²/(Vs) kg^-1 s² A

10-62.1

mật độ số hạt

n

tỷ số của số hạt N trung bình trong thể tích V [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] và thể tích:

n =N/V

m^-3

n là ký hiệu chung cho mật độ số hạt.

Hàm phân bố biểu thị theo vận tốc và năng lượng, n_v và n_E, liên quan đến n bằng:

Từ “hạt" thường được thay bằng tên một hạt cụ thể, ví dụ mật độ số notron.

10-62.2

mật độ số ion, mật độ ion

n⁺

n^-

tỷ số của số ion dương và âm, N⁺ và N^- tương ứng, trong thể tích V [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] và thể tích đó:

m^-3

10-63

hệ số tái hợp

α

hệ số trong luật tái hợp:

trong đó n⁺ và n^- là mật độ số ion (mục 10-62.2) tương ứng của các ion dương và âm, tái hợp trong một khoảng thời gian dt [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]

m³s^-1

Thuật ngữ được sử dụng rộng rãi “thừa số tái hợp” là không chính xác vì từ “thừa số” chỉ nên dùng với các đại lượng có thứ nguyên 1.

Số hạng là các tỷ số vi phân.

10-64

hệ số khuếch tán, hệ số khuếch tán đối với mật độ số hạt

D

D_n

hằng số tỷ lệ giữa mật độ dòng hạt J (mục 10-48) và độ dốc của mật độ số hạt n (mục 10-62.1):

m²s^-1

Từ “hạt” thường được thay bằng tên một hạt cụ thể, ví dụ mật độ số notron.

Đối với hạt có tốc độ v cho trước:

10-65

hệ số khuếch tán đối với tốc độ thông lượng

D_φ

D

hằng số tỷ lệ giữa mật độ dòng hạt J (mục 10-48) và độ dốc của tốc độ thông lượng hạt Ф (mục 10-44):

m

Đối với hạt có tốc độ v cho trước:

10-66

mật độ nguồn hạt

S

tỷ số của tốc độ tạo hạt trung bình trong một thể tích và thể tích đó [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]

m^-3 s^-1

Từ “hạt" thường được thay bằng tên một hạt cụ thể, ví dụ mật độ nguồn proton.

Hàm phân bố biểu thị theo vận tốc và năng lượng, S_v. và S_E, liên quan tới S bởi

10-67

mật độ làm chậm

q

tỷ số vi phân của n theo thời gian, trong đó n là mật độ số hạt được làm chậm trong khoảng thời gian t [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]:

m^-3s^-1

10-68

xác suất thoát cộng hưởng

p

trong môi chất vô hạn, là xác suất để notron đang chậm lại sẽ vượt qua tất cả hoặc một phần xác định dải năng lượng cộng hưởng (mục 10-37.2) mà không bị hấp thụ

1

10-69

lethargy

u

với notron có động năng E [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)],

u = In (E₀ / E)

trong đó E₀ là năng lượng quy chiếu

1

Lethargy còn được gọi là giảm năng lượng loga.

10-70

lượng giảm loga năng lượng trung bình

ξ

giá trị trung bình của độ tăng lethargy (mục 10-69) trong va chạm đàn hồi giữa notron và hạt nhân có động năng [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] không đáng kể so với động năng của notron

1

10-71

quãng đường tự do trung bình <vật lý nguyên tử>

l

λ

khoảng cách trung bình [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] mà hạt vượt qua giữa hai phản ứng hoặc quá trình xác định liên tiếp

m

Xem chú thích cho mục 10-42.1.

10-72.1

diện tích làm chậm

trong môi chất thuần nhất vô hạn, là một phần sáu giá trị bình phương trung bình khoảng cách [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] giữa nguồn notron và điểm notion đạt giá trị năng lượng cho trước [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)]

m²

10-72.2

diện tích khuếch tán

L²

trong môi chất thuần nhất vô hạn, là một phần sáu giá trị bình phương trung bình khoảng cách [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] giữa điểm notron xâm nhập vào một lớp xác định và điểm notron đi ra khỏi lớp đó

m²

Lớp notnon phải được xác định, ví dụ: nhiệt

10-72.3

diện tích di tán

M²

tổng diện tích làm chậm (mục 10-72.1) từ năng lượng phân hạch đến năng lượng nhiệt [TCVIM 7870-5 (ISO 80000-5)] và diện tích khuếch tán (mục 10-72.2) đối với notron nhiệt

m²

10-73.1

độ dài làm chậm

L_s

L_sl

căn bậc hai của diện tích làm chậm  (mục 10-72.1):

m

10-73.2

độ dài khuếch tán <vật lý nguyên tử>

L

căn bậc hai của diện tích khuếch tán L² (mục 10-72.2):

m

10-73.3

độ dài di tán

M

căn bậc hai của diện tích di tán M² (mục 10-72.3):

m

10-74.1

hiệu suất notron trên một phân hạch

v

số trung bình notron phân hạch phát ra tức thời hay trễ trên một sự biện phân hạch

1

10-74.2

hiệu suất notron trên một hấp thụ

ƞ

số trung bình notron phân hạch phát ra tức thời hay trễ của một notron hấp thụ trong nhân phân hạch hoặc trong nhiên liệu hạt nhân xác định

1

v/ƞ bằng tỷ số của tiết diện vĩ mô đối với phân hạch và hấp thụ, cả cho notron trong nhiên liệu.

10-75

hệ số phân hạch nhanh

φ

trong môi chất vô hạn, là tỷ số của số trung bình notron sinh ra bởi phân hạch do notron của tất cả các dải năng lượng [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] và số trung bình của notron sinh ra bởi phân hạch chỉ do notnon nhiệt

1

Lớp của notron phải được xác định, ví dụ: nhiệt.

10-76

hệ số sử dụng nhiệt

f

trong môi chất vô hạn, là tỷ số của số notron nhiệt bị hấp thụ trong hạt nhân phân hạch hoặc nhiên liệu hạt nhân, như được xác định và tổng số notron nhiệt bị hấp thụ

1

10-77

xác suất không bị rò

Ʌ

xác suất mà một notron không thoát ra khỏi lò phản ứng trong quá trình làm chậm hoặc khuếch tán như một notron nhiệt

1

10-78.1

hệ số nhân

k

tỷ số của tổng số notron phân hạch hoặc notron phân hạch phụ thuộc sinh ra trong một khoảng thời gian và tổng số notnon mất do hấp thụ hay rò rỉ trong cùng khoảng thời gian đó

1

10-78.2

hệ số nhân vô hạn

k_∞

hệ số nhân (mục 10-78.1) đối với môi chất vô hạn hay một mạng lặp lại vô hạn

1

Đối với lò phản ứng nhiệt,

10-79

hằng số thời gian lò phản ứng

T

khoảng thời gian [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] cần để tốc độ thông lượng notron (mục 10-44) trong lò phản ứng thay đổi e lần khi tốc độ thông lượng tăng hoặc giảm theo hàm mũ

s

Còn gọi là chu kỳ lò phản ứng.

10-80.1

năng lượng truyền

ɛ

tổng tất cả trữ lượng năng lượng trong một thể tích đã cho:

trong đó tổng được thực hiện trên tất cả các trữ lượng năng lượng [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] ɛ_i của tương tác i trong thể tích đó

eV

J

kg m² s^-2

Năng lượng truyền là một đại lượng ngẫu nhiên. £;được cho bằng:

ɛ_i = ɛ_in - ɛ_out + Q

trong đó ɛ_in là năng lượng [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] của hạt ion tới, ngoại trừ năng lượng nghỉ (mục 10-3), ɛ_out, là tổng các năng lượng [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] của tất cả các hạt ion hóa đi ra khỏi tương tác, không kể năng lượng nghỉ (mục 10-3), và Q là sự thay đổi trong năng lượng nghỉ (mục 10-3) của hạt nhân và tất cả các hạt liên quan trong tương tác đó.

Q > 0 có nghĩa là năng lượng nghỉ giảm;

Q < 0 có nghĩa là năng lượng nghỉ tăng.

Đại lượng ngẫu nhiên như năng lượng truyền và năng lượng truyền riêng (mục 10-81.2) và phân bố xác suất của chúng đã được đưa ra vì chúng mô tả tính không liên tục của bức xạ ion hóa là yếu tố quyết định của các hiệu ứng hóa phóng xạ và sinh học xạ. Trong ứng dụng bức xạ bao gồm số lượng lớn các hạt ion hóa, ví dụ, trong dược phẩm, bảo vệ bức xạ và thử nghiệm và xử lý nguyên liệu, những biến động này được thể hiện đầy đủ bằng các giá trị kỳ vọng của phân bố xác suất. Đại lượng không ngẫu nhiên là thông lượng hạt (mục 10-43), liều hấp thụ (mục 10-81.1) và kerma (mục 10-86.1) được dựa trên các giá trị kỳ vọng này.

10-80.2

năng lượng truyền trung bình

ɛ̄

giá trị kỳ vọng của năng lượng truyền (mục 10-80.1):

R_in là năng lượng bức xạ (mục 10-45) của tất cả các hạt ion hóa mang điện và không mang điện đi vào thể tích đó,

R_out là năng lượng bức xạ của tất cả các hạt ion hóa mang điện và không mang điện đi ra khỏi thể tích đó, và

ƩQ là tổng các thay đổi trong năng lượng nghỉ (mục 10-3) của hạt nhân và các hạt cơ bản xuất hiện trong thể tích đó

eV

J

kg m² s^-2

Đôi khi, còn gọi là liều hấp thụ tích phân.

Q > 0 nghĩa là năng lượng nghỉ giảm;

Q < 0 nghĩa là năng lượng nghỉ tăng.

10-81.1

liều hấp thụ

D

tỷ số vi phân của ɛ̄ theo m , trong đó ɛ̄ là năng lượng thể tích [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] truyền trung bình bởi bức xạ ion hóa tới vật liệu có khối lượng m [TCVN 7870- 4 (ISO 80000-4)]:

Gy

J/kg

m²s^-2

Gray là tên riêng của jun trên kilôgam, được dùng làm đơn vị SI nhất quán cho liều hấp thụ.

1 Gy = 1 J/kg

trong đó dm là phân tố khối lượng của chất bị chiếu xạ.

Trong giới hạn của một miền nhỏ, năng lượng riêng trung bình  bằng liều hấp thụ D.
Liều hấp thụ có thể cũng được thể hiện theo thể tích của phân tử khối lượng bằng:

trong đó ρ là khối lượng riêng của phân tử khối lượng.

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương tự được đưa ra là:

Liều hấp thụ, D, là tỷ số của dɛ̄ và dm, trong đó dɛ̄ là năng lượng truyền trung bình bằng bức xạ ion hóa với chất có khối lượng dm:

10-81.2

năng lượng truyền riêng

z

tỷ số của năng lượng truyền ɛ (mục 10-80.1) và khối lượng m (TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của chất trong một thể tích nhất định:

Gy

J/kg

m² s^-2

z là đại lượng ngẫu nhiên.

Trong giới hạn của một miền nhỏ, năng lượng riêng trung bình z̄ bằng liều hấp thụ D.

Năng lượng truyền riêng có thể do một hoặc nhiều sự kiện (tích tụ năng lượng) gây ra.

10-82

hệ số phẩm chất <bức xạ ion hóa>

Q

hệ số trong tính toán và đo tương đương liều (mục 10-83.1), bằng hệ số đó liều hấp thụ (mục 10-81.1) được lấy trọng số để tính hiệu quả sinh học khác nhau của bức xạ với mục đích bảo vệ bức xạ

1

Q được xác định bằng việc truyền năng lượng tuyến tính (mục 10-85), đối với Δ→∞,L_∞ (thường ký hiệu là L hoặc LET), của các hạt mang điện qua một phân tố thể tích nhỏ tại điểm này (giá trị L_∞  được cho đối với các hạt mang điện trong nước, chứ không phải trong mô; tuy nhiên, sự khác biệt là nhỏ). Mối quan hệ giữa L và Q được cho trong Ấn phẩm ICRP 103 (ICRP, 2007).

10-83.1

tương đương liều

H

tích của liều hấp thụ D (mục 10-81.1) đối với mô tại điểm quan tâm và hệ số phẩm chất Q (mục 10-82) tại điểm đó:

H=DQ

Sv

J/kg

m²s^-2

Sievert (Sv) là tên riêng của jun trên kilôgam và là đơn vị SI nhất quán của tương đương liều.

1 Sv = 1 J/kg

Tương đương liều tại một điểm trong mô được cho bằng:

trong đó D_L = dD/dL là phân bố của D theo L tại điểm quan tâm. Xem Xuất bản ICRP 103 (ICRP, 2007).

Đại lượng được đo bằng liều lượng kế bảo vệ bức xạ dựa trên định nghĩa H = DQ. Nếu các chất lượng bức xạ khác nhau i phải được tính đến đồng thời, thì định nghĩa là:

H= Ʃ_iQ_iD_i

Trong ICRU 5.1 đại lượng này được ký hiệu là “tương đương liều".

Để định lượng phơi nhiễm bức xạ của cơ thể con người và để xác định giới hạn liều, thì dùng đại lượng được xác định trong ICRP 103, “tương đương liều với mô hoặc bộ phận”:

Hệ số trọng số w_r đối với các mô và bộ phận khác nhau T và w_R đối với các phẩm chất bức xạ khác nhau R được đưa ra trị số trong ICRP 103. D_T.R là liều hấp thụ trung bình đối với mô trong mô hoặc bộ phận T, truyền bằng bức xạ với phẩm chất bức xạ R.

10-83.2

suất liều tương đương

Ḣ

tỷ số vi phân của tương đương liều H (mục 10-83.1) theo thời gian [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]:

Sv/s

w/kg

m² s^-3

1 Sv/s = 1 w/kg

Xem Chú thích cho mục 10-83.1.

10-84

suất liều hấp thụ

Ḋ

tỷ số vi phân của liều hấp thụ D (mục 10-81.1) theo thời gian [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]:

Gy/S

w/kg

m²s^-3

1 Gy/s = 1 w/kg

Xem Chú thích cho mục 10-81.1.

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Suất liều hấp thụ Ḋ,là tỷ số của dD và dt, trong đó dZ) là số gia của liều hấp thụ trong khoảng thời gian dt:

10-85

độ truyền năng lượng tuyến tính

L_Δ

tỷ số của năng lượng trung bình dE_Δ (TCVN 7870-4  (ISO 80000-4)] bị mất bởi hạt mang điện do tương tác điện tử khi truyền qua khoảng cách [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)] dl trừ đi tổng trung bình của động năng dư Δ của tất cả các electron phát ra do hạt mang điện và dl:

eV/m

J/m

kg m s^-2

Đại lượng này chưa được xác định đầy đủ trừ khi Δ được xác định, nghĩa là động năng cực đại của các electron thứ cấp có năng lượng được coi là “tồn đọng cục bộ”. Δ có thể tình bằng eV.

Chú ý là chữ viết tắt LET đặc biệt nói đến đại lượng L_∞ đề cập trong chú thích cho 10-82.

10-86.1

kerma

K

đối với bức xạ ion hóa không mang điện, là tỷ số vi phân của E_tr theo m, trong đó E_tr là tổng động năng ban đầu [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của tất cả các hạt ion hóa mang điện được giải phóng trong khối lượng m [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của vật liệu:

Gy J/kg m² s^-2

1 Gy = 1 J/kg

Xem chú thích cho mục 10-81.1.

Tên “kerma” được lấy từ chữ cái đầu của Kinetic Energy Released in MAtter (hoặc MASS hoặc MAterial).

Đại lượng dE_tr bao gồm động năng của các hạt mang điện phát ra trong giai đoạn phân rã của nguyên tử, phân tử hoặc hạt nhân bị kích thích.

Khi nguyên tố khối lượng dm bao gồm không khí thì thuật ngữ kerma không khí được dùng. Có thể thuận tiện để đề cập đến giá trị của kerma không khí trong không gian tự do hoặc tại một điểm trong một chất khác với không khí, ví dụ, kerrna không khí tại một điểm bên trong bóng nước.

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Kerma K đối với hạt không mang điện ion hóa , là tỷ số của dE_tr và dm, trong đó dE_tr là tổng động năng ban đầu trung bình của tất cả các hạt mang điện được giải phóng trong khối lượng dm của chất bởi các hạt tới không mang điện trên dm:

10-86.2

suất kerma

K̇

tỷ số vi phân của kerma (mục 10-86.1) theo thời gian [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]:

Gy/s

w/kg

m²s^-3

1 Gy = 1 W/kg

Xem chú thích cho mục 10-81.1.

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Suất kerma K̇, là tỷ số của dK và dt, trong đó dK là số gia của kerma trong khoảng thời gian dt:

10-87

hệ số truyền năng lượng khối

μ_tr/ρ

đối với hạt không mang điện ion hóa thuộc loại và năng lượng nhất định, là tỷ số vi phân của R_tr, theo l:

trong đó R_tr là năng lượng trung bình [TCVN 7870-5 (ISO 80000-5)] chuyển thành động năng [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] của hạt mang điện do tương tác của các hạt không mang điện của năng lượng bức xạ tới R (mục 10-45) truyền qua khoảng cách l [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]: trong vật liệu có mật độ ρ [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)], chia cho ρ và R

kg^-1 m²

, trong đó K̇ là suất kerma (mục 10-86.2) và Ψ là tốc độ thông lượng năng lượng (mục 10-47).

Đại lượng:

trong đó g là phần động năng của các hạt mang điện được giải phóng bị mất đi trong quá trình bức xạ vào vật liệu, được gọi là hệ số hấp thụ năng lượng khối.

Hệ số hấp thụ năng lượng khối của một hợp chất phụ thuộc vào công suất dừng của vật liệu đó.

Do đó, về nguyên tắc, đánh giá hệ số này không thể rút gọn thành một tổng đơn giản của hệ số hấp thụ năng lượng khối của các thành phần nguyên tử. Tổng này cho một ước lượng gần đúng thỏa đáng khi giá trị g đủ nhỏ.

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Hệ số truyền năng lượng khối, μ_tr/ρ của vật liệu đối với hạt không mang điện thuộc loại và năng lượng nhất định, là tỷ số dR_tr/R và ρ dl, trong đó dR_tr là năng lượng trung bình được truyền qua động năng của hạt mang điện bởi tương tác của hạt năng lượng bức xạ tới không mang điện R truyền qua khoảng cách dl trong vật liệu có mật độ ρ:

10-88

liều phơi nhiễm <bức xạ ion hóa>

X

đối với bức xạ tia X hoặc tia gamma, là tỷ số vi phân của q theo m, trong đó q là giá trị tuyệt đối của tổng điện tích trung bình các ion cùng dấu sinh ra khi tất cả các electron và positron được giải phóng hoặc tạo ra bởi các photon tới trong phân tố không khi khô với khối lượng m [TCVN 7870-4 (ISO 80000-4)] dừng hoàn toàn trong không khí khô:

C/kg

kg^-1s A

Sự ion hóa sinh ra do electron phát ra trong sự phục hồi nguyên tử hoặc phân tử được bao gồm trong dq. Sự ion hóa do photon phát ra nhờ quá trình bức xạ (nghĩa là photon bức xạ hãm và huỳnh quang) không được tính trong dq.

Không nên nhầm đại lượng này với lượng phơi sáng photon [TCVN 7870-7 (ISO 80000-7)], độ phơi sáng bức xạ [TCVN 7870-7 (ISO 80000-7)] hoặc lượng phơi sáng [TCVN 7870-7 (ISO 80000-7)].

Có thể thuận tiện để đề cập đến giá trị của liều phơi nhiễm trong không gian tự do hoặc tại một điểm bên trong vật liệu khác với không khí, ví dụ, với liều phơi nhiễm tại một điểm bên trong bóng nước.

Liều phơi nhiễm liên quan đến kerma không khí K_a, (xem mục 10-86.1) bằng:

trong đó e là điện tích nguyên tố [TCVN 7870-1 (ISO 80000-1)], W là năng lượng trung bình bị mất trên mỗi điện tích nguyên tố sinh ra (mục 10- 60), và g là phần động năng của hạt điện tích được giải phóng bị mất trong các quá trình bức xạ.

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Liều phơi nhiễm X là tỷ số của dq và dm, trong đó dq là giá trị tuyệt đối của tổng điện tích trung bình các ion cùng dấu sinh ra khi tất cả các electron và positron được giải phóng hoặc tạo ra bởi các photon tới trên khối lượng dm của không khí khô dừng hoàn toàn trong không khí khô:

10-89

suất liều phơi nhiễm

Ẋ

tỷ số vi phân của liều phơi nhiễm X (mục 10-88) theo thời gian [TCVN 7870-3 (ISO 80000-3)]:

C/(kg s)

kg^-1 A

1 C/(kg s) = 1 A/kg

Trong báo cáo 85a của ICRU định nghĩa với ý nghĩa tương đương được đưa ra là:

Suất liều phơi nhiễm Ẋ là tỷ số của dX và dt, trong đó dX là số gia của liều phơi nhiễm trong khoảng thời gian dt: