[发明专利]一种通过熵变分析电离及非电离辐射剂量效应关系的方法

权利要求书

1.一种通过熵变分析电离及非电离辐射剂量效应关系的方法，其特征在于：（1）、分子有效体积和自由体积概念的引入：分子的有效体积是指包含分子间及内外场对分子作用的空间体积，用表示，分子的自由体积是指不受任何相互作用的分子自由活动的空间体积，用表示，对于一个材料或生物体由于每个分子间及内外场对分子作用都不同，每个分子的有效体积都将不相同，但其平均值即平均有效体积却是一定的，可以通过统计热力学的方法理论

计算得到，同理平均自由体积也是确定的，可以通过实验测得材料或生物体的总体积扣除每个分子平均有效体积数学计算得到；（2）、熵变函数的定义熵变函数被定义为：

式中，K，是玻尔兹曼常数Ω, 是一个材料或生物体的微观状态数， J/mol∙K，是摩尔气体常数， 是第i种分子的质量， 是第i种分子的摩尔质量，和 分别是第i种分子的任意两种状态的平均自由体积，和 分别是第i种分子的任意两种状态的平均有效体积， 是有效熵变，是自由熵变；（3）、有效熵变和自由熵变的计算：基于步骤(1)中材料或生物体各种分子平均有效体积的理论计算和平均自由体积的数学计算结果，分别代入熵变函数和，可以分别得到材料或生物体的有效熵变和自由熵变；（4）、电离及非电离辐射剂量效应关系的分析：电离及非电离辐射剂量效应关系是分子有序性和无序性两种倾向相互竞争决定的，相互作用是有序性的起因并引起熵减小，即，分子热运动是无序性的来源并引起自发的熵增加，即，通过熵变分析电离及非电离辐射剂量效应关系可以概括为：I. 随着辐射剂量的增大，开始阶段分子的种类及数量将稍微增多且构型和空间构象将发生微弱改变，分子的平均有效体积将增大而平均自由体积将减小但，材料或生物体的熵变，从而引起各种随机性辐射效应；当辐射剂量增大到一阈值时，分子的平均有效体积达到某一临界值，平均自由体积也将不变，材料或生物体的熵变，各种相互作用和分子热运动达到辐射平衡；随着辐射剂量的再增大，分子的种类及数量将显著增多且构型和空间构象将发生显著改变，分子的平均有效体积将显著增大而平均自由体积将减小且，但因为分子种类及数量显著增加，材料或生物体的熵变，从而引起各种非随机性辐射效应，反之亦然；II. 对于非电离辐射，随着辐射剂量的增大，分子的种类不变但其空间构象将发生微弱改变，分子的平均有效体积将增大而平均自由体积将减小但，材料或生物体的熵变，从而引起材料或生物体的热效应；当辐射剂量增大到一阈值时，分子的平均有效体积达到某一临界值，平均自由体积也将不变，材料或生物体的熵变，从而引起材料或生物体的非热效应；随着辐射剂量的再增大，分子的种类不变但其空间构象将发生显著改变，分子的平均有效体积将显著增大而平均自由体积将减小但，材料或生物体的熵变，从而引起材料或生物体的累积效应，反之亦然。