电离辐射是指能使物质产生电离的辐射，是由带电粒子（α粒子、β粒子、质子等）和非带电粒子（如X射线、γ射线、中子等），或由两者混合而成的任何辐射。按照研究方向和研究内容划分，电离辐射计量涉及辐射剂量、放射性核素测量和中子计量；按照应用领域划分，涵盖医学、工业、农业、环境、核能、国防等行业或领域。

电离辐射计量起源于X射线的发现和应用，并随着电离辐射在医学诊断、放射治疗、核能利用、无损检测和辐射加工等各领域广泛应用而范围逐渐扩大。

1895年，德国物理学家伦琴发现X射线，开启了现代物理学大门。1896年，法国物理学家贝克勒尔发现了天然放射性现象。20世纪20年代以后，科学家通过从事放射性衰变规律研究，发明了计数器、电离室等探测仪器。1925年成立了国际X射线单位委员会，后来改名为国际辐射单位和测量委员会（ICRU）；1928年，设立了国际X射线和镭防护委员会，后改名为国际放射防护委员会（ICRP）。这两个组织已成为国际公认的研究电离辐射量与单位以及辐射防护的权威学术组织。40年代前后，由于核裂变的发现，核物理进入大发展时期，带动了电离辐射计量蓬勃发展。60年代，半导体探测器开始在电离辐射领域获得应用。70年代初，常温半导体问世，之后气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器等技术逐渐成熟，并得到广泛应用。    

中国电离辐射计量工作开始于1960年，在中国计量科学研究院设置了辐射剂量、放射性活度和中子三个电离辐射计量实验室，着手开展中国电离辐射计量学科研工作。经过几代计量科学工作者的不懈努力，中国已形成相对完整的电离辐射计量体系。截至2019年，已经批准建立电离辐射计量基准（副基准）24项，其中辐射剂量学基准（副基准）12项、放射性活度计量基准（副基准）9项、中子计量基准3项，定期参加国际比对，实现了相关量值的国际等效与一致，通过开展量值传递，为中国电离辐射领域量值准确与国内统一提供了保障。

主要包括辐射剂量学、放射性核素测量和中子计量。

辐射剂量学。研究电离辐射能量在物质中的转移和沉积的规律，剂量分布与辐射场的关系，辐射剂量与辐射效应的联系以及辐射剂量的测量、计算方法等。涉及的电离辐射包括X射线、γ射线、电子、质子等；根据剂量率范围可分为辐射加工级、放射治疗（和诊断）级、辐射防护级和环境级；主要的物理量为照射量、空气比释动能、吸收剂量以及剂量当量。

放射性核素测量。研究放射性核素测量的各个方面，如确定其活度、半衰期、能量以及衰变概率等，核心任务是测量某种放射性核素在单位时间内发生衰变的原子核数目，即放射性活度。核素绝对测量方法包括高几何效率探测方法（如4π或2π方法，分别具有100%和50%的几何效率）、小立体角方法、量热方法、内充气计数法等。

中子计量。主要研究能量范围为1兆～10吉电子伏中子的注量和剂量。中子计量包括中子发射率、中子注量率和中子剂量当量的测量等，测量方法主要有锰浴法、核反应法、核反冲法、核裂变法、活化法和量热法等。

ICRU报告中列出电离辐射基本量共39个，分为4类：①放射计量学量。主要描述电离辐射场的性质，包括辐射束粒子数、粒子通量、粒子注量、辐射能、能通量、能注量等16个量。②相互作用系数。描述辐射与物质相互作用，包括截面、质量阻止本领、传能线密度、质量减弱系数、质能转移系数、辐射化学产额、气体中的化学产额、在气体中每形成一对离子所消耗的平均能量等8个量。③剂量学量。主要反映介质受到电离辐射照射时，电离辐射能量的转移和吸收情况，如吸收剂量、比释动能、照射量等12个量。④放射性量。与度量放射性有关，包括衰变常数、活度、空气比释动能率常数等3个量。

除基本量外，针对辐射防护的需要，ICRP建议书给出了防护相关的量，包括实用量和防护量，如周围剂量当量、定向剂量当量、个人剂量当量、器官吸收剂量、器官当量剂量、有效剂量等。

国际单位制中电离辐射领域，有3个具有专门名称的导出单位：贝克勒尔（Bq）、戈瑞（Gy）和希沃特（Sv）。

随着核技术应用的发展，电离辐射计量范围日趋广泛，可用于不同的应用领域、对象和目的。

医学诊疗。放射诊断医学主要是利用X射线穿过人体，根据不同器官、组织等对X射线吸收的不同，进行成像，并给出医学诊断。计量的作用是准确测量X射线光机的辐射特性，在获取高质量影像的情况下，尽可能减少受检人员所受的辐射剂量。放射治疗是利用电离辐射对肿瘤进行照射的一种局部治疗方法。电离辐射的能量、辐照时间、辐射野的立体形状和尺寸、辐射剂量等等，直接影响到病灶接受照射的辐射量，从而影响治疗效果。国际上要求给定病灶吸收剂量的不确定度小于5％（k=2）。核医学是利用γ相机、单光子发射计算机断层照相机（SPECT）和正电子发射计算机断层照相机（PET或PET/CT）等核医学仪器来诊断、治疗和研究疾病的学科。为控制诊断所需的给药量和内照射吸收剂量，保证引入体内放射性核素量的准确性，对所用仪器性能必须进行检定校准和质量控制。

工业应用。主要是工业探伤、辐照加工、料位测量、物质成分含量分析等等。射线工业探伤仪器包括X射线工业探伤装置、γ射线工业探伤装置、中子照相以及工业CT等。射线能量变化，剂量大小，辐射野剂量均匀性、射线束分辨力以及图像失真、噪声等均影响成像的结果，从而影响工件缺陷的准确诊断。辐照加工是应用电离辐射生物效应，对食品、药物和原料进行消毒，又不影响食品的有效成分。辐射剂量的控制和防护是关键，一般采用化学剂量计对辐射场进行校准。

环境监测和防护。随着放射性同位素和电离辐射装置的广泛应用，环境中土壤、建材、水、空气和食品中放射性核素的含量，越来越引起世界各国的重视。美国三里岛核泄漏事件、苏联切尔诺贝利核事故、日本福岛核事故引发公众对核能安全利用的担心与对核泄漏的恐慌。核电站流出物放射性测量以及环境辐射剂量监测是核电安全运行的支撑与保障。

经济社会发展对电离辐射计量不断提出新的要求，大科学装置发展、新型医疗手段应用中的计量问题迫切需要解决，而电子学技术、探测器技术的发展则为基（标）准的换代升级奠定基础。自动化、物联网、大数据、人工智能等新技术的发展为现有电离辐射计量基础设施的扁平化、信息化提升提供了新的契机，使得远程、现场计量成为可能。

新领域能力建设。随着核科学与核技术应用蓬勃发展，对电离辐射计量提出了新的要求，需要建设计量能力，以支撑新技术的应用与发展。如质子、重离子和中子治疗等新型放射治疗手段迅猛发展，准确的剂量测量是保证治疗效果的前提，需要建立相应的国家计量基（标）准及量值传递体系，推动中国在这一领域的应用及自主仪表的研发。

计量装置数字化和自动化。新型的辐射探测技术、自动化和互联网技术的发展，将有效提升现有电离辐射计量基（标）准装置及仪器仪表的测量能力及自动化水平，实现智能、高效的检测，并进一步推动电离辐射计量的发展与应用。

计量范围极限值快速扩展。随着科学技术发展，电离辐射极端量测量成为重要突破口，与之相适应，电离辐射计量的测量范围需要快速扩展，如极低本底条件下低剂量率的绝对测量、微弱放射性的检测等，就对电离辐射计量方法及基（标）准装置的研发提出了更高的要求。

现场、远程校准技术。随着核电站、大型核设施的布局与建设，对于新型量值传递技术的发展也提出了要求。如环境辐射自动监测站点和重要核设施配置的监测仪表，固定在使用场所，无法拆卸，一直存在难以溯源的问题，因此有必要研制便携式标准装置，开发现场或远程量传方法，实现仪器仪表现场的检测，保障监测数据可靠与一致。