核物理基础与辐射防护辐射防护课件

1、辐 射 防 护 基 础,电离辐射与非电离辐射 电离辐射的生物效应 辐射防护的基本原则 我国现行辐射防护的基本剂量限值 外照射和内照射防护措施,1,核物理基础与辐射防护辐射防护,一、电离辐射与非电离辐射,一）辐射按本质分为： 电磁辐射：仅有能量而无静止质量，依频率和波长不同又分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和射线等。 粒子辐射：既有能量又有静止质量，包括电子、质子、中子、粒子、粒子和带电重离子等,2,核物理基础与辐射防护辐射防护,二）辐射按与物质的作用方式分为： 电离辐射：凡能与物质作用而引起电离的辐射。 直接电离粒子：对于高速的带电粒子，如粒子、粒子和质子等，能直接引起被穿透

2、的物质产生电离。 间接电离粒子：不带电粒子，如光子（X射线和射线）及中子等，是与物质相互作用时产生带电的次级粒子而引起物质电离。 非电离辐射：不能使物质电离的辐射,3,核物理基础与辐射防护辐射防护,电磁辐射包括： 电离辐射：X射线和射线是电磁辐射，能引起物质的电离; 非电离辐射：无线电波、微波、红外线、可见光和紫外线不能引起物质的电离，只能引起物质分子震动、转动或电子能级状态的改变。 电离辐射对人类健康的损害远大于非电离辐射,4,核物理基础与辐射防护辐射防护,三）天然电离辐射和人工电离辐射,天然辐射源对人的照射是持续的和不可避免的，也是人类接受辐射照射的主要来源； 天然辐射源包括： （1）宇宙

3、射线（初级射线与次级射线引起的外照射）； （2）天然放射性核素（内照射与外照射,5,核物理基础与辐射防护辐射防护,1） 来自天然辐射源 宇宙射线引起的照射,宇宙射线的初级射线：直接来自外层空间的高能带电粒子，如质子、粒子及其他重原子核； 宇宙射线的次级射线：初级射线与大气中的原子核相互作用产生的次级射线和电磁辐射，如介子、光子、电子和中子等。 宇宙射线的强度随海拔高度和纬度变化，分别称为高度效应和纬度效应（赤道附近小、两极高）； 宇宙射线对人的年平均有效剂量率为380Sv/a；在我国约为340Sv/a,有效剂量当量同吸收剂量单位一致,1希沃特1戈瑞=1焦耳千克-1=100雷姆（rem,6,核物

4、理基础与辐射防护辐射防护,2） 来自天然辐射源 陆地辐射的外照射,陆地辐射主要来自238U、232Th系中的放射性核素和40K放出的射线； 235U的辐射水平低，因而贡献很小； 联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）的报告给出： 世界室外平均：0.41mSv/a； 世界室内平均：0.07mSv/a； 合计：0.48mSv/a； 不同国家在0.30.6mSv/a；中国：0.54mSv/a,7,核物理基础与辐射防护辐射防护,3） 来自天然辐射源 氡及子体的照射,自然界中氡的3种同位素222Rn(3.8235d)、 220Rn (55.6s、也称钍射气) 、 219Rn(3.96s) 分别来

5、自铀系、钍系和A锕系； 一般的环境中氡主要是222Rn、220Rn，且前者比后者要多得多； 222Rn、 220Rn引起照射包括内照射和外照射，有关文献给出的年有效剂量,8,核物理基础与辐射防护辐射防护,人工辐射,与核相关的人为活动引起的对公众的照射主要包括： （1）核武器生产、试验； （2）核能生产； （3）核技术应用； （4）核事故； （5）电离辐射在医学诊断和治疗中的应用 环境中，大气核试验是地域分布最广的人工辐射源（人人有份）； 环境中，医疗照射是公众接受人工照射的最大来源，约占所有人工辐射照射的95,9,核物理基础与辐射防护辐射防护,1） 与核相关的人为活动引起的对公众的照射 核试验

6、,19451980年，全世界进行了543次大气核试验。其影响主要是裂变和活化产物进入大气对流层和平流层，广泛的迁移、弥散、沉积，使公众吸入、食入放射性核素和直接受到这些核素放出射线的外照射； 地下核试验大于大气核试验，但因泄露到环境中的放射性物质很少，因此对公众的影响可以忽略； 目前的环境中，只有寿命较长的90Sr、137Cs、3H、14C等放射性核素存在； 核试验产生放射性核素对公众的照射剂量随着时间每年约下降24%。2000年我国公众受来自核试验的剂量约为6Sv/a,10,核物理基础与辐射防护辐射防护,2） 与核相关的人为活动引起的对公众的照射 核能生产,核能生产对公众的照射主要来自核燃料

7、循环引起的照射，如铀矿开采、水冶、转变、浓集、核燃料组件制造、核燃料燃烧、放射性三废排放、乏燃料运输、贮存、循环再利用等； 19951997，按照UNSCEAR的报告，由于核能生产对世界公众的照射为0.2Sv/a,11,核物理基础与辐射防护辐射防护,3）与核相关的人为活动引起的对公众的照射 医疗照射,医疗照射包括：X射线诊断（含CT）、放射性药物诊断、远近距离体外照射治疗、放射性药物治疗、介入治疗等； 按照UNSCEAR的报告，全世界人均年放射性诊断照射剂量为0.4mSv（其中核医学0.03mSv），该报告未给出放射医学治疗的数据； 我国全国平均医疗照射的年均剂量约为0.09mSv，其中X射线

8、0.07mSv，核医学检查与治疗0.02mSv,12,核物理基础与辐射防护辐射防护,4）与核相关的人为活动引起的对公众的照射 核技术应用,核技术应用包括放射源使用、同位素示踪等,13,核物理基础与辐射防护辐射防护,结论：人体接受电离辐射的年均剂量,14,核物理基础与辐射防护辐射防护,人体接受电离辐射的年均剂量,中国人均年辐射剂量（2.4mSv）世界值（2.8mSv），主要来自医疗照射的差别（0.09mSv/0.4mSv） 公众所受的照射大部分来自天然辐射（中国96%、世界86%）； 中国受天然照射的年均值与世界的年均值相当（2.3mSv/2.4mSv），其中氡和钍射气的贡献最大，约占总剂量的4

9、0%； 人工辐射源几乎全部来自医疗照射,15,核物理基础与辐射防护辐射防护,二、电离辐射的生物效应,1. 辐射对机体的影响,16,核物理基础与辐射防护辐射防护,辐射剂量与效应,17,核物理基础与辐射防护辐射防护,辐射的损伤效应,18,核物理基础与辐射防护辐射防护,2、辐射敏感组织,19,核物理基础与辐射防护辐射防护,20,核物理基础与辐射防护辐射防护,3、两类效应,21,核物理基础与辐射防护辐射防护,确定性效应的阈值,22,核物理基础与辐射防护辐射防护,器官或组织避免确定性效应的阈剂量,23,核物理基础与辐射防护辐射防护,人类受低LET全身均匀急性照射诱发综合症和死亡的剂量范围,24,核物理基

10、础与辐射防护辐射防护,4. 遗传效应,25,核物理基础与辐射防护辐射防护,5.皮肤确定性效应,26,核物理基础与辐射防护辐射防护,放射性皮肤损伤的例子,5居里铱照射后5天,27,核物理基础与辐射防护辐射防护,11天,28,核物理基础与辐射防护辐射防护,21天,29,核物理基础与辐射防护辐射防护,事故14、16个月,30,核物理基础与辐射防护辐射防护,16个月后整体情况,31,核物理基础与辐射防护辐射防护,2001年9月2日凌晨，某施工队在探伤检测后，将放射源（192Ir）从仪器中掉出，遗留在工地上。一工作人员在第二天上班时，发现放射源并拾起,双手来回玩耍、观看约20分钟，然后放入左裤兜；2小时

11、后放入工具箱内，并在工具箱边吃饭、休息，下午下班洗澡时，发现右大腿有2x2cm的充血性红斑。当晚入院治疗,20d,39d,32,核物理基础与辐射防护辐射防护,6.皮肤随机性效应,33,核物理基础与辐射防护辐射防护,三、辐射防护的基本原则,为了实现放射防护目的，应当严格遵守放射防护的三项基本原则。这三项基本原则构成了放射防护体系。这三项基本原则是相互关联的，任何一项原则在实践中都不可以偏废,辐射防护关心的是，既要保护个人和他们的后代以及全体人类，又要允许进行那些可能产生辐射照射的必要活动。所以，辐射防护的目的：防止有害的非随机性效应，并限制随机性效应的发生率，使之达到认为可被接受的水平,34,核

12、物理基础与辐射防护辐射防护,1、辐射实践的正当化,35,核物理基础与辐射防护辐射防护,一些医疗照射防护正当性要求,36,核物理基础与辐射防护辐射防护,2、辐射防护的最优化,37,核物理基础与辐射防护辐射防护,最优化计划的实施,38,核物理基础与辐射防护辐射防护,3、个人剂量限值,在进行了上述两项分析之后，从安全角度考虑，还要对个人在行动中接受的剂量加以限制，以保证个人不会受到不可接受的辐射危险。 辐射实践的正当性及其防护的最优化原则主要与辐射源有关，涉及对某项辐射源的使用和防护是否适宜；而个人剂量限值涉及职业性人员个人和公众个人，与人有关,39,核物理基础与辐射防护辐射防护,四、我国现行辐射防

13、护的基本剂量限值,剂量限值内容 1基本限值 2次级限值 3推定限值 4管理限值 5参考水平 6豁免水平,40,核物理基础与辐射防护辐射防护,1. 基本限值,41,核物理基础与辐射防护辐射防护,职业照射,42,核物理基础与辐射防护辐射防护,妇女、学生的职业照射,43,核物理基础与辐射防护辐射防护,公众照射,44,核物理基础与辐射防护辐射防护,慰问者及探视人员的剂量限值,45,核物理基础与辐射防护辐射防护,2.次级限值,46,核物理基础与辐射防护辐射防护,3、导出限值,审管部门以年平均有效剂量限值为基础，通过合理的模式推导出的限制，称为导出限制。如导出空气浓度、导出食入（饮水和食物）浓度、放射性物

14、质表面污染控制水平、工作场所的剂量率及可以向环境介质中释放的放射性物质的量等，都属于导出限值。 导出限值主要用于监测防护,47,核物理基础与辐射防护辐射防护,放射性物质污染表面的限值,48,核物理基础与辐射防护辐射防护,4、管理限值,49,核物理基础与辐射防护辐射防护,5、参考水平,50,核物理基础与辐射防护辐射防护,记录水平,51,核物理基础与辐射防护辐射防护,调查水平： 是对剂量当量或年摄入量指定的一个数值，超过这个数值的监测结果被认为足够重要，应当进一步调查或追查，如复查引起这个结果的条件或评价其后果等。1977年ICRP在26号出版物中建议，可以取年当量剂量限值或年摄入量限值的3/10

15、作为调查水平,52,核物理基础与辐射防护辐射防护,干预水平： 干预水平是事先制定与放射防护有关的一个量的数值。超过或预料超过这种水平时，就需要考虑进行干预。干预水平用于异常状态,53,核物理基础与辐射防护辐射防护,6、事故应急中的剂量控制,54,核物理基础与辐射防护辐射防护,应急照射的干预水平,55,核物理基础与辐射防护辐射防护,7、持续照射的干预水平,56,核物理基础与辐射防护辐射防护,8、紧急防护行动干预水平,57,核物理基础与辐射防护辐射防护,9、豁免准则,58,核物理基础与辐射防护辐射防护,豁免水平,59,核物理基础与辐射防护辐射防护,六、外照射和内照射防护措施 （一）外照射防护措施

16、外照射防护的目的在于控制辐射对人体的照射，使之保持合理达到的最低水平，保障个人所受的剂量不超过规定的标准。 一般来说，外照射防护的辐射主要包括X、和射线及中子照射等，其防护包括时间防护、距离防护和屏蔽防护3种措施,60,核物理基础与辐射防护辐射防护,1时间防护缩短照射时间 在剂量不变的情况下，剂量与时间成正比。通过控制接触放射源或受照时间，可以达到减少受照剂量的目的,61,核物理基础与辐射防护辐射防护,2距离防护增大与源的距离 人体受到照射的剂量率是随离开电离辐射源的距离的增大而减少。对点状源，剂量率与距离成反比。也就是说，距离增大1倍，剂量率减少原来的1/4。可见，利用距离进行防护的效果十分

17、明显,62,核物理基础与辐射防护辐射防护,3屏蔽防护设置防护屏障 为了达到有效的防护目的，在人体与放射源之间设置屏蔽，使射线逐步衰减和被吸收。进行屏蔽防护时，应根据辐射源的类型、活度和用途做出合理的设计,63,核物理基础与辐射防护辐射防护,二）内照射防护措施 内照射防护的原则是防止放射性核素通过口、呼吸道和皮肤进入人体内。并且，尽量减少污染，定期进行污染检查和监测，将放射性核素的年摄入量控制在国家规定的限值以内。其防护措施包括以下5个方面。 1围封隔离：对于开放型放射工作场所必须采取严密而有效的围封隔离措施，放射性工作必须限制在指定的区域进行，避免放射性物质向周围环境扩散,64,核物理基础与辐射防护辐射防护,2保洁去污：严格遵守操作规定，防止或减少污染的发生。保持工作场所的清洁卫生，对受污染的表面应及时去污。 3个人防护：操作开放型放射性核素的人员，应根据工作性质正确穿戴相应的防护具，如工作服、工作帽、靴鞋、手套和口罩，必要时可穿戴隔绝式或活性炭过滤面具或特殊防护口罩,65,核