第5章 辐射生物物理5 电离辐射损伤与防护

1、15.5电离辐射的损伤与防护电离辐射的损伤与防护辐射损伤方式辐射损伤方式辐射损伤效应辐射损伤效应辐射防护辐射防护21、内照射（、内照射（intra irradiation）定义：放射性物质经吸入、食用或皮肤定义：放射性物质经吸入、食用或皮肤进入体内，从而造成放射性核素的体内进入体内，从而造成放射性核素的体内污染，称内照射。污染，称内照射。特点：可在体内长期停留，持续照射，特点：可在体内长期停留，持续照射，只有全部衰变或排出后对机体的照射作只有全部衰变或排出后对机体的照射作用才会停止。用才会停止。选择性分布。选择性分布。排出时间和速度是损伤程度的重要一环。排出时间和速度是损伤程度的重要一环。5.

2、5.1 辐射损伤方式辐射损伤方式32、外照射（、外照射（extra irradiation） 辐射源处于机体或生物体外部辐射源处于机体或生物体外部 特点：特点： 机体或生物体处于辐射场中，才会接受照射机体或生物体处于辐射场中，才会接受照射 离开辐射场时，不再接受照射。离开辐射场时，不再接受照射。4 影响因素：外照后引起的人体效应与吸影响因素：外照后引起的人体效应与吸收剂量、剂量率、受照时间、照射范围、收剂量、剂量率、受照时间、照射范围、受照组织或器官的辐射敏感性、电离辐受照组织或器官的辐射敏感性、电离辐射种类和能量等因素有关。射种类和能量等因素有关。 特点：特点： 没有部位或器官的选择性，且全

3、身照射要比没有部位或器官的选择性，且全身照射要比局部照射的辐射效应强。局部照射的辐射效应强。 可引起某些特异性损伤。可引起某些特异性损伤。56783、混合照射、混合照射 内外照射兼有。内外照射兼有。95.5.2辐射损伤效应辐射损伤效应（radiation breakdown） 是一定量的电离辐射作用于机体后，机体所是一定量的电离辐射作用于机体后，机体所发生的病理反应。发生的病理反应。损伤过程损伤过程 直接损伤直接损伤 间接损伤间接损伤 个体个体 躯体效应躯体效应 遗传效应遗传效应 辐射防护辐射防护 随机性随机性 非随机性非随机性 10原发作用：是引起放射病的重要原因原发作用：是引起放射病的重要

4、原因继发作用：即机体各种代谢紊乱，导继发作用：即机体各种代谢紊乱，导致症状出现。致症状出现。辐射损伤机理辐射损伤机理 11直接损伤效应直接损伤效应 DNA分子分子损伤损伤 DNA合成合成代谢的抑制代谢的抑制 DNA分子分子分解分解代谢的增强代谢的增强一一 损伤过程损伤过程12间接损伤效应间接损伤效应 间接损伤效应导致分子结构变化而生成新间接损伤效应导致分子结构变化而生成新的有机化合物的有机化合物 使代谢功能发生障碍使代谢功能发生障碍 造成人体各系统的病理变化。造成人体各系统的病理变化。一一 损伤过程损伤过程1314辐射与修复辐射与修复 损伤损伤 vs 修复修复 有些损伤可以修复，但也可引起细胞

5、基有些损伤可以修复，但也可引起细胞基因突变，可能在后代个体上产生某种特因突变，可能在后代个体上产生某种特殊变化，即辐射的遗传效应。殊变化，即辐射的遗传效应。一一 损伤过程损伤过程15躯体效应躯体效应 电离辐射效应显现在受照者电离辐射效应显现在受照者自身自身上的效应上的效应 近期躯体效应（确定性效应）近期躯体效应（确定性效应） 神经系统受损神经系统受损 免疫系统受损免疫系统受损 造血系统受损造血系统受损 消化系统受损消化系统受损 各个器官功能衰减各个器官功能衰减 远期躯体效应（随机性效应）远期躯体效应（随机性效应） 致癌致癌二二 个体效应个体效应 16遗传效应遗传效应电离辐射效应显现在受照者电离

6、辐射效应显现在受照者后代后代身上的效应身上的效应如先天畸形、器官发育异常、呆傻、小头症及遗传性死亡等如先天畸形、器官发育异常、呆傻、小头症及遗传性死亡等表现：基因突变；染色体畸变表现：基因突变；染色体畸变原因：原因：是影响了正常的生殖机能，出现是影响了正常的生殖机能，出现精子精子畸形或染色体畸变，畸形或染色体畸变，1.是在胚胎发育期，是在胚胎发育期，胚胎胚胎对射线敏感，不论是体外照射还是体内对射线敏感，不论是体外照射还是体内照射，均可导致出生儿畸形照射，均可导致出生儿畸形二二 个体效应个体效应 1718随机性效应随机性效应 指辐射致个别细胞损伤，使受照机体细指辐射致个别细胞损伤，使受照机体细胞

7、或生殖细胞发生突变的效应胞或生殖细胞发生突变的效应 严重程度与受照剂量大小无关严重程度与受照剂量大小无关 发生几率与受照剂量大小有关发生几率与受照剂量大小有关 特点：没有阈值特点：没有阈值，即很小的受照剂量可，即很小的受照剂量可以致癌，但发生率很小以致癌，但发生率很小 主要包括：致癌效应和遗传效应主要包括：致癌效应和遗传效应三三 随机与非随机性效应随机与非随机性效应 19 人们吸入或食入化学致癌物质，要在若干人们吸入或食入化学致癌物质，要在若干年后引起癌症或白血病，辐射效应的潜伏年后引起癌症或白血病，辐射效应的潜伏期较长，甚至可达几十年之久期较长，甚至可达几十年之久 如果受照生殖细胞发生突变，

8、致使遗传信如果受照生殖细胞发生突变，致使遗传信息发生变化，可能使后代伴有各种遗传缺息发生变化，可能使后代伴有各种遗传缺陷陷20非随机性效应非随机性效应 指在较大剂量照射下，有足够多的细胞被杀指在较大剂量照射下，有足够多的细胞被杀死而引起可观察到的形态或功能变化死而引起可观察到的形态或功能变化 特点：存在阈剂量特点：存在阈剂量 发生几率和严重程度都随剂量大小而发生变化发生几率和严重程度都随剂量大小而发生变化的效应的效应 主要体现为：躯体效应（非致癌效应导致）主要体现为：躯体效应（非致癌效应导致）三三 随机与非随机性效应随机与非随机性效应 2122效应的区别效应的区别效应效应随机性效应随机性效应非

9、随机性效应非随机性效应诱发机制诱发机制单个细胞受损，细单个细胞受损，细胞突变胞突变大量细胞被杀死，大量细胞被杀死，组织结构与功能改组织结构与功能改变变剂量效应关系剂量效应关系剂量增加，发生率剂量增加，发生率增加增加剂量增加，损伤程剂量增加，损伤程度增大度增大阈值阈值无无有有效应结果效应结果癌瘤，严重的遗传癌瘤，严重的遗传疾患疾患白内障，脱发，皮白内障，脱发，皮炎，不育炎，不育235.5.3辐射防护辐射防护 （一）目的和任务（一）目的和任务 （二）原则（二）原则 （三）标准（三）标准24（一）目的和任务（一）目的和任务 辐射防护研究的主要辐射防护研究的主要内容内容：包括辐射剂量学、：包括辐射剂量

10、学、辐射防护标准、辐射防护技术、辐射防护评价辐射防护标准、辐射防护技术、辐射防护评价和辐射防护管理等和辐射防护管理等 目的目的：防止发生有害的非随机性效应，尽量降：防止发生有害的非随机性效应，尽量降低辐射可能造成的危害低辐射可能造成的危害 基本基本任务任务：保护从事放射性工作的人员、公众：保护从事放射性工作的人员、公众及其后代的健康与安全，保护环境，促进原子及其后代的健康与安全，保护环境，促进原子能事业的发展能事业的发展25（二）三项基本原则（二）三项基本原则 正当化原则正当化原则 最优化原则最优化原则 限值化原则限值化原则26正当化原则正当化原则 辐射实践正当化是：在施行伴有辐射照辐射实践正

11、当化是：在施行伴有辐射照射的任何实践之前要经过充分论证，权射的任何实践之前要经过充分论证，权衡利弊。衡利弊。 只有当该项所带来的社会总利益大于为只有当该项所带来的社会总利益大于为其所付出的代价的时候，才认为该项实其所付出的代价的时候，才认为该项实践是正当的。践是正当的。27最优化原则最优化原则 辐射防护最优化：在实施某项辐射实践辐射防护最优化：在实施某项辐射实践的过程中，可能有的过程中，可能有几个方案几个方案可供选择，可供选择，在对几个方案进行选择时，应当运用最在对几个方案进行选择时，应当运用最优化程序，优化程序， 也就是在考虑了经济和社会等因素后，也就是在考虑了经济和社会等因素后，应当将一切

12、辐射照射保持在可合理达到应当将一切辐射照射保持在可合理达到的尽可能低的水平。的尽可能低的水平。28剂量限值剂量限值 剂量限值是剂量限值是“不可接受的不可接受的”和和“可耐受可耐受的的”区域分界线。区域分界线。 它也是辐射防护最优化的约束上限。它也是辐射防护最优化的约束上限。 做这个约束限制的本意在于群体中利益做这个约束限制的本意在于群体中利益和代价的分布不均匀性。和代价的分布不均匀性。 虽然辐射实践满足了正当化的要求，防虽然辐射实践满足了正当化的要求，防护也做到了最优化，但还不一定能对每护也做到了最优化，但还不一定能对每个个人提供足够的防护。个个人提供足够的防护。29剂量限值剂量限值 因此，对

13、于给顶的某项辐射实践，不论因此，对于给顶的某项辐射实践，不论代价与利益分析结果如何，必须用此限代价与利益分析结果如何，必须用此限值对个人所受照射加以限制。值对个人所受照射加以限制。 注意：剂量限制只是对注意：剂量限制只是对非治疗目的非治疗目的的照的照射有效。射有效。30（三）标准（三）标准 随机效应进行定量描述的重要概念是危随机效应进行定量描述的重要概念是危险度和权重因子。险度和权重因子。 非随机效应只要限制剂量当量就可以避非随机效应只要限制剂量当量就可以避免发生。免发生。31（四）辐射防护措施（四）辐射防护措施 内照射防护内照射防护 外照射防护外照射防护321、内照射防护、内照射防护防止放射性物质经呼吸道进入人体内防止放射性物质经呼吸道进入人体内应做到：应做到：空气净化；空气净化；密封存放和操作；密封存放和操作；个人防护，与放射性接触的人员应佩戴器具个人防护，与放射性接触的人员应佩戴器具防止放射性物质经口进入体内防止放射性物质经口进入体内1. 建立内照射监测制度建立内照射监测制度332、外照射防护、外照射防护照射主要来自中子、照射主要来自中子、射线、射线、射线、射线、射射线等线等防护目的：控制辐射人体的照射量，