福大张放射性同位素和射线装置的使用安全防护

1、张兰张兰 1896年贝克勒尔发现了年贝克勒尔发现了“铀铀”及其化合物的特殊的放及其化合物的特殊的放射性。铀放射出的微弱射线可在照相底板上留下痕迹。这射性。铀放射出的微弱射线可在照相底板上留下痕迹。这种射线可穿透黑纸和金属，可使空气导电。这种辐射不随种射线可穿透黑纸和金属，可使空气导电。这种辐射不随时间而变化。时间而变化。 居里夫人研究了含铀或钍的矿物，这些矿物都是放射居里夫人研究了含铀或钍的矿物，这些矿物都是放射性的。但是在测量时她发现，这些矿物的放射性比它们含性的。但是在测量时她发现，这些矿物的放射性比它们含铀或含钍的量所对应的辐射强很多。居里夫人认为，这些铀或含钍的量所对应的辐射强很多。居

2、里夫人认为，这些物质中含有我们尚未认识的放射性化学元素。物质中含有我们尚未认识的放射性化学元素。 玛丽居里（marie curie），（1867.11.71934.7.4）放射元素发现放射元素发现 居里夫人研究了含铀或钍居里夫人研究了含铀或钍.发现了化学性质与铋很相发现了化学性质与铋很相似的强放射性物质，似的强放射性物质，当当居里居里夫妇从矿物中分离出新元素夫妇从矿物中分离出新元素以后，她把新元素命名为以后，她把新元素命名为“钋钋”。这是因为钋的词根与。这是因为钋的词根与波兰国名的词根一样。为了纪念她的祖国波兰。波兰国名的词根一样。为了纪念她的祖国波兰。 钋1897年，居里夫人选定了自己的研究

3、课题对放射年，居里夫人选定了自己的研究课题对放射性物质的研究，最终完成了近代科学史上最重要的发现之性物质的研究，最终完成了近代科学史上最重要的发现之一发现了一发现了放射性元素镭放射性元素镭，并奠定了现代放射化学的基础。，并奠定了现代放射化学的基础。德比纳尔又分离出属于稀土族的第三种德比纳尔又分离出属于稀土族的第三种放射性物质放射性物质“锕锕”。 居里夫人由于发现镭和钋两种天然放射性元素，两度居里夫人由于发现镭和钋两种天然放射性元素，两度获诺贝尔奖（第一次获得获诺贝尔奖（第一次获得诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖，第二次获得，第二次获得诺诺贝尔化学奖贝尔化学奖）。）。镭之光镭之光v放射性是自然界存在

4、的一种自然现象。放射性是自然界存在的一种自然现象。v世界上一切物质都是由一种叫世界上一切物质都是由一种叫“原子原子”的微小粒子的微小粒子构成的，每个原子的中心有一个构成的，每个原子的中心有一个“原子核原子核”。大多。大多数物质的原子核是稳定不变的，但有些物质的原子数物质的原子核是稳定不变的，但有些物质的原子核不稳定，会自发地发生某些变化，这些不稳定原核不稳定，会自发地发生某些变化，这些不稳定原子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线，这子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线，这种现象就是人们常说的种现象就是人们常说的“放射性放射性”。v有的放射性物质在地球诞生时就存在，如铀、有的放射性物质在

5、地球诞生时就存在，如铀、钍、镭等，它们叫做天然放射性物质。另一方钍、镭等，它们叫做天然放射性物质。另一方面，人类出于不同的目的制造了一些具有放射面，人类出于不同的目的制造了一些具有放射性的物质，这种物质叫性的物质，这种物质叫人工放射性物质人工放射性物质。什么是放射性同位素什么是放射性同位素？v某些元素的原子通过核衰变自发地放出某些元素的原子通过核衰变自发地放出或或射射线线(有时还放出有时还放出射线射线) 。按原子核是否稳定，可。按原子核是否稳定，可把核素分为把核素分为稳定性核素和放射性核素稳定性核素和放射性核素两类。一种两类。一种元素的原子核自发地放出某种射线而转变成别种元素的原子核自发地放出

6、某种射线而转变成别种元素的原子核的现象，称作元素的原子核的现象，称作放射性衰变放射性衰变。能发生。能发生放射性衰变的核素，称为放射性核素（或放射性衰变的核素，称为放射性核素（或称放射称放射性同位素性同位素）。）。 放射性同位素的种类放射性同位素的种类v在目前已发现的在目前已发现的100多种元素中，约有多种元素中，约有2600多多种同位素。其中稳定性同位素仅有种同位素。其中稳定性同位素仅有280多种，多种，属于属于81种元素。放射性同位素有种元素。放射性同位素有2300多种，多种，又可分为天然放射性同位素和人工放射性同位又可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两大类。放射性衰变最早是从天然的重

7、元素素两大类。放射性衰变最早是从天然的重元素铀的放射性而发现的。铀的放射性而发现的。原子序数在原子序数在84以上的元素都具有放射性，但某些以上的元素都具有放射性，但某些小于小于83的元素也具有放射性，例如的元素也具有放射性，例如rb放射性的产生放射性的产生v放射性物质释放的能量出自物质本身，因此放射性射性物质释放的能量出自物质本身，因此放射性物质处在变化当中，它们缓慢地逐渐衰变，尽管某物质处在变化当中，它们缓慢地逐渐衰变，尽管某些物质的状态在表面上是不变的些物质的状态在表面上是不变的。v有几种放射性物质，如镭、锕和钍，除了它们本身有几种放射性物质，如镭、锕和钍，除了它们本身有辐射作用外，还能使

8、周围的空气变成放射性的。有辐射作用外，还能使周围的空气变成放射性的。v这些物质放出一种不稳定的放射性气体，这种气体这些物质放出一种不稳定的放射性气体，这种气体叫作叫作“射气射气”，射气散发到周围空气中。所以如果，射气散发到周围空气中。所以如果不能有效的隔绝放射性物质，将是非常可怕的。不能有效的隔绝放射性物质，将是非常可怕的。常见的放射性射线及其特点常见的放射性射线及其特点v研究表明，常见的放射性射线主要有以下三种研究表明，常见的放射性射线主要有以下三种(1)射线 (2)射线 (3)射线 另外，还有许多天然和人工制造的核素也能自发地放射出射线，例如正电子、质子、中子和中微子等。(1)射线为高速运

9、动的氮原子核的粒子束，它的电离 作用大，穿透能力小穿透能力小。(2)射线为高速运动的电子束，它的电离作用较小， 穿透能力大穿透能力大。(3)射线为波长很短 的电磁波(波长约为 0.007-0.1nm)，它的 电离作用小，穿透穿透 能力很大。能力很大。放射性的利用放射性的利用v放射性已广泛应用于国民经济各个方面，其应用技术具有以下三个方面的基本功能：(1)获取信息。获取信息。比如，同位素示踪、中子活化分析、中子照相、过程监测、工业无损探伤、火灾预警报警、资源探测、人体脏器显像、放射性免疫分析等。 (2)进行物质改性和材料加工。进行物质改性和材料加工。 比如，辐射加工、中子掺杂、静电消除、辐射育种

10、、离子注入、癌症放射治疗等。 电子辐照加速器对外辐射加工 (3) 衰变能应用：衰变能应用： 放射性同位素电池 1）同位素电池 2）同位素光源 3）同位素热源。放射性的污染放射性的污染 放射性污染是指由于人类活动而造成物料、人体、场所、环境介质表面或内部出现超过国家标准的放射性物质或射线，包括直接污染和射线能量超过国家标准规定水平。 放射性污染主要分为大气放射性物质、宇宙射线以及人为因素产生的放射性。大气放射性物质大气放射性物质v大气放射性物质是指存在于大气中，含有一种大气放射性物质是指存在于大气中，含有一种或多种放射性核素的物质。或多种放射性核素的物质。v大气放射性物质的来源如下：大气放射性物

11、质的来源如下： (1)空气中的放射性物质。空气中的放射性物质。 (2)土壤中的放射性物质。土壤中的放射性物质。 (3)水中的放射性物质。水中的放射性物质。宇宙射线宇宙射线 宇宙射线是一种从宇宙空间射到地球上的高能粒子流，它由质子、粒子等组成。天然放射性已为人类所适应，并未造成什么危害。人为因素产生的放射性人为因素产生的放射性v核武器试验的沉降物。v核燃料循环的“三废”排放。v医疗照射引起的放射性污染。v其他各方面来源的放射性污染。 放射性的危害放射性的危害v放射源发射出来的射线具有一定的能量，它可以破放射源发射出来的射线具有一定的能量，它可以破坏细胞组织，从而对人体造成伤害。坏细胞组织，从而对

12、人体造成伤害。v当人体受到大量射线照射时，可能会产生诸如头晕当人体受到大量射线照射时，可能会产生诸如头晕乏力、食欲减退、恶心、呕吐等症状，严重时会导乏力、食欲减退、恶心、呕吐等症状，严重时会导致机体损伤甚至死亡；当人体只受到少量射线照射致机体损伤甚至死亡；当人体只受到少量射线照射并处于安全水平时，一般不会产生不适症状，身体并处于安全水平时，一般不会产生不适症状，身体也不会受到伤害。也不会受到伤害。v类：属极危险源，在没有防护的情况下，接触这类放射源 几分钟到1小时就可致人死亡。v类：属高危险源，在没有防护的情况下，接触这类放射源 几小时至几天就可以致人死亡。v类：届中危险源，在没有防护的情况下

13、，接触这类放射源 几小时就可对人体造成永久性损伤，接触几天至几周 也可致人死亡。v类：属低危险源，基本不会对人体造成永久性损伤，但对 长时间、近距离接触这些放射源的人，可能会造成可 恢复的临时性损伤。v类：属极低危险源，不会对人体造成永久性损伤。 国际原子能机构根据放射源对人体可能造成的伤害程度，将放射源分为五类：射线的防护射线的防护v不同的射线在物体中的穿不同的射线在物体中的穿透能力也各有不同。透能力也各有不同。v一张厚纸可以挡住一张厚纸可以挡住射线射线；有机玻璃、铝等可以有效有机玻璃、铝等可以有效地阻挡地阻挡射线射线；射线射线穿透穿透力较强，可以用混凝土、力较强，可以用混凝土、铅等阻挡铅等

14、阻挡(如图）；如图）；中子射中子射线线需用石蜡等轻质材料来需用石蜡等轻质材料来阻挡。阻挡。 防止或减少放射源发出的射线对人体的伤害，防止或减少放射源发出的射线对人体的伤害，主要有以下四种防护手段：主要有以下四种防护手段： (1) 时间防护时间防护 (2)距离防护距离防护(3)屏蔽防护屏蔽防护 (4)器材防护器材防护 防护器材的种类与应用防护器材的种类与应用v按材料分有： (1)建材类防护材料 (2)金属类防护器材 (3)铅玻璃类防护器材 (4)铅橡胶类防护用品v按防护对象分： (1)个人防护用品，如防护衣、铅玻璃眼镜等 (2)防护装置，如防护门、防护窗等 射线装置分类射线装置分类v根据射线装置

15、对人体健康和环境可能造成危害的程根据射线装置对人体健康和环境可能造成危害的程度，从高到低将射线装置分为度，从高到低将射线装置分为类、类、类、类、类：类： 类为高危险射线装置类为高危险射线装置 类为中危险射线装置类为中危险射线装置 类为低危险射线装置类为低危险射线装置v按照使用用途分医用射线装置和非医用射线装置。放射性与射线类仪器放射性与射线类仪器v高校实验室使用的放射性与射线类仪器主要包括： 1、g-m计数管、自动定标器、碘化钠闪烁计时器、计数管、自动定标器、碘化钠闪烁计时器、热释光剂量仪等。热释光剂量仪等。 主要用于生命科学研究的同位素示踪实验等 2、x-射线多晶（粉末）衍射仪、射线多晶（粉

16、末）衍射仪、 x-单晶衍射仪、单晶衍射仪、带电子捕获检测器的气相色谱仪等。带电子捕获检测器的气相色谱仪等。 主要用于物质的成分与结构测定x射线荧光光谱仪x-射线多晶(粉末)衍射仪气相色谱仪v射线类仪器的安全管理：射线类仪器的安全管理：(1)各相关单位须根据各实验室的工作需要和仪器特点，编写射线类仪器安全操作规程，并在放射工作场所的醒目地方张贴相应的规章制度和操作规程。防护技术与措施防护技术与措施 (2)各单位必须指定专人负责保管和管理射线装置。根据卫生部第52号令放射工作人员健康管理规定，从事故射工作人员必须持证上岗。(3)各单位应建立健全安全检查制度，定期对各实验室使用的射线类装置和放射工作

17、场所进行安全检查。 (4)新建、改建、扩建放射工作场所的放射防护设施，必须与主体工程同时设计审批，同时施工， 同时验收投产；放射防护设施设计方案及相关文件，必须报学校主管部门审查同意后方可实施。竣 工后须经卫生、公安、 环境保护等有关部门 验收同意，获得许可 证后方可启用。v放射性仪器的安全管理：(1)严格按照国务院颁布的放射性同位素与射线装置安全和防护条例(2005年9月)开展有关放射性的实验工作。(2)使用放射性同位素和射线装置的单位，办理登记手续取得许可证办理登记手续取得许可证配备必要的防护用品和监测仪器配备必要的防护用品和监测仪器健全的安全防护管理制度和辐射事故的应急措施健全的安全防护

18、管理制度和辐射事故的应急措施 (3)放射性物质、同位素示踪试剂的采购，需由申请人提出，经本部门(单位)负责人签字盖章后，到校保卫处审核，然后报当地公安局批准，最后由校内指定的专门负责部门持“许可证许可证”和和“批准件批准件”到公安部门规定的供应商处采购。 (4)使用、储存放射源的单位，应当建立安全保卫制度，指定专人负责，专人保管专人负责，专人保管。(5)同位素的包装容器、含放射性同位素的设备、射线装置应当设置明显的放射性标识和中文警示说明。(6)实行上岗培训制度，实验中必须谨慎小心，严格按照实验室放射性同位素安全操作规程进行，做好安全保护工作。实验室放射性防护措施实验室放射性防护措施v(1)在

19、实验中尽量减少放射性物质的用量。选择放射性同位素时，应在满足实验要求的情况下，尽量选用危险性小的。v(2)实验时，力求迅速、熟练，尽量减少被辐射的时 间，并应尽可能利用各种夹具、机械手来操作， 以便远离辐射源，减少被辐射剂量，同时应设置 隔离屏障。v(3)实验时必须戴好专用的防护手套、口罩，穿工作服， 实验完毕，立即洗手或洗澡。禁止在实验室内吃、喝 或抽烟。v(4)实验室应保持高度清洁，有良好的通风条件和设备。实验过程中煮沸、烘干、蒸发等均应在通风柜中进行，粉末物质应在手套箱中进行处理。v(5)佩戴个人辐射剂量计，可以知道当天的接受剂量和累积剂量，以便将其控制在安全水平以下。放射性废弃物处理放

20、射性废弃物处理 放射性废物，指含有放射性核素或者被放射性核素污染，其浓度或者活度大于国家确定的清洁解控水平，预期不再使用的废弃物。放射性废弃物的处置放射性废弃物的处置v1、放射性废源应按国家有关规定统一收储，必须集、放射性废源应按国家有关规定统一收储，必须集中收缴、储存，并经公安、环保等有关部门同意后中收缴、储存，并经公安、环保等有关部门同意后，采取严密措施，统一处置。，采取严密措施，统一处置。v2、申请者在获得环保部门批准后，应及时与处理、申请者在获得环保部门批准后，应及时与处理、处置废源的实施单位联系，由专业人员负责现场导处置废源的实施单位联系，由专业人员负责现场导源处理工作，申请单位负责

21、现场安全保卫工作。源处理工作，申请单位负责现场安全保卫工作。v3、废弃源装入专用运输车辆后，应及时启运，并按、废弃源装入专用运输车辆后，应及时启运，并按照公安部门批准的路线和时段运输，接收单位应派照公安部门批准的路线和时段运输，接收单位应派专人负责押运，确保废弃源运输安全。专人负责押运，确保废弃源运输安全。示踪试剂废液的处理方法示踪试剂废液的处理方法 生命科学研究中的同位素示踪实验，使用了同位素示踪试剂，也产生实验废液。必 须按规定集中储存，然后请 专业公司进行统一处理。排 放必须符合国家放射性污染 防治标准。案例一 事故内容事故内容 某高校一位生命科学专业的 研究生，在进行同位素示踪实验时(

22、碘- 131)，由于实验方法有误 ，导致不能检 测 到示踪元素。但他却错误地认为是同 位素试剂的浓度不够，一味加大同位素试剂的用量，最后导致 莫名的感冒，一直不能正常康复，直至离开该实验岗位一年后，身体才慢慢恢复健康。 分析与教训分析与教训 实际上该研究生因使用较多的同位素试剂，同时又没有注意安全防护而受到了放射性侵害，致使身体免疫功能下降，最终导致莫名的感冒却一直治不好。所幸的是该同位素试剂的能量较低，才没有造成更大的伤害。目前生命科学研究中使用同位素示踪试剂的实验比较多，在采购、储存、使用、排放过程中都必须按照规范进行，否则将导致更多的放射性污染，特别是废弃物，必须按规定集中储存，然后请专

23、业公司进行统一处理。案例二 事故内容事故内容 某高校进行实验室搬迁， 雇了一些民工来负责搬运清理，其中 有位民工发现某仓库中有十几只篮球 般大小的铅罐，觉得好玩，就打开了 一只，看看只有几颗小金属粒就准备重新盖好，这时正好有知情的老师过来，告诉他这是放射性物质专门储藏罐，并告之这位民工他已受到了辐射，需马上送医院检查。所幸的是该放射性物质的强度一般，而且接触时间短，送医又及时，这位民工住院半个月，身体就慢慢恢复了健康。 分析与教训分析与教训 该实验室的管理虽已采取了一定的措施，但仍不规范，台账不是很清楚，搬运时又没有专门人员负责，这是管理上的问题。而从民工的角度来说，缺乏基础知识，好奇心强，盲

24、目操作，终于造成伤害。因此，对于放射性物质的采购、保管、使用和废弃都必须严格按照规定执行，杜绝随意、不负责任的行为，保障人身安全。50案例三案例三v在生物科学方面镭射线初镭射气产生了令人感兴趣的效应，目前正在被人们研究着。镭的射线已用于治疗某些疾病（狼疮、癌症和神经方面的疾病）。在某些情况下射线的作用可能会有危险性。如果一个人把装有数十毫克镭盐的小玻瓶放在一个木盒或纸盒中放在口袋里几个小时，这个人决不会有任何的感觉，但是经过十五天以后，他的皮肤就会发红，然后是疼痛，再想治愈是很困难的。如果受放射作用的时间再长，人就会瘫痪和死去。镭必须封在厚的铅盒中传送。 自然界中许多物质都含有天然放射性元素自

25、然界中许多物质都含有天然放射性元素v报载，前不久北京某大学老师请环境监测人员到报载，前不久北京某大学老师请环境监测人员到家中测验，发现家中反射性辐射水平偏高，罪魁家中测验，发现家中反射性辐射水平偏高，罪魁祸首居然是老师的收藏品祸首居然是老师的收藏品航海罗盘航海罗盘。这个。这个罗盘里包罗盘里包 藏着放射物质镭藏着放射物质镭226。v原来在上世纪原来在上世纪2030年代制造的夜光手表、老式年代制造的夜光手表、老式挂钟和罗盘产品中，常采用镭挂钟和罗盘产品中，常采用镭226作为数码盘的作为数码盘的发光材料，到发光材料，到60年代改为采用氚和钷年代改为采用氚和钷-147。v镭镭226不仅衰变产生伽玛射线

26、，也产生阿尔法射不仅衰变产生伽玛射线，也产生阿尔法射线；而氚和钷线；而氚和钷-147衰变会产生贝塔射线，这些射衰变会产生贝塔射线，这些射线如与人长期接触，会对健康造成损害。线如与人长期接触，会对健康造成损害。v在自然界中，有许多矿物和岩石都能发光。在自然界中，有许多矿物和岩石都能发光。v如萤石发光，其原因是因为在萤石万分中，混入有如萤石发光，其原因是因为在萤石万分中，混入有硫化砷；钻石能发硫化砷；钻石能发 光，是因为在钻石中混入了碳氢光，是因为在钻石中混入了碳氢化合物；磷灰石或磷化合物；磷灰石或磷 块岩能发光，是因为其成分中块岩能发光，是因为其成分中含有磷质。含有磷质。v它们在白天以太阳曝晒，

27、发生它们在白天以太阳曝晒，发生“激化激化”，到晚上就，到晚上就会释放出能量来，变成美丽的蓝花或蓝色亮光。会释放出能量来，变成美丽的蓝花或蓝色亮光。 v放射性物质在自然界中普遍存在，特别是在许多的放射性物质在自然界中普遍存在，特别是在许多的矿物中，都含有较高的放射性物质。矿物中，都含有较高的放射性物质。石材石材v各种石材由于产地、地质结构和生成年代不同，其放射性也各种石材由于产地、地质结构和生成年代不同，其放射性也不同。不同。经检测，石材中的放射性主要是镭、钍、钾三种放射经检测，石材中的放射性主要是镭、钍、钾三种放射性元素在衰变中产生的放射性物质。性元素在衰变中产生的放射性物质。如可衰变物质的含

28、量过如可衰变物质的含量过大，即放射性物质的大，即放射性物质的“比活度比活度”过高，则对人体是有害的。过高，则对人体是有害的。v国家质量技术监督局曾对市场上的天然石材进行了监督抽查国家质量技术监督局曾对市场上的天然石材进行了监督抽查，从检测结果看，其中花岗岩超标较多，放射性较高。在确，从检测结果看，其中花岗岩超标较多，放射性较高。在确定装修方案时，要慎重选用石材，最好不要在卧室和老人、定装修方案时，要慎重选用石材，最好不要在卧室和老人、病人、儿童的起居室内大面积使用石材；在到石材市场选购病人、儿童的起居室内大面积使用石材；在到石材市场选购石材时，要向经销商索要产品放射性合格证，根据石材的放石材时，要向经销商索要产品放射性合格证，根据石材的放射等级进行选择。射等级进行选择。v一般来说纯金和纯银制品是安全的，其他首饰在制一般来说纯金和纯银制品是安全的，其他首饰在制作过程中都会掺入少量钢、铬、镍等材质，特别是作过程中都会掺入少量钢、铬、镍等材质，特别是那些异常光彩夺目的或价格低廉的首饰，大都是多那些异常光彩夺目的或价格低廉的首饰，大都是多种金属的合金制品，材质成