辐射防护知识

1、辐射防护电离辐射：粒子、粒子、光子、中子等与物质作用时，都能把能量传递给物质，引起原子的电离，因此常把它们统称为电离辐射。电离辐射量及其单位电离辐射生物效应防护法规防护原则及措施放射性废物处理辐射量及其单位照射量1照射量(exposure，X) X或射线在质量为dm的空气中，与原子相互作用，释放的所有次级电子完全被阻止，产生同一种符号离子的总电荷量dQ与dm之比。 X=dQ/dm 单位：S.I制 C/kg(库伦/千克) 旧单位 R(伦琴) 1R=2.58104Ckg-1 是 度量X或射线对空气的电离能力，量度辐射场强度； 仅适用于能量10-3kev 的X或射线。辐射量及其单位照射量2照射量率(

2、exposure rate，P) 单位时间内的照射量，P=dX/dt 单位：Ckg-1s-1照射量率与活度 P=KrC/R2 Kr 电离常数 C 点源放射性活度 R 距点源的距离辐射量及其单位吸收剂量吸收剂量(absorbed dose, D) 任何受照射物质每单位质量所吸收的任何电离辐射的平均能量。 单位：Gray(戈瑞，Gy)，旧单位拉德(rad) 1 Gy = 1 J/kg(焦耳/千克) 1 Gy = 100cGy = 100 rad D = f X f:换算银子(与介质性质和射线能量有关)，X：照射量。吸收剂量率(D)：单位时间内的吸收剂量，Gy/SdmdED/辐射量及其单位剂量当量剂

3、量当量(Equivalent Dose，H) 辐射类型和照射条件不同时，相同吸收剂量引起的生物效应不同。 D:吸收剂量, Q:电离辐射品质因素, N:其它修正因素N是吸收剂量的空间和时间分布等修正因子，目前ICRP规定:N=1。单位：Sv(Sievert，希沃特)，旧单位是rem(雷姆) 1 Sv = 100rem剂量当量率(H)：单位时间内的剂量当量，单位：Sv/s 或Sv/h剂量当量仅限于辐射防护中使用，不适用于高水平辐射事故照射剂量的估算。NQDH电离辐射生物效应机理原发作用：直接作用：射线直接作用于生物分子，引起生物分子的电离和激发或化学键断裂，破坏机体的蛋白质、核酸、酶等具有生命功能

4、的物质。间接作用：射线作用于水分子，引起水分子的电离，产生许多氧化性很强的自由基(如H 、 OH、HO等)、过氧化氢(H2O2)等，导致生物大分子造成正常结构的破坏。继发作用：由于原发作用导致细胞代谢、功能及结构的改变。 电离辐射生物效应自由基自由基自由基（radicalsradicals） 有一个或有一个或多个不配对电子而能多个不配对电子而能独立存在的原子或分独立存在的原子或分子，具有极高的不稳子，具有极高的不稳定性和化学反应性，定性和化学反应性，存在的时间极其短暂。存在的时间极其短暂。电离辐射生物效应自由基自由基对生物大分子的作用自由基对生物大分子的作用对核酸分子主要作用于碱对核酸分子主要

5、作用于碱基、磷酸二酯键、核糖。基、磷酸二酯键、核糖。通过脂质过氧化作用造成通过脂质过氧化作用造成体内包括细胞膜、线粒体膜、体内包括细胞膜、线粒体膜、溶酶体膜、核膜等生物膜的溶酶体膜、核膜等生物膜的损伤，使生物膜的能量传递、损伤，使生物膜的能量传递、物质转运、信息识别等功能物质转运、信息识别等功能受到影响。受到影响。电离辐射生物效应分类1辐射生物效应分类方法很多，如：躯体效应遗传效应早期效应远期效应短期大剂量效应长期小剂量效应随机效应非随机效应电离辐射生物效应分类2以效应发生规律和性质分为：随机效应(Stochastic effect)： 效应发生的几率与照射量有关，无阈值。如致癌效应和遗传效应

6、。非随机效应(Non- stochastic effect），或确定性效应 determinate effect)： 效应发生的几率与照射量有关，有阈值。 达到一定剂量照射后才发生效应，且严重程度与照射量成正相关，电离辐射生物效应确定效应1. 确定性效应 determinate effectdeterminate effect确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短期内受较大剂量照射时发生的急性损害。研究对象为个在短期内受较

7、大剂量照射时发生的急性损害。研究对象为个体。体。如放射性导致的白内障形成、生育能力降低、造血功能障碍等。电离辐射生物效应随机效应2. 随机效应 stochastic effectsstochastic effects随机效应研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或发随机效应研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的阈值。在放射防护中不能只满足于达到剂量限值，而对人员的照射在放射防护中不能只满足于达到剂量限值，而对人员的照射应该达到尽可能低的剂量水平。应该达到尽可能低的剂量水平。 电离辐射生

8、物效应影响因素影响生物效应的主要因素：与辐射有关因素电离辐射的种类和能量 ，LET大，效应明显。吸收剂量与剂量率， 大，效应明显。照射条件，照射方式：内照射，外照射， 照射范围：大，效应明显。 照射间隔：长，效应小。与机体有关因素 用辐射敏感性表示对辐射的反应强弱物种 ，演化程度个体，年幼、女性、身体健康差，个体不同发育阶段组织和细胞其它因素放射卫生防护基本法规1ICRP(国际放射防护委员会)研究辐射生物效应，提出不断修正的建议书和技术报告。各国的放射防护法规制定的根据我国放射卫生防护基本标准(GB4792-84)放射卫生防护基本法规2辐射生物效应分为随机效应和非随机效应防护的出发点：是保护个

9、人及其后代、和全人类，允许进行有利于人类的必要的伴有辐射照射的活动。防护的目的是：防止一切有害的非随即效应，限制随机效应的发生率，使之达到可以接受水平。放射防护的原则放射实践正当化： 使用任何电离辐射的实践，必须经过正当化判断，确认实践所致的电离辐射危害与社会或个人从中所获利益相比是可以接受的。放射防护最优化： 避免一切不必要的照射，用最小的代价获得最大的利益，使一切必要的照射保持在可以合理达到的最低水平。个人剂量限制： 个人受辐射剂量当量不应超过规定的限值。个人剂量限制（当量剂量HT）职业人员：连续5年，年平均20mSv，其中任何1年中不得超过50mSv1年内，眼晶体150mSv，四肢、皮肤

10、和其它单个器官或组织500mSv应急照射，一次可以接受50mSv全身照射，但以后所受照射应适当减少，以使该次照射前后10年平均有效剂量20mSv公众成员：全身年有效剂量1mSv，特殊情况最大年有效剂量可达5mSv，但连续5年1mSv1年内，眼晶体 15mSv，皮肤 50mSv作用于人体的辐射源天然本底一、天然本底辐射（nature background)在人类生存的环境中，自然存在的多种射线和放射性物质。包括宇宙射线(cosmic radiation)、宇宙射线感生放射性核素(cosmogenic radionuclide)和地球辐射(earth radiation)。作用于人体的辐射源宇宙射

11、线1. 宇宙射线初级宇宙射线：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间磁初级宇宙射线：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间磁场的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其次是场的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其次是粒子和重离子等。粒子和重离子等。次级宇宙射线：初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与次级宇宙射线：初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、介子介子等射线等射线作用于人体的辐射源宇宙射线宇宙射线的辐射特点宇宙射线的辐射特点能量范围宽，强度随海拔高度、纬度的不同能量范围宽，强度随海拔高度、纬度

12、的不同而变化。对人体产生外照射。而变化。对人体产生外照射。 初级宇宙射线进入大气初级宇宙射线进入大气层后产生次级宇宙射线层后产生次级宇宙射线的级联反应示意图的级联反应示意图作用于人体的辐射源感生放射性核素2. 宇宙射线感生放射性核素初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应除放出射线外，还产生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素。作用于人体的辐射源-地球辐射3. 地球辐射系列（系列（seriesseries）衰变放射性核素）衰变放射性核素 必须经过必须经过2 2代或代或2 2代以上代以上的衰变才能转变为稳定核素的天然放射性核素。的衰变才能转变为稳定核素的天然放射性

13、核素。 包括包括铀系、钍系、锕系等铀系、钍系、锕系等三大系列；是地球辐射的主要来源。三大系列；是地球辐射的主要来源。 共同特点共同特点： A.A.起始的母体放射性核素具有与地球年龄相当的半衰期，能长时间稳起始的母体放射性核素具有与地球年龄相当的半衰期，能长时间稳定的形成系列衰变。定的形成系列衰变。 B.B.系列衰变元素的每一条衰变线都会产生系列衰变元素的每一条衰变线都会产生222222RnRn（氡）。（氡）。 C.C.最后都形成稳定核素最后都形成稳定核素-铅（铅（PbPb） 4040K K、1414C C等单独存在的天然放射性核素等单独存在的天然放射性核素 作用于人体的辐射源-本底当量时间4.

14、 本底当量时间background equivalent radiation time接受核医学检查的病人所受的辐射剂量相当于在一定时间（几月或几年）内受的天然本底辐射的剂量。例如，一般病人在一次普通的核医学显像过程中全身接受的平均辐射剂量约为3.6 mSv ，大约相当于世界上多数地区一年的平均天然本底辐射剂量(1-6 mSv)。 照射成分照射成分 年有效剂量年有效剂量( (毫希沃特毫希沃特,mSv) ,mSv) 正常本底地区正常本底地区 照射量升高的地区照射量升高的地区 宇宙射线 0.38 2.0 宇生放射性核素 0.01 0.01 地球辐射：外照射 0.46 4.3 地球辐射：内照射(氡除

15、外) 0.23 0.6 地球辐射：氡及其衰变物的内照射 吸入222Rn 1.2 10 吸入220Rn 0.07 0.1 食入222Rn 0.005 0.1 总计 2.4 作用于人体的辐射源作用于人体的辐射源-医疗辐射二、医疗辐射目前，目前，医疗照射在公众受到的人工辐射源照射中居于首位医疗照射在公众受到的人工辐射源照射中居于首位。 医疗照射总的变化趋势是：一方面受检人数逐年增加；另一医疗照射总的变化趋势是：一方面受检人数逐年增加；另一方面由于技术装备的不断改进，做同样项目的检查受到的照方面由于技术装备的不断改进，做同样项目的检查受到的照射逐年降低。射逐年降低。作用于人体的辐射源-其它三、其他人工

16、辐射源1.火力发电站 火力发电站释放的主要放射性核素是钍（Th）和氡（Rn）及其衰变子体。2.消费产品中的人工辐射 核电站核武器放射性防护认识的误区恐惧恐惧：怕接触放射性、怕接触病人、身体：怕接触放射性、怕接触病人、身体的任何不适与放射性工作相联系、放射性的任何不适与放射性工作相联系、放射性影响所有东西。影响所有东西。无所谓无所谓：不严格按防护要求穿戴防护用具、：不严格按防护要求穿戴防护用具、隔离衣帽、在工作区进食东西。隔离衣帽、在工作区进食东西。工作人员的健康保障法律法规：法律法规：职业病防治法（国家）、放射性药品职业病防治法（国家）、放射性药品管理办法（国务院）、放射性同位素与射线装置放射

17、管理办法（国务院）、放射性同位素与射线装置放射防护条例（国务院）放射诊疗管理规定（卫生部）防护条例（国务院）放射诊疗管理规定（卫生部）剂量限值剂量限值剂量监测剂量监测科室有规章制度科室有规章制度健康体检及休假制度健康体检及休假制度天然本底辐射宇宙射线：能力范围宽，强度随海拔高度增加宇宙射线：能力范围宽，强度随海拔高度增加而增加。对人体产生外照射。而增加。对人体产生外照射。地球辐射：铀系、锕系、钍系放射性元素。对地球辐射：铀系、锕系、钍系放射性元素。对人体产生外照射和内照射。人体产生外照射和内照射。( (如如238238U U：半衰期：半衰期4.474.4710109 9年，经年，经8 8次次

18、衰变，衰变，6 6次次 衰变后成为衰变后成为稳定性核素铅。稳定性核素铅。) )一年的平均天然本底辐射剂量（一年的平均天然本底辐射剂量（2.4-7mSv2.4-7mSv）核医学检查一次病人平均辐射剂量核医学检查一次病人平均辐射剂量 3.6mSv3.6mSv职业人员剂量剂量限值职业人员剂量剂量限值 20mSv20mSv 131碘的放射特性物理半衰期物理半衰期: : 8.048.04 天天 射线能量：射线能量： 650650 Kev Kev 射线射线 能量：能量： 364364 Kev Kev全身显像用量：全身显像用量：2-5 mCi2-5 mCi治治 疗疗 用用 量量: 80-250 mCi: 8

19、0-250 mCi放射性衰减一半所需铅厚度：放射性衰减一半所需铅厚度：0.24 cm0.24 cm放射性衰减放射性衰减1 1千倍所需铅厚度千倍所需铅厚度:2.4 cm:2.4 cm我接受的剂量150mCi 正常情况病患仅在离开时才近距离接触,每次5分钟, 每年200例20 uSv/h*5min/60min-h*200=333 uSv =0.333mSv特殊情况病患临时近距离接触, 每次5分钟, 每年200例170 uSv/h*5min/60min-h*200=2832uSv =2.832mSv 20mSv/y, 100 mSv/5y99m锝的放射特性物理半衰期物理半衰期: 6.04 : 6.0

20、4 小时小时 射线射线 能量：能量：140 Kev140 Kev用用 量：量： 101030 mCi30 mCi放射性衰减一半所需铅厚度：放射性衰减一半所需铅厚度：0.03cm0.03cm放射性衰减放射性衰减1 1千倍所需铅厚度千倍所需铅厚度:0.3cm:0.3cm18氟的放射特性物理半衰期物理半衰期: 110 : 110 分钟分钟 射线射线 能量：能量：511511 Kev Kev用量：用量：7 710 mCi10 mCi放射性衰减一半所需铅厚度：放射性衰减一半所需铅厚度：0.41 0.41 cmcm放射性衰减放射性衰减1 1千倍所需铅厚度千倍所需铅厚度:4.5 cm:4.5 cm日常生活与辐射放射防护措施1外照射防护：X=A t/rX=A t/r2 2时间防护：“冷冷”试验，熟悉工作性质及流程。严格遵守规试验，熟悉工作性质及流程。严格遵守规章制度。章制度。距离防护：辐射剂量与距离的平方成反比。辐射剂量与距离的平方成反比。屏蔽防护：射线的防护主要靠高密度物质（铅、钨合金、射线的防护主要靠高密度物质（铅、钨合金、水泥墙等）水泥墙等） 放射防护措施2内照射防护：避免放射性通过口、呼吸道、皮肤伤口进避免放射性通过口、呼吸道、皮肤伤口进入人体。入人体。操作在托