核与放射知识介绍

1、放射医学的含义放射医学的含义 自1895年伦琴(W C Roentgen)发现X射线以来，放射医学经历了一百多年的发展历程。电离辐射在为人类带来巨大裨益的同时，也使生物机体受到不同程度的健康危害。放射医学是医学中的一门学科，其主要任务是研究电离辐射对人体的作用、机制、损伤与修复的规律，放射损伤的诊断、治疗和预防，为放射性工作人员的卫生防护、医学监督和保健工作提供理论依据和措施。放射医学专业放射医学专业 学习基础医学、临床医学、放射医学的基础知识；用放射诊断、核素诊断、影像诊断等各种诊断技术进行疾病诊断，并掌握其基本理论、方法和技能；应用射线、深部X射线、放射性核素等各种射线进行诊断及放射治疗，

2、并掌握其基本理论、方法和技能；放射损伤及放射病的诊治技术；放射防护的基本理论、方法和技能；医学科学研究的初步能力 。放射性现象的发现放射性现象的发现 1896年，法国物理学家贝可勒尔在研究物质的荧光时发现，某些铀盐可以放射一种人的眼睛看不见的射线，这种射线能穿过黑纸、玻璃、金属箔使照像底片感光，而且还观测到靠近铀盐的空气被“电离”了，验电器可以检验出来。 1898年，居里夫人和施密特各自观测到，钍的化合物也能放出类似的射线。居里夫人把这种现象称为放射性。不久，她又发现了放射性更强的镭，铅可以有效地阻挡射线。 1899年，科学家将镭源放入铅制造的容器中，容器开有一小孔，让镭的射线射出，然后在射线

3、的垂直方向施以磁场力，射线在磁场力作用下，分解为3束，科学家把它们分别命名为、射线。后来证明，偏转角度不大的射线或者说粒子就是氦原子核（带正电荷）；偏转角度大的那束命名为射线是电子束（带负电荷）；中间不偏转的命名为射线，是电磁波，无电荷。放射性同位素放射性同位素 如果两个原子质子数目相同，但中子数目不同，则它们拥有相同的原子序，在周期表是同一位置的元素，两者就叫同位素。有放射性的同位素称为“放射性同位素”,没有放射性并且半衰期大于1050年的则称为“稳定同位素”，并不是所有同位素都具有放射性。 放射性同位素（radioisotope）是不稳定的，它会“变”。放射性同位素的原子核很不稳定，会不间

4、断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓“核衰变”。放射性同位素在进行核衰变的时候，可放射出射线、射线、射线和电子俘获等，但是放射性同位素在进行核衰变的时候并不一定能同时放射出这几种射线。核衰变的速度不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，也不受元素所处 状态的影响，只和时间有关。放射性同位素衰变的快慢，通常用“半衰期”来表示。半衰期（half-life）即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始 值一半时所需要的时间。电离辐射电离辐射 电离辐射是指波长短、频率高、能量高的射线。电离辐射可以从原子、分子或其他束缚状态放出（ionize）一个或几个电子的过程。电离辐射是一切能

5、引起物质电离的辐射总称，其种类很多，高速带电粒子有粒子、粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、射线。 射线是一种带电粒子流，由于带电，它所到之处很容易引起电离。射线有很强的电离本领，这种性质既可利用。也带来一定破坏处，对人体内组织破坏能力较大。由于其质量较大，穿透能力差，在空气中的射程只有几厘米，只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。 射线也是一种高速带电粒子，其电离本领比射线小得多，但穿透本领比射线大，但与X、射线比射线的射程短，很容易被铝箔、有机玻璃等材料吸收。 X射线和射线的性质大致相同，是不带电波长短的电磁波，因此把他们统称为光子。两者的穿透力极强，要特别注意意外照射防护。射线射线 射线是

6、指具有特定能量的粒子或光子束流。由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。反应堆工程中常见的有的射线、射射线、射线和中子射线。各种射线，由于电离密度不同，生物效应是不同的，所引起的变异率也有差别。为了获得较高的有利突变，必须选择适当的射线，但由于射线来源、设备条件和安全等因素，目前最常用的是射线和x射线。 射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长很短，穿透力很强，又携带高能量，容易造成生物体细胞内的DNA断裂进而引起细胞突变、造血功能缺失、癌症等疾病。但是它可以杀死细胞，因此也可以作杀死癌细胞，以作医疗之用。 x射线波长介于紫外线和射线间的电磁辐射，是由x光机产生的高能

7、电磁波。波长比射线长，射程略近，穿透力不及射线。有危险，应屏蔽。核爆炸核爆炸 核爆炸是指核武器或核装置在几微秒的瞬间释放出大量能量的过程。为了便于和普通炸药比较，核武器的爆炸威力，即爆炸释放的能量，用释放相当能量的TNT炸药的重量表示，称为TNT当量。 核反应释放的能量能使反应区介质温度升高到数千万开，压强增到几十亿大气压，成为高温高压等离子体。反应区产生的高温高压等离子体辐射X射线，同时向外迅猛膨胀并压缩弹体，使整个弹体也变成高温高压等离子体并向外迅猛膨胀，发出光辐射，接着形成冲击波向远处传播。 核爆炸的特点使得加热、增压后的热空气团是一个温度大致均匀的球体，并且温度、压强具有突变的锋面，这

8、个热空气团称为等温火球。火球一面向外发出光辐射，一面迅速膨胀，同时温度、压强逐渐下降。温度下降到3000开时形成以4050千米/秒的速度向四周运动的冲击波，其阵面仍然发光。冲击波形成后，火球内部的温度分布是表面低，向内逐渐升高，火球里面有一个温度均匀的高温核。冲击波阵面温度降低到略高于2000开时，冲击波脱离火球，并按力学规律向外传播，而后其阵面不再发光。 蘑菇云：火球熄灭后形成上升的烟云。冲击波在爆心投影点附近地面的反射和负相的抽吸作用使得地面掀起巨大尘柱，上升的尘柱和烟云相衔接，形成高大的蘑菇状烟云。核爆炸的杀伤效应核爆炸的杀伤效应 核爆炸是通过冲击波、光辐射、早期核辐射、核电磁脉冲和放射

9、性污染等效应对人体和物体起杀伤和破坏作用的。前四者都只在爆炸后几十秒钟的短时间内起作用，后者能持续几十天甚至更长时间。冲击波可以摧毁地面构筑物和伤害人畜。光辐射主要是可见光和红外线，能烧伤人的眼睛和皮肤，并使物体燃烧，引起火灾。核爆炸早期裂变产物发射出贯穿能力很强的中子流和射线，可以贯穿并破坏人体和建筑物。裂变产物、未烧掉的核燃料和被中子活化的元素，都会由气化状态冷凝为尘粒，沉降到地面，造成地面和空气的放射性沾染，所发出的和射线称为核爆炸的剩余辐射，也能对人体造成伤害。核爆炸发出的射线在空气分子上产生康普顿散射，散射出的非对称电子流在大气中激起向远方传播的电磁脉冲，可在大范围内对战略武器系统的

10、控制和运行以及全球无线电通讯构成干扰和威胁。 核爆炸的杀伤和破坏程度同爆炸当量和爆炸高度有关。百万吨以上大当量的空中爆炸，起杀伤和破坏作用的主要是光辐射和冲击波，光辐射的杀伤和破坏范围尤其大，对于城市还会造成大面积的火灾。万吨以下的小当量空中爆炸，则以早期核辐射的杀伤范围为最大，冲击波次之，光辐射最小。自然界的射线照射自然界的射线照射 自然界本身就存在着放射性。人类并不是从发现放射线和广泛应用原子能之后才受到辐射照射的，而是一直生活在天然电离辐射的环境中。地壳里含在大量的放射性物质，水、土壤、农作物也都含有放射性物质。有的放射性物质以气体形式出现，所以空气里也就含有放射性气体及放射性尘埃。宇宙

11、每时每刻都在向地球发射宇宙射线。人类就是在这样一个环境中生活。同样，人体内也就含有相应的放射性物质。这种自然界中原来就存在的射线照射，我们就称之为天然本底。各地天然本底的大小，因地质、海拔高度等不同而有所不同。 在日常生活中，我们遇到辐射照射的机会很多。例如，到医院进行X光透视、肠胃造影；食入或注入放射性药物进行放射性诊断；进行放射性治疗；乘飞机等。辐射安全常识辐射安全常识 核辐射分为非电离辐射和电离辐射两大类。非电离辐射又称电磁辐射，如无线电波、红外辐射、可见光、微波、紫外线等。电离辐射通常又称放射性辐射，如、X射线等。 放射性辐射对人体造成损害需要一定的剂量，小剂量的辐射一般不会造成人体损

12、害。我们生长在自然界，每天都会接触少量辐射（天然本底），国际辐射防护委员会提出正常人（全身）允许一年接触有效剂量限制量为1000微西弗，在特殊情况下，只要5年内平均不超过1000微西弗，单独1年中可以有较高的有效剂量，而职业工作人员每年最大允许剂量是50000微(50mSv)。如一般的胸部、口腔、四肢的X射线诊断，接受的有效剂量每次约10微西弗。所以对小剂量的医学辐射（放射科、核医学）检查，不会对人体造成损伤。日常生活中的辐射情况日常生活中的辐射情况日常生活中受到辐射照射的情况列于下表：我国陆地天然本底 550微西弗/年我国某些高本地地区 3700微西弗/年宇宙射线（地面） 260微西弗/年砖

13、房 400微西弗/年食物 200微西弗/年土壤、空气 500微西弗/年乘飞机 10微西弗/小时胸部透视 20微西弗/次X线拍片 10微西弗/次血管造影 12微西弗/次核电站周围 10微西弗/年吸烟20支/天 1000微西弗/年电离辐射的危害电离辐射的危害 在接触电离辐射的工作中，如防护措施不当，违反操作规程，人体受照射的剂量超过一定限度，则能发生有害作用。在电辐射作用下，机体的反应程度取决于电离辐射的种类、剂量、照射条件及机体的敏感性。 电离辐射可引起放射病，它是机体的全身性反应，几乎所有器官、系统均发生病理改变，但其中以神经系统、造血器官和消化系统的改变最为明显。电离辐射对机体的损伤可分为急

14、性放射损伤和慢性放射性损伤。短时间内接受一定剂量的照射，可引起机体的急性损伤，平时见于核事故和放射治疗病人。而较长时间内分散接受一定剂量的照射，可引起慢性放射性损伤，如皮肤损伤、造血障碍，白细胞减少、生育力受损等。另外，辐射还可以致癌和引起胎儿的死亡和畸形。辐射防护三大原则辐射防护三大原则 一、时间防护：不论何种照射，人体受照累计剂量的大小与受照时间成正比,接触射线时间越长，放射危害越严重，尽量缩短从事放射性工作时间，可以达到减少受照剂量的目的。 二、距离防护：某处的辐射剂量率与距放射源距离的平方成反比，与放射源的距离越大，该处的剂量率越小，所以在工作中要尽量远离放射源,来达到防护目的。 三、

15、屏蔽防护：就是在人与放射源之间设置一道防护屏障。因为射线穿过原子序数大的物质，会被吸收很多，这样达到人身体部分的辐射剂量就减弱了。常用的屏蔽材料有铅、钢筋水泥、铅玻璃等。核能发电核能发电 核能发电是指利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外，其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的过饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。核能发电

16、利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%4%，其余皆为无法产生核分裂的铀238。过程：核能水和水蒸气的内能发电机转子的机械能电能。核泄漏核泄漏 核泄漏一般的情况对人员的影响表现在核辐射,也叫做放射性物质,放射性物质以波或微粒形式发射出的一种能量就叫核辐射。核爆炸和核事故都有核辐射。宇宙、自然界能产生放射性的物质不少，但危害都不太大，只有核爆炸或核电站事故泄漏的放射性物质才能大范围

17、地对人员造成伤亡。 放射性物质可通过呼吸吸入，也可经皮肤伤口及消化道吸收进入体内，引起内辐射。y辐射可穿透一定距离被机体吸收，使人员受到外照射伤害。内外照射形成放射病的症状有：疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率，影响几代人的健康。一般讲，身体接受的辐射能量越多，其放射病症状越严重，致癌、致畸风险越大。放射治疗放射治疗 放射治疗，指用射线消除病灶.放射治疗作为治疗恶性肿瘤的一个重要手段，对于许多癌症可以产生较好效果。 放疗是物理疗法。从19世纪末发现X线和镭以来，用放射性治疗恶性肿瘤已有极显著的发展。目前临床常用的放射治疗可分为体外和体内