辐射生物效应和辐射防护培训课件

辐射生物效应和辐射防护医学生为什么要学放射防护1.放射线作用的两面性，趋利避害1在造福人类的同时，过量照射能对人体造成有害的影响2辐射防护的目的就是要把放射线对人的影响减少到最低限度3只有掌握有关射线对人体影响的知识和防护措施，才能趋利避害，化害为利2辐射生物效应和辐射防护2.培养学生对放射性突发事件的应急处理能力3.由于环保和医疗放射性管理的加强，医生必须懂得防护的原则，措施，国家标准

Radiationneednotbefeared,butitmustberespected。3辐射生物效应和辐射防护第一节辐射生物效应

射性标志4辐射生物效应和辐射防护常用辐射剂量单位照射量(exposuredose)

表示射线空间分布的辐射剂量，即在离放射源一定距离的物质受照射线的多少，以X射线或γ射线在空气中全部停留下来所产生的电荷量来表示。国际单位为库仑/千克(C/kg），简写为C·（kg）-1。传统的单位是伦琴(roentgen,R)。5辐射生物效应和辐射防护吸收剂量

（absorbeddose）单位质量的受照物质吸收射线的平均能量。国际单位是戈瑞（gray，Gy）

，1Gy表示1千克受射线照射物质吸收射线能量为1焦耳，简写为j·(kg)-1。传统单位是拉德（rad）

1Gy＝100rad6辐射生物效应和辐射防护剂量当量

（equivalentdose）HTR表示按照辐射权重因子（weightingfactor，WR）加权的吸收剂量，单位为J/kg。HTR=DTR.WR

针对特定组织或器官的量,是衡量射线生物效应及危险度的辐射剂量，国际制单位是希沃特（sievert，Sv）。旧制单位是雷姆（rem），1Sv=100rem。

7辐射生物效应和辐射防护ICRP-60号报告组织加权因子组织或器官加权因子组织或器官加权因子性腺0.20肝0.05紅骨髓0.12食道0.05结肠0.12甲狀腺0.05肺0.12皮肤0.01胃0.12骨表面0.01膀胱0.05其他组织0.05乳房0.05全身1.008辐射生物效应和辐射防护吸收剂量(D)1戈瑞=1焦耳/千克1Gy=1J/kg放射源活度(A)

1贝克=1次核衰变/秒

剂量当量(H)1希沃特=1焦耳/千克任何物质有机体三者意义和区别9辐射生物效应和辐射防护常用辐射剂量新旧单位换算表10辐射生物效应和辐射防护天然本底辐射主要人工辐射源其他人工辐射源123辐射源来源11辐射生物效应和辐射防护天然本底辐射

naturebackground

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

cosmicradiation

、宇宙射线感生放射性核素

cosmogenicradionuclide

和地球辐射

earthradiation

。12辐射生物效应和辐射防护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场的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其次是α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，与空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、л介子等射线2009年10月9日，法国天文台向蒙帕纳斯大楼（宇宙射线实验室）屋顶发射激光束13辐射生物效应和辐射防护宇宙射线的辐射特点能量范围宽，强度随海拔高度、纬度的不同而变化。对人体产生外照射。

初级宇宙射线进入大气层后产生次级宇宙射线的级联反应示意图14辐射生物效应和辐射防护2.宇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。15辐射生物效应和辐射防护3.陆地辐射①系列（series）衰变放射性核素必须经过2代或2代以上的衰变才能转变为稳定核素的天然放射性核素。包括铀系、钍系、锕系等三大系列；是地球辐射的主要来源。共同特点：A.起始的母体放射性核素具有与地球年龄相当的半衰期，能长时间稳定的形成系列衰变。B.系列衰变元素的每一条衰变线都会产生222Rn（氡）。C.最后都形成稳定核素---铅（Pb）

②40K、14C等单独存在的天然放射性核素

16辐射生物效应和辐射防护17辐射生物效应和辐射防护18辐射生物效应和辐射防护19辐射生物效应和辐射防护照射成分

年有效剂量(毫希沃特,mSv)

正常本底地区照射量升高的地区宇宙射线0.382.0宇生放射性核素0.010.01陆地辐射：外照射0.464.3陆地辐射：内照射(氡除外)0.230.6陆地辐射：氡及其衰变物的内照射

吸入222Rn1.210吸入220Rn0.070.1食入222Rn0.0050.1总计2.4

天然本底辐射年有效剂量20辐射生物效应和辐射防护主要人工辐射源目前，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射逐年降低。21辐射生物效应和辐射防护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

22辐射生物效应和辐射防护23辐射生物效应和辐射防护公众所受辐射照射比例（1993年）24辐射生物效应和辐射防护人工辐射源辐射年有效剂量25辐射生物效应和辐射防护辐射生物效应的分类

确定性效应和随机效应国际放射防护委员会

InternationalCommissionofRadiationProtection，ICRP

26号出版物按剂量—效应关系把辐射生物效应分为确定性效应和随机效应。

26辐射生物效应和辐射防护1.确定性效应determinateeffect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。研究对象为个体。27辐射生物效应和辐射防护2.随机效应stochasticeffects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。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。

28辐射生物效应和辐射防护辐射损伤的化学基础1.直接作用放射线与物质的相互作用导致的生物分子的电离和激发2.间接作用电离和激发产生的自由基导致的继发作用。主要是水自由基对生物分子的损伤作用。29辐射生物效应和辐射防护自由基radicals

有一个或多个不配对电子而能独立存在的原子或分子，具有极高的不稳定性和化学反应性，存在的时间极其短暂。30辐射生物效应和辐射防护自由基对生物大分子的作用①对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二酯键、核糖。②通过脂质过氧化作用造成体内包括细胞膜、线粒体膜、溶酶体膜、核膜等生物膜的损伤，使生物膜的能量传递、物质转运、信息识别等功能受到影响。31辐射生物效应和辐射防护辐射生物效应作用机制32辐射生物效应和辐射防护影响生物效应的因素照射方式照射范围照射次数间隔时间33辐射生物效应和辐射防护机体的辐射敏感性

指相同的照射条件下不同机体和不同的器官、组织和细胞对辐射反应的差异。34辐射生物效应和辐射防护Helloeverybody35辐射生物效应和辐射防护36辐射生物效应和辐射防护一定的低剂量对生物生命活动的辐射兴奋效应(hormesis)

低辐射剂量的兴奋效应

hormesisBECDA增进动物的生长与发育延长寿命改善幼体存活率,增强对感染的抵抗力降低致癌机率改善伤口愈合37辐射生物效应和辐射防护与传统的随机效应的理论相矛盾。还有待于进一步的探索和验证。低剂量辐射→有害?

有益?

沒有影响?38辐射生物效应和辐射防护辐射对机体组织的损伤

组织的辐射敏感性

自然界中不同种类的动物，同种动物的不同个体以及同一个体的不同组织在受到同样剂量的照射时引起的损伤都是不同的。总的来讲，高等动物比低等动物辐射敏感性高，分裂增殖活跃的细胞、分化程度较低的组织细胞辐射敏感性高。以上的规律也有例外。39辐射生物效应和辐射防护造血组织的辐射损伤造血组织的辐射损伤可以通过外周血细胞的变化反映，易于观测，故有生物剂量仪之称。

1.造血组织损伤的特点血液系统的辐射损伤主要是造血细胞增殖能力的抑制或丧失。40辐射生物效应和辐射防护2.外周血细胞的变化

主要是抑制造血，使血细胞的来源减少，引起外周血细胞数量的下降，较大剂量的照射则能引起血细胞寿命的缩短。

白细胞及淋巴细胞绝对数最敏感，早期指标淋巴细胞嗜中性细胞血紅蛋白Days0102030405060血小板41辐射生物效应和辐射防护睾丸和卵巢的辐射损伤精原干细胞-－精原细胞--初级精母细胞－-次级精母细胞－－精子细胞到精子放射线主要抑制精原干细胞和精原细胞的分裂

卵原细胞——卵母细胞——卵细胞女性的所有卵原细胞在胚胎时期就已发育到卵母细胞的阶段，故女性性腺的放射敏感性较男性性腺略低

42辐射生物效应和辐射防护中枢神经系统一旦发生损伤，往往是不可逆的1.0Gy照射可出现脑电图的异常数十Gy的照射后，可引起脑组织水肿、出血，严重者发生神经细胞坏死等形态学改变，病人出现无力、嗜睡，重者昏迷等症状。50Gy以上的一次大剂量照射，引起受照者全身痉挛，乃至死亡。43辐射生物效应和辐射防护

消化道黏膜，特别是小肠绒毛上皮细胞是更新快、增生活跃的组织，辐射敏感性很高，受射线照射后，很快引起上皮细胞的分裂抑制，肠淋巴组织破坏。由于食物残渣等的刺激，易于继发感染。所以受射线照射早期即出现恶心、呕吐、食欲不振，继而出现腹泻、血大便等消化道症状。44辐射生物效应和辐射防护

皮肤也是辐射敏感性较高的组织之一。常见的症状是毛发脱落、指甲发育不良等。较大剂量照射可引起局部红斑、溃疡等。45辐射生物效应和辐射防护第二节辐射防护47辐射生物效应和辐射防护目的：防止有害的确定性效应限制随机效应的发生率，使之降到可以接受的水平。使一切具有正当理由的照射保持在可以合理做到的尽可能低的水平。

辐射防护的目的与原则48辐射生物效应和辐射防护原则实践的正当化个人剂量限值放射防护最优化49辐射生物效应和辐射防护剂量限值

ICRP60号出版物建议的剂量限值

连续五年内有效剂量不超过100mSv，职业性人员：在任一年内有效剂量不超过50mSv（2004年ICRP20mSv）眼晶体:年剂量限值为150mSv,皮肤为500mSv孕妇:在妊娠被确定以后，余下的妊娠期内，下腹部表面的剂量限值不应超过2mSv非职业性人员：年有效剂量为1mSv,或连续五年的年平均剂量不超过1mSv

50辐射生物效应和辐射防护时间(time)防护距离(distance)防护屏蔽(shielding)防护

外照射防护措施经典的外照射防护三原则51辐射生物效应和辐射防护常见的辐射防护设备52辐射生物效应和辐射防护内照射防护开放性放射源可能通过口、呼吸道、皮肤、伤口进入人体。内照射防护的关键是重在预防，尽一切可能防止放射性核素进入体内，把放射性核素的年摄入量控制在国家规定的限值以内。53辐射生物效应和辐射防护内照射防护的总的原则是放射性物质围封、隔离防止扩散，除污保洁，防止污染，讲究个人防护，做好放射废物处理。放射性废物处理原则①放置衰变②浓缩储存③稀释排放54辐射生物效应和辐射防护第三节核医学检查的安全性评估

55辐射生物效应和辐射防护临床核医学检查受照剂量与其他临床检查项目比较核医学检查中脑、骨、心脏显像和肾脏功能检查给药剂量较大，所受的有效当量剂量辐射剂量超过5.0mSv，