放射性危害与防护

放射性危害与防护

第一部分：放射性危害

放射性危害途径放射性危害影响因素电离辐射效应类型2020/11/321.放射性危害途径外照射：外照射系指体外的X、γ、β等射线对人体的照射内照射：当α、β等放射性核素经食入、吸入、皮肤粘膜或伤口进入体内引起的照射。

2020/11/33放射生物效应概念2020/11/342.放射性危害影响因素电离辐射的种类照射剂量剂量率照射方式：间歇、持续；全身、局部照射部位受照个体差异：性别，年龄，敏感性2020/11/35按效应发生在自身或子代身上分为：

躯体效应

遗传效应按效应出现的时间早晚分：近期效应远期效应按剂量-效应关系分：

确定性效应随机性效应3.电离辐射效应类型2020/11/36目前常用的分类方法：(1)确定性效应(2)随机性效应(3)遗传效应（后代中的随机性效应）(4)胚胎和胎儿效应（遗传、确定效应）

电离辐射的生物效应2020/11/37(1)确定性效应

是指通常情况下存在剂量阈值的一种辐射效应，超过阈值时，剂量越高则效应的严重程度愈大。一般在辐射导致组织细胞大量死亡而超过机体的再生和代偿能力时，则出现确定性效应。由于这种损害效应是当受照剂量达到一定水平后肯定发生，故称为确定性效应。

2020/11/38确定性效应特点存在‘剂量阈值’：超过‘阈剂量’值，才会产生效应。效应严重程度：与接受的剂量有关，剂量越大越严重。临床表现：乏力、呕吐、脱发、牙龈出血、白细胞降低、白内障、性欲降低、皮肤红斑、溃疡、不同类型的放射病，直至死亡。2020/11/39确定性效应按机体受照范围大小，可分为两大类：①急性放射病：②局部放射损伤：皮肤损伤多见

2020/11/310某些确定性效应是特殊组织所独有的:睾丸和卵巢的暂时和永久性不育眼晶体的白内障皮肤的良性损伤骨髓内血细胞减少所致造血障碍任何器官都能发生的炎症过程2020/11/311全身和局部照射的剂量阈值2020/11/3122020/11/3132020/11/3142020/11/3152020/11/3162020/11/3172020/11/3182020/11/3192020/11/3202020/11/321(2)随机性效应

发生几率与受照剂量成正比而严重程度与剂量无关的效应称为随机效应。如受照个体的癌症和遗传效应。如果照射后细胞DNA的损害和突变没有使细胞死亡，也没有得到正确修复，而是出现错误修复，这些修复的细胞可以保存继续增殖的能力，并把错误的信息传给后代的细胞，演变成伴有特定DNA变化了的异常细胞克隆，造成细胞变异。2020/11/322主要表现是癌症发病率增加。癌症发病率与接受的剂量有关，接受的剂量越大，癌症发病率越高严重程度与接受的剂量无关。不存在“剂量阈值”。随机性效应的特点2020/11/323主要表现受照者后代遗传紊乱

如果射线损伤了生殖细胞，使生殖细胞发生变异，则错误的信息将向后代传递，并表现为受照者后代的遗传紊乱。遗传效应主要发生于受照后的第一、第二子代。虽然在放射生物研究中尚未被确认，但对动植物研究提示，这种效应将会出现。

(3)遗传效应－后代中的随机性效应2020/11/324

胚胎死亡畸形智力障碍出生后生长发育障碍儿童期白血病等(4)胚胎和胎儿效应

2020/11/325胎儿出生前受照：1-3周内受照：不致引起活产儿的确定性效应与随机效应。3周-妊娠终了：确定性效应–胎儿畸形，阈值：0.1Gy。

随机性效应–活产儿癌症概率增加。8-15周最危险：严重智力发育迟缓智商降低胎儿受照

2020/11/326

有些实验表明，辐射可以刺激细胞的繁殖与修复，增强免疫及改变体内激素平衡。这种现象称为小剂量刺激效应。

但由于小剂量统计学上的困难，这些未成定论，尚未达到需要在放射防护中予以考虑的程度。

小剂量刺激效应2020/11/327第二部分：放射（辐射）防护现代放射防护的理论基础放射防护基本原则外照射防护内照射防护的基本措施2020/11/328一、现代放射防护的理论基础防护目的：防止发生确定性效应，把随机性效应控制在可以接受的水平。“线形无阈”假设–

随机性效应没有剂量阈值，任何小剂量的照射，都会引起癌症危险度的增加。增加的幅度，可由大剂量引起的危险度，按线性模型外推得到。“ALARA”原则–

要尽量避免一切不必要的照射。接受的辐射剂量，要保持在可以合理做到的最低水平（AsLowAsReasonableAchievable）。2020/11/329完整的放射防护体系：

实践的正当化 防护的最优化 个人剂量限值

三者同等重要，缺一不可。不能单把个人剂量限值当作尺子来用，不考虑实践的正当性和防护的最优化。必须全面贯彻整个放射防护体系。二、放射防护基本原则2020/11/330

——辐射实践的正当化是指从事任何与放射性有关的活动，都要有正当理由。

采取任何可能接受辐射剂量的行动，都要经过事先论证，进行正当化分析。要使个人和社会得到的利益大于辐射造成的危害。否则就不能采取这样的行动。没有正当理由，就不要采取可能接受辐射剂量的行动。

1.实践的正当化2020/11/3312.防护的最优化———辐射防护的最优化是指在具备实践正当化的条件下，对人员的防护要最优化，得到的利益要大于付出的代价。

在进行实践的正当性分析之后，确定了要进行涉及照射的实践，此时要进行防护最优化分析：考虑经济和社会因素，要采取有效防护措施，使受照人数、接受剂量保持在可以合理做到的最低水平。

2020/11/3323.个人剂量限值个人剂量限值是指在具备实践正当化和防护最优化的条件下，人员接受的剂量不能超过一定量值。2020/11/333个人剂量限值2020/11/334对于年龄为16～18岁接受涉及辐射照射就业培训的徒工和年龄为16～18岁在学习过程中需要使用放射源的学生，应控制其职业照射使之不超过下述限值：年有效剂量，6mSv；眼晶体的年当量剂量，50mSv；四肢（手和足）或皮肤的年当量剂量，150mSv。2020/11/335三、外照射防护

外照射系指来自体外的电离辐射对人体的照射。能够引起外照射的电离辐射源主要包括：①放射性核素，其中包括

放射性核素、

放射性核素和放射性中子源等。②X射线机。③粒子加速器。④核裂变反应堆。2020/11/336外照射防护目的在于既保证完满达到电离辐射源的应用目的，又使得人员受到的辐射照射保持在可以合理做到的最低水平。另外，外照射防护有时也为了保护那些对电离辐射敏感的材料和设备免遭电离辐射的损坏。

2020/11/337（一）外照射防护基本措施

时间防护距离防护屏蔽防护2020/11/3381、时间防护

时间防护

缩短受照时间。人体受到照射的累积剂量是随时间延长而增加的，正比于受照时间。因工作需要进入电离辐射场操作时，为缩短受照时间，应做好充分准备，操作时务求熟练、迅速。某些场合下，如抢收设备和排除事故，工作人员需在强辐射场内进行工作，应采用轮流、替换办法，严格限制每个人的操作时间，将每人所受的剂量控制在拟定的限值以下。另外除工作需要外，应避免在电离辐射场中作不必要的逗留。2020/11/339

距离防护

增大与源的距离。人体受到照射的剂量率是随离开源的距离增大而减小的。

辐射强度与源的距离的平方成反比（1/R2）。即：距离增加一倍，辐射强度降低到原来的四分之一。2、距离防护2020/11/340点源辐射强度的计算一个放射性活度为A0、照射量率常数为Γ的点状

源，在距离r(m)处造成的照射量率X即可由下式给出：X=AΓ/r2注意，式中r用“m”作单位，当A和Γ或者都采用SI单位，或者都采用旧的专用单位。因此，当周围介质对电离辐射的散射和吸收很小时，人体受到点状

源照射的剂量率接近与距离的平方成反比，亦就是，距离增大一倍，剂量率则减小到原来的四分之一。2020/11/341

屏蔽防护

设置防护屏障。虽然通过控制时间、距离可以减少人体受照剂量，但是为了达到电离辐射源预期的应用目的和保证对预定的照射程序的有效控制和操作，客观上不允许无限制地缩短受照时间和增大距离。为了达到有效的防护目的，尚须设置屏蔽进行防护。所谓屏蔽防护，就是在放射源和人员之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料，从而减弱或消除射线对人体的危害。

3、屏蔽防护

2020/11/342

外照射防护中，须根据实际情况，合理应用上述三个基本措施。外照射防护，除了时间、距离、屏蔽三个基本措施外，还应做到以下几点：做好工作人员的防护培训进行工作环境和个人剂量的监测控制电离辐射源的强度和能量及时屏蔽或移走暂时无用或多余的放射性物质等

2020/11/343

另外，任何电离辐射与空气相互作用，会产生某些有害的气体，例如臭氧、氮氧化物。同时，受到高能带电粒子束、中子束或高能光子束照射的物质(包括空气和灰尘)还可能被诱发感生放射性。因此，在应用外部电离辐射源的时候，除了注意外照射的辐射防护，还须采取相应的其它措施(如通风)，用以防止内照射、有害气体及其它有害因素对人体的损害。2020/11/344

（二）X、

射线的屏蔽防护简介

X或

射线与物质相互作用的过程主要有光电效应、康普顿散射和电子对效应。由于光电效应、康普顿散射、电子对效应的作用几率分别与物质的原子序数Z成四次方、一次方和二次方关系，因此，一般来说，物质的原子序数越高，对X或

射线屏蔽效果越好。

2020/11/345

屏蔽材料的屏蔽厚度有多种表示方法，但常用的有铅当量、半衰减厚度(d1/2)（半值层厚度HVT）和十倍衰减厚度(d1/10)（十分之一值层厚度TVT）。

半衰减厚度d1/2，就是将入射的X或

射线减少一半所需要的物质层厚度。将入射的X或

射线减小到1/10的物质层厚度，即十倍衰减厚度d1/10。2020/11/346铅当量，为了便于比较不同的屏蔽材料对X、γ射线的屏蔽性能，通常用铅作为比较，把达到与一定厚度的某屏蔽材料相同屏蔽效果的铅层厚度，称为该厚度屏蔽材料的铅当量，单位以mmPb表示。2020/11/347

宽束X射线的近半衰减厚度和十倍衰减厚度X线

源半衰减厚度(cm)10倍衰减厚度(cm)混

凝

土铅50千伏0.0050.40.0181.370—1.0—3.6750.015—0.050—1000.0251.60.0845.5125—1.9—6.41500.0292.20.0967.02000.0422.60.148.62500.0862.80.299.03000.173.00.5710.04000.253.00.8210.00.5兆伏0.313.61.0311.910.764.62.5215.021.156.13.920.13—6.9—22.641.488.44.927.451.5410.25.133.8101.6911.75.638.6201.6313.75.445.7301.5713.75.245.738—13.7—45.7铅混

凝

土2020/11/3481mm铅当量不同材料的厚度砖80～110水

泥80～110混凝土47～60钡水泥7.5～10钡

砖14.6铁5.88材

料

名

称厚度(mm)铅橡胶3～42020/11/349（三）几种电离辐射的防护要点

1、α放射源的防护α射线是带电的、质量较大的粒子(氦原子核），与物质能发生很强的电离作用，在物质中的射程很短，如在空气中几厘米至十几厘米（一般常用α源6cm），在铝中几十微米。因此对其防护较容易。一般穿不透皮肤层，故没有外照射危险。但是当α放射源强度较大时，还会伴有一定量的其它射线放出。

一般普通纸即可阻挡α射线。对α放射源的防护还要注意表面污染、内照射和伴生的其他射线。

2020/11/3502、β放射源的防护β粒子的穿透能力比同样能量α粒子强约100倍，能量超过70keV的β粒子即可穿透皮肤表层，因此，应考虑β源的。β放射性核素衰变时，常伴有γ辐射或其他形式的光子。一般可用有机玻璃和铝片进行防护；β粒子穿过周围物质时产生轫致辐射，应考虑β外照射的防护。2020/11/351几种材料的

粒子射程(cm)E

(MeV)铝组织或水空气0.010.000060.00020.130.020.000260.00020.520.030.00560.00181.120.040.00960.00301.940.050.001440.00462.940.060.002000.00634.030.070.002630.00835.290.080.003440.01096.930.090.004070.01298.200.10.005000.015810.10.20.01550.049131.30.30.02810.0889