輻射防護(hù)基本知識

1、輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識,北京市輻射安全技術(shù)中心 電離環(huán)境室 曾利萍,1,內(nèi)容綱要：,一、簡介簡述輻射 簡述放射性二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用 α粒子與物質(zhì)的相互作用 β粒子與物質(zhì)的相互作用 γ射線與物質(zhì)的相互作用 中子與物質(zhì)的相互作用三、 電離輻射相關(guān)的量與單位活度（activity），A吸收劑量（absorbed dose）, D當(dāng)量劑量（equivalent dose

2、）, HT有效劑量（effective dose），E,四、 電離輻射的生物效應(yīng)輻射損傷的機(jī)理 電離輻射對人體的作用 效應(yīng)的類型五、輻射防護(hù)輻射防護(hù)的基本任務(wù)和目的輻射防護(hù)的基本措施外照射防護(hù)內(nèi)照射防護(hù) 實例討論六、輻射監(jiān)測簡介,2,1、簡述輻射,輻射的概念并不陌生。輻射是指以高速粒子或電磁波的形式向周圍空間或物質(zhì)發(fā)射并在其中傳播能量的現(xiàn)象的統(tǒng)稱，如熱輻射、核輻射等。,3,一、簡介,依輻射能量的高低或其電離物

3、質(zhì)的能力，分成電離輻射和非電離輻射兩大類： 非電離輻射：指能量低無法電離物質(zhì)的輻射。eg.光(可見光、不可見光)、無線電波等。電離輻射：指能量高能使物質(zhì)發(fā)生電離作用的輻射。(1)直接致電離輻射，如α、β等。(2)間接致電離輻射，如中子輻射、γ輻射、X射線等。,1、簡述輻射,電離輻射：指能量高能使物質(zhì)發(fā)生電離作用的輻射。(1)直接致電離輻射，如α、β等。(2)間接致電離輻射，如n、γ射線、X射線等。,4,一、簡介,2、簡述放

4、射性,1）什么是放射性？原子核自發(fā)地放射出α、β、γ等各種射線的現(xiàn)象，稱為放射性。（不穩(wěn)定的原子核釋放能量）放射性是1896年法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)鈾鹽能放射出穿透力很強的，并能使照相底片感光的一種不可見的射線。經(jīng)過研究表明，它是由三種成份組成的。,5,一、簡介,γ,2、簡述放射性,一種是高速運動的氦原子核的粒子束，稱為α射線，它的電離作用大，貫穿本領(lǐng)小。另一種是高速運動的粒子束，稱為β射線，它的電離作用較小，貫穿本

5、領(lǐng)大。第三種是波長很短的電磁波，稱為γ射線。它的電離作用小，貫穿本領(lǐng)大。以上三種射線，由于它們的電離作用貫穿本領(lǐng)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究重要的應(yīng)用。,6,一、簡介,2、簡述放射性,2）什么是半衰期T1/2？放射性核素的衰變率（或輻射強度）會隨時間的增加而遞減。輻射強度每減少一半所需要的時間稱為半衰期。各放射性核素的半衰期都是固定不變的，而且各不相同，有如人的指紋一般。例如, 60Co的半衰期是5.26年，空氣中的222

6、Rn的半衰期是3.82天。,7,一、簡介,% activity remaining,Number of half-lives,3）什么是放射系？,重放射性核素的遞次衰變系列稱為放射系。它包括了天然放射系和一個人工放射系。 自然界存在3個天然放射系，其母體半衰期都很長，與地球的年齡（~109）相近或大于地球年齡，因而經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代后還能保存下來。它們大多具有α放射性，少數(shù)具有β放射性，一般都伴隨有γ輻射，但沒有一個具有β+放射性或軌

7、道電子俘獲的。每個放射性從母體開始，經(jīng)過至少是10次連續(xù)衰變，最后達(dá)到穩(wěn)定的鉛同位素。,8,一、簡介,3）什么是放射系？,4n系（釷系）：該系核素的質(zhì)量數(shù)A都是4的整倍數(shù)，A=4n釷系從Th-232開始，經(jīng)過連續(xù)10次衰變，最后到穩(wěn)定核素Pb-208。母體Th-232的半衰期為1.4×1010年。4n+2系（鈾系）：該系核素的質(zhì)量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加2，A=4n+2鈾系從U-238開始，經(jīng)過14次連續(xù)衰變，最后到穩(wěn)定核素

8、Pb-206。母體U-238的半衰期為4.468×109年。4n+3系(錒系)：該系核素的質(zhì)量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加3，A=4n+3錒系從U-235開始，經(jīng)過11次連續(xù)衰變，最后到穩(wěn)定核素Pb-207。由于U-235俗稱錒鈾，故該系稱為錒系。母體U-235的半衰期為7.038×108年。除了上述3個天然放射系外，還有一個用人工方法獲得的人工放射系。4n+1系（镎系）：該系核素的質(zhì)量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加1，A=

9、4n+1該系中Np-237的半衰期最長，為2.14×106年。,9,一、簡介,4）天然輻射源與人工輻射源,天然輻射源：宇宙射線、宇生放射性核素、原生放射性核素宇宙射線來自太陽和星際空間，主要由n、p、e和各種介子等高速粒子組成。有較強的穿透力，可輻射到地球，對人體造成外照射。宇生放射性核素：宇宙射線與大氣層和地球表面O、N等多種元素的原子核相互作用后產(chǎn)生的放射性核素。eg. 3H、14C、7Be等原生放射性核素：自

10、地球以來就存在于地殼內(nèi)的放射性核素。廣泛存在于地球的巖石、土壤、江河湖海中。eg. 238U系、232Th系、40K人工輻射源,一、簡介,人體受到照射的輻射來源,一般場所： 天然本底為 2. 4 mSv/a, 多為內(nèi)照射 (222Rn, 60%),,,1、 alpha 粒子與物質(zhì)的相互作用,α粒子：帶2個單位正電荷, 質(zhì)量數(shù)為4的氦原子核,是個帶電的粒子, 一般由質(zhì)量較重的放

11、射性原子核發(fā)射,能量為不連續(xù)的, 能量通常為4—9 Mev。 α粒子通過物質(zhì)時, 能量轉(zhuǎn)移(損失)的主要方式是電離和激發(fā)。在射線和物質(zhì)相互作用時, 電離也是其他各種射線損失能量的主要方式。射程非常短, 1個5Mev的α粒子在空氣中的射程大約是3.5cm, 在鋁金屬中只有23 μm, 因此,一般認(rèn)為α粒子不會對人體造成外照射的損害. 但當(dāng)其進(jìn)入人體的組織或器官時, 其能量會全部被組織和器管所吸收,所以內(nèi)照射的危害是必須考慮的。 :,

12、14,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,2、beta粒子與物質(zhì)的相互作用,β粒子：高速運動的電子,帶有1個負(fù)電荷,質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的1/1840,當(dāng)其和物質(zhì)相互作用時,也會引起物質(zhì)原子的電離和激發(fā),β粒子的質(zhì)量比α粒子的質(zhì)量要小得多,所以1個與α粒子的能量相同的β粒子, 在同一種物質(zhì)中的射程要比α粒子長得多。例如，1個能量為5 Mev的α粒子, 在空氣中的射程只有3.5cm, 而1個能量為5 Mev的β粒子,在空氣中的

13、最大射程可達(dá)20m。,15,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,2、beta粒子與物質(zhì)的相互作用,β粒子：與α粒子不同,β粒子穿過物質(zhì)時,有明顯的散射現(xiàn)象,其特點是β粒子的運方向發(fā)生了改變。當(dāng)運動方向發(fā)生大的改變(例如偏折)時, β粒子的一部分動能會以X射線的形式輻射出來,這種輻射叫韌致輻射。韌致輻射的強度既與阻止物質(zhì)的原子序數(shù)Z的平方成正比,還與β射線的能量成正比。由于對X射線的屏蔽要比對β射線本身的屏蔽困難得多, 所以對β射線的屏蔽

14、,通常要選用原子序數(shù)比較低的物質(zhì),諸如像有機(jī)玻璃和鋁這樣的材料,作為β射線的屏蔽物質(zhì),從而使得β射線在屏蔽材料中轉(zhuǎn)變?yōu)轫g致輻射的份額較少。但對于放射性活度及β粒子的能量均較高的β輻射源,最好在輕材料屏蔽的后面, 再添加一定厚度的重物質(zhì)屏蔽材料,以屏蔽掉韌致輻射。,16,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,3、gamma射線與物質(zhì)的相互作用,γ 射線：不帶電的中性粒子(也即是電磁波), 其靜止質(zhì)量等于零,也稱為光子。 當(dāng)γ射線和物質(zhì)相互作用

15、時,同帶電粒子與物質(zhì)的相互作用情況大不相同,γ射線不能使物質(zhì)直接電離和激發(fā),也沒有射程的概念。γ射線不能使物質(zhì)直接電離和激發(fā)，γ 射線與物質(zhì)相互作用有3種主要形式：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對效應(yīng)。 能量較低的γ射線, 在物質(zhì)中主要產(chǎn)生光電效應(yīng)；中等能量時,主要產(chǎn)生康普敦效應(yīng)；而能量較高時, 主要是電子對效應(yīng)。 3種效應(yīng)都會產(chǎn)生能使物質(zhì)的原子電離或激發(fā)的次級電子, 而次級電子在物質(zhì)中的射程不長,所以在考慮對γ射線的屏蔽時,不需要另

16、外采取防護(hù)措施。 理論和實踐都證明, 光電效應(yīng)正比于吸收物質(zhì)的原子序數(shù)Z的4次方,康普頓效應(yīng)正比于Z/A, 電子對效應(yīng)正比于Z 平方。因此屏蔽γ射線時,以采用原子序數(shù)高的重物質(zhì)為最好,例如鉛。X射線與 γ射線類似,17,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,4、中子與物質(zhì)的相互作用,中子：質(zhì)量與質(zhì)子的質(zhì)量大約相等,并且中子與γ射線一樣也不帶電。 因此,中子與原子核或電子之間沒有靜電作用。 當(dāng)中子與物質(zhì)相互作用時,主要是和原子核內(nèi)的核力相

17、互作用, 與外殼層的電子不會發(fā)生作用。中子與物質(zhì)相互作用的類型主要取決于中子的能量。根據(jù)中子能量的高低,可以把中子分為：慢中子、中能中子、快中子慢中子(能量小于5 kev,其中能量為0.025ev 的稱為熱中子), 中能中子(其能量范圍為5-100 kev)快中子(0.1-500Mev),18,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,4、中子與物質(zhì)的相互作用,中子與物質(zhì)的原子核相互作用過程，基本上可以分為兩類：————散射（彈性散射

18、和非彈性散射）、吸收[能量小于5 keV 5--100 keV 100keV--500MeV ]慢中子與原子核作用的主要形式是吸收。中能中子和快中子與物質(zhì)作用的主要形式是彈性散射。對于能量大于10Mev的快中子，以非彈性散射為主。在上述的中子和物質(zhì)的相互作用過程中,除了彈性散射之外,其余各種現(xiàn)象均會產(chǎn)生次級輻射。從輻射防護(hù)的觀點來看,是相當(dāng)重要的。在實際工作中,大多數(shù)情況遇到的是快中子,快中子與輕物

19、質(zhì)發(fā)生彈性散射時,損失的能量要比與重物質(zhì)作用時多得多,例如,當(dāng)快中子與氫核碰撞時,交給反沖質(zhì)子的能量可以達(dá)到中子能量的一半。因此含氫多的物質(zhì),像水和石蠟等均是屏蔽中子的最好材料,同時水和石蠟,由于價格低廉,容易獲得,效果又好,是最常用的中子屏蔽材料。,19,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,,1、活度（ACTIVITY），A放射性核素在單位時間內(nèi)產(chǎn)生自發(fā)性衰變的次數(shù)，即衰變率，稱為放射性活度?；疃鹊膯挝皇恰肛惪伞?，簡寫成Bq，它定義為

20、1貝可（Bq） ＝1衰變/秒貝可是用來表示一個輻射源的強度（衰變率）。另一個常用的舊的單位是「居里」：1居里（Ci） ＝3.7×1010貝可（Bq）,20,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,物體受照整個過程的各個階段，需要用量來描述。eg. 放射源、輻射場、輻射作用于物質(zhì)時的能量傳遞、受照物質(zhì)內(nèi)部變化程度、等等。,2、吸收劑量（ABSORBED DOSE）,D,單位質(zhì)量的物質(zhì)（千克）吸收的輻射能量（焦耳），稱為吸收劑量。

21、吸收劑量的單位是「戈瑞」，簡寫為Gy,它定義為1戈瑞（Gy）＝1焦耳/千克每小時平均接受的吸收劑量稱為吸收劑量率，單位戈瑞/小時（Gy/h），也有毫戈瑞/小時（mGy/h），微戈瑞/小時（μGy/h）。,21,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,3、當(dāng)量劑量（EQUIVALENT DOSE）,HT,不同種類的輻射（α 、β 、γ 、中子）照射人體，雖使人體有相同的吸收劑量，但卻會造成不同的傷害現(xiàn)象。 為此，針對不同種類的輻射定出

22、輻射權(quán)重因數(shù)（WR），代表不同輻射對人體組織造成不同程度的生物傷害，它們的值列于下表：,22,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,從輻射權(quán)重因數(shù)WR值可知，α粒子雖然穿透力很弱但健康危害卻很大，如把鈾235等放射α粒子的同位素吃進(jìn)體內(nèi)，則會對體內(nèi)組織造成較大的傷害。,3、當(dāng)量劑量（EQUIVALENT DOSE）,HT,HT（希沃特）＝D（戈瑞）× WR 當(dāng)量劑量即為人體的吸收劑量和輻射權(quán)重因數(shù)的乘積，它已經(jīng)含有輻射對

23、人體傷害的意義了。單位是「希沃特」，簡稱「?！?，簡寫成Sv 也有毫希沃特（mSv），微希沃特（μSv）。 我們拍一張胸部X光片，胸部組織大約接受0.1毫希沃特劑量。從輻射權(quán)重因數(shù)W值可知，α粒子雖然穿透力很弱但健康危害卻很大，如把鈾235等放射α粒子的同位素吃進(jìn)體內(nèi)，則會對體內(nèi)組織造成較大的傷害。,23,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,4、有效劑量（EFFECTIVE DOSE），E,由于人體各種組織器官對輻射的敏感度不同，所

24、以雖接受相同的當(dāng)量劑量，但造成的健康損失（患癌癥或不良遺傳）的風(fēng)險（概率）卻不同，也就是說不同的組織器官，照射相同的輻射所造成的傷害不同。因此又定出「組織權(quán)重因數(shù)」（WT）來代表各組織器官接受輻射對健康損失的概率。若把各組織器官的當(dāng)量劑量（HT），與其權(quán)重因數(shù)的乘積再累加起來，即成為有效劑量（E）。E代表全身的輻射劑量，用來評估輻射可能造成我們健康效應(yīng)的風(fēng)險，單位也是希弗（Sv）。,24,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,25,5

25、、照射量（Exposure），X,照射量表示X或γ射線在單位質(zhì)量小體積元空氣中，釋放出來的全部電子（負(fù)電子和正電子）被完全阻止于空氣中時，空氣中形成的一種符號的離子總電荷的絕對值。其單位是「庫侖/千克」，簡寫成C/kg。曾經(jīng)以倫琴為單位，簡寫為R：1倫琴（R）＝2.58×10-4庫侖/千克（C/kg）照射量較小時，常用毫倫或微倫表示照射量率就是單位時間內(nèi)的照射量。,26,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,,1、輻射損傷

26、的機(jī)理,輻射對人體的作用是一個極其復(fù)雜的過程。人體從吸收輻射能量開始，到生成生物效應(yīng)，乃至機(jī)體的損傷和死亡為止，涉及許多不同性質(zhì)的變化。在輻射的作用下，人體內(nèi)的生物大分子，如核酸、蛋白質(zhì)等會被電離或激發(fā)。這些生物大分子的性質(zhì)會因此而改變，細(xì)胞的功能及代謝亦遭到破壞。實驗證明輻射可令DNA斷裂或阻礙分子復(fù)制。此外，人體內(nèi)的生物大分子存在于大量水分子中，當(dāng)輻射作用于水分子時，水分子亦會被電離或激發(fā)，生成有害的自由基(如 OH-、 H+

27、自由基等)，繼而使在水分子環(huán)境中的生物大分子受到損傷。,,27,四、 電離輻射的生物效應(yīng),雖然輻射可能對人體造成損傷，但如劑量不高，機(jī)體可以通過自身的代謝過程對受損傷的細(xì)胞或局部組織進(jìn)行修復(fù)，這種修復(fù)作用程度的大小，既與原初損傷的程度有關(guān)，又可能因個體間的差異而有所不同。,電離輻射與物質(zhì)的基本作用,。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。原子。。。,,αβ γ n,物 質(zhì)：氣體 液體 固體 包括人體 等,微觀

28、粒子間碰撞有動量和能量的傳遞 庫侖作用 1 電離作用 2 電離效應(yīng),,物理過程與能量傳遞（10-16 s） 電離（初級電離，次級電離）物理、化學(xué)作用（ 10-12 s） 自由基的生成：H2O2, H02, H-, OH-分子組成及性質(zhì)的改變 作用靶物質(zhì)： 染色體上的DNA生物大分子 細(xì)胞膜，核膜滲透性

29、改變等,生物效應(yīng)的產(chǎn)生過程和機(jī)理,DNA水平損傷,,,生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機(jī)理,細(xì)胞水平損傷,,,2、電離輻射對人體的作用,電離輻射對人體的作用可以概括為兩種作用：   （一）是對細(xì)胞的殺傷作用。 輻射使受照射細(xì)胞死亡或受傷，細(xì)胞數(shù)目減少或功能降低，結(jié)果影響了受照射組織或器官的功能，表現(xiàn)為非隨機(jī)性效應(yīng)，如急性放射病、造血功能障礙。 輕者表現(xiàn)為致傷、致病效應(yīng)，如可產(chǎn)生惡心、疲勞、嘔

30、吐、血相有變化。 重者表現(xiàn)為毛發(fā)脫落、厭食、全身虛弱、體溫增高、出現(xiàn)紫斑、蒼白、鼻血、迅速消瘦，甚至出現(xiàn)死亡。 受照劑量超過4戈瑞時，50％的受照者可能死亡，超過6戈瑞時，死亡可能達(dá)100％。在正常情況下一般不發(fā)生這種事故。但違反操作規(guī)程、核爆、無屏蔽的照射可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果。    （二）是對細(xì)胞的誘變作用    主要表現(xiàn)

31、為“三致”作用：誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生癌變（致癌）、還有誘發(fā)基因突變（致突）、先天性畸形（致畸）。    電離輻射是非常特異的致癌因子。也是人類首先證實的致突劑。 突變可分為基因突變，也可為染色體損傷而導(dǎo)致的突變。 在人體的突變后果中多數(shù)是有害的——體細(xì)胞突變可能誘發(fā)癌癥，性細(xì)胞突變導(dǎo)致遺傳損傷，輻射對胚胎的作用而導(dǎo)致的先天性畸形。,33,四、 電離輻射的生物效應(yīng),3、效應(yīng)的類型,輻射影響

32、人體的第一個特點是所吸收的能量不大，但生物效應(yīng)嚴(yán)重。例如，接受了達(dá)10戈的致死劑量后，人體溫度只因所吸收的能量而升高0.02℃，而這個劑量卻可使全部受照者死亡。 第二個特點是生物損傷有潛伏期。急性效應(yīng)可以在幾小時到幾天內(nèi)出現(xiàn)，而遠(yuǎn)期效應(yīng)一般都在幾年以后出現(xiàn)。射線對機(jī)體的影響，由于受多種因素的影響所引起的臨床反應(yīng)亦多種多樣。軀體(本體)效應(yīng)、遺傳效應(yīng)全身效應(yīng)、單一組織的效應(yīng)、胎內(nèi)照射的效應(yīng)eg. 急、慢性放射??；皮膚損傷、

33、眼晶體損傷等；如胎兒畸型近期效應(yīng)、遠(yuǎn)期效應(yīng)。,34,四、 電離輻射的生物效應(yīng),3、效應(yīng)的類型,隨機(jī)效應(yīng)、確定性效應(yīng)（一）隨機(jī)效應(yīng)：其發(fā)生的幾率與劑量大小有關(guān)的效應(yīng)；無劑量閾值；任何微小的劑量也可引起效應(yīng)，只是發(fā)生的幾率極其微小而已。1．致癌效應(yīng)（癌癥 、白血病） 2．遺傳效應(yīng)（二）確定性效應(yīng)（非隨機(jī)效應(yīng)）：其嚴(yán)重程度與劑量大小有關(guān)的 效應(yīng)；有劑量閾值；它是某些特殊組織所獨有的軀體性效應(yīng)。1．誘發(fā)眼晶體的白內(nèi)障

34、 2．皮膚的良性損傷 3．骨髓內(nèi)細(xì)胞的減少，從而引起造血障礙 4．性細(xì)胞的損傷引起生育能力的損害,35,四、 電離輻射的生物效應(yīng),,1、輻射防護(hù)的基本任務(wù)和目的,輻射防護(hù)的基本任務(wù):允許可能產(chǎn)生輻的實踐保護(hù)人員/后代/環(huán)境輻射防護(hù)的目的：防止有害的確定性效應(yīng)，限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率,合理盡可能低,五、輻射防護(hù)的原則和基本措施,2、輻射防護(hù)的原則,(1)輻射實踐的正當(dāng)性 對于一項輻射實踐，只有對社會和經(jīng)濟(jì)

35、因素進(jìn)行綜合考慮，并經(jīng)過充分論證，權(quán)衡利弊，只有輻射實踐活動對受照個人或社會所帶來的利益足以彌補可能引起的輻射危害時，實踐才是正當(dāng)?shù)摹?37,五、輻射防護(hù)的原則和基本措施,(2)輻射防護(hù)與安全的最優(yōu)化 在輻射實踐中所使用的輻射源或裝置所致個人劑量和潛在照射危險分別低于劑量約束和潛在照射危險約束的前提下，在充分考慮了經(jīng)濟(jì)和社會因素之后，個人受照劑量的大小、受照射的人數(shù)以及受照射的可能性均保持在可合理達(dá)到的盡量低的水平，這就是也有時候

36、被稱為ALARA原則（As Low As Reasonably Achievable）。,(3)劑量限制和劑量約束 由于利益和代價在人類群體中分配的不一致性，雖然輻射實踐滿足了正當(dāng)性要求，防護(hù)與安全也達(dá)到了最優(yōu)化，但還不一定能夠?qū)γ總€人提供足夠的防護(hù)。 因此，必須對個人所受的正常照射加以限制，以保證來自各項得到批準(zhǔn)輻射實踐的綜合照射所致的個人總有效劑量和有關(guān)器官或組織的總當(dāng)量劑量不超過國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相應(yīng)劑量限值。,電離

37、輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)（GB18871-2002）,項目批復(fù)或者項目環(huán)評中給出的劑量約束值，通常低于該劑量限值。,3、輻射防護(hù)的基本措施 輻射對人體的照射方式：外照射、內(nèi)照射外照射是輻射源在人體外部釋放出粒子/光子作用在人體上的照射。 內(nèi)照射是放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)，在體內(nèi)衰變釋放出粒子、光子作用在人體上的照射。 由于兩種照射防護(hù)的基本思路是不同的，因而所采取的防護(hù)措施與方法也是不同的。,39,五、輻射防護(hù)的原則

38、和基本措施,不同射線的穿透能力,4、外照射防護(hù),外照射防護(hù)措施，主要為：“時間、距離、屏蔽”（外照射防護(hù)三原則）盡量縮短受照射時間盡量增大與輻射源的距離在人與輻射源之間設(shè)置合適的屏蔽可以采取其中一種或幾種手段的綜合。,41,五、輻射防護(hù)的原則和基本措施,屏蔽防護(hù)： “時間防護(hù)”與“距離防護(hù)”是既經(jīng)濟(jì)又簡便易行，但實際工作中往往單靠這兩種辦法還是不行的。因此必須考慮“屏蔽防護(hù)”，就是在人與放射源之間放置屏蔽物，以達(dá)到減

39、弱射線強度的目的。 對外照射的防護(hù)“時間防護(hù)”與“距離防護(hù)”對不同的射線都一樣可用，而“屏蔽防護(hù)”對不同的射線考慮是完全不同的。 對于α射線由于其射程短，連人的皮膚也穿透不過，一般可以不考慮α射線的外照射防護(hù)。對中子我們接觸很少，所以，我們主要考慮的是X射線、γ射線和β射線的防護(hù)問題。,經(jīng)過下述屏蔽物，可以將137Cs 的輻射劑量率降低至10% 左右： 2.2 cm 鉛, 或 5.4 cm 鋼, 或

40、16 cm 混凝土。,不同射線屏蔽材料的選擇,α 射線：由于α 射線的射程非常短，即使能量比較高的α 射線，一張紙也能將它完全擋住，因此， α 射線外照射一般不會對人類造成危害；但進(jìn)入人體組織和器官時，其能量將全部被組織和器官所吸收，所以，要特別重視防止α 射線的內(nèi)照射。,不同射線的屏蔽材料的選擇,β 射線： β 射線與物質(zhì)相互作用時，一部分能量會以X射線（軔致輻射）的形式輻射出來，所產(chǎn)生的軔致輻射的強度既與物質(zhì)的原子序數(shù)Z的平方成正比

41、，還與β 射線的能量成正比。如：能量為 1 MeV的β 射線在鉛（Z＝82）中有3％的能量轉(zhuǎn)化為軔致輻射（X射線），而在鋁（Z＝13）中只有0.4%的能量轉(zhuǎn)化為軔致輻射。 X射線的屏蔽要比β 射線本身的屏蔽困難得多，所以，對β 射線的屏蔽，一般要選用原子序數(shù)較低得物質(zhì)，如有機(jī)玻璃和鋁等，以減少軔致輻射產(chǎn)生的份額；但對活度和能量較高的β 源，最好在輕材料屏蔽后面，再添加適當(dāng)厚度的重物質(zhì)屏蔽材料，以屏蔽軔致輻射。,不同射

42、線屏蔽材料的選擇,X射線和γ 射線：它們與物質(zhì)相互作用時，主要的三種形式是光電效應(yīng)、康普頓散射和電子對產(chǎn)生，光電效應(yīng)發(fā)生幾率與物質(zhì)的原子序數(shù)Z的4次方成正比，康普頓散射與Z/A成正比，電子對產(chǎn)生與Z的平方成正比。 因此， X射線和γ 射線的屏蔽，要選擇原子序數(shù)高的重物質(zhì)為好，如鉛和含鉛的玻璃是目前較普遍采用的屏蔽材料。,不同射線屏蔽材料的選擇,中子：中子與物質(zhì)相互作用的過程較為復(fù)雜，主要有散射和吸收兩種；并且發(fā)生作用的方式與中子的能

43、量有關(guān)。 一般將中子分為慢中子（小于5 keV，其中能量為0.25 eV的稱為熱中子）、中能中子（5～100 keV）和快中子（0.1~500MeV）三種。 在實際工作中，多數(shù)遇到的是快中子，快中子與輕物質(zhì)發(fā)生作用時，損失的能量比重物質(zhì)要多的多，如快中子與氫核碰撞時交給反沖質(zhì)子的能量可達(dá)中子能量的一半。因此，含氫多的物質(zhì)，如水和石蠟等，是屏蔽中子的最好材料。,4、內(nèi)照射防護(hù),4.1 內(nèi)照射防護(hù)的基本原則：制

44、定各種規(guī)章制度，采取各種有效措施，阻斷放射性物質(zhì)進(jìn)入人體的各種途徑，在最優(yōu)化原則范圍內(nèi)，使攝入量減少到盡可能低的水平。4.2 放射性物質(zhì)進(jìn)入人體內(nèi)的途徑：食入、吸入、皮膚 進(jìn)入體內(nèi)的放射性物質(zhì)絕大多數(shù)將最終排出體外，有些親骨物質(zhì)（比如銫-137）部分將附著到骨頭上，還有些可能變成身體的一部分（如鉀-40）。4.3 內(nèi)照射防護(hù)的一般措施：“包容、隔離”“凈化、稀釋”“遵守規(guī)章制度、做好個人防護(hù)”。,47,五、輻

45、射防護(hù)的原則和基本措施,,,實例討論,,,,,X射線：軔致輻射、特征X射線,X射線的產(chǎn)生,K（r）＝ I· ? · r0/ r2K（r） ：空氣比釋動能率（mGy·min-1）?x : X射線機(jī)的發(fā)射率常數(shù)（mGy·m2·mA-1·min-1 ）r0＝1mI：管電流（mA）r：距靶的距離 (m),,,,X射線劑量率計算,,,發(fā)射率常數(shù)?x 與X射線管的類型、管電壓及

46、其電壓波形、靶的材料和形狀以及過濾片的材料和厚度等因素有關(guān)。準(zhǔn)確的發(fā)射率常數(shù)應(yīng)通過實際測量得出。在準(zhǔn)確度要求不高時，可根據(jù)發(fā)射率常數(shù)曲線查得發(fā)射率常數(shù)。,輻射工作場所的具體輻射防護(hù)要求示例,警示標(biāo)志工作場所外醒目處安裝指示燈及輻射危險標(biāo)志儀器/機(jī)房的防護(hù)設(shè)計滿足驗收要求1）儀器出廠前經(jīng)國家規(guī)定的放射防護(hù)部門鑒定，取得防護(hù)性能合格證。2）儀器安裝完畢后，進(jìn)行機(jī)房防護(hù)性能的驗收監(jiān)測，驗收合格才能正式投入使用。（機(jī)房的墻壁及門窗屏

47、蔽厚度符合防護(hù)要求，使工作人員和周圍公眾所接受的有效劑量低于國家規(guī)定的限值）配備適量的各種輔助防護(hù)用品、輻射監(jiān)測裝置eg.鉛圍裙、鉛手套、鉛圍脖等eg.個人劑量計、可攜式監(jiān)測儀等,室內(nèi)保持良好的通風(fēng)/設(shè)有通風(fēng)裝置，便于排放有毒氣體（如臭氧）和氣載放射性物質(zhì)，排氣口高于附近50m范圍內(nèi)建筑物屋脊3m，并設(shè)有專用過濾裝置，排出空氣濃度不應(yīng)超過有關(guān)限值。輻射防護(hù)最優(yōu)化，控制工作人員/受檢者的照射劑量1）盡量減少不必要的照射，盡可能用

48、非放射方法代替，盡可能用劑量較低的檢查代替劑量較高的檢查。2）制定照射方案，減少對患者的副作用，要選擇合適的照射條件，特別注意對敏感、關(guān)鍵的正常組織的防護(hù)。工作人員的個人劑量監(jiān)測，建立個人劑量檔案；定期對工作場所的輻射水平進(jìn)行監(jiān)測。,輻射工作場所的具體輻射防護(hù)要求示例,制定輻射防護(hù)規(guī)章制度和操作規(guī)程并嚴(yán)格遵守執(zhí)行超過10MeV的加速器，屏蔽設(shè)計應(yīng)考慮中子輻射防護(hù)入口處設(shè)置防護(hù)門和迷路及安全聯(lián)鎖裝置1）迷道是利用輻射多次散射達(dá)到

49、減弱輻射水平的一種進(jìn)出通道，散射三次以上的迷道能夠保證迷道出口處人員的安全。2）防護(hù)門的位置需避開主射線束的直射方向，為避免過大的輻射泄漏，門與墻的搭接寬度至少應(yīng)為門與墻空隙的10倍。3）安全聯(lián)鎖：聲、光、電；門機(jī)聯(lián)鎖；開機(jī)前聲音報警；過程中語音提示等。,輻射工作場所的具體輻射防護(hù)要求示例,醫(yī)用輻射防護(hù)的內(nèi)涵：,醫(yī)學(xué)放射工作人員所受職業(yè)照射的防護(hù) 受檢者與患者所受醫(yī)療照射的防護(hù)　工作場所周圍環(huán)境及相關(guān)公眾的防護(hù),55,

50、,工作場所監(jiān)測,內(nèi)容,·,流出物監(jiān)測,個人監(jiān)測,環(huán)境監(jiān)測,,,,六、輻射監(jiān)測,,六、輻射監(jiān)測,6.1人員監(jiān)測 對在控制區(qū)工作的工作人員、或有時進(jìn)入控制區(qū)工作并可能受到顯著職業(yè)照射的工作人員，或其職業(yè)照射劑量可能大于5mSv/a的工作人員，均應(yīng)進(jìn)行個人監(jiān)測。 個人監(jiān)測包括外照射和內(nèi)照射監(jiān)測。6.1.1外照射監(jiān)測 使用熱釋光劑量計進(jìn)行工作人員所受的β、?和中子外照射監(jiān)測是法定的測量方法，在放射

51、工作中，佩帶個人電子報警儀可以用來進(jìn)行個人劑量控制，保護(hù)工作人員。6.1.2內(nèi)照射監(jiān)測 內(nèi)照射監(jiān)測主要包括直接測量、間接測量等。直接測量主要是使用全身計數(shù)器、器官計數(shù)器等對吸入或食入體內(nèi)放射性核素發(fā)出的β和?射線進(jìn)行監(jiān)測；間接測量是對從工作人員身上取得尿樣、糞便樣和血液樣等生物樣品中發(fā)出α和β射線的放射性核素進(jìn)行測量。,6.2工作場所監(jiān)測 工作場所監(jiān)測一般包括外照射監(jiān)測、表面污染監(jiān)測和空氣污染監(jiān)測。6.2.1

52、工作場所外照射監(jiān)測 工作場所外照射監(jiān)測主要包括中子、β、X和?外照射監(jiān)測。如果工作場所的防護(hù)屏蔽或進(jìn)行的操作過程預(yù)計不會發(fā)生重大改變，預(yù)期工作場所里的輻射場不可能發(fā)生快速的變化，進(jìn)行定期或偶爾的驗核監(jiān)測就可以；或也可以使用個人監(jiān)測的結(jié)果。在輻射場可能劇烈地增大到嚴(yán)重的水平時，除使用個人劑量計外，還需要使用報警系統(tǒng)。 6.2.2表面污染監(jiān)測 在容易發(fā)生放射性污染的場所，對地面、設(shè)備表面等進(jìn)行常規(guī)污染監(jiān)測。還應(yīng)在更衣室

53、和工作區(qū)出口處對工作人員體表進(jìn)行污染監(jiān)測，防止污染發(fā)生擴(kuò)大。一般應(yīng)采用表面污染儀進(jìn)行測量，或者用擦拭法進(jìn)行間接測量。6.2.3空氣污染監(jiān)測 空氣污染監(jiān)測是對工作場所內(nèi)的氣載污染物的種類和濃度進(jìn)行測量?？刹捎霉潭ㄊ?、移動式和個人佩帶的取樣器進(jìn)行監(jiān)測，要根據(jù)實際需要恰當(dāng)?shù)倪x擇監(jiān)測手段。,六、輻射監(jiān)測,6.3環(huán)境監(jiān)測和流出物監(jiān)測 在這里不詳細(xì)介紹。,六、輻射監(jiān)測,,從百余年來輻射對人類損傷簡史的回顧中可以看出，造成人