监测诊断与危害评价

1、第五章放射性核素内污染的监测、诊断与危害评价第一节第一节 放射性核素内污染的监测放射性核素内污染的监测一、职业性人员摄入放射性核素的监测目的和频度 放射防护的主要目的，是达到并维持可以接受的安全的和令人满意的工作条件。监测是为此目的而采取的一种技术措施，它包括测量和测量结果解释的两层含意。 监测计划分为常规监测、操作监测、特殊监测和验证性监测。其中仅常规监测有监测频度的要求 1 常规监测(routine monitoring) 常规监测是对职业性工作人员定期进行的辐射监测(radiation monitoring)，旨在证明工作条件是否令人满意，或确认是否发生异常情况。 常规个人监测只有在工作

2、场所的正常操作有导致连续污染的危险情况下才是需要的。 常规监测应按计划的频度和间隔时间进行 1 常规监测 下列作业条件下应进行常规监测： （1）在重水反应堆运行中以及在发光涂料生产中操作大量的气体和蒸气态物质，例如氚及其化合物； （2）加工钚及其他超铀元素； （3）加工钍矿石及利用钍及其化合物； （4）粉碎和冶炼高品位铀矿石； （5）天然和低丰度浓缩铀加工以及反应堆燃料制造； （6）大量放射性核素生产； （7）氡浓度超过行动水平的工作场所； （8）操作治疗量131I。 1 常规监测 监测周期主要依赖于放射性核素的滞留与排泄，测量技术的灵敏度，以及在摄入时间、摄入量和待积当量剂量估算中可能接受的

3、不确定度。 可以在设定合适的摄入模式的前提下，由监测结果估计受检者摄入量及其待积当量剂量。 一般假设摄入发生在监测周期的中点，这样不会导致对摄入量体系的低估或高估。 2 操作监测(operational monitoring) 操作监测是与某一特定操作相关的监测，旨在提供某一特定操作情况的数据资料。 它可能提供比常规监测更具体的资料，提供有关潜在污染物的理化特性、可能的摄入途径和摄入时间等信息。 操作监测根据特定操作的需要而定。 3 特殊监测(special monitoring) 特殊监测是对实际发生或怀疑发生异常情况所进行的监测，旨在提供异常情况的数据资料。 例如，自动空气采样器出现报警，

4、在常规个人监测获得不正常的结果时，则可改用特殊监测。 对事故性特殊监测，必须做到及时，以便尽快采取适当的措施。 4 验证性监测(confirmatory monitoring) 验证性监测是在工作人员极少可能遇到显著摄入量的场合下偶然施行的个人监测。其目的是要定性的说明工作情况是否良好。 如果出现意外的测量结果，则表明有理由作出进一步的调查，需要设计一种监测计划，来估算个人剂量或摄入量。 二、体内放射性核素的测量方法 放射性核素摄入量的个人监测方法及其选择的顺序是： 1.体外直接测量， 2.排泄物或生物样品分析， 3.呼吸气取样分析。 放射性核素人体内污染量的测量方法及其探测限见表5-1 体

5、外 直 接 测 量 1 1人整体测量装置人整体测量装置 人整体测量是利用全身计数器(who1e body counter)(who1e body counter)测量人体内放射性核素的射线或X X线，分析测得的谱，确定核素的种类和活度，对体内滞留的核素进行定性和定量分析。探测元件常用具有较高的探测效率的NaINaI晶体，闪烁液体或塑料闪烁体。 灵敏度：对人体内污染137Cs、131I和226Ra等放射性核素的探测下限为180Bq，相当于各该放射性核素年摄入量限值的0.11。 2 2 器官测量装置器官测量装置肺部计数器 用大面积正比计数器，单一NaI晶体或组合的NaICsI晶体来测量肺内钚释出的

6、低能X线(平均能量17kev)或24lAm释出的射线(60kev)，由此估算肺钚或镅的含量。但是由于人体胸壁厚度对低能X线或射线的吸收程度影响较大，胸壁厚度可用超声波技术来确定。甲状腺测量装置 用带铅准直的NaI晶体探头可测定甲状腺内放射性核素释出的射线 排泄物和其他生物样品的分析 血、尿样品常用于职业性内污染人员和意外事故内污染人员的监测； 呼出气中氡、钍射气浓度的测量，可推算体内镭或钍的滞留量； 毛发样品分析某些金属元素如210Po和210Pb的测量 三、对个人测量结果的评价 参考水平(reference level)：它不是一种限值，而是当摄入量或待积当量剂量已超过或预计要超过此水平时，

7、应该采取与此水平相对应的某一对策。 参考水平包括记录水平(recording 1evel，RL)、调查水平(investigation level，IL)和干预水平（intervention level）。 当个人的放射性核素摄入量或待积当量剂量大于RL时，说明此情况应引起人们足够的注意，对测量结果应予以记录保存和加以解释。同理，大于IL时，说明此情况相当重要，应作进一步调查。 三、对个人测量结果的评价 在常规监测时： RLR=1/10ALI/N=1/10ALIT/365 ILR=3/10ALI/N=3/10ALIT/365 在特殊监测时： RLS=1/30ALI ILS =1/10ALI 式

8、中，下标R、S分别指常规监测和特殊监测， N为1年内监测周期数， T为监测周期(d)； RL、IL和ALI定义同前(Bq) 三、对个人测量结果的评价 为了评价测量结果，估算工作人员的放射性核素摄入量，引入了导出参考水平。导出参考水平包括：导出记录水平(DRL)和导出调查水平(DIL)。 在常规监测时： DRLR=RLRm(T/2) DILR=ILRm(T/2) 在特殊监测时： DRLS=RLsm(t) DILs=ILSm(t) m是单位活度放射性核素摄入后经给定时间在体内或器官内滞留的活度，或者此时刻单位时间(天)经尿、粪的排除活度，它们均是摄入后时间的函数，以摄入量的分数表示 。三、对个人测

9、量结果的评价 对测量结果(M)可用导出参考水平予以评价，并决定相应的措施 ： 1. 若M低于DRL时，则不必估算摄入量(I)和待积有效剂量 E（）和组织待积当量剂量 HT（），仅需把测量结果M记录下来。 2若M超过了DRL，但低于DIL时，则应基于参考人的代谢模式，将M换算成I、E（）和HT（）。 3若M超过了DIL，除了根据参考人的标准代谢模式将M 换算成I 、E（）和HT（）进行初步评价外，还应进一步调查。 第二节第二节 初始污染量的推算与初始污染量的推算与内照射剂量估算内照射剂量估算一、初始污染量的推算 根据全身计数测量结果推算：例题P90P90， 表5-45-4列出了常用的1010种放

10、射性核素在体内的生物滞留函数方程 R R（t t）。 根据尿样测量结果推算：例题P90 P90 二、内照射剂量估算 ICRP第26号出版物提出，对随机性效应而言，机体受照后的危害程度是由体内受到危险的各组织的效应总和所决定的。根据ICRP 1990年建议书，评价随机性效应采用有效剂量。在内照射方面，采用待积有效剂量E（）取代有效剂量，它是在放射性核素滞留于体内后受到危险的各组织50年期间获得的累积当量剂量，为各组织待积当量剂量HT（）与各组织权重因子(WT)乘积之和。二、内照射剂量估算 1. 估算人体中某器官在给定时刻接受的当量剂量率： ?H（t）=1.610-13q（t）f2E有效/m （S

11、v/s） 式中，q(t)为给定t时刻全身滞留的放射性活度，Bq；f2为滞留在某器官内的份额；1.6X10-13为1MeV的焦耳数；m为滞留器官质量，kg；E有效为每次衰变被滞留器官吸收的有效能量，MeV； E有效中已包含“辐射品质因数”Q。二、内照射剂量估算 2.应用人体器官内核素滞留函数估算单次摄入后对器官所产生的待积当量剂量： HT（）= 1.610-13QE有效/m Q为50年（1.8104d）内的时间积分活度 Q = 18000 q0 f2 r（t）dt 例题见书P92, 表5-5为常用核素于器官中滞留1kBq所致待积当量剂量 3.1估算待积有效剂量 ： E（）=T WTHT（）二、内

12、照射剂量估算3.2 当存在有多个源器官的条件下，某一受到危险组织T的待积当量剂量:E（）=1.610-13103sUsi SEE（TS）i （Sv） 式中，1.610-13为1MeV的焦耳数，103为从kg换算成g的换算系数；S为源器官；T为靶器官；US 为摄入后50年内给定放射性核素在S中的核转变总数；i为给定放射性核素的i辐射；SEE(TS)i为给定的放射性核素在S中每次核转变时其释出的i辐射在单位组织T中吸收的能量(MeVg核转变) 二、内照射剂量估算 4.由摄入量I计算内照射剂量: E（）= I DL/ALI，或 E（）= I F（E（） HT（）= I F（HT（）F是指单位活度摄入

13、量对紧要器官所致的待积当量剂量HT（）或对全身所致的待积有效剂量E（），单位是Sv/Bq。DL是年有效剂量限值0.02Sv 表56中列出常见核素每千贝可摄入量所致的待积有效剂量 第三节第三节放射性核素内照射放射病放射性核素内照射放射病诊断标准及医学处理原则诊断标准及医学处理原则一、人体内污染的判断依据 接 触 史 病 史 体格检查 临床检验项目:表5-7 P96 一、人体内污染的判断依据表5-7 放射病人的临床检验项目 检验项目 洗消站 医疗队 医院 专科救治 鼻腔吸入污染物 + 体外沾染 + + + 尿便检测体内污染 本底样本 24小时取样 + 全血细胞/血小板计数 每天 连续1周 连续1周

14、 淋巴细胞计数 12h/天 12h /天连3d 人白细胞抗原HLA亚型 取样 淋降前取样 淋降前取样 巨细胞病毒 + + 血红蛋白凝集素 + + 人多核细胞病毒抗体 + 人免疫病毒 + + 疱疹病毒 + 淋巴细胞遗传学检查 取样并后送 淋降前取样二、内照射放射病的诊断标准GB828487 (一)经物理、化学等手段证实，有过量放射性核素进入人体，致使受照情况符合下述条件之一： (1)一次或短时间(数日)内进入体内的放射性核素，使全身在比较短的时间(几个月)内，均匀或比较均匀地受到照射，使其待积有效剂量当量可能大于1.0Sv, 并有个人剂量档案和健康档案。 (2)在相当长的时间内，放射性核素连续多

15、次进入体内，或者较长有效半减期的放射性核素一次或多次进入体内，致使放射性核素摄入量超过相应的年摄入量限值几十倍以上。二、内照射放射病的诊断标准(二)内照射放射病的临床表现，或以全身性表现为主，与外照射急性放射病相似，可有不典型的初期反应、造血障碍和神经衰弱症候群；或以该放射性核素靶器官的损害为主，并往往伴有放射性核素初始进入体内途径的放射损伤(radiation injury)表现。 上述临床表现，可能发生在放射性核素进入体内的早期(几周内)和或晚期(数月至数年)。二、内照射放射病的诊断标准 靶器官的损害因放射性核素的种类而异： 1) 放射性碘引起的甲状腺功能低下，甲状腺结节（thyroid

16、nodules）形成和甲状腺癌(thyroid cancer)等。 2) 镭，钚等亲骨性放射性核素引起的骨质疏松、病理性骨折和骨肉瘤等。 3) 稀土族元素和以胶体形式进入体内的放射性核素引起的网状内皮系统的损害和肝癌发生.三、医学处理原则及随访 医学处理原则 首先应查明受污染的情况 ； 大于1个ALI应进行及时初期医学处理； 以抢救生命为首要原则； 对体表、伤口、体内污染，及时处，避免放射性物质被吸收； 处理措施应有针对性； 综合措施：营养，休息，阻吸收、促排等。 脱离与核素的接触。 随随 访访 随访的对象：内污染事故的受害人员；对职业性照射者应进行医学观察。 随访目的：重点用辐射流行病学调查

17、恶性肿瘤发病率，因此必需及时建立剂量和健康检查档案。 随访观察项目和频度：应根据核素蓄积和损伤特点加以考虑。体检时，应详细记录人员的自觉症状等。 第四节 放射性核素内污染的危害评价 危害是指电离辐射引起的所有有害影响，包括健康影响及与健康无关的影响； 危险是指特定个人接受的特定剂量照射所诱发的特定效应的概率； 危险系数或危险因子是指单位照射剂量引起的危险。亦称危险度。放射性核素内污染的危害评价 辐射致癌是人类受低剂量照射引起的唯一得到确认的致命性健康危害，是确定人类辐射防护剂量限值的重要指标，因此辐射致癌效应的评价是职业性辐射危害评价的核心内容。 ICRP第26号出版物对辐射敏感性较高的器官和

18、组织给出了随机性效应的危险度，以及相应的权重因子(weighting factor) 放射性核素内污染的危害评价一、群体危害评价ICRP60号出版物：公众成员的年有效剂量限值为1mSv，皮肤年剂量限值是50mSv，眼晶体为15 mSv。这些剂量限值适用于公众的关键组居民。而当公众中的成员长时期接受相当于年有效剂量限值水平的照射时，应采取措施将他们的终身有效剂量限制到相当于年平均1mSv为宜 放射性核素内污染的危害评价一、群体危害评价 与公众相关的照射，都是与特定辐射源(如天然辐射源)，或特定辐射实践(如核爆炸和核动力生产等)相联系的，所以这种评价又可称为源项评价。 源项评价采用受照群体的剂量，

19、即集体当量剂量 (collective equivalent dose)，在此基础上按危险度估算辐射诱发随机性效应的总例数；放射性核素内污染的危害评价一、群体危害评价 集体当量剂量S(人Sv)：是受照群体内每个成员的平均当量剂量与成员数乘积的总和。 ST =iHTiNi 群体中i组人员全身或某一器官或组织的平均当量剂量为HTi (Sv)，获得HTi剂量水平的i组人数为Ni。 集体当量剂量及危害评价实例 1苏联切尔诺贝利核电站事故 1986.4.26-5.6日，累积向大气排放放射性核素活度约3.0EBq，其中约一半是放射性惰性气体，其它成分主要是非气态裂变产物，钚的同位素、超钚核素和镎。 烟云外

20、照射及吸入照射中，132Te和106Ru起主要作用。沉积地面放射性物质的外照射中，137Cs约占85，食入照射中134Cs和137Cs约占8899。 食入是主要污染途径，在食品中，乳制品及肉类的污染为主要贡献。 集体当量剂量及危害评价实例 2秦山核电厂气裁放射性释放物对周围公众健康影响的估计 国家标准(GB624986)规定的2104人Sv的限值; 该核电厂在正常运行条件下气载放射性释放物造成80km范围内的年集体有效剂量(S正常,)为1.1人Sv。该值仅是天然辐射源造成的年集体有效剂量2104人Sv的510-5 二、个体危害评价 ICRP及国家标准对职业性工作人员规定的照射剂量限值，任何一年

21、内放射性核素的摄入量应满足如下条件： （1）用来限制对摄入放射性物质而引起的随机性效应，应满足E（）TWTHT（） 20 mSva-1 (2) 用来限制因摄入放射性物质而引起的确定性效应，应满足HT（） 500 mSva-1二、个体危害评价 将各器官受照剂量HT（）乘以各自的危险度(RT)的积相加，可求得该个体的危险(R)，即 RTHT（）RT ICRP第60号出版物：遗传性效应危险度是4.010-2Sv，致死性癌症危险度是5.010-2Sv (全身各器官受同样的剂量照射) 。器官组织权重因子 WT按器官组织分成4组：第1组生殖腺020；第2组红骨髓、结肠、肺和胃各为0.12；第3组膀胱，乳腺

22、、肝、食道、甲状腺和其余组织各为0.05；第4组皮肤和骨表面各为0.01。 表59 不同性别和受照时不同年龄的终生致癌危险度(10-2Sv) 3 特殊监测(special monitoring) 特殊监测是对实际发生或怀疑发生异常情况所进行的监测，旨在提供异常情况的数据资料。 例如，自动空气采样器出现报警，在常规个人监测获得不正常的结果时，则可改用特殊监测。 对事故性特殊监测，必须做到及时，以便尽快采取适当的措施。 三、对个人测量结果的评价 对测量结果(M)可用导出参考水平予以评价，并决定相应的措施 ： 1. 若M低于DRL时，则不必估算摄入量(I)和待积有效剂量 E（）和组织待积当量剂量 HT（），仅需把测量结果M记录下来。 2若M超过了DRL，但低于DIL时，则应基于参考人的代谢模式，将M换算成I、E（）和HT（）。 3若M超过了DIL，除了根据参考人的标准代谢模式将M 换算成I 、E（）和HT（）进行初步评价外，还应进一步调查。 二、内照射剂量估算 2.应用人体器官内核素