电离辐射的生物效应及防护.ppt

电离辐射的生物效应与安全防护,1.电离辐射基础知识2.电离辐射的生物效应产生的过程和机理生物效应的分类3.人类受到的电离辐射天然辐射人工辐射4.辐射防护,放射性:核素衰变放射出粒子的现象,称为放射性(radioactivity);放射性同位素:具有衰变活性的同位素,称为放射性同位素(radioisotope);放射性同位素衰变而释放出过剩能量时,产生的主要衰变产物有粒子、粒子和辐射。X射线：原自电子从较转移到较高的能量状态。,1.电离辐射基础知识,电离辐射的能量转移过程,2.1生物效应产生的过程和机理,2.电离辐射的生物效应,单链断裂：,DNA损伤（分子水平）,双链断裂：错误修复,可以实现无差错修复,细胞水平损伤,细胞死亡,间期死亡,增殖死亡,增殖死亡,间期死亡,增殖死亡,间期死亡,间期死亡,功能障碍结构改变,增殖死亡,细胞水平损伤,细胞变异（modification),异常细胞克隆,细胞转化,癌症,transformation,cancer,变异,细胞凋亡(apoptosis),变异细胞的程序性死亡（programmeddeath）镜下表现：胞核浓缩、断裂凋亡小体机理：P53基因激活自我致死程序是变异细胞免于患癌的重要机制,细胞凋亡(apoptosis),生物效应产生的过程和机理,2.2电离辐射所致生物效应的分类,躯体效应（somaticeffects）定义：发生在受照者本人身上的效应,依据效应发生的个体：,遗传效应（hereditaryeffects）定义：发生在受照者后代身上的效应,关于遗传效应,由生殖细胞的变异引起,辐射照射引起的遗传效应没有特异性,迄今没有人类资料肯定辐射所致遗传效应的发生,电离辐射所致生物效应的分类,依据效应发生的时期,潜伏期（latentperiod):从受到照射到临床上特定效应的发生所需的时间,早期效应（earlyeffects）受到照射后数周之内发生的效应,晚发效应（Lateeffects）受到照射后数月以后发生的效应,关于早期效应,日本核临界事故（99.09.30）,事故发生时的位置图,S氏（10Gy）20分钟后感觉麻木、呕吐、腹泻,O氏（17Gy）：意识丧失、呕吐、腹泻、淋巴细胞数,关于晚期效应的潜伏期,日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化,0,10年,20年,30年,40年,白血病,白血病之外的肿瘤,2年,辐射致癌的潜伏期,ICRPPubl.60(1990),电离辐射所致生物效应的分类,确定性效应（deterministiceffects）,随机性效应(stochasticeffects),依据效应-剂量关系分类,有剂量阈值,无剂量阈值,效应的严重程度与剂量成正比,发生几率与剂量成正比,严重程度与剂量无关,确定性效应与随机性效应,剂量,剂量,几率,严重程度,阈值,随机性效应,确定性效应,？,确定性效应,急性放射病定义：人体一次或短时间内分次受到大剂量照射引起的全身性疾患。外照射：1Gy,急性放射病症状与剂量的关系:,对造血组织影响,血细胞寿命,生殖系统的影响,男性,女性,皮肤的放射损伤,眼组织的放射损伤,症状与阈值,随机性效应-辐射致癌,癌症的概念与起源癌症(cancer):增生失控并侵入周围组织或向远隔部位转移的恶性肿瘤,致癌因子(carcinogen):能使正常细胞转变为恶性细胞最后发展为癌症的因子化学因素物理因素病毒机体遗传特性,激素水平,环境因素,生活因素,人类辐射致癌的分析方法,流行病学(epidemiology):对人群中某种疾病的时间,空间分布及其影响因素的研究,癌症危险:危险(risk):某种有害效应发生的概率发病率(incidence)死亡率(mortality),人类的放射性癌症(radiogeniccancer),辐射致癌危险系数,危险系数(riskcoefficient):(危险度)单位剂量照射引起的危险12种癌症：一般公众:510-2Sv-1职业照射:410-2Sv-1,小剂量刺激效应（hormesis),定义：低剂量照射可以刺激某些细胞功能，提高机体自然防御功能的现象。机制：刺激DNA修复酶；免疫学机制,3人类受到的辐射,天然辐射(naturalexposure)：来自于天然辐射源的电离辐射,宇宙射线：存在于地球上的天然放射性核素：,宇生核素(cosmogenic)：3H;14C;7Be;22Na原生核素(primordial)：三大放射系+钾40238U；232Th；235U,氡（radon):226Ra222Rn,人体也是一个小放射源,摄入途径：食物、饮水、呼吸核素种类：40K、14C、87Rb、氡子体我国标准成人40K：4.11105/min14C:1.93105/min,天然辐射所致的年平均有效剂量(UNSCEAR2000report),人为活动引起天然辐射照射增加,核工业：铀矿冶炼航空：宇宙射线照射燃煤：燃煤发电建材成分的改变：煤渣、粉煤灰的再利用天然石采的利用,公众所受辐射照射比例（1993年）,4.辐射防护,法规：是使辐射防护管理工作纳入法制管理轨道的保障标准：是开展辐射防护监测与评价的科学依据,我国发展历史,60年代：技术管理70年代：行政管理80年代：法制管理,放射性同位素与射线装置放射防护条例发布单位：国务院发布时间：1989年10月24日性质：法律地位最高的专门法规,辐射防护法规体系存在的问题,法规性质的文件：放射性同位素与射线装置放射防护条例民用核设施安全监督管理条例中低水平放射性废物处置的环境政策,问题：目前没有作为法规体系的龙头法律,辐射防护标准,标准：是对重复性事物和概念所做的统一规定,国家标准（GB）制定：国务院标准化行政主管部门制定编制计划，组织草拟，统一审批、标号、发布,现行国标：电离辐射防护与辐射源安全基本标准（GB18871-2002）国家质量监督检验检疫总局发布,现行辐射防护标准,辐射防护的目的：防止确定性效应的发生，减少随机性效应的发生率，使之达到可以接受的水平。,辐射防护的基本原则,（1）实践的正当化（justificationofpractice）,（2）防护的最优化（optimizationofradiationprotection）可合理做到的尽量低的原则(ALARA：aslowasreasonablyachievable),（3）剂量限值（doselimits）,剂量限值,剂量限值为内外照射之和，但不包括天然本底照射和医疗照射,（1）时间防护累积剂量与受照时间成正比措施：充分准备，减少受照时间,（2）距离防护剂量率与距离的平方成反比措施：远距离操作,外照射