辐射防护ppt课件 (2).ppt

1 第七讲核辐射安全防护 2 第一节电离辐射及其剂量一辐射源 1 天然辐射源 日常生活中 我们不可避免地要接受各种天然辐射源的照射 这种辐射称天然本底辐射 主要包括宇宙射线 外层空间进入大气层的高能粒子流 如质子 中于和介子等 宇生放射性核素 它是宇宙射线与大气层中原子相互作用而产生的放射性核素 如3H 7Be 14c 22Na等 和原生放射性核素 主要包括铀 钍和锕三个天然放射性核素系所属的放射性核素及40K及87Rb等 3 2 人工辐射源人工辐射源主要分为射线发生器 放射性物质和核反应设备等三大类 4 二 常用辐射量及其单位1 照射量 X 是表示X和 射线在空气中致电离本领的物理量 其含义是 X和 射线在dm质量空气中产生的全部次级电子完全被空气阻止时 在空气中形成一种符号电荷绝对值dQ与dm之比 即X dQ dm 单位 C kg 即库仑 kg 2 吸收剂量 D 指单位质量受照射物从电离辐射接受的平均能量 单位 戈瑞 Gy 1Gy lJ kg 1 即每千克物质吸收一焦耳能量 5 3 剂量当量 H 在吸收剂量相同情况下 照射条件不同 射线类型 照射时间 局部照射 全身照射等 生物效应差异很大 因此引入剂量当量这一物理量 其目的是加以适当修正因素对吸收剂量进行加权 以便更好地反映辐射对机体的危害程度 剂量当量 H 吸收剂量 D 品质因素 Q 其他修正因数 N 品质因素Q值是一个加权因子 它表示在吸收剂量D相同情况下 各种射线的相对危险度 电离辐射的生物效应与许多因素有关 传能线密度 LET 是重要因素之一 Q就是由辐射在水中的LET值确定的 6 各类射线品质因素 Q X 射线 电子l未知能量的中子和质子10未知能量的粒子20未知能量的多电荷粒子20剂量当量单位国际单位制是SV 西伏 1SV 1J kg 7 8 第二节电离辐射的生物效应 电离辐射的能量传递给生物机体后产生的后果称电离辐射的生物效应 从机体吸收电离辐射能量开始到机体产生一系列生物效应 乃至恢复 死亡 是一个非常复杂的过程 受到很多因素的影响 9 1 电离辐射生物效应分类 按效应出现的范围 分为躯体效应和遗传效应 躯体效应是指出现在受照射者本身的效应 遗传效应是指影响后代的效应 按效应出现的时间 可分为近期效应和远期效应 照射后几周出现的变化叫近期效应 照射后几个月乃至几年才出现的效应叫远期效应 按效应发生规律的性质 可分为随机效应和非随机效应 随机效应是指效应的发生几率 不是严重程度 与受照剂量相关的效应 不存在剂量阈值 例如遗传效应和致癌效应 非随机效应是指效应程度与剂量大小呈相关的效应 如白内障 皮肤损伤和不孕症 普遍认为此效应存在阈值 10 按照射持续时间及剂量大小 分为一次或短期内大剂量照射的生物效应和长期小剂量的生物效应 一次或短期内大剂量照射的生物效应以急性损伤为主 见于核战争和核事故 长期小剂量的生物效应以慢性损伤多见 11 2 电离辐射生物效应的发生机理射线引起的生物效应很复杂 分为原发作用和继发作用两个方面 电离辐射的原发作用 原发作用是指机体在射线作用下 能量的吸收 传递 转化及相应的生物大分子和细胞的细微结构的损伤 原发作用又包括直接作用和间接作用两方面 A 直接作用 射线直接作用于蛋白质 核酸等 使之发生电离 激发或化学键断裂 造成分子结构和性质的改变 B 间接作用 射线首先作用于体内的水分子 引起其电离和激发 形成一系列化学性质非常活泼的产物 它们有很强的氧化作用 可导致生物大分子的损伤 12 电离辐射的继发作用 在生物大分子受损伤的基础上 细胞代谢发生变化 功能和结构遭到破坏 从而引起亚细胞和细胞水平的损伤效应 导致全身一系列代谢紊乱 功能障碍和病理形态变化 细胞 组织和器官在受到辐射损伤和破坏的同时 又有修复 再生和代偿能力 损伤和修复二者总效应决定了机体的愈后 有时在损伤修复治愈后还可能在DNA中存在基因突变 这可能会导致致癌和遗传效应的发生 13 3 电离辐射生物效应影响因素 1 与辐射有关的因素 A 电离辐射的种类和能量 不同种类射线的电离密度不同 电离密度越大 生物效应越明显 同一种射线 剂量相同而能量不同 生物效应不同 B 照射条件 主要是指照射的方式 范围 部位及照射分次次数和时间间隔 就内照射来说 射线的生物效应最大 其次是 射线 在相同剂量下 全身照射的生物效应大于局部照射 照射范围越大 生物效应越显著 在相同剂量和剂量率的条件下 不同部位受照的生物效应不同 腹部大于头部 胸部和盆腔 总剂量相同 分次不同 生物效应也有差异 14 2 与受照机体有关的因素在照射因素完全相同条件下 由于机体因素不同 对辐射作用反应的强弱也不同 这种在相同照射条件下 对辐射反应强弱不同的性质 称为机体的辐射敏感性 radiosensitivity 机体的辐射敏感性与下列因素有关 A 生物种系不同种系生物的放射敏感性有很大差异 总趋势是 种系演化越高 机体组织结构越复杂 敏感性越高 多细胞生物比单细胞生物敏感 哺乳类比鸟类 鱼类 两栖类敏感性高 B 生物个体同一种系中不同个体的辐射敏感性不尽相同 同一个体在发育的不同阶段 对辐射敏感性亦有显著的差异 总的趋势是随着个体的发育过程 其敏感性是逐渐降低 一般胚胎期较胎儿期敏感 幼年较成年敏感 但老年较成年敏感 15 C 组织和细胞同一个体的不同组织和细胞其辐射敏感性有很大差异 细胞更新快的生殖 造血 肠黏膜和皮肤等组织辐射敏感性较高 而细胞更新慢的肌肉和神经系统对辐射最不敏感 D 组织和细胞的内环境局部组织含氧量增加或温度升高都可使放射敏感性增高 即所谓 氧效应 和 温度效应 某些激素和化学制剂可改变机体的辐射敏感性 16 第三节辐射防护的基本原则 放射防护的目的 保护放射性职业人员和广大居民以及他们后代的健康 保护环境不受污染 促进电离辐射和核能的应用 放射防护的目标 防止一切有害的非随机效应 限制随机效应 致癌和遗传效应 的发生率 使之达到被认为是可以接受的水平 17 剂量当量限制原则 实践正当化原则避免一切不必要的照射 对一切伴有辐射的实践活动要做代价与受益的分析 权衡利弊 决定取舍 放射防护最优化原则对必要的照射应当控制到可以合理做到的最低水平 力求做到放射防护的最优化 个人剂量限值原则个人所受的剂理当量 不得超国家标准中的限值 上述三原则紧密联系 不可分割 遵守以上原则就可能使放射工作的危险程度降低到与其他安全行业相似 从而使放射工作属于安全职业 18 监督管理我国对放射性工作单位施行国家管理 建立放射性工作单位的登记许可制度 各地都建立有放射防护管理机构 负责制定本地区和本部门的防护规程和管理办法 对新建 扩建和改建的放射性工作单位进行预防性卫生监督 负责监督 指导本地区放射性工作单位的防护与剂量监测工作 各类放射性工作单位都要向当地主管部门申请许可和登记 建立防护监测组织 设专 兼 职人员 建立测量档案 定期做出卫生评价 改进防护措施 对放射性职业人员 要进行健康管理 加强防护教育 19 二 防护标准中的剂量限值我国 放射防护规定 把受照人员分成三组 把受照器官分为四类 第一组 放射工作从业人员第二组 放射性工作场所邻区人员第三组 普通人群 20 第四节辐射防护的基本方法 放射性工作通常分为封闭和开放型两种 针对放射性工作的不同性质 可以采取不同的防护措施和手段 控制辐射源的量与质这是一种治本的方法 任何一种应用电离辐射的工作都应当研究在不影响应用效果的前提下 如何尽量减少辐射源的强度 能量和毒性等 即改变其量和质以减少照射剂量 21 外照射防护的基本方法屏蔽防护利用某些物质可以吸收或减弱辐射的原理 在放射源与人员之间设置屏蔽物来减少射线的照射 根据射线的种类 能量及用途的不同 可以选择不同的屏蔽材料 防护x射线和 射线 可用铅 铁 水泥和砖石等 防 射线 可用铝 有机玻璃 塑料等 防中子辐射 可选用石蜡 硼酸和水等 22 距离防护点状放射源在周围空间所产生的剂量率 是与距离平方成反比 对 和低能X 射线 空气也可直到屏蔽减弱作用 因此 在不影响工作的情况下 应尽可能远离辐射源 即使稍离开一点 也会使受照剂量明显减少 时间防护外照射的总剂量和受照时间成正比 因此在不影响工作质量的原则下 应尽量减少人员受照时间 23 内照射防护的基本方法围封隔离对于开放源及其工作场所必须采取层层 封锁隔离 的原则 把开放源控制在有限空间内 防止它向环境扩散 根据使用放射性核素的毒性 用量和操作形式不同 应采取不同程度的围封办法 在 放射防护规定 中 把开放型放射性工作单位和工作场所分别分成三类和三级 对不同类别单位和不同级别的工作场所 要求围封的程度也有所不同 24 25 除污保洁操作开放型放射源 使用开放型放射性核素 要完全不污染工作环境和周围环境中不可能的 重要的是随时清除工作环境介质的污染 监测污染水平 控制向周围环境的大量扩散 使环境介质的污染浓度尽量低于国家规定限值 对工作场所的空气保洁 主要采用通风过滤的办法 通风以保持工作场所空气清洁 过滤以减少对外环境的污染 对工作场所内的物品和工作面的污染要随时检测 以便及时清除污染 26 个人防护合理使用个人防护用品 遵守人个防护规则 在开放型放射性工作场所中 禁止一切能使放射性核素侵入人体的行为和活动 如禁止饮水 进食 吸烟和化妆等 杜绝经口吸取放射性液体和用鼻嗅放射性药品等 必须合理配用各种个人防护用品 如口罩 手套 工作鞋 工作帽和套袖等 在空气污染严重的工作场所 还要配用防护面具或着装气衣等 皮肤暴露部位伤口未愈者 应暂时不从事开放源的操作 27 放射性工作应在扑有吸水纸的搪瓷盘中进行 产生放射性粉尘的工作应在手套箱中进行 有放射性气体或气溶胶时应该在通风橱中进行 严禁戴污染的手套接触一切非污染台面 开关及门把手等 实验室中的一切清洁工作都应该湿法进行 工作中一旦发生污染 应立即去污 同时避免污染范围扩大 28 表面放射性污染的清除原则 1 及早清除 以免污染扩散 2 根据污染的放射性物质的理化性质 选择适当的去污剂 3 根据被污染物质表面的性质 选择适当的去污方法 4 去污过程中应注意防止污染面积的扩大 并注意个人的安全防护 5 去污后应进行放射性监测 29 皮肤的去污 皮肤不宜过度洗刷 以免破坏其屏障作用 增加对放射性物质的吸收 先用温肥皂水清洗轻刷 然后用温净水冲洗 可除去绝大部分的放射性物质 如果效果尚