电离辐射的点滴知识.docx

电离辐射一、 基本概念电离辐辐是指一切能引起物质电离的辐射总称。包括射线、射线、射线、射线、中子射线等，如生产上测料位用的料位仪、射线探伤及测厚仪、测水份用的中子射线、医学上用的射线诊断机、射线治疗机、核医学用的放射性同位素试剂。电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。射线、射线、质子等带电荷，可以直接引起物质电离；X射线、光子和中子等不带电荷，但是在与物质作用时产生次级粒子从而使物质电离。红外线、紫外线、微波、激光等也称辐射，但不是电离辐射。 1、射线的性能 所有致电离粒子都具有穿透、荧光、干涉、衍射、折射和反射性能，其中工业探伤应用的是射线的穿透、感光性能；医院透视用的是射线的穿透、荧光性能；同位素仪表用的是射线的穿透、电离性能；化学成分分析则应用的是其衍射性能等。2、电离辐射剂量和单位 电离辐射作用于人体，会引起人体的某些变化。人们为了研究这种影响，借用了医药中剂量一词，称电离辐射剂量，用以度量电离辐射的程度。随着辐射防护科学的发展，剂量一词的含义语来愈丰富。这里介绍几种常用的概念。 1）、照射（剂）量，指X射线 、射线在空气中产生电离作用的能力大小。以前的或者说人们习惯的专用单位是伦琴，简称伦，符号为R 。 2）、照射（剂）量率，是指单位时间里的照射（剂）量，常常以伦/小时、微伦/秒表示，符号分别为R/h 与 R/S，或者写作Rh-1 与RS-1 。 现在现场使用的测量照射量率的仪表，其单位是 Gy h-1 读作微戈瑞每小时。 照射（剂）量率通常是指场所X射线 、射线的辐射强度，而不是人体受照射剂量。 3）、吸收剂量，这可以指人体受到电离辐射后吸收了多少能量。其专用单位是戈瑞，简称戈，符号为Gy；或毫戈瑞、微戈瑞。 4）、当量剂量。人体吸收剂量产生的效应，除了与剂量多少有关外，还与其它因素（比如辐射类型、射线能量大小和照射条件）有关，因此要根据其它因素进行修正，修正后的吸收剂量叫当量剂量。 5）、有效剂量。人体受到照射时，常常是多个器官受到照射。器官不同，产生的效应也不同，所以，要进一步细化为有效剂量。当量剂量和有效剂量的单位都叫希沃特，简称希，符号为Sv，常常用毫希：mSv。 6）、待积当量剂量和待积有效剂量。这是为了计算放射性物质进入人体内后长时间（一般地说，成人取50年，儿童取70年）对人体组织和器官造成的当量剂量和有效剂量。新旧辐射量单位对照表辐 射 量 SI单位 SI单位专名 专用单位 照射量 库伦千克-1（Ckg-1) 未定 伦琴（R） 1伦2.5810-4库伦千克-1（1R2.5810-4Ckg-1）吸收剂量 焦耳千克-1（Jkg-1） 戈瑞（Gy） 1戈瑞1焦耳千克-1100拉德（1Gy1Jkg-1102rad） 拉德（rad） 1拉德10-2焦耳千克-1100尔格克-1 （1rad10-2Jkg-1102ergg-1）当量剂量 焦耳千克-1（Jkg-1） 希沃特（Sv） 1希沃特1焦耳千克-1100雷姆（1Sv1Jkg-1102rem） 雷姆（rem） 1雷姆10-2焦耳千克-1（1rem10-2Jkg-1）放射性活度 秒-1 （s-1） 贝可勒尔（Bq） 1贝可勒尔1秒-1 （1Bq1s-1） 居里（Ci） 1居里3.71010秒-1 （1Ci3.71010s-1）二、电离辐射对人体的效应 电离辐射对人体的作用，是一个非常复杂的过程。它通过直接的或间接的电离作用，使人体的分子发生电离或者激发。对人体的水分子，会使其产生多种自由基和活化分子；严重的，导致细胞或机体损伤甚至死亡。 当然，电离辐射对人体的作用过程是可逆转的，人体自身具有修复功能，这种修复能力的大小与个体素质的差异有关，与原始损伤程度有关。所以，一定要控制人所受剂量的大小。 1、外照射 对X射线 、射线，吸收剂量在0.25戈瑞以下时，人体一般不会有明显效应；但是，剂量再增加，就可能出现损伤。当达到几个戈瑞时，就可能使部分人死亡。接受同样数量的吸收剂量，受照射时间越短，损伤越大；反之，则轻。吸收同样数量剂量，分几次照射，比一次照射损伤要轻。 粒子穿透能力弱（一张纸就可以阻挡），不会引起外照射损伤。粒子穿透能力也较弱，外照射时只能引起皮肤损伤。射线穿透能力强，人体局部受到它照射，吸收23戈瑞剂量时不会出现全身症状，即使有人出现也很轻微。但是，全身照射就可能会引起放射病。 不同组织和器官对电离辐射敏感性也不同。 X射线 是 高速电子轰击靶物资时产生的。利用此原理，人们制造了X光机。X光机种类好多，如诊断用、治疗用、探伤用光机，X线定向仪，测厚仪等。 X光机的核心部分是X线管，通常由安装在真空玻璃壳内的阴极和阳极组成。阴极钨丝，阳极则根据不同需要由不同材料制成多种形状。也就是说，X光机里没有密封源。现代科学仪器，有许多利用高速电子流的设备或器件，例如电子显微镜、电子轰击炉、阴极射线管、高压整流管、真空开关、高频发射管、电视显像管等等，都会产生X射线。 2、内照射 不同放射性核素进入人体内，沉积在不同的器官，叫做内照射，对人体产生不同程度的影响。例如，镭和钚都是亲骨性核素，但镭大多沉积在骨的无机质中，而钚主要沉积在骨小梁中，会照射骨髓细胞而出现很强的辐射毒性。 内照射主要是粒子和粒子。 粒子能量大，对人体细胞损伤较为严重。 3、密封放射源 放射性核素已经在工业、农业、医学、考古、国防和科学研究等领域得到越来越广泛的应用。把放射性核素（即放射源）制成密封好的东西（简称密封源），使用方便。 密封源是被密封在特殊的包壳里的，或者用特殊方法覆盖的。包壳有足够的强度，能够使人不受放射性照射或污染。 密封源种类很多，按射线类别分，有源、源、源、中子源、低能光子源等；按几何形状分，可以分为点源、线源、平面源、圆柱源、圆环源等；按活度的不确定度分，可以分为检查源、工作源、参考源、标准源等；按用途分，可以分为医疗用、工业照相用、辐射式仪表用、离子发生器用、辐照用、放射性测井用、放射性测量和仪表刻度用等等。 工业、农业、医疗、科研等部门大量使用强放射源，如钴-60，而且活度大多数在11056105居里之间。工农业生产中经辐照过的物品没有放射性。 三、辐射防护 自古以来，人类就受到环境中电离辐射不同程度的影响，宇宙射线和各种天然放射性核素的天然辐射源的照射，人均年当量剂量约为2.4mSv。随着核能开发，核反应堆、核电站的兴建，以及放射性核素和各种射线装置等人工辐射源在各个领域日益广泛的应用，人类得益，但也可能受到直接或潜在的辐射危害，如医疗照射、事故照射和环境污染等。因此，在发展和应用核能、放射性核素和各种射线装置为人类造福的同时，应研究如何免受或少受电离辐射的危害，保障放射工作人员、公众及其后代的健康和安全，制定有效的防护措施，切实做好放射卫生防护工作1、辐射防护的任务 辐射防护的任务是：既要积极进行有益于人类的伴有电离辐射的实践活动，促进核能利用及其新技术的迅速发展；又要最大限度地预防和缩小电离辐射对人类的危害。放射防护的研究范围非常广泛，而研究和制定放射防护标准是极其重要的内容。 2、辐射防护的目的 辐射防护的目的是：防止确定性效应的发生；限制随机性效应的发生率，使之达到被认为可以接受水平。确保放射工作人员、公众及其后代的健康和安全。（1）防止确定性效应的发生 确定性效应是一种具有剂量阈值的效应，从理论上讲，只要将受照射剂量控制在阈值以下，就不会发生确定性效应。因此，必须确保人员在其一生中或全部工龄期间，任何一个组织，器官所受到的电离辐射的累积当量剂量，均应低于发生确定性效应的剂量阈值。各类确定性效应的剂量阈值，可以根据所积累的放射生物学资料来确定。对于肺、肝、肾、小肠、骨、皮肤等大多数器官的慢性长期照射，其阈值剂量均在2030Gy以上。而对电离辐射敏感性腺、骨髓和眼晶状体的阈值剂量则很低。（2） 降低随机性效应的危险度 众所周知，人类在生活、工作和改造环境的一切活动中，都伴有一定几率的危险性，例如工伤事故，交通事故、自然灾害、各种疾病等。辐射随机性效应带来的危险，只要不超过其他被公认为安全职业可能产生的危险，或者不超过日常生活中正常可能承担的危险，这样就被认为是可以接受的。对于辐射危害来说，危险度是指单位当量剂量引起某种随机性效应的发生几率。如要估计某器官致死性癌症的危险度，就要统计受照群体的人数的剂量，发现受照群体中患致死性癌症的人数，超过相似情况下对照群体患致死性癌症的预期数，可视为是由辐射诱发的，由此估计出单位当量剂量致癌的危险度。国际上公认的比较安全的工业，其危险度为10-4。放射防护标准所推荐的基本剂量限值，相当于其它职业危险度为510-4。据调查，放射工作人员的平均受照射剂量保持在剂量限值的1/10以下，相当于其它职业危险度510-5，则放射职业的安全性就优于其它安全职业。3、辐射防护的基本原则 为了实现放射防护的目的，ICRP提出了放射防护基本原则。 1）放射实践的正当化：任何伴有电离辐射的实践，所获得的利益，包括经济的以及各种有形、无形的社会、军事及其它效益，必须大于所付出的代价，包括基本生产代价、辐射防护代价以及辐射所致损害的代价等，这种实践才是正当的，被认为是可以进行的。如果不能获得超过付出代价的纯利益，则不应进行这这种实践。 2）放射防护的最优化：任何电离辐射的实践，应当避免不必要的照射。任何必要的照射，在考虑了经济、技术和社会等因素的基础上，应保持在可以合理达到最低水平，所以最优化原则也称为ALARA原则。在谋求最优化时，应以最小的防护代价，获取最佳的防护效果，不能追求无限地降低剂量。3）个人剂量和危险度限制：所有实践带来的个人受照剂量必须低于当量剂量限值。在潜在照射情况下，应低于危险度控制值。上述三项基本原则是不可分割的放射防护体系。其中最优化原则又是最基本的原则，目的在于确保个人所受的当量剂量不超过标准所规定的相应限值。4、辐射防护标准为了保障人类的健康与安全，保护环境质量，促进核科学技术的顺利发展，必须对各种照射及环境污染加以控制，制订剂量限值为核心放射防护标准。放射防护标准是人类为限制电离辐射危险而制订的科学规范，由政府颁布实施，具有法规的职能。 1984年12月颁布的放射卫生防护基本标准（下面简称基本标准）是采纳了ICRP第26号出版物提出的剂量限制体系，并结合我国实际情况制定的。为了保证基本标准的实施，历年来国家还颁布了一系列次级执行标准，各部门、各地方也颁布了相应的具体规定，促使我国放射防护工作的顺利进行。 基本标准包含剂量限值、放射工作条件分类和开放型放射工作的防护要求等。 （2）放射工作人员的剂量限值 1）为了防止确定效应的发生：组织和器官的年剂量当量限量为： 眼晶状体150mSva-1 其它单个组织或器官500mSva-1 2）为了限制随机效应的发生率：年当量剂量限值： 全身均匀照射时50mSva-1； （2）公众中个人的剂量限值 公众是指非从事放射工作的人员，其个人所接受的年当量剂量，不得超过放射工作人员的1/10。即全身5mSv，任何单位组织或器官50mSv。（3）事故和应急照射1）事故照射：是指在事故情况下，工作人员以及公众非自愿接受的超过剂量限值的照射。其有效剂量超过0.1Sv者，应及时给予医学检查和必须的处理，并根据所受剂量，参照健康情况、年龄以及专门技能，对其今后能否从事放射工作及从事放射工作的水平，提出建议。2）应急照射：是指核设施或核企业发生事故，为了制止事故扩大或进行抢修、抢救等，工作人员接受超剂量限值的照射。1次应急事故中全身照射不超过0.25Sv。并将当量剂量和医学观察结果记入个人剂量和健康档案。5、辐射防护措施 （1）外照射辐射防护。外照射防护的基本措施是：时间防护、距离防护和屏蔽防护。1）时间防护-缩短受照时间 缩短受照时间是简易而有效的防护措施，为此，应避免一切不必要的在辐射场逗留，即使工作需要，也尽量缩短在辐射场逗留时间。例如，工作前应周密计划、充分准备、熟练快速操作。必须在强辐射内工作时，应采用轮流、替换等方法，控制个人的受照射时间。2）距离防护-增大与辐射源的距离 照射剂量率随距辐射源的距离增大而降低，点状源时，人体受到照射的剂量率接近与距离的平方成反比，就是说，距离增加1倍，剂量率则减少到原来的1/4。足见距离防护的效果十分显著。在操作辐射源时，采用各种远距离操作器械，使操作者与辐射源之间有足够的距离是十分必要的。3）屏蔽防护-人与源之间设置防护屏障在放射防护不可能无限制地缩短受照时间和增大与源的距离。那么采用屏障防护是实用而有效的防护措施，在实际工作中，根据辐射源种类，采用不同的屏蔽材料。例如，辐射常采用低原子序数的铝或有机玻璃；X、射线常采用高原子序数的铅、铁或经济实用的混凝土等材料；中子则采用原子序数较低而含氢较多的物质，如水、石蜡等。 （2）内照射防护。戴口罩防止经呼吸道吸入粒子和粒子。食物、水被怀疑受到污染时，应当检测，不合要求不饮用。穿戴工作服防止皮肤吸收，尤其要注意防止通过伤口进入人体内。 6、辐射监测 为了控制射线对人体的照射和估计射线对人体的影响，常常需要对辐射场的空间和接受照射的个人和群体进行辐射监测。（1）个人辐射监测 监测个人外照射剂量、体表和工作服、口罩表面和沾染程度。对疑有内污染者，要进行生物样品的放射性测定，必要时作全身放射性测定。（2）场所辐射监测 监测、X射线和中子辐射场所的剂量率水平，空气中放射性物质的浓度、粒度，以及各种表面的污染程度。（3）环境辐射监测 监测环境中辐射的剂量率水平和各种环境介质内的主要放射性核素的活度。（4）排放物辐射监测7、放射工作人员的健康检查（1）健康检查的基本要求 1）由放射卫生防护部门指定具有资质的医疗卫生机构的医生对放射工作人员进行健康检查。 2）健康检查分为：就业前检查、就业后的定期检查、脱离放射工作时的检查和其后的随访。放射工作人员应建立个人健康档案，当工作调动时，随职员档案一起移交。定期体检的规定：甲种工作条件下的工作人员每年一次，其它放射人员每23年一次。 3）接受特殊照射的人员，受照射剂量当量接近0.1Sv者，应及时进行医学检查，并进行必要的医学处理。 4）对于放射工作人员的职业病诊断，应由指定的专业机构执行。（2）体检项目除一般常规的临床和实验室体检项目外，根据将要或已从事的工种，接触核素的种类、性质以及射线的性质和产生辐射生物效应的特点，确定检查项目。（3）放射工作的禁忌症 放射工作人员除按一般工作人员健康标准要求外，具有下列情况者，不宜参加放射工作。若已参加工作，则根据情况建议给予减少接触、短期脱离、疗养或调离等处理。 1血红蛋白低于110g/L（男）或100g/L（女）； 红细胞低于41012/L（男）或3.51012/L（女） 血红蛋白高于180g/L或红细胞数超过71012/L。高原地区参照当地正常值处理。 2就业前白细胞持续低于4.5109/L者；已参加放射工作人员，白细胞持续低于4109/L，或高于11109/L者。 3血小板持续低于100109/L者。 4严重的心血管、肝、肾、呼吸系统疾患、内分泌疾患、血液病、皮肤疾患和较重的晶状体混浊或高度近视者。 5神经、精神异常，如癫痫等。8、放射事故及其处理原则 随着核能开发，各种射线装置和放射性核素的日益广泛应用，放射事故时有发生，应引起人们的高度重视，认真对待。（1）放射事故