电离辐射作业与健康

,电离辐射作业与健康,ionizing radiation and health,电离辐射概念及其种类,量子能量水平大于12 ev，可使物体产生电离的物质，即,电离辐射（ionizing radiation）,与职业卫生有关的电离辐射有,X射线射线 粒子粒子中子（n）,来源：,天然（宇宙射线、放射性矿物）人工辐射源,电离辐射强度和剂量单位,1、放射性活度（放射性强度）,放射性原子在单位时间内衰变的数目，国际制单位（SI）贝可（Bq）。 1 Bq2.7 *10-11ci（居里）,2、照射量,X或射线在空气中的总电荷量， SI伦琴（R） 库仑/千克.秒（c/kg.s),3、吸收剂量,单位质量被照射物质吸收的辐射能量， SI Gy （戈瑞） 1 Gy 1千克 受照物质吸收1焦耳的辐射能。,4、吸收剂量率,单位时间内物质的吸收剂量的增量 SI为Gy /h,戈瑞/小时,5、剂量当量,反映人体所受各种不同电离辐射剂量所诱发的有害效应几率或严重程度的统一衡量 SI，SV(希沃特),6、剂量当量率,单位时间内剂量当量的增量 SI为SV /h,希/小时,接触机会,1 2,核工业系统 放射性矿物的开采、冶炼和加工以及核反应堆、核电站,射线发生器（加速器、射线等）的生产和使用 ，以及射线等的医用和工农业生产用辐射源,接触机会,3 4 5.,放射性核素的加工生产和使用核素化合物药物的合成，及其在实验研究及诊疗上的应用。,天然放射性核素伴生或共生矿生产，如磷肥、稀土矿、钨矿等开采和加工。,建筑材料,航天器内作业,对健康的影响,1、作用方式,外照射内照射放射性核素体表污染复合照射,体外照射，局部和全身照射，远离辐射源照射停止,体内照射，源器官，经10半衰期脱变作用可忽略,对健康的影响,2、辐射效应及其分类,直接作用,生物大分子,DNA突变,间接作用（自由基等）,体细胞损伤或错误修复,生殖细胞损伤或错误修复,确定效应（stochastic effect）,胚胎毒性效应和或遗传效应,随机效应（deterministic effect）,效应概率与剂量相关但无阈（致癌、遗传效应 等）,效应程度与剂量相关有阈（血液、皮肤、胚胎毒性损害等）,遗传效应属随机效应；胚胎效应属确定效应,对健康的影响,放射性疾病（radiation sickness）,过量接触电离辐射所致全身性或局部性放射损伤的总称。我国法定职业性放射性疾病分为,外照射急性放射病外照射亚急性放射病外照射慢性放射病内照射放射病放射性皮肤病、放射性白内障等11种。,外照射急性放射病(acute radiation sickness from external exposure),一次或短时间(数日)内受到多次全身照射，吸收剂量(absorbed dose)达到lGy以上外照射所引起的全身性疾病。,致病原因,核事故、放射治疗和核炸,临床类型,骨髓型、胃肠型、脑型,骨髓型,最多见，白细胞数减少、感染性出血,胃肠型,频繁呕吐、腹泻，水样便或血水便；失水，常致肠麻痹、肠套叠、肠梗阻等。,脑型,受照后短时出现精神萎靡，速转为意识障碍、共济失调、抽搐、躁动和休克,外照射亚急性放射病(subacute radiation sickness from external exposure),人体在较长时间(数周到数月)内受电离辐射连续或间断较大剂量外照射所致的以造血功能障碍为主要病理改变的一组全身性疾病。,放射工作人员在较长时间内连续或间断受到超剂量当量限值的外照射，达到一定累积剂量当量后引起的以造血组织损伤为主的全身性疾病。,外照射慢性放射病(chronic radiation sickness from external exposure),外照射慢性放射病,一、临床表现,1、无力型神经衰弱综合征,头昏、头痛、睡眠障碍、疲乏无力、记忆力下降；伴有消化功能、性功能障碍、月经紊乱等、,外照射慢性放射病,2、造血功能障碍,白细胞异常,血小板降低,全血细胞降低,先升后降，N低L高，早期表现,外周血淋巴细胞染色体畸变,骨髓增生活跃或低下;或某一系列细胞生成不良或成熟障碍,提示,辐射效应敏感指标：外周血淋巴细胞染色体畸率；慢放诊断主要依据：骨髓造血细胞增生程度,2、诊断原则,照射史个人剂量档案受照累积剂量当量临床表现和实验室检查结合健康档案进行综合分析排除其他因素和疾病,3、治疗原则,尽早脱离接触，促进造血功能恢复,大量放射性核素进入体内，作为放射源对机体照射而引起的全身性疾病。,内照射放射病(internal radiation sickness),电离辐射的 远期（后）效应,1.1 电离辐射致癌依据,铀矿工肺癌,镭接触工骨肉瘤,日本原子弹爆炸幸存者的长期随访研究,辐射致癌实验研究,各种疾病医疗照射的群体白血病等,放射性工作者白血病等,流行病学调查研究,1. 诱发恶性肿瘤,组织和器官对辐射致癌的敏感性,可致多组织器官癌，造血器官致癌敏感性最高，白血病发病率髙、潜伏期短、诱发剂量低,年龄、性别,胎儿婴儿期和儿童期敏感性,乳腺癌、甲状腺癌仅限于或多见于女性。其他差别不大,辐射强度和受照时间,致癌物及协同因子的联合作用,吸烟与氡及其子体肺癌；化学药物和放射线联合治疗与致癌作用,1.2影响辐射致癌的因素,有剂量范围，一定剂量诱发肿瘤占优势，剂量过大（细胞死亡）过致癌几率低或不致癌,1.3辐射致癌的类型,辐射致癌的类型及其临床特点,类型,临床特点,白血病,发病率较高、潜伏期较短、诱发剂量较低,肺癌,支气管肺癌（未分化小细胞、生长快、易转移）,吸入高浓度氡及其子体公认为致肺癌因子,甲状腺癌,乳头增生型、死亡率1015,乳腺癌,辐射致癌敏感靶器官，尤其青年妇女,骨肉瘤,皮肤癌,2.电离辐射的生殖效应,辐射对生殖细胞的损伤，从而导致胚胎或子代先天畸形或引起流产、死产和不育。,辐射防护要点,效益必须明显大于风险,通过合理技术达到尽可能低的剂量 水平，避免不必要的照射,必须保证个人受照剂量不超过相应接触（全身均匀照射）年剂量当量 (防随机效应)限值 ( mSV (毫希沃特) 放射工作人不得超过 50 居民不得超过 1,遵守个人剂量限值,正当化理由,最优化方案,辐射防护要点,2外照射防护,必须具备有效的屏蔽设施，与辐射源保持一定的安全距离以及合理的工作时间。,辐射防护要点,3内照射防护,防止放射性核素经呼吸道、皮肤和消化道进入人体，同时应重视防止核素污染空气、水体和土壤。,4.加强对放射源的管理,相关法律法规，加强卫生宣传,急性亚急性放射损伤多因放射源管理制度不严或防护意识淡薄所致,废弃研究基地重启，民工“重病”缠身 住户“血液病”祸起垃圾堆,5、剂量当量,反映人体所受各种不同电离辐射剂量所诱发的有害效应几率或严重程度的统一衡量 SI，SV(希沃特),6、剂量当量率,单位时间内剂量当量的增量 SI为SV /h,希/小时,电离辐射复习要点,1、重要概念,随机效应、确定效应,2、外照射急性放射病的主要类型,骨髓、胃肠、脑,3、外照射慢性放射病的主要靶器官,骨髓造血组织,4、辐射防护三原则,正当化理由、最优化方案和遵守个人剂量当量限值,有关辐射健康损害公众关注的几个问题,1、电脑辐射与健康危害（有六大危害？致癌？）,2、移动电话辐射与健康危害（用手机8年致脑癌？隐形杀手？）,4、放射诊断、治疗设备辐射与健康危害（儿童胸透致肺癌？）,5、建筑材料放射性污染与健康危害（儿童白血病与居室装修有关？）,3、低频交流电源（5060Hz）电磁场对健康的影响（儿童白血病与与输电线路有关？）,6、核电站、航天器与健康,关于辐射损害公众关注的几个问题,问题13,与非电离辐射健康危害有关,问题46,与电离辐射健康危害有关,正确认识公众关注的辐射危害问题必须考虑以下问题,1、致病因素 电离辐射？非电离辐射？,2、资料来源 医学杂志？媒体？；防护产品广告宣传？科普知识？,电脑对健康的影响,媒体报道，某室内环境监测中心警告：电脑（磁）辐射六大危害,1、极可能是造成儿童患白血病的原因之一,2、能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖,3、影响人的生殖系统，男子精子质量降低，自然流产和胎儿畸形等,4、导致儿童智力残缺,5、影响人们的心血管系统,6、对人们的视觉系统有不良影响,电脑对健康的影响,医学研究结果,1、关注的问题：阴极射线显象管(CRT)周围存在的电磁场是否有害健康。其他电视设备也类似。,2、 CRT设备(VDT、电视、B超等)使用的是广谱的电磁能量。VDT的ELF、VLF、LF强度均在目前的辐射指标内。,3、工作场所使用VDT设备非流产、生殖缺陷危险因素；动试、流调未明确肯定哪类疾病与VDT有关。,4、 VDT作业主要健康影响：疲劳（视力、体力、精力），多与工效学有关。,电脑对健康的影响,试分析癌症病例与CRT设备的联系,1992年澳大利亚报道25例女性脑癌、神经胶质瘤患者。其中7例自述有“受辐射史”，并认为“癌症”与职业性放射线辐射有显著性统计学联系。,注：7例自述的“受辐射史”，6/7误把CRT当作“（电离）辐射源”。,因观察例数少、个人记忆偏差、受辐射种类、不祥，缺乏强度和时间数据等难以定论,分析与结论,移动电话对健康的影响,移动电话(mobile telephone,MT)组成与种类,MT由微波接受器、发射器、天线、号码键盘、听筒(接话器)、话筒(受话器)等部分构成，包括手机、大哥大、对讲机等。 目前，我国使用的MT电磁辐射的发射频率多位为872915MHz，属于微波波段。 各种型号MT的发射功率为06、2、5、垫礼服社8W四种。 常用鞭状天线辐射和接受微波。正常使用时，人的头部各点与天线轴线距离仅2-10cm，处于天线发射的近区场。,移动电话对健康的影响,MT的电磁辐射强度,MT产生的电磁辐射，属微波波段，其辐射强度以功率密度衡量。即单位面积所辐射辐射的功率（W/cm2或mW/cm2） 。,天线是辐射和接受微波辐射的主要部件，正常使用时，人的头部各点与天线轴线距离在2-10cm之间，处于天线发射的近区场。,鞭状手机天线 发射的微波仅40用于通信，60被人脑近距离吸收。,各种类型的MT均以天线部微波漏能最高，其次为听筒部和键盘部，话筒部最低。,移动电话对健康的影响,常用MT的微波辐射强度及影响强度的因素,2、天线辐射强度最大，受话强度大于送话,1、MT辐射强度随型号增大而增强；,3、距辐射源愈远辐射强度明显降低,4、如以我国作业人员操作位容许微波辐射平均功率密度50 W/cm2评价，无一移动电话达标（？）。而按欧美标准：450和500 W/cm2评价，则多数符合标准。,移动电话对健康的影响,关于 MT辐射致癌、致畸、致突变问题,动物实验 MT微波辐射能促进肺部肿瘤、乳腺癌、皮肤癌、肝细胞瘤及肉瘤的发生与发展 。,理论上 微波辐射可引起细胞染色体突变，有可能使正常细胞癌变。但有人认为MT 工作频率很低，辐射能量极小，不足以伤害人体细胞。,人群流行病学调查 超过半数文献报道为阴性结果 ，也有长期使用MT引起脑部肿瘤的报道 。,移动电话对健康的影响,某么,手机致癌病例分析,最近解放军304医院收治1例被多家大医院误诊为“脑梗塞”的胶质细胞瘤病例，追问病史发现患者使用手机已8年，认为该胶质细胞瘤可能与患者长期使用手机有关，其主要依据是：,1、脑瘤病理形态非同一般2、脑瘤部位与经常接触手机的部位一致3、使用手机长达8年,你认为“该患者的脑瘤与手机有关”的结论，依据是否充足？,据此多家媒体以“打手机8年，打出脑瘤”“国内首例手机脑瘤”等为题相继报道。,移动电话对健康的影响,MT微波辐射危害的防护,尽管MT工作频率很低，辐射能量极小，不足以伤害人体细胞。但仍需积极预防，这是因为： 1、动实和流调结果提示MT微波辐射随未见致癌的证据，但有可能作为一种促发（协同）因子，促进肺部肿瘤、乳腺癌、皮肤癌、肝脏肿瘤的发生与发展 。 2、MT的使用具有特殊性，即发射天线距脑部过近，微波辐射直接作用于人体脑部。人脑又是微波作用最敏感的靶器官，长期小剂量作用对人体的影响尚难定论。,具体防护措施,移动电话对健康的影响,请根据你所学基本理论制定MT辐射防护具体措施,2、尽可能远距离（配耳机）、短时间通话，发送短信息,1、尽可能选用高性能辐射强度较小的机型,3、尽可能在安静环境中通话,4、使用屏蔽罩,发射状态,受话状态,天 线,受话器,120/32,140/2,1370/34,62/12,使用屏蔽罩前/后辐射强度（ mW/cm2）,放射诊疗辐射危害,1、不同X 线检查辐射强度及其辐射危险度,我国每年约进行116 亿人次的X 线检查,并以15 %的速度递增1,在这些检查中,以胸部透视频率最高,群体胸透在胸透中又占50%以上。,107771 例群体X 线检查辐射剂量与危险度估计,胸透透环胸片,皮肤剂量mGy /人次,有效剂量当量mSv,3.2 8.18 0.31,0.150.11 0.02,辐射危险度（106 ）,2.421.82 0.33,胸透阳性率（）,0.47,X 线检查所致被检者总危险度以胸透最高。以胸片取代胸透总危险度可降低67 倍。,放射诊疗辐射危害,2、CT检查辐射强度及其辐射危险度,CT机房周围环境辐射水平并不完全一致，对候诊区、机房防护门外5 cm 处、观察窗外5 cm 处、操作位、机房四周墙外5 cm 处、楼上离地0.7 m 处五处辐射水平调查结果显示,所有测值均低于国家规定限值5.0Gy/ h,按CT机工作人员的受照剂量,按工作8 h /日, 5 d/w(最大工作量) 计算，操作位年累积剂量最大为1.89mSv ,不及工作人员年剂量限值的十分之一。,放射诊疗辐射危害,3、介入治疗辐射强度及其辐射危险度,介入治疗须在X 线导视下才能完成, 故病人在接受诊断和治疗的同时将接受一定剂量X 线医疗照射, 往往被人忽视。研究表明：,放射性介入操作确可能给病人造成值得重视的辐射剂量。放射性介入操作既有可能产生确定性损伤，也有可能产生随机辐射损伤 。,核电站辐射危害,在核能领域，人们主要关心的是电离辐射（简称辐射或辐射照射）可能产生的健康影响及其防护。,人类所受到的集体辐射剂量主要来自天然本底辐射（约76.58%）和医疗（约20%），核电站产生的辐射剂量非常小，约占0.25%。,核能应用领域的辐射照射来源于核能产生装置（如核电站）在运行过程中产生的各种放射性核素。由于煤中含有微量的放射性核素，燃煤电站在运行过程中也会向环境排放放射性物质，我国煤电燃料链（从采矿到发电）对公众产生的辐射照射是同样功率的核电燃料链的50倍。,1、核电辐射剂量,核电站辐射危害,在正常运行情况下，核电站对周围公众产生的辐射剂量远低于天然本底辐射水平。在我国，国家核安全法规要求核电站在正常运行工况下对周围居民产生的年辐射剂量不得超过0.25mSV,而核电站实际产生的辐射剂量远低于此限值。,2、核电辐射健康危害,核电安全的核心在于防止反应堆中的放射性裂变产物泄漏到周围的环境。 截至2002年底，全世界核电机组累计运行了10697个堆年，总共发生过两起重大事故，即,核电站辐射危害,三里岛核电站事故切尔诺贝利核电站事故,1979328美国三里岛核电站反应堆堆芯的一部分熔化坍塌。但由于一回路压力边界和安全壳的包容作用，仅有3名电站工作人员受到略高于季度剂量管理限值的辐射照射。方圆80公里的200万居民中，人均辐射剂量小于戴一年夜光表或看一年彩电所受到的辐射剂量。,1986426前苏联切尔诺贝利核电站事故是核能和平利用有史以来最为严重的一次核事故。在核电站工作人员和事故抢险人员中，有28人因极高辐射剂量照射而死亡；紧急撤离电站附近居民11.6万。,1996年71个国家组成的专家会议评价实际后果：,核电站辐射危害,在核电站的工作人员和帮助处理事故后果的人员（“清理人员”）中只有28人死于辐射照射。 从污染区疏散的10多万居民和仍然生活在受影响较轻地区的人一生中所受到的剂量与其一生中从天然辐射源接受的剂量差不多。 受辐射危害的居民中畸形儿、癌症检出率增高,3、防护措施, 核电安全的核心在于防止反应堆中的放射性裂变产物泄漏到周围的环境，应采取多层次纵深防御的安全原则，在工程上适当的实体安全屏障：,燃料元件包壳一回路压力边界 安全壳,核电站辐射危害,核电站一旦发生严重泄漏事故，将有大量放射性物质泄漏污染环境，造成人员伤亡和远期效应。为了保障周围公众健康与安全，核电站必须制定应急救援预警计划。 我国的核应急工作实施国家、省市自治区和核电站三级管理体制，其基本方针：,应急救援措施,常备不懈，积极兼容，统一指挥，大力协同，保护公众，保护环境。,航天职业卫生问题,我国航天事业已进入第二发展阶段，即启动载人航天发射和登月规划。 太空和其他星球与地球环境完全不同，不适于人类生存。,中新网2008年9月26日电， 据中央电视台报道，遥测显示，神舟七号上的三名航天员心率平稳。从起飞到入轨过程中，他们的心率在70-90次/分之间，显示身体状况良好，也显示火箭升空过程完美。,新的职业医学领域太空卫生学或航天卫生学面临严峻挑战,航天职业卫生问题,在航天发射、太空飞行、登陆星球时，将经受的职业性有害因素,超重、失重 超高温、超低温、超高压、超低压、真空 超强引力场、超弱引力场 超强磁场、超弱磁场 宇宙高能粒子辐射、宇宙背景辐射 强紫外线、X射线、射线辐射 太阳风、质子流等,这种特殊的宇宙时空环境对宇航员的生理、心理健康将构成重要影响，甚或致命伤害。,航天职业卫生问题,1、太空作业对宇航员生理功能的影响,下肢血液涌向躯干和头部，呈均匀分布状态，形成头颈部血管扩张、颜面水肿、颅腔充血、鼻腔分泌物增多、肺部充血等等； 血液组成 红细胞减少、载氧功能降低； 因宇航员口渴感减弱和饮水量不足，体液量随之减少，但排尿量增加，易致水盐代谢障碍； 脊柱承受大气压力减弱，重力消失，可致椎间盘膨胀，脊柱被拉长，腰围缩小，身高可增加5cm左右。 肌肉萎缩，肌肉运动自主性降低。因为,航天职业卫生问题,地球引力控制着骨骼肌所产生的机械力，一旦脱离地球引力，在失重状态下，则可出现前述改变；舱内运动受限等所致。 前苏联和平号空间站中，经过数月飞行的苏美宇航员下肢肌肉萎缩幅度高达15左右。,钙质等矿物质流失导致骨质疏松,失重时，尿钙排出量急骤增加，头1个月排钙高达240mg/d。太空逗留5-7个月，骨质疏松已很明显，若滞留1年将损失全身钙总量的20左右。其特点是：,在太空中这种影响不易逆转，即使返回地面，恢复也较缓慢，且易引起骨折,航天职业卫生问题,太空航行，因原在地面随太阳升落而形成的生物节律紊乱，易致失眠，对思维、判断和记忆均有一定影响。,对人体免疫系统的影响,长时间太空航行，人体抗病毒能力减弱，伤口愈合时间延迟，长时间心理压抑和与世隔绝、睡眠不足及遭受多种宇宙辐射，均能导致免疫系统功能减弱。,性问题和生殖问题,太空中因受辐射、失重、生物钟紊乱以及精神方面的压抑等的影响，性要求及生殖能力均有明显改变：精子染色体受损，发育中的胚胎受破坏。,航天职业卫生问题,诱发“太空运动病” ，因为：,宇航员在太空，因地球引力和地平线参照系不复存在，其神经前庭系统必须重新适应太空环境； 人的内耳石可根据地球引力和地平线的变化给大脑发出运动信息，后者再把信息反馈