放射防护习题

放射物理与防护放射物理与防护 习题习题 第三章第三章 X 线的产生线的产生 1 X 线是 1895 年年 11 月德国物理学家伦琴月德国物理学家伦琴 发现的 2 X 线的本质是 电磁辐射电磁辐射 电磁波电磁波 频率 高高 能量 大大 具有 波粒二象波粒二象 性 X 线在传播时突出表现为 波动波动 性 在与物质作用时突出表现为 粒子粒子 性 3 X 线的基本特性有 不带电不带电 穿透能力穿透能力 荧光作用荧光作用 电离作用电离作用 热作用热作用 感光作用感光作用 生物效生物效 应应 X 线透视时主要运用 X 线的 穿透能力穿透能力 和 荧光作用荧光作用 特性 X 线摄影时主要运用 X 线的 穿透能力穿透能力 和 感光作用感光作用 特性 X 线治疗时主要运用 X 线的 穿透能力穿透能力 电离作用电离作用 和 生物效应生物效应 特性 4 X 线的穿透本领的强弱取决于 X 线能量线能量 物质密度物质密度 和 原子序数原子序数 等因素 X 线的能量大小由 频率频率 决定 5 电离作用分 直接直接 电离和 间接间接 电离 X 线的电离作用属于 直接直接 电离 6 X 线的产生条件 电子源电子源 高速电子流高速电子流 高压 高真空高压 高真空 阳极靶面阳极靶面 7 医用 X 线机分为 诊断机诊断机 和 治疗机治疗机 两大类 X 线机由 X 线发生装置线发生装置 和 辅助装置辅助装置 组成 X 线发生装 置包括 X 线管线管 高压发生器高压发生器 和 控制装置控制装置 三部分 8 X 线管由 阴极阴极 阳极阳极 和 管壳管壳 等部件组成 X 线管的焦点分 单焦点单焦点 和 双焦点双焦点 大小焦点大小焦点 通常习 惯按阳极是否转动将 X 线管分为 固定阳极固定阳极 和 旋转阳极旋转阳极 9 管电流 阴极灯丝加热至一定温度时 释放出 电子电子 在 管电压管电压 的作用下 加速飞向 阳极阳极 形成管 电流 管电流的单位 毫安毫安 mA 10 阳极的作用是 接受高速电子的撞击产生接受高速电子的撞击产生 X 线线 阳极产生 X 线的效率 极低极低 W 其发生几率受 原子序数原子序数 和 光子能量光子能量 的影响 当入射光子的能量等于 或稍大于电子的结合能时 光电光电 效应最可能发生 当入射光子的能量远大于电子的结合能时 光电光电 效应 降低 康普顿康普顿 效应增加 8 康普顿效应的有害面为 降低影像质量 增大防护难度降低影像质量 增大防护难度 9 电子对效应 入射光子与物质的 原子核原子核 相互作用 光子 消失消失 转化为一对 正负电子正负电子 体现了 能质能质 转换过程 湮灭辐射 正电子在停止的瞬间与自由电子结合 产生两个 光子光子 体现了 质能质能 转换过程 10 电子对效应的条件是 hv 1 02MeV 所以在诊断 X 线能量范围内 不可能发生不可能发生 其发生几率受 光子能光子能 量量 原子序数原子序数 和 单位体积原子数单位体积原子数 的影响 11 相干散射又称 折射折射 是入射光子与原子 内层电子内层电子 相互作用 原子激发 随即又跃迁产生 折射折射 X 线线 其能量 相同相同 但传播方向 改变改变 整个过程不产生 电离作用电离作用 12 光核作用是入射光子与原子的 原子核原子核 相互作用发生 核反应核反应 的过程 会产生 质子中子质子中子 线线 和 放放 射性核素射性核素 条件是 hv 阈值阈值 在诊断 X 线能量范围内 不可能发生不可能发生 13 在 20 100keV 诊断 X 线能量范围内 只有 光电效应光电效应 和 康普顿效应康普顿效应 是重要的 低能 X 线高原子序数 时 光电效应光电效应 占优势 高能时 康普顿效应康普顿效应 占优势 相干散射所占比例 小小 电子对效应 不可能发生不可能发生 第五章第五章 X 射线在物质中的衰减射线在物质中的衰减 1 X 线的衰减包括 距离距离 衰减和 物质物质 衰减 距离距离 衰减也称为扩散衰减 其规律满足 平方反比平方反比 法则 物质物质 衰减主要是指 X 线通过物质时发生了 光电效应光电效应 康普顿效应康普顿效应 和 电子对效应电子对效应 等作用 是 X 线检查 放射治疗和屏蔽防护的理论根据 2 单能 X 线是指 由单一能量的光子组成的由单一能量的光子组成的 X 线线 窄束 X 线是指 不含散射线的单能不含散射线的单能 X 线线 由 X 线通过 铅准直器铅准直器 产生 窄束 X 线呈 指数指数 衰减规律 并且只有 光子数量光子数量 减小 而无 光子能量光子能量 的变化 宽束 X 线与窄束 X 线的区别在于 是否含有散射线是否含有散射线 3 连续 X 线是指 光子能量由光子能量由 0 到最大值连续变化的到最大值连续变化的 X 线线 其衰减的特点是 量减少 质提高 低能量减少 质提高 低能 X 线线 衰减多高能衰减多高能 X 线衰减少线衰减少 4 影响 X 线衰减的因素有 射线性质射线性质 能量能量 原子序数原子序数 物质密度物质密度 和 物质每克电子数物质每克电子数 5 对于低原子序数物质 入射 X 线能量越强衰减 越少越少 但对于高原子序数物质 由于 边界限吸收边界限吸收 现象 的影响 在诊断 X 线能量范围内 锡比铅的屏蔽防护性能 好好 6 X 线的滤过包括 固有滤过固有滤过 和 附加滤过附加滤过 滤过量通常用 铝当量铝当量 mm Al 来表示 为了得到软组织和表 层放射治疗用的软 X 线 专门设计了 铍铍 窗口 7 低能 X 线的滤过通常选用 铝铝 高能 X 线的滤过通常选用 铜铜 复合滤过板材料组合上的特点是 从面 向 X 线管开始 原子序从高到低依次排列原子序从高到低依次排列 8 高千伏高滤过条件时 能 减少减少 受检者剂量 但照片对比度会 降低降低 同时 需 延长延长 照射时间 9 X 线影像是 人体不同组织不同人体不同组织不同 X 线衰减线衰减 的结果 若全部光子都透过 胶片呈 黑色黑色 若没有光子全被 被吸收 胶片呈 白色白色 10 人体组织中吸收 X 线最多的是 门牙门牙 吸收 X 线最少的是 充满气体的肺充满气体的肺 X 线衰减系数由大到小依 次为 骨骼 肌肉 脂肪 空气骨骼 肌肉 脂肪 空气 11 透视时 影像为 正像正像 即组织密度大的呈 黑色黑色 组织密度小的呈 白色白色 摄影时影像为 反像反像 即 组织密度大的呈 白色白色 组织密度小的呈 黑色黑色 造影检查时 造影剂分 阳性阳性 和 阴性阴性 两类 阳性阳性 是指 原子序数高 密度大的造影剂 阴性阴性 是指原子序数低 密度小的造影剂 12 CR 是 计算机计算机 X 线摄影系统线摄影系统 的简称 其 X 线影像信息的载体是 影像板影像板 IP 板板 DR 是 数字化数字化 X 线线 摄影系统摄影系统 的简称 其 X 线影像信息的载体是 平板探测器平板探测器 FPD 它能将 X 线影像直接转化为 数字图像数字图像 DSA 是 数字减影血管造影数字减影血管造影 的简称 使用的是 数字减影数字减影 技术 IVR 介入放射介入放射 的简称 相比普通外科而 言 有 微创或无创微创或无创 的优点 X CT CT 是 X 线计算机体层摄影线计算机体层摄影 的简称 形成的影像是 人体体层数字人体体层数字 图像 第六章第六章 常用的辐射量和单位常用的辐射量和单位 1 照射量表征的是 X 射的 对空气电离的对空气电离的 能力 只适用于 X 线或线或 线线 在 空气空气 中的辐射场 单位是 伦琴伦琴 C kg 1 2 比释动能表征的是 X 射传递给次级粒子的 初始动能初始动能 适用于 非带电粒子辐射非带电粒子辐射 在 任何介质任何介质 中的辐射 场 单位是 戈瑞戈瑞 J kg 1 3 吸收剂量表征的是 X 射的 用于电离或激发的能量用于电离或激发的能量 适用于 任何辐射任何辐射 在 任何介质任何介质 中的辐射场 单位 是 戈瑞戈瑞 J kg 1 4 当量剂量表征的是 不同类型射线不同类型射线 对组织或器官形成的辐射危害 单位是 希沃特希沃特 Sv 5 有效剂量表征的是 不同类型射线不同类型射线 对 不同组织或器官不同组织或器官 造成的总的随机性辐射损伤 单位是 希沃特希沃特 Sv 生物效应分为 确定性效应确定性效应 和 随机性效应随机性效应 后者包括 辐射致遗传性疾患辐射致遗传性疾患 和 辐射致癌辐射致癌 用 危险度危险度 来 评价 辐射致癌的危险度用 死亡率死亡率 来表示 辐射致遗传损害的危险度用 严重遗传疾患发生率严重遗传疾患发生率 来表示 第九章第九章 放射线对人体的影响放射线对人体的影响 1 人类受到照射的辐射源有 天然辐射源天然辐射源 和 人工辐射源人工辐射源 其中人类受到的最主要的辐射是 天然本底照射天然本底照射 2 辐射生物效应分为 确定性效应确定性效应 和 随机性效应随机性效应 其中 随机性效应随机性效应 无阈剂量 确定性效应确定性效应 有阈剂量 永久不育属于 确定性效应确定性效应 下一代畸形属于 随机性效应随机性效应 3 随机性效应分为发生在 体细胞体细胞 内的 致癌效应致癌效应 和发生在 生殖细胞生殖细胞 内的 遗传效应遗传效应 4 皮肤效应主要由 低能软低能软 X 线线 造成的 为此可使用 高千伏高千伏 或 厚滤过厚滤过 皮肤癌的死亡率 低低 5 影响放射损伤的因素有 电离辐射因素电离辐射因素 受照机体因素受照机体因素 和 环境因素环境因素 第十章第十章 放射防护法规与标准放射防护法规与标准 1 与放射防护相关的法律有 中华人民共和国职业病防治法中华人民共和国职业病防治法 中华人民共和国放射污染防治法中华人民共和国放射污染防治法 和 放射性同位素与射线装置安全和防护条例放射性同位素与射线装置安全和防护条例 我国现行的放射防护标准是 电离辐射防护与辐射源电离辐射防护与辐射源 安全基本标准安全基本标准 2 屏蔽防护的基本原则有 正当性正当性 剂量限制剂量限制 和 最优化最优化 3 放射科工作人员的年平均有效剂量是 20mSv 16 至 18 岁接受就业培训人员的平均年有效剂量是 6mSv 公众的年有效剂量是 1mSv 16 岁以下不允许接受职业照射 第十一章第十一章 放射线的屏蔽防护放射线的屏蔽防护 1 外照射防护的基本方法有 时间防护时间防护 距离防护距离防护 和 屏蔽防护屏蔽防护 2 若从防护效果考虑 首选 铅铅 材料 若从经济成本考虑 移动式防护屏蔽首选 铁铁 材料 建筑防护屏蔽 首选 砖砖 和 混凝土混凝土 材料 3 屏蔽防护性能通常用 铅当量铅当量 mmPb 表示 6mm 铁的铅当量为 1mmPb 24cm 实心砖的铅当量为 2mmPb 第十二章第十二章 医疗照射的辐射防护医疗照射的辐射防护 1 医用诊断 X 线的防护原则 正当性正当性 和 最优化最优化 2 X 线机机房的位置最好设在建筑物的 底层底层 200mA 单管头 X 线机房面积应不小于 24m2 双管头应不 小于 36m2 摄影机房主防护墙的防护厚度为 2mmPb 次防护墙的防护厚度为 1mmPb 透视机房各侧 墙的防护厚度为 1mmPb 3 在不影响获得诊断信息的前提下 一般应采用 高电压高电压 低电流低电流 厚过滤厚过滤 和 小照射野小照射野 进行工作 4 在摄影中应对受检者 非受检非受检 部位进行屏