《工业安全概论》PPT课件.ppt

20 1 工業安全概論 工管系武惟揚老師 本教材取自前程書局出版之工業安全與衛生 李文斌 臧鶴年編著 20 2 第二十章輻射安全 學習目標 1 對於輻射的定義及型態有正確的認識 2 認識各種人工幅射來源 3 瞭解輻射的度量單位 4 認識各種輻射偵測儀器及工作原理 5 瞭解輻射急性曝露與慢性曝露的生物效應 6 瞭解輻射防護的原則與方法 20 3 放射現象 天然存在的原子可分為二種 1 穩定2 不穩定例如含鈾的礦石會發射出未知輻射 20 4 游離作用 游離 是指原子失去外圍的電子變成帶正電的正離子 或是指原子獲得電子變成帶負電的負離子 此種過程稱為游離作用 20 5 輻射之定義 輻射 是一種能量的發射和轉移 又可分為1 游離輻射 即是一般所謂放射線 如X光2 非游離輻射 即是一般所謂的電磁場電磁波及陽光之熱輻射等 一般而言非游離輻射不會傷害人體機能 而游離輻射可將原子或分子游離造成生物組織傷害 因此輻射安全係針對游離輻射而言 20 6 游離輻射的種類與特性 1 阿伐射線 2 貝他射線 3 伽馬射線 4 中子輻射 n 5 X射線 20 7 1 阿伐射線 阿伐粒子 粒子較重且帶兩個正電荷 所以貫穿能力很小 在空氣中只能前進數公分距離 一張紙或一層一幅即能將其擋住 20 8 2 貝他射線 貝他粒子 為帶負電荷的電子 質量極輕 所以運動速度較快 在空氣中可前進數公尺 但仍易被阻擋 一張鋁箔紙即可將其擋住 20 9 3 伽馬射線 伽馬射線 為頻率極高之電磁波 因其不帶電荷不具質量 且是以光速行進 在空氣中可行進數百公尺 一般物質不易阻擋 須用高密度材料如鉛等方可阻擋 20 10 4 中子輻射 n 中子 是一種不帶電荷的粒子 它和質子組成原子核 核能電廠運轉時反應器周圍會有中子輻射 由於中子不帶電 比較容易打進原子核裡去 引起各種核反應 20 11 5 X射線 X射線 性質和伽馬射線相同 都屬於電磁波 X射線是德籍科學家倫琴於西元一八九五年發現 所以又稱為侖琴射線 也是人類最早以人工方法產生的輻射 X射線能使照相乳膠感光 螢光物質發光 物體產生游離 並能穿透紙張以及金屬片 視X光的能量高低而定 20 12 輻射的產生 游離輻射的來源可分為二種1 天然2 人工 20 13 一 天然輻射 天然的輻射來源有二1 來自外太空的宇宙射線2 自古即存在地球的核種 土壤岩石中自然存在放射性元素所產生的輻射 主要有鉀四十 碳十四以及以鈾二三八 鈾二三五及釷二三二為首之三個衰變系列 20 14 二 人工輻射 凡是經由人工處理或設計產生的輻射均稱之為人工輻射 產生人工輻射之場所均須有輻射防護措施 以確保人員安全 20 15 人工輻射種類 1 核子醫學產生的輻射2 核能發現產生的輻射3 工業用途產生的輻射4 農業用途產生的輻射5 學術研究產生之放射線 20 16 1 核子醫學產生的輻射 1 放射線診斷 2 放射線檢查 3 放射線治療 20 17 2 核能發現產生的輻射 20 18 3 工業用途產生的輻射 1 非破壞性檢驗 2 儀器感測用 3 夜光鐘錶 20 19 4 農業用途產生的輻射 1 研究用之示蹤劑 2 品種改良 3 食物儲藏照射 20 20 5 學術研究產生之放射線 20 21 輻射之偵測與量度 一 輻射的量度單位二 輻射偵測原理及儀器三 人員劑量計四 空氣取樣器及空氣監測器 20 22 一 輻射的量度單位 欲知輻射的劑量為多少 須進行量度 量度有一定的單位 輻射的度量單位較重要者有下列三種 1 吸收劑量 2 等效劑量 3 活度 20 23 1 吸收劑量 指單位質量物質接受輻射之平均能量 劑量單位為戈雷 Gy 一公斤質量接受一焦耳能量為一戈雷 1戈雷 Gy 100雷得 Rad R 1焦耳 J kg 20 24 2 等效劑量 指人體組織之吸收劑量與射質因數之乘積 等效劑量之單位為西弗 Sv 1西弗 100侖目 Rem 1000毫西弗 mSv 20 25 3 活度 指一定量之放射性核種在某一時間內發生之自發衰變數目 活度之單位為貝克 Bq 每秒自發衰變一次為一貝克 1貝克 2 7 10 11居里 Ci 20 26 人造游離輻射就是以人為方式產生的輻射 如核能電廠 醫療單位 研究機構都可能製造少許的人造游離輻射 這是讓民眾最擔憂的 20 27 國外的法規 規定一般民眾接受輻射的年劑量限制為5毫西弗 職業人員 從事放射線工作 為50毫西弗 法規限值 民眾最熟悉的胸部 光照一次為0 1毫西弗 20 28 根據 聯合國原子輻射效應科學委員會 的研究 世界上每人每年所受的自然輻射劑量平均值是二點三毫西弗 現代流行病學的調查顯示 自然輻射最高地區居民的致癌率與最低地區居民的致癌率 在統計學的解釋上並無差異 20 29 輻射對人體的生物效應可由1 非機率效應 急性效應 2 機率效應來解釋 20 30 非機率效應 非機率效應 在短時間內接受劑量超過低限值時 會有一些人體效應的發生 如皮膚紅斑 脫毛 喪失生殖力等現象 這種現象可由放射治療來解釋 鈷六十治療一次 局部照射 要2西弗 但考量輻射的需要性 若病患接受輻射的利益遠高於輻射對人體的副作用 病患仍應接受輻射治寮 20 31 機率效應 機率效應 此效應的發生可以用機率來表示 任何微小劑量均有引起效應的可能 但不一定會有生物效應的發生 和癌症及遺傳效應有關 20 32 根據國際輻射防護委員會一九九 年發表的第六十號報告 說明一般人若接受1西弗 100侖目 之劑量 其終身增加之總致癌率為6 換言之 每接受1侖目的劑量 可能增加的致癌機率為6 10000 依美國癌症學會之統計資料 一般民眾終身之自然癌症發生率為25 20 33 父母在遭受輻射暴露後 若性染色體受到影響 其後代由於輻射引起的基因突變 可能出現的遺傳效應據國際輻射防護委員會評估 平均一人接受1西弗之輻射劑量 其出現遺傳效應之機率約增加1 3 1侖目則為1 3 10000 而人類活新生兒遺傳疾病發生率近似1070 10000 故在法規劑量限定內是安全的 20 34 香菸對人體健康的危險度遠高於醫用 射線對人體所造成的傷害 每日吸20支菸 估計平均壽命損失天數為2370天 6 5年 每年接受50毫西弗醫用 射線共30年 則平均壽命損失天數為150天 20 35 二 輻射偵測原理及儀器 游離輻射的特色之一是和某些物質起互應作用以後會產生後游離作用 尤其是和空氣或某些氣體 游離作用產生的正負離子對如果用電廠加以收集產生電流 由電流大小即可測定輻射線的強弱 20 36 輻射偵測儀器可分為下列數種 1 游離腔偵檢器2 比例型偵檢器3 蓋革偵測器4 閃爍型偵檢5 中子偵測器 20 37 三 人員劑量計 除了偵測工作場所之輻射強度外 欲瞭解工作人員接受之累積劑量 有下列數種方式 1 膠片佩章2 熱發光劑量計 簡稱TLD 3 筆型劑量計4 數字型人員劑量計 20 38 四 空氣取樣器及空氣監測器 若空氣中含鈾放射性物質 以輻射或汙染偵檢器直接測量甚難測量出含量 此時須用馬達將空氣過濾於濾紙上 抽氣一段時間後 抽氣一段時間後 可將空氣中之放射性物質濃縮於濾紙上 再由抽氣量及濾紙活度可計算出空氣中之放射性物質含量 20 39 輻射生物效應 一 早期的經驗二 急性曝露效應三 慢性曝露效應 20 40 一 早期的經驗 帶有能量的游離輻射撞擊人體組織時 輻射的能量將賦與細胞 人體細胞吸收輻射的能量產生游離或激發作用 導致分子化學鍵斷裂 會傷害細胞的功能 1895年德國科學家倫琴發現 射線 翌年美國科學家格魯貝氏的左手背因過度暴露於 射線而發生紅斑 水腫 充血 感覺過敏等症狀 不久又有起泡 上皮脫屑脫毛現象 此為體外曝露的早期經驗 20 41 二 急性曝露效應 在極短的時間內接受大量的輻射劑量為急性曝露 急性曝露產生的生理效應與接受劑量的多寡有密切的關係如表20 1所示 20 42 急性曝露效應 如長崎 廣島原子彈爆炸及核電廠事故受害者都是一次或數次全身大量暴露所引起的傷害 依其所接受的劑量及臨床表現可分為四級傷害輕度 600戈雷 可能死亡 主要傷害造血系統 腸胃及生殖器官 20 43 三 慢性曝露效應 在長時間內接受低輻射劑量之照射稱為慢性曝露 由於生物細胞具有修復能力 因此慢性暴露實看不出軀體效應 但是慢性曝露仍有可能產生遺傳效應或抑制生理發育 因此我國法令規定未滿18足歲之未成年人不得從事游離輻射工作 懷孕婦女亦不可接受 光等輻射照射 20 44 慢性曝露效應 如輻射鋼筋及輻射屋的居民 光及輻射操作相關人員 其所引起的健康損傷 即是屬於此種傷害 一般所謂小劑量乃是指100雷得以下的暴露 雖然長時間作用 但由於身體的修補能力 血球檢查常是正常的 較明顯的低劑量的傷害 應該是發生在染色體及DNA的異常變化 因此癌症及畸形胎兒發生率 應該會較正常人高 20 45 輻射防護的原則 輻射防護的原則有二 一 防止伽瑪射線或 光對人體直接造成體外劑量二 防止放射性汙染物質進入人體造成體內劑量 20 46 輻射防護的方法 輻射防護的方法 1 遵守原子能法規限值 2 使用人員劑量計 3 使用輻射示警標誌及圍籬 4 使用防護衣物與防護面具 5 使用汙染隔離墊 STEPOFFPAD 簡稱SOP 6 使用輻射工作許可證 RADIATI