辐射防护基础.ppt

放射性防护基础知识，1 .概述2 .相关术语说明3 .常见放射源4 .放射性物质在环境中的迁移5 .放射性物质对生物体的作用过程和损伤机理6 .放射性防护的目的、原则和相关防护措施，1 .随着核工业的迅速发展和科技进步，放射性同位素和放射装置在工业、农业、科技、医疗等部门的应用越来越广泛。 但是，由于管理业务的错误和失误，应用部门的防护意识差，放射能事故频发。 因此，加强辐射事故的管理，减少或根除辐射事故的发生，对保障辐射人员和公众的健康和安全，促进放射性同位素和辐射技术的应用和发展具有重要意义。 2 .相关术语说明2.1放射性radioactivity的某种核素自发发射粒子或射线，在轨道电子捕获发生后发射x射线，或自发核分裂发生的性质。 2.2放射性核素radionuclide是可以自发地放射各种放射线的核素。 2.3放射性污染radioactivecontamination是指由于人的活动，材料、人体、场所、环境介质的表面或内部出现超过国家标准的放射性物质或放射线。 2.4放射源radioactivesource是指除研究炉和动力炉核燃料循环范畴的材料外，被容器永久密封或严密复盖呈固体的放射性材料。 2.5放射线事故radioationaccident是指放射线源丢失、被盗、失控、放射性同位素和放射线装置失控等，受到意外的异常照射。 2.6外部辐射externalexposure体外辐射源对人体的辐射。 2.7内internalexposure进入体内的放射性核素作为放射线源向人体照射。 2.8放射性半衰期T1/2radioactivehalf-life放射性核素由于放射性衰变其活性度衰减一半时的经过时间。 表1内外照射的特征是，2.9吸收量Dabsorbeddose是表示电离放射线与物质相互作用时，每单位质量的被照射物质吸收电离放射线能量的大小的物理量。 单位质量的物质接受放射线后，吸收放射线的能量。 单位是戈(Gy )。 曾经单位是拉德(rd )。 2.10当量HT，requiredvose辐射r在器官或组织t中产生的当量HT表示在器官或组织t中的平均吸收量DT、r和辐射权重要素WR的积，即HT、R=DT、R*WR2.11照射量Xexposure表示x或射线在空气中产生的功率的大小的物理量。 x射线或射线在每单位质量的空气中产生一种符号离子的总电荷的绝对值。 单位为库/kg(c/kg )。 以前把单位作为伦琴(r )。 表2的照射量、吸收量与剂量当量的关系、3 .常见的放射源放射源、常用源： 210Po、238Pu、239Pu、241Am、237Np、235U、238U等的制作：电镀法：将放射性物质堆积在金属托盘上，在表面薄薄地电镀纯金或云母射线：也称为粒子，是高速运动的直升机放射线源、常用源：3H、14C、22Na、45Ca、55Fe、58Co、63Ni、137Cs、90Sr-90Y等的制作(电镀法、陶瓷法):金属特性的放射性核素：电镀法堆积在金属托盘上，保护层被密封。 Sr、Cs可以烧结成陶瓷。 h、c可以是有机玻璃。 用途：参考源、厚度测量源等射线：高速运动的电子流，速度接近光速，电离作用弱于射线，但其透射能力强于射线。射线源、常用源： 60Co、137Cs、192Ir等的制作：不锈钢或铂铱合金的密封外壳用途：医疗照射、工业照射、工业照片、辐射计等射线：短波、高能电磁波，发射高能光子，不带电，透射力强。 4 .放射性物质在环境中的移动4.1放射性物质在大气中的移动放射性物质一被排放到大气中，就会发生一系列的物理、化学行为。 一部分放射性气体被大气中的尘埃和液体的微小滴吸收或溶解，一部分放射性核素被氧化。运输中放射性核素逐渐崩溃的雨雪清洗作用，还有核素能沉降到地面的风格作用，引起堆积物的再浮游，引起二次污染。 危害：直接对人体进行外部照射的吸入或吞咽引起的内部照射。 4.2放射性物质在地表水体中移动的地表水体的放射性污染主要来源于放射性废水的排放。 另外，在大气中的气体中放置放射性物质进行开采、精制、使用的话，也有可能引起放射性水污染。 放射性物质进入水体后，发生各种物理、化学和生物过程。 水流使污染物扩散、堆积或漂浮在水中的污染物在水中发生水解、络合、氧化还原、沉淀、溶解、吸附、解吸、化合及分解等化学反应的水生生物对放射性物质具有吸附、吸收、代谢、转化等作用。 危害：主要由饮食引起的内部照射。 4.3放射性物质在岩石、土壤和地下水中移动污染的地下水流过岩石裂缝的过程中，放射性核素通过机械过滤、离子交换、胶体吸附、化学反应、堆积等被岩石中矿物质吸附污染的核设施的放射性流出物的排出，雨水对铀矿制废矿石和尾矿堆积场的清洗，引起空气、地上水体和土壤的污染危害：表层土壤的放射性污染是由于对人体直接外部照射的农作物的吸收，污染物通过生物链路径，土壤表层的粒子和堆积物被风吹起，通过呼吸照射到体内。 4.4放射性物质通过生物链转移到人的整个生物链末端，生态系统的能量传递和物质转移过程、环境放射性水平及其变化，在一定程度上影响着人。 空气、水、土壤等非生物环境物质中的放射性物质，生态系统在植物动物人的生物链中伴随着各种复杂的过程向人转移。 危害：主要由饮食引起的内部照射。 1、物理变化阶段，持续约10-16s，细胞被电离。 2 .在物理-化学变化阶段，离子和水分子的作用持续约10-6s，形成新的产物。 3 .化学变化阶段持续了几秒钟左右，反应产物和细胞分子的作用可能破坏复杂的分子。 4 .生物变化阶段持续了几十到几十年，上述化学变化可能破坏细胞及其功能。 5 .放射线对机体的作用过程和损伤机理5.1放射线对机体的作用过程，5.2放射线损伤，放射线损伤是电离放射线对各种生物效应对人体的损伤。 其过程主要有急性损伤和慢性损伤两种。 1 .急性损伤是指在短时间内对全身照射大量的放射线(例如数灰色)而产生的放射线损伤。 主要是中枢神经系统损伤、造血系统损伤和消化系统损伤，还可引起性腺损伤和皮肤损伤等。 典型急性损伤为前驱期：患者出现恶心、呕吐等症状，持续约12天三个阶段。 潜伏期：所有症状消失，持续数天或数周。 发病期：出现呕吐、腹泻、出血、困倦、毛发脱落等放射性障碍的多种症状，严重者死亡。 2慢性损伤是指长时间接受超过允许水平的低剂量照射，数年后甚至数十年后出现的放射线生物效应。 目前，慢性损伤主要被认为是白血病、癌症(皮肤癌、甲状腺癌、乳腺癌、肺癌、骨癌等)、再生障碍贫血和白内障等。 辐射损伤与很多因素有关，主要有辐射性质、剂量、剂量率、照射方式、照射部位和范围等。 6 .辐射防护的目的、原则及相关防护措施(1)防止有害非随机效应的发生，限制随机效应的发生率，合理地尽量降低水平。 (2)辐射防护原则：实践的正当性剂量限制和潜在的照射危险限制辐射防护的优化剂量限制和潜在的照射危险限制医疗照射指导水平。表3有效剂量和当量限制，6.1外照射防护，密封源：在正常工作状态下没有开封或破损的可能性，不会因泄漏或渗透等而逃逸或扩散的放射线源a .强度充分的包复b .在正常使用条件下不污染设备的环境分类：点源、射线源、平面源、园柱源等(按形状分类)检查源、照射源、标准源(按活性度分类不确定度)、 外照射防护基本原则时间防护(Time )累积剂量与辐射时间成比例的措施：充分准备，减少与辐射时间防护(Distance )剂量率和距离平方成反比的措施：远程操作的任何源都不能直接用手操作的注意射线防护(Shielding ) 设置遮蔽体的遮蔽材料和厚度的选择：放射线源的类型、放射线能量、活性度等表4的遮蔽材料的选择的一般原则、遮蔽方式、固定式：防护壁(迷宫)、防护门、观察窗移动式：包装容器、手套箱、防护壁铅砖、铅皮圈、眼镜等6.2内照射防护，非密封放射性物质没有壳，有扩散到周围环境的可能性非密封放射工作从事非密封放射性物质的操作。 放射性物质进入体内的一般方法是吸入、饮食、通过皮肤渗透、通过伤口侵入等。 防护要求：缩短操作时间，增大与源头的距离，设置防护墙，防止过多的外部照射，同时还要考虑放射性物质侵入人体造成的内部照射危害。 内部照射防护的一般措施是在操作中用换气箱、手套箱等密闭放射性物质。 隔离和隔离根据放射性核素毒性的大小、操作量的多少和操作方式等，对工作场所进行分级、区分管理。 净化采用吸附、过滤、除尘、凝聚沉淀、离子交换、蒸发、贮藏崩解、除污等方法，尽量降低空气、水中放射性物质浓度，降低物体表面放射性污染水平。 稀释是在合理的控制下利用干净的空气和水使空气和水中的放射性浓度降低到控制水平。 6.3射线防护，一般射线能量 70keV，可透过皮肤表层，注意外照防护。 射程(Range； r ) :带电粒子在物质中沿其入射方向通过的最大直线距离。 当屏蔽材料的厚度等于粒子在该材料中的最大射程时，可以屏蔽所有的粒子。 一般操作的防护要求：数兆Bq源：戴手套、眼带，使用nie等工具操作源：长柄工具， r有机玻璃屏幕，辐射屏蔽方法，(1)最大射程法：经验式： r知道电子的低z物质射程，gcm-2，材料密度，可计算与最大射程对应的屏蔽材料厚度d(cm ) n个半值层的屏蔽厚度可以减弱1/2n的辐射。 另外，6.4射线的防护，半衰