辐射对人体的影响和防护.ppt

1,第二章辐射对人体的影响和防护标准,第一节人类对辐射损伤的认识简史第二节辐射对人体健康的影响第三节人体受到照射的辐射来源及其水平第四节辐射防护的基本原则和标准,2,第一节人类对辐射损伤的认识简史,时间：发现X射线（1895年）1930年代特点：对辐射可能造成的损伤认识不足损伤对象：（1）X射线球的制造者和应用X射线的技术人员；（2）从事放射性物质研究的科学家；（3）铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工。,第一节人类对辐射损伤的认识简史,第一阶段：早期辐射损伤时期,3,早期上层人士的“氡浴”享受；含天然放射性物质的“药”的流行；1896年1月末，美国的格鲁柏(Grubbe)在制造x射线管并进行x射线实验时，在他的手上发生了皮炎，直至晚年作了手和手指的一部分切除手术；1896年3月，美国的埃迪森(TAEdison)在改进x射线管和制造x射线荧光透视装置时，他说数小时后感到眼痛，继而发生了结膜炎。1896年4月，美国的丹尼尔(JDaniel)在用x射线确定头颅中异物位置时，发现了X射线对头发有脱毛作用。1896年7月，德国的马修斯(WMarcuse)记述了X射线透视后引起了脱毛和皮炎。,第一节人类对辐射损伤的认识简史,4,1897年，奥地利医生弗兰德(LFreund)受到丹尼尔和马修斯实验的启发，试用x射线治疗小儿背部的长毛痣，治疗后不久，这些患者的皮肤出现了红斑和脱毛，结果发生了严重的皮炎和溃疡。直到1902年，又有人报道了x射线引起慢性溃疡并继而诱发癌症的报告。事实是这样的，在x射线使用的初期，每当透视和拍片时、放射工作人员先把自己的手放在荧光屏和照相底片之间作试验，用荧光屏或底片上骨骼和组织的黑度来判断x射线的透过度和剂量。因此，他们的手和手指受到了严重的辐射损伤，甚至有的人因辐射所致皮肤癌而死亡。,第一节人类对辐射损伤的认识简史,5,1898年，玛丽居里(MarieSklodowskaCurie)和皮埃尔居里(PierreCurie)夫妇发现了镭，于次年4月，法国物理学家贝可勒尔(AntoineHenriBecquerel)从居里夫妇那里借来少量镭盐，将放有镭盐的小瓶装在衬衣口袋里走了几个小时回自己的实验室，几天后在口袋后面的腹部皮肤上出现了烧伤，事后他说：“我爱镭，但也恨它”。皮埃尔居里为了弄明白这种镭射线的生物效应，特意在自己的手腕部用镭照射了几个小时，结果皮肤也出现了潮红。居里夫人由于长期从事镭及其它放射性物质的研究工作，身体受到过量的照射，几乎双眼失明，造血组织受到严重的辐射损伤，1934年7月，她死于白血病。她的女儿伊伦娜居里(IreneCurie)，人工放射性同位素的发现者，也死于白血病。,第一节人类对辐射损伤的认识简史,6,19031904年期间，亥耐克(Heineke)发现，x射线照射引起末梢循环血液中白细胞数显著减少，后来他以半致死剂量对豚鼠进行全身照射，证实了白细胞数减少是由于生物造血器官对辐射极为敏感，淋巴组织和脾脏受到损害，使血液中的淋巴细胞数减少，又由于骨髓受照后遭到损伤，致使白细胞数降低。并且他还证实了辐射所致人的骨髓和动物骨髓的影响是一样的。在X射线发现后10年，对操作者的血相进行了调查，从当时所调查的10个病例中几乎都看到了白细胞数有所降低。1905年，布朗(Broun)和奥斯古德(Osgood)对10名从事X射线工作的人员进行了调查，结果发现有的人没有精子，有的人好几年没有精子，但在脱离X射线数年后，他们的妻子又生育了子女。另外，也发现妇女在妊娠初期接受X射线照射后，胎儿会受到损伤，引起死胎、畸形和流产。,第一节人类对辐射损伤的认识简史,7,1907年，报道了用x射线治疗小儿胸腺肥大症引起了甲状腺癌病例。l911年，有人搜集了94例由辐射引起的皮肤癌和其它恶性疾患，也有辐射致死的报道。1922年，Ledoux-Lebard计算约有100名放射性工作者死于恶性疾病。1925年，Martland报告说美国新泽西州夜光涂料厂标度盘绘制女工发生了职业性镭中毒，以至后来有超过50人得了骨癌。人们很早就注意到了辐射会引起眼睛结膜炎，在发现x射线10年后，认识到辐射损伤严重时会诱发白内障。l948年前后，观察了数例受到来自回旋加速器中子照射的工作者，证实了中子照射容易引起白内障,第一节人类对辐射损伤的认识简史,8,第二阶段中期辐射损伤时期,时间：19301960年代特点：医学界把辐射看作是时髦的诊断和治疗手段，却缺乏对辐射远期效应的认识，病人由于接受高累积剂量而诱发过多的白血病、骨肿瘤、肝癌等恶性肿瘤。损伤对象：接受超剂量辐射照射的病人。,第一节人类对辐射损伤的认识简史,9,第三阶段近期辐射损伤时期,时间：1960年代现在特点：由于人类对辐射危害的认识逐渐深化，防护知识的增长和防护措施的进步，早期的职业性急性辐射损伤，除事故外，巳极为罕见了。中期所见到的高发生率的恶性肿瘤，得以避免。除事故外，只能用大群体的或高人年的流行病学的调查方法，才能发现辐射损伤或危害有所增加。,第一节人类对辐射损伤的认识简史,10,调查结论：迄今为止的流行病学的调查资料证明：在低剂量下，唯一潜在的辐射危害是致癌。非特异性寿命缩短末见发生。遗传危害也未见增加。低于职业性剂量限值的辐射水平的长期慢性照射，是否会增加恶性肿瘤尚不明确。出生前诊断性X射线的照射量，是否能增加出生后的小儿癌症的发病率，尚有争议。高本底地区居民流行病学的调查，均末证实遗传危害的增加或恶性肿瘤比对照群体有过多的发生。,第一节人类对辐射损伤的认识简史,11,第二节辐射对人体健康的影响,一、辐射的作用过程二、影响辐射生物学作用的因素三、剂量与效应的关系四、辐射的确定性效应五、辐射的随机性效应,第二节辐射对人体健康的影响,12,目的：在分子水平上，了解辐射损伤的机理。基础：电离和激发，改变原子或分子的状态，从而导致细胞功能或遗传结构的变化。辐射的生物效应的特点：（1）很低的吸收能量就能引起高的生物效应；（2）短暂作用引起长期效应。,1.辐射的初始作用,一、辐射作用的过程,第二节辐射对人体健康的影响,13,（1）低吸收能量引起高生物效应以6Gy剂量的急性照射为例，它可以致人死亡，但是此时吸收的能量如果全部转换为热能，却只能使组织的温度升高0.00l4。（2）短暂作用引起长期效应物理阶段：从10-18秒10-12秒，此时电离粒子穿过原子，同原子的轨道电子相互作用，通过电离和激发发生能量沉积。,第二节辐射对人体健康的影响,14,b.物理化学阶段：从10-12秒10-9秒，从原子的激发和电离引起分子的激发和电离，分子变得很不稳定，极易发生反应形成自由基。c.化学阶段：从10-9秒1秒，此时自由基扩散并与关键的生物分子相作用，形成分子损伤。d.生物阶段：从秒延续到年，分子损伤逐渐发展表现为细胞效应，如染色体畸变、细胞死亡、细胞突变等，最终可能造成机体死亡、远期癌变以及后代的遗传改变等。,第二节辐射对人体健康的影响,15,16,2.1作用途径放射损伤的阶梯式过程可以划分为原发作用和继发作用两个阶段，但两者之间没有确切的分界线。原发作用包括直接作用和间接作用。直接作用：辐射粒子与生物大分子，如DNAandRNA,直接发生作用，导致细胞的损伤。直接作用是指射线的能量直接作用于生物分子，引起生物分子的电离和激发，破坏机体的蛋白质、核酸、酶等具有生命力的物质，这种直接由射线造成的生物分子损伤效应称直接作用。在大剂量照射时，处于分裂间期的细胞可因细胞遭到破坏而立即死亡。,第二节辐射对人体健康的影响,2.辐射对细胞的作用,17,间接作用：辐射粒子与细胞内环境成份（主要是水）发生作用，产生自由基和过氧化物，导致细胞的损伤。也就是说，间接作用是指射线首先直接作用于水，引起水分子的活化和自由基的生成，然后通过自由基再作用于生物分子，造成它们的损伤。照射引起的细胞损伤是由于电离（直接作用）和自由基（间接作用）两种作用的结果。,18,由分子水平的损伤进一步造成了细胞水平、器官水平和整体水平的损伤，出现了相应的生化代谢紊乱并由此产生一系列临床症状直至机体死亡等过程。也就是在直接作用之后，继续发生的损伤效应，称为继发作用,自由基：是指具有一个或多个不配对电子的原子或分子，它能够与其它具有不配对电子的原子或分子形成化学键，因此化学性质很活泼、不稳定。,19,第二节辐射对人体健康的影响,20,水的辐射产物：,pH为中性时，水辐射产物的产额,其中羟自由基和水合电子是两种最重要的水辐解自由基，前者具有强氧化作用，后者具有强还原作用,第二节辐射对人体健康的影响,21,单链断裂：,DNA损伤（分子水平）,双链断裂：错误修复,可以实现无差错修复,第二节辐射对人体健康的影响,22,影响因素：剂量大小、细胞的增殖能力作用：一类是对细胞的杀伤作用，即使受照射细胞死亡或受伤，细胞数目减少或功能减低，结果影响了受照组织或器官的功能，表现为确定性效应，如急性放射病，造血功能障碍。一类是对细胞的诱变作用主要表现为诱发细胞发生癌变(致癌)，诱发基因突变(致突)和先天性畸形(致畸)。,第二节辐射对人体健康的影响,2.2作用的效果,23,辐射对细胞的损伤作用,第二节辐射对人体健康的影响,24,辐射的致癌作用,体细胞突变假说,第二节辐射对人体健康的影响,25,世界卫生组织国际癌症研究中心特别工作组报告：人类癌症约有90与环境中的化学致癌物质有关。,（一）肯定致癌物：,苯、石棉、联苯胺、芥子气、砷和某些砷化合物、烟炱、焦油和氡等共十八种；,（二）可能致癌物：,黄曲霉毒素类、四氯化碳、环氧乙烷、镉和某些镉的化合物等共十七种；,（三）可疑致癌物：,氯霉素、苯乙烯、六六六、滴滴涕、三氯乙烯、利血平、苯巴比妥、铅和某些铅化合物等共十七种。,第二节辐射对人体健康的影响,26,突变（Mutation）是细胞的遗传特征以不连续的跳跃形式发生了突然变异，其化学本质是DNA结构的变化。体细胞突变可诱发癌症，性细胞突变可导致遗传效应。,电离辐射是人类首先证实的致突剂。1927年，MllerHJ用x射线照射果蝇诱发了基因突变。1942年才证实化学物质有致突变作用。,第二节辐射对人体健康的影响,辐射的致突作用,27,人体淋巴细胞离体照射X射线后的突变频率,第二节辐射对人体健康的影响,28,第二节辐射对人体健康的影响,29,二、影响辐射生物学作用的因素,1.物理因素,（1）辐射品质：不同种类和不同能量的射线有不同的生物效应。传能线密度LET（linearenergytransfer）：单位长度上发生的能量转移。高LET辐射（highLETradiation）：直接产生的或通过次级带电粒子产生的各电离事件之间的距离以细胞核的尺度衡量比较小的辐射。一般指快中子、质子和粒子等。,第二节辐射对人体健康的影响,30,低LET辐射（lowLETradiation）：直接产生的或通过次级带电粒子产生的各电离事件之间的距离以细胞核的尺度衡量比较大的辐射。一般指X、辐射等。一般说来，高LET辐射(n，)的生物效应比低LET辐射(X，)的更为明显或严重。,第二节辐射对人体健康的影响,31,辐射权重因子（WR）,第二节辐射对人体健康的影响,32,(2)辐射剂量：剂量效应关系中的决定因素。,第二节辐射对人体健康的影响,33,(3)剂量率：剂量率越高，辐射效应越显著。剂量率在0.1Gy/h到1Gy/min之间这种关系明显。,X射线及中子辐照后的存活曲线,第二节辐射对人体健康的影响,34,物理因素总结（1）辐射类型外照射:gba(危害程度)内照射:abg(危害程度)（2）剂量率、受照时间间隔剂量率生物效应时间间隔生物效应,第二节辐射对人体健康的影响,35,物理因素总结（3）照射部位与面积不同部位不同的敏感度面积生物效应（4）几何条件不同的几何条件不同的生物效应,第二节辐射对人体健康的影响,36,2.生物因素,（1）不同生物种系对辐射的敏感性不同,第二节辐射对人体健康的影响,37,胚胎不同发育阶段，2GyX射线照射下死胎或畸形的发生率,（2）不同年龄对辐射的敏感性不同,第二节辐射对人体健康的影响,38,（3）不同组织或器官对辐射的敏感性不同,高度敏感:淋巴组织、胸腺、骨髓、性腺、胚胎、肠胃上皮中度敏感:感觉器官、内皮细胞、皮肤上皮、唾液腺、肾、肝等轻度敏感:中枢神经系统、内分泌腺、心脏不敏感:肌肉组织、软骨组织、结缔组织,第二节辐射对人体健康的影响,39,三、剂量与效应的关系,1随机性效应和确定性效应（Stochasticeffect，Deterministiceffects）2躯体效应和遗传效应（Somaticeffect，Hereditaryeffects）,第二节辐射对人体健康的影响,40,(1)外照射：是指辐射源位于人体外对人体造成的辐射照射，包括均匀全身照射、局部受照。(2)内照射：存在于人体内的放射性核素对人体造成的辐射照射称为内照射。(3)放射性核素的体表沾染：是指放射性核素沾染于人体表面(皮肤或粘膜)。沾染的放射性核素对沾染局部构成外照射源，同时尚可经过体表吸收进入血液构成体内照射。,辐射作用人体的方式：,第二节辐射对人体健康的影响,41,辐射效应的分类,第二节辐射对人体健康的影响,42,随机性效应(Stochasticeffect)：是指辐射效应的发生几率(而非其严重程度)与剂量相关的效应，不存在剂量的阂值。主要指致癌效应和遗传效应。确定性效应(Deterministiceffect)：是指辐射效应的严重程度取决于所受剂量的大小。这种效应有一个明确的剂量阂值，在阂值以下不会见到有害效应，如放射性皮肤损伤、生育障碍。,辐射效应按剂量效应关系可分为随机性效应和确定性效应：,第二节辐射对人体健康的影响,43,a.随机效应特点:(1)发生概率与剂量有关.(2)严重程度与剂量无关(3)线性比例、无阈,1.随机性效应和确定性效应,第二节辐射对人体健康的影响,44,b.确定性效应特点:(1)有阈.(2)严重程度与剂量有关,第二节辐射对人体健康的影响,45,辐射的人体效应,眼晶体的辐射效应,胚胎的辐射效应,性腺的辐射效应,血液的辐射效应,遗传效应,致癌效应,确定性效应,随机性效应,急性放射病,皮肤的辐射效应,46,一些确定性效应阈值,第二节辐射对人体健康的影响,47,第二节辐射对人体健康的影响,48,参考人:身高170cm体重70kg,四、辐射的确定性效应,第二节辐射对人体健康的影响,49,1.血液和造血器官的辐射效应,1.1急性大剂量照射，血液和造血器官的效应,淋巴系红细胞系粒细胞系单核细胞系巨核细胞系,1.0Gy时，骨髓遭到破坏；2.04.0Gy时，骨髓的破坏就相当明显，淋巴细胞受到大量破坏；0.252.0Gy时，30天进入恢复期。,（1）造血器官的效应,第二节辐射对人体健康的影响,50,受照24Gy人员白细胞数变化示意图,（2）外周血象的变化,受照12Gy的人员，最初12天白细胞数增高，然后逐渐下降，可能到正常值，也可能很低。约5周后恢复。,白细胞：,第二节辐射对人体健康的影响,51,中性粒细胞：,（中性粒细胞计数随时间变化与吸收剂量的关系）,1正常值；25.06.0Gy,第二节辐射对人体健康的影响,52,淋巴细胞：,（淋巴细胞计数随时间变化与吸收剂量的关系）,1正常值；25.06.0Gy,第二节辐射对人体健康的影响,53,血小板：,（血小板计数随时间变化与吸收剂量的关系）,1正常值；25.06.0Gy,第二节辐射对人体健康的影响,54,红细胞对辐射的敏感性较低；2.0Gy的照射，红细胞无明显变化；3.06.0Gy可致贫血。,红细胞：,第二节辐射对人体健康的影响,55,外周血细胞数与受照剂量的关系,第二节辐射对人体健康的影响,56,血细胞有强大的潜在修复能力，其中淋巴细胞出现损伤时间最早，达到最大损伤的时间最短，修复能力最差。,第二节辐射对人体健康的影响,（3）血细胞的恢复,57,1.2小剂量照射，对周围血液的影响,最有意义的是,白细胞和淋巴细胞绝对数的变化；,血小板、中性粒细胞等的变化，很难确定其规律。,（1）一次或短时间小剂量照射后周围血液的变化,第二节辐射对人体健康的影响,58,一次小剂量外照射后血细胞数变化,一般来说，0.25Gy低LET辐射的照射才能引起临床上有意义的外周血象改变,第二节辐射对人体健康的影响,59,（2）长期小剂量照射时周围血液的变化,重水反应堆工作人员受照剂量（n+）情况,对职业辐射工作人员情况的分析未能发现明显的规律,第二节辐射对人体健康的影响,60,长期小剂量照射（重水反应堆工作人员）血相动态观察,第二节辐射对人体健康的影响,61,长期小剂量照射（X射线诊断工作人员）周围血相的变化,第二节辐射对人体健康的影响,62,造血器官是机体中对辐射作用敏感性高的器官；引起50受照人员在60天内死亡所需的急性照射剂量约在2.55Gy之间，而低于0.51.0Gy照射只能引起造血细胞的轻微减少，不至影响受照人员的存活；高于710Gy的急性照射则被认为是可引起100受照人员死亡的剂量，但是这也取决于是否接受有效的治疗；如果照射延迟数月，造血系统的耐受剂量可达310Gy；由于骨髓的再生能力，在职业性照射下，可察觉造血功能障碍的剂量阈值可能高于0.45Sv年，而致死性骨髓再生障碍的阈剂量可能高于1.0Sv年。,结论：,第二节辐射对人体健康的影响,63,（不同剂量受照后，精子数目的变化）,男性:,影响：,有较强的敏感性，生殖细胞比间质细胞敏感；生育能力一时性或永久性降低，性细胞突变中断妊娠或后代出现遗传效应，生殖器官癌变，但发生几率极小；对生育的影响随性别、年龄而异。,2.性腺的辐射效应,第二节辐射对人体健康的影响,64,引起男性不育的阈剂量,（两个例子）,第二节辐射对人体健康的影响,65,睾丸辐射损伤后有两个显著的特点：（一）受照剂量相同时，分次照射的损伤高于单次受照。如每周0.15Sv，总照射量为4.75Sv，可使狗产生永久性无精子；但单次照射15.0Sv，对永久性绝育来说，还不是一个很大的量；（二）产生严重性性腺损伤的阈剂量与安全剂量间差距甚小，如每周30mSv，一年内能发生绝育或精子严重减少；而每周6mSV时，12一13年后末发现对精子计数或对生育力的影响。（三）间质细胞对辐射耐受力特别强，累积剂量高达50Sv时，仍完整无损。,第二节辐射对人体健康的影响,66,引起女性不育的阈剂量,第二节辐射对人体健康的影响,67,卵巢辐射损伤后的特点：（一）卵巢也有较高辐射敏感性但略低于睾丸；（二）年龄是决定性因素，35岁以下耐受力最强；（二）含有生殖细胞的数量是一定的(成人约100000个)，一旦完全破坏，就绝育了；（三）对性激素的生成有较大影响。,第二节辐射对人体健康的影响,68,3.胚胎和胎儿的辐射效应,植入前期(08天)主要器官发生时期(960天)胎儿发育时期(60270天),自受精卵至孕龄8周前称为胚胎，8周以后称为胎儿。,孕体发育：,第二节辐射对人体健康的影响,69,胚胎不同发育阶段，2GyX射线照射下死胎或畸形的发生率,第二节辐射对人体健康的影响,70,a.植入前期受精卵的辐射效应：,大鼠LD50平均值0.31.0Gy；,人，植入前期的危险度为810-5Gy-1。,第二节辐射对人体健康的影响,71,（宫内受照智力低下与剂量和孕龄的关系）,b.胚胎和胎儿的辐射效应：,主要器官形成期损害导致的畸形，主要是对中枢神经系统的致畸。,影响：,第二节辐射对人体健康的影响,72,严重智力障碍存在阈值。对群体估计阈值位于0.10.2Gy，个体约0.48Gy。,儿童智力障碍发生率与孕龄关系的分析，孕龄10一17周时最为敏感。孕龄18周后也可能发生，但其危险度已降至其前的14。孕龄7周和26周者，未发现诱发智力低下。每年接受0.01Sv的女性群体中胚胎的平均危险度约为10-5年。,第二节辐射对人体健康的影响,73,（辐射白内障的发生概率）,4.眼晶体的辐射效应,影响：,眼晶体混浊（lensopacities）白内障（cataract）,第二节辐射对人体健康的影响,74,ICRP估算的辐射致白内障的阈剂量为：单次照射210Gy；放疗病人致白内障阈剂量的估算：单次照射2Gy，在313周分次照射达5.5Gy；低能中子中能中子高能中子X射线。,第二节辐射对人体健康的影响,75,5.皮肤的辐射效应,特点：,人类认识最早的辐射效应，临床最为常见。,大剂量受照,低剂量率长期照射,皮肤效应,急性型,慢性型,影响因素：,辐射性质和辐射量，剂量率和间隔时间，受照面积，受照者情况,第二节辐射对人体健康的影响,76,皮肤损伤与射线及剂量的关系，Gy,第二节辐射对人体健康的影响,77,急性皮肤损伤,受照剂量5.0Gy，即可引起急性皮肤损伤。,第二节辐射对人体健康的影响,78,慢性皮肤损伤,皮肤长期受照累积剂量达15Sv以上，可出现慢性损伤。,第二节辐射对人体健康的影响,79,放射皮肤损伤与一般烧伤的区别,第二节辐射对人体健康的影响,80,6.急性放射病,人体一次或短时间（通常指数日）内均匀或比较均匀地受到1.0Gy照射引起的全身性疾病。,第二节辐射对人体健康的影响,81,1.初期反应期：乏力、恶心、呕吐、白细胞数；,骨髓型急性放射病病程,2.假愈期：症状消失、白细胞数、脱发；,3.极期：这是关键病期，造血功能严重障碍、感染、体温、出血、消化道症状；,4.恢复期：造血功能恢复，受照后4周造血功能开始再生。,原则上说，造血型急性放射病经适当抢救和治疗，都是可以治愈的。,第二节辐射对人体健康的影响,82,不同剂量对人体损伤的估计,83,现场紧急处理受害者共225名，其中死亡4名。需要治疗的143名人员中送往莫斯科115名，其中死亡27名（大面积射线皮肤烧伤死亡19名，骨髓型死亡6名，胃肠型死亡2名），即事故共死亡31名。,前苏联切尔诺贝利核电站事故,84,五、辐射的随机性效应,1.辐射的致癌效应,致癌效应（Carcinogenesis），恶性疾病（Malignancy）,第二节辐射对人体健康的影响,85,剂量效应关系,与射线类型、照射条件和被照对象有关；在高LET辐射作用下，很可能趋向于线性（L）模式；在低LET辐射、低剂量率作用下，很可能符合线性平方（LQ）模式；、核素内污染致癌观察，则支持实际有阈值的存在。,第二节辐射对人体健康的影响,86,不同组织和器官对辐射致癌作用的敏感性,87,88,辐射致癌的潜伏期：,白血病：1013年；甲状腺癌：20年；乳腺癌：23年；皮肤癌：25年；一般潜伏期取25年。,第二节辐射对人体健康的影响,89,皮肤损伤与射线及剂量的关系，Gy,第二节辐射对人体健康的影响,90,（1）白血病：,受照低于1.0Gy组，在长崎看不到白血病发病率的明显增加，而广岛则不同。,中子对诱发慢性白血病贡献较大。,第二节辐射对人体健康的影响,91,对低LET辐射，白血病诱发率约（1525）10-4Gy。这是剂量高于1.0Gy受照人群观察值，受照小于0.1Gy时，它要小得多。,高本底地区调查（法国、英国、日本、美国等）未发现居民白血病发病率增高。,第二节辐射对人体健康的影响,92,（2）甲状腺癌：,“善良的”恶性肿瘤，自然发生率高，女性比男性高2.5倍，死亡率低。,据估计，外照射诱发甲状腺癌的有意义的剂量，成人为2.0Gy，小儿为1.5Gy。131I诱发甲状腺癌的放射性活度，成人为5.5108Bq，小儿为7.4107Bq。潜伏期与剂量、年龄相关。,辐射诱发甲状腺癌的危险度为（50150）10-4Gy-1，诱发致死性甲状腺癌的危险度（515）10-4Gy-1,第二节辐射对人体健康的影响,93,（3）肺癌：,剂量效应关系符合通过零点的线性回归线,恶性程度高，生长快，易转移。,第二节辐射对人体健康的影响,94,第二节辐射对人体健康的影响,95,吸烟的作用：缩短了辐射诱发肿瘤出现的时间。,第二节辐射对人体健康的影响,96,肺癌的自然发生率有较大差异：,日本：10210-6a-1,捷克：70610-6a-1,低LET辐射诱发肺癌的危险度对受照时大于35岁的人来说，在5010-4Gy左右；全年龄段整个人群的平均危险度为2510-4Gy。,铀矿山肺癌的诱发率比广岛长崎原子弹爆炸幸存者高；（说明什么？）,第二节辐射对人体健康的影响,97,（4）乳腺癌：,乳腺癌也是“善良的”癌症，诱发率高，尤其是青年女性，死亡率低。,辐射诱发乳腺癌的剂量效应关系接近于直线。,第二节辐射对人体健康的影响,98,乳腺癌的诱发率远高于死亡率，致死性乳腺癌的危险度约为5010-4Gy。,第二节辐射对人体健康的影响,99,（5）骨肉瘤：,辐射诱发骨肉瘤主要是内照射，外照射也可诱发骨肉瘤，但需要大剂量照射，如局部需30.0Gy。,摄入226Ra量低于1.8106Bq的人员现在尚未发现骨肉瘤。对青年人（20岁）高30%。,100,（5）出生前受照的儿童发生的恶性肿瘤,宫内胎儿受照0.0020.2Gy后，诱发致死性恶性疾病的危险度为（200250）10-4Gy-1。其中一半是白血病，1/4是神经系统肿瘤。,第二节辐射对人体健康的影响,101,2.辐射的遗传效应,（UNSCEAR报告）,第二节辐射对人体健康的影响,102,高本底地区居民的染色体畸变,Barcinski，1975年，巴西瓜拉巴地区，年剂量640mR/a，染色体总裂变数显著超过对照组；Pohl-Ruling，1979年，奥地利Badgastein地区，剂量率1.13.4mSv，染色体畸变率随剂量增加而增加。,第二节辐射对人体健康的影响,103,医疗受照人员染色体畸变,第二节辐射对人体健康的影响,104,辐射诱发染色体畸变的剂量效应关系,Ya+bD+cD2,“生物剂量计”,第二节辐射对人体健康的影响,105,职业照射染色体畸变,累积吸收剂量0.078.08mGy范围内，年吸收剂量率付出的代价利益：社会的总利益代价：社会的总代价（经济、健康、环境、心理等）,第四节辐射防护的基本原则和标准,162,在下列实践中，通过添加放射性物质或通过活化从而使有关日用商品或产品中的放射性活度增加都是不正当的：a）涉及食品、饮料、化妆品或其他任何供人食入、吸入、经皮肤摄入或皮肤敷贴的商品或产品的实践；b）涉及辐射或放射性物质在日用商品或产品（例如玩具等）中无意义的应用的实践。,第四节辐射防护的基本原则和标准,163,2.剂量限制和潜在照射危险限制剂量约束和潜在照射危险约束,（1）应对个人受到的正常照射加以限制，以保证由来自各项获准实践的综合照射所致的个人总有效剂量和有关器官或组织的总当量剂量不超过标准中规定的相应剂量限值。（2）应对个人所受到的潜在照射危险加以限制，使来自各项获准实践的所有潜在照射所致的个人危险与正常照射剂量限值所相应的健康危险处于同一数量级水平。,第四节辐射防护的基本原则和标准,164,（3）对于一项实践中的任一特定的源，其剂量约束和潜在照射危险约束应不大于审管部门对这类源规定或认可的值，并不大可能导致超过剂量限值和潜在照射危险限值的值。（4）对任何可能向环境释放放射性物质的源，剂量约束还应确保对该源历年释放的累积效应加以限制，使得在考虑了所有其他有关实践和源可能造成的释放累积和照射之后，任何公众成员（包括其后代）在任何一年里所受到的有效剂量均不超过相应的剂量限值。以上实践都不包括医疗照射。,第四节辐射防护的基本原则和标准,165,3.防护与安全的最优化,对于来自一项实践中的任一特定源的照射，应使防护与安全最优化，使得在考虑了经济和社会因素之后，个人受照剂量的大小、受照射的人数以及受照射的可能性均保持在可合理达到的尽量低水底；这种最优化应以该源所致个人剂量和潜在照射危险分别低于剂量约束和潜在照射危险约束为前提条件。,第四节辐射防护的基本原则和标准,166,防护与安全最优化的过程，可以从直观的定性分析一直到使用辅助决策技术的定量分析，但均应以某种适当的方法将一切有关因素加以考虑，以实现下列目标：a）相对于主导情况确定出最优化的防护与安全措施，确定这些措施时应考虑可供利用的防护与安全选择以及照射的性质、大小,和可能性；b）根据最优化的结果制定相应的准则，据以采取预防事故和减轻后果的措施，从而限制照射的大小及受照的可能性。,第四节辐射防护的基本原则和标准,167,并不是越低越好，而是综合考虑了多种因素后，照射水平低到可以合理达到的程度。,代价利益分析方法,BV（PXY）,式中：,B纯利益，V毛利益，P生产代价，X防护代价，Y危害代价,ALARA原则：AsLowAsReasonablyAchievable,辐射防护的最优化,第四节辐射防护的基本原则和标准,168,目标：纯利益B达到最大。,考虑的变量是集体当量剂量S,分析：,一般V、P不随S变化；X与S呈函数关系；Y与S按线性无阈假设，呈正比。,第四节辐射防护的基本原则和标准,169,S0即为与最优化条件对应的集体当量剂量。,第四节辐射防护的基本原则和标准,170,利益和代价在群体分布的不一致性，满足了正当化和最优化，还必须对个人当量剂量进行限制。,概念理解：,剂量限值应当只适用于实践的控制；超出剂量限值将使指定的实践带来附加的危险，而这种危险可以合理地描述为正常情况下“不可接受”的；实际的剂量响应关系不存在一个阈值；不是“安全”与“危险”的分界线；不能作为防护体系严格程度的唯一度量。,第四节辐射防护的基本原则和标准,171,辐射防护体系是辐射防护工作的基本原则，也是基本要求，它是一个完整的体系，需要全面贯彻执行，决不能片面强调其中一个方面。因为：这个体系是综合考虑了社会、经济和其它有关因素。经过充分论证，权衡利弊。由于利益和代价在群体中的分布往往不相一致，付出代价的一方并不一定就是直接获得利益的一方，所以，必须综合考虑各方付出的代价与得到的利益。,第四节辐射防护的基本原则和标准,结论,172,（一）两类活动：(1)实践通过选择而承担的一种会引起总剂量增加的人类活动。核医学手段的应用，建立核电厂是实践的例子。(2)干预为了降低照射而针对辐照所采取的一种活动。对现有住房进行降氡改造是干预的例子。,四、辐射防护体系的一些重要概念,实践与干预都需符合正当性原则，其防护也应符合最优化原则；干预的途径：源、途径、人。,第四节辐射防护的基本原则和标准,173,（二）三类照射：,(1)职业照射工作中遭受的暴露而不问其来源。但由于辐射无所不在，直接应用上述定义势将使所有工作人员均受到放射防护的管理。“职业照射”一词限于在正常场合下能合理地视作运行管理部门负有责任的那些情况下在工作中受到的照射。,第四节辐射防护的基本原则和标准,174,为了给出一些实用的引导，委员会建议只对以下情况才要求天然源的照射包括在职业照射之内。,(a)审管机构已宣布应注意氡气并已指明有关的工作场所的那些工作场所内的操作。(b)操作与贮存通常并不视为放射性物质，但含有显著的痕量天然放射性核素，并经审管机构认定的那些物料。(c)运行喷气飞机。(d)宇航。,第四节辐射防护的基本原则和标准,175,医疗照射限于作为其本身的医学诊断与治疗的一个组成部分的个人所受到的照射，以及知情并愿意在诊断或治疗中帮助扶持病人或使之舒适的人（不是职业照射）所受的照射。医疗照射不包括个人所受的其它源的照射，如诊治别人时的杂散辐射照射，也不包括任何工作人员的职业照射。生物医学研究计划中的志愿者所受的照射在系统中亦按医疗照射同样处理。,(2)医疗照射,第四节辐射防护的基本原则和标准,176,(3)公众照射公众照射包括职业照射及医疗照射以外的所有其它照射，来自天然源的照射是公众照射组分中远在其它组分之上的最大的一项，但不能因此认为有理由可以对较小的但较易控制的人工源的照射给予较少的注意。,第四节辐射防护的基本原则和标准,177,（三）两种评价,第四节辐射防护的基本原则和标准,178,源相关评价关心来自单个源的照射。源相关评价使得有可能判断某个实践或干预是否可以带来足够的利益，是否已经采取各自合理的步骤来减少源所产生的照射。因此它便于进行实践和干预的正当性判断和源水平上的防护最优化分析。人相关评价关心多个源对单个人的照射。通常需要把上述两种不同评价方法结合起来采用。,第四节辐射防护的基本原则和标准,179,预期不一定受到但可能遭受到的照射叫潜在照射，它可能由源的事故或由具有或然性质的事件或事件序列。对潜在照射的处理，应作为用于实践的防护体系的一个组成部分：预防与缓解。,（四）潜在照射,预防：是要减少可能造成或增加辐射照射的一系列事件的发生概率，它涉及保持所有运行与安全系统以及相关的工作程序的可靠性。缓解：是万一发生了这类事件，限制和减少照射。它涉及采用工程上设计好的安全系统及操作程序以控制每一序列的事件，以便万一发生时能限制其后果，缓解的安排不应限于干预计划。,第四节辐射防护的基本原则和标准,180,适用于：（1）该源在正常与事故情况下所致的个人剂量与集体剂量都很小；（2）没有合理的控制方法能使个人剂量及集体剂量明显地减少。,（五）排除和豁免,排除天然源；豁免人工源。,第四节辐射防护的基本原则和标准,181,目前比较公认的豁免准则为：(a)被豁免的实践或源对公众成员在一年内造成的有效剂量在10Sv量级或更小；(b)或者从事该实践一年所待积的集体有效剂量不大于1人Sv或者防护最优化评价表明豁免是最优化的选择。,有些源是基本上无法控制的，例如地面宇宙射线与体内40K，最好的办法是把它们排除在法规文件的范围以外因此“排除”把所有“本质上不可控制的”照射留在管理体系之外，而“豁免”是对那些只产生微小剂量而不值得管理的实践或源免于管理。,第四节辐射防护的基本原则和标准,182,参考水平包括：记录水平：（高于它们时结果应当记录下来，低于它时被忽略）调查水平：（高于它们时应当对结果的起因或含义进行考查）干预水平：（某种确定的补救行动所避免的剂量）高于它时应当考虑补救行动。这些水平的利用可以避免不必要的或没有结果的工作，有助于有效利用资源。,（六）参考水平,许多辐射防护决策可以标准化，这样就不需要针对各个情况重复评价和决策过程。要做到这一点最简单的方法是采用一些可测量的或可评价的量来作为整个评价的替代物。这样一些值就称为参考水平。,第四节辐射防护的基本原则和标准,183,剂量限值：,由国家管理当局制定，强制性的，应用于职业照射和公众照射，不适用于医疗照射（对患者的剂量）。,(1)限制,剂量约束：,防护最优化完整的一部分，只是前瞻性使用，由国家管理当局或运行管理部门制定，应用于职业照射和公众照射以及生物医学研究和病人的非职业性治疗中的志愿者。是根据源相关的个人剂量的限制，以缩小利益和危害在人群中分配的不公。,第四节辐射防护的基本原则和标准,184,(2)参考水平,记录水平,由运行管理或国家管理部门制定，超过它的值记录下来以排除意义不大的信息，主要用于职业照射中的人员和工作场所监测。,调查水平,由运行管理部门制定，假若被超过就要求进行就地调查，主要应用于职业照射。,干预水平,由国家管理部门制定，应用于公众照射中由某种具体的措施所可以被避免的剂量，通常是强制性的。,第四节辐射防护的基本原则和标准,185,五、ICRP60号报告相对26号报告的主要差别,相对于26号报告，60号报告中关于防护体系的论述更加完善，防护原则也更加明确，也引入了或强调了关于两类活动，三类照射，以及潜在照射等重要概念。,第四节辐射防护的基本原则和标准,186,剂量量：剂量当量当量剂量有效剂量当量有效剂量效应名称：非随机性效应确定性效应器官剂量定义：某点的剂量器官或组织的平均剂量权重因子及参考器官：QFWR，WT参考器官变化：见下表,第四节辐射防护的基本原则和标准,187,组织权重因子WT,第四节辐射防护的基本原则和标准,188,a肠的权重因子适用于在大肠上部和下部肠壁中当量剂量的质量平均。b.为进行计算用，表中其余组织或器官包括肾上腺、脑、外胸区域、小肠、肾、肌肉、胰、脾、胸腺和子宫。在上述其余组织或器官中有一单个组织或器官受到超过12个规定了权重因子的器官的最高当量剂量的例外情况下，该组织或器官应取权重因子0.025，而余下的上列其余组织或器官所受的平均当量剂量亦应取权重因子0.025。,第四节辐射防护的基本原则和标准,189,随机性效应概率系数的变化ICRP26与ICRP60出版物给出的辐射危险度（10-2/Sv）,第四节辐射防护的基本原则和标准,190,六、辐射防护标准的变革,这里主要讨论各个标准的剂量值上的变革，至于各物理量的定义、单位；名词、术语；各种参数等在有关章节中介绍。,第四节辐射防护的基本原则和标准,191,1.国际辐射防护剂量限值的沿变比较,第四节辐射防护的基本原则和标准,192,2.我国辐射防护标准的历史沿变,（一）、1960年经国务院批准，由卫生部、国家科委在1960年2月27日颁布并实施放射性工作卫生防护暂行规定（二）、1974年由国家计委、国家建委、国防科委联合发布GBJ8-74放射防护规定，1974年5月1日起实施（三）、1984年12月1日卫生部发布GB4792-84放射卫生防护基本标准，1985年4月1日起实施；1988年3月11日国家环保局发布GB8703-88辐射防护规定，1988年，6月1日起实施（四）、2002年10月8日国家质量监督检验检疫总局发布GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准，2003年4月1日起实施,第四节辐射防护的基本原则和标准,193,他们在职业照射标准上的区别,第四节辐射防护的基本原则和标准,194,四个标准与ICRP建议书的联系,第四节辐射防护的基本原则和标准,195,七、辐射防护标准和各种限值,（一）基本限值1有效剂量限值和当量剂量限值2次级限值3内外混合照射（二）导出限值（三）管理限值（四）参考水平,第四节辐射防护的基本原则和标准,196,（一）基本限值,辐射防护标准一般规定：基本限值、导出限值、管理限值和参考水平四个级别。,包括有效剂量限值、当量剂量限值和次级限值,第四节辐射防护的基本原则和标准,197,GB18871-2002中职业照射的控制有重要改变职业照射个人剂量限值改变加强未成年人保护只给出每单位摄入量产生的待积有效剂量放射工作条件控制区监督区监测评价健康监护保留表面污染控制水平保留非密封源放射工作场所分级,第四节辐射防护的基本原则和标准,198,ICRP26与ICRP60的危险度比较,ICRP26辐射工作人员和公众随机性效应的危险度系数（供防护目的用）,ICRP60随机性效应的标称概率系数产,199,从这二张表可以看出，致死性癌的危险度增加了三倍多，因此，如果在剂量与效应的关系图中，让随机性效应图的纵座标发生严重疾病的几率保持不变，则应将剂量限值降低三倍。正由于这个原因，在ICRP60建议书中将剂量限值从50mSv降到20mSv。,第四节辐射防护的基本原则和标准,200,危险度的定义：P/D所以PD如果P不变，那末，只能D。,第四节辐射防护的基本原则和标准,201,1.有效剂量限值和当量剂量限值,第四节辐射防护的基本原则和标准,202,限值不包括天然本底和医疗照射；限值用于规定期间有关的外照射剂量与该期间摄入量的50年（儿童，70年）的待积剂量之和；隐含着对最优化的剂量约束值一年中不应超过20mSv；特殊情况下，公众每5年平均剂量不超过1mSva-1，在单独一年的有效剂量可允许大一些；年剂量当量的设置是为了防止局部照射中的确定性效应；皮肤剂量限值指在任一1cm2，不论受照的皮肤面积；剂量限值只是防护体系的一部分，刚好达到可忍受程度的边缘上的一个点。,说明：,第四节辐射防护的基本原则和标准,203,孕妇工作的条件,女性工作人员发觉自己怀孕后要及时通知用人单位，以便必要时改善其工作条件。孕妇和授乳妇女应避免受到内照射。用人单位不得把怀孕作为拒绝女性工作人员继续工作的理由。用人单位有责任改善怀孕女性工作人员的工作条件，以保证为胚胎和胎儿提供与公众成员相同的防护水平。未孕妇女的职业照射控制与男人相同。,第四节辐射防护的基本原则和标准,204,2.次级限值,来自单次或多次摄入的某一种放射性核素对个人造成的照射达到剂量当量限值时的累积摄入量。它等于同时满足下式的年摄入量的最大值。,年摄入量限值（annuallimitonintake，ALI）,第四节辐射防护的基本原则和标准,205,3.内外混合照射,同时满足,式中：,E年有效剂量；Eh20mSv限值；Ij放射性核素j的年摄入量；ALIj放射性核素j的年摄入量限值；Hs年浅表个人剂量当量；HS,L500mSv限值。,第四节辐射防护的基本原则和标准,206,（二）导出限值,DACALI/2.4103,式中：,DAC导出空气浓度，Bqm-3。,呼吸率：0.02m3/min；年工作50周，每周工作40小时，年总工作时间：2000小时年呼入空气量：0.02m3/min2000h60min=2.4103m3,导出空气浓度（derivedairconcentration,DAC)工作场所空气中放射性浓度限值,第四节辐射防护的基本原则和标准,207,（三）管理限值（四）参考水平,由政府主管部门或单位的主管部门制定的限值。,例：环境标准的制订、放射性“三废”的排放等,辐射防护监测中任何一个量,数值达到或预计超过这个值时，决定采取某一行动,例：记录水平(recordinglevels)、调查水平(investigationlevels)、干预水平(interventionlevels),第四节辐射防护的基本原则和标准,208,标准限值总结,第四节辐射防护的基本原则和标准,209,八、剂量限值的安全评价,变化（change）,损伤（damage）,损害（harm）,危害（detriment）,可能有害，也可能无害,某种程度的有害变化，但未必对人有害,临床可观察到的有害效应,综合性，损害的概率、严重程度、时间等,危险（risk）,辐射照射的个人产生某种特定辐射效应的几率,第四节辐射防护的基本原则和标准,210,危害：,危险：,危害是对群体的度量；危害是几率加程度；危害是与正当化和最优化相关联的量度。,危险是单个个体的度量；危险只考虑几率；危险仅与剂量相关联。,危险度：,单位剂量下辐射诱发某种效应的死亡率。,第四节辐射防护的基本原则和标准,211,标称致死概率系数：,每单位有效剂量引起的致死癌症的概率,随机性效应的标称概率系数,第四节辐射防护的基本原则和标准,212,各种类型危险度的比较,第四节辐射防护的基本原则和标准,213,2002年全国意外事故,全年全国共发生各类事故107.3万起，死亡13.94万人。根据国家安全生产局通报：全国工矿企业发生伤亡事故13960起，死亡1492