电离辐射防护与安全培训危害与防护

1、1 山东城市建设职业学院山东城市建设职业学院 张文革张文革 2016. 11 济南济南辐射安全与防护初级培训辐射安全与防护初级培训2辐射的生物效应辐射的生物效应 辐射防护概述辐射防护概述 辐射如何辐射如何伤害人们伤害人们的身体？的身体？如何做好如何做好辐射防护辐射防护主要内容主要内容3辐射损伤的认识过程辐射损伤的认识过程 自电离辐射被发现的百余年来，大量实践证明自电离辐射被发现的百余年来，大量实践证明核能既核能既造福于人类造福于人类，推动科学和技术的发展；同，推动科学和技术的发展；同时也能时也能危害人们的健康危害人们的健康，在人类利用电离辐射的，在人类利用电离辐射的过程中曾付出了一定的代价。过

2、程中曾付出了一定的代价。 人类对电离辐射危害的认识经历了人类对电离辐射危害的认识经历了三个三个时期：时期：41、早期辐射损伤认识时期早期辐射损伤认识时期 又称职业性损伤时期又称职业性损伤时期时间时间：发现：发现X射线（射线（1895年）年）1930年年特点特点：对电离辐射可能造成的损伤认识不足：对电离辐射可能造成的损伤认识不足损伤对象：损伤对象： （1）X射线球的制造者和应用射线球的制造者和应用X射线的技术人员；射线的技术人员； （2）从事放射性物质研究的科学家；）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）铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工。5损伤特点损伤特点：

3、（1）外照射引起的急性体表损伤；）外照射引起的急性体表损伤； （2）氡及其子体内照射引起的肺癌；）氡及其子体内照射引起的肺癌； （3）镭内照射引起的骨肿瘤。）镭内照射引起的骨肿瘤。 典型事例典型事例： （1）X射线被发现一个月，射线被发现一个月，X射线的制造者射线的制造者 格鲁柏的手发生了格鲁柏的手发生了“特异性皮炎特异性皮炎”； （2）1896年，年，Edison和助手和助手Morton自身试验，自身试验， 眼部受照数小时后，眼痛，结膜炎。眼部受照数小时后，眼痛，结膜炎。62、中期辐射损伤认识时期、中期辐射损伤认识时期 又称放射线诊断、治疗损伤又称放射线诊断、治疗损伤时间时间：1930196

4、0年年特点特点： 医学界把电离辐射看作是时髦的诊断和治疗医学界把电离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、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。肝癌等恶性肿瘤。7 损伤对象：损伤对象： 主要是接受超剂量辐射照射的病人主要是接受超剂量辐射照射的病人，突出的例子有：，突出的例子有： (1) 19351954年，在英国应用年，在英国应用X射线射线局部照射治疗局部照射治疗 强直性脊椎炎的病人；强直性脊椎炎的病人； (2) 19441951年，在德国应用年，在德国应用镭镭

5、-224注射治疗注射治疗 强直性脊椎炎，关节炎及结核病的病人；强直性脊椎炎，关节炎及结核病的病人； (3) 19281954年，在一些国家中应用年，在一些国家中应用钍造影剂钍造影剂 作为肝、脾、血管等软组织的作为肝、脾、血管等软组织的X射线造影的病人。射线造影的病人。 83、近期辐射损伤认识时期、近期辐射损伤认识时期 又称流行病学调查所见的辐射损伤时期又称流行病学调查所见的辐射损伤时期时间时间：1960年现在年现在特点：特点： 由于人类对辐射危害的认识逐渐深化，防护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，早期的职业性急知识的增长和防护措施的进步，早期的职业性急性辐射损

6、伤，或严重的晚发辐射效应，性辐射损伤，或严重的晚发辐射效应，除事故外，除事故外，巳极为罕见了巳极为罕见了。中期所见到的高发生率的恶性肿。中期所见到的高发生率的恶性肿瘤，得以避免。瘤，得以避免。9主要内容主要内容101、辐射的生物效应、辐射的生物效应 电离辐射作用于机体后，其能量传递或沉积电离辐射作用于机体后，其能量传递或沉积于机体的分子、细胞、组织和器官所造成的于机体的分子、细胞、组织和器官所造成的形态形态和功能和功能的后果，称为电离辐射的生物效应。的后果，称为电离辐射的生物效应。 电离辐射的生物效应是电离辐射的生物效应是判定电离辐射影响或判定电离辐射影响或危害的危害的基础基础，是确定采取防护

7、措施或控制工作人，是确定采取防护措施或控制工作人员照射水平的员照射水平的主要依据。主要依据。11 直接损伤直接损伤：对：对DNA分子自身的直接电离。分子自身的直接电离。 间接损伤间接损伤：细胞内形成化学活性高的自由基。：细胞内形成化学活性高的自由基。辐射使细胞中水分子电离辐射使细胞中水分子电离产生化学活性高的自由基产生化学活性高的自由基自由基导致酶的损伤自由基导致酶的损伤自由基打断自由基打断DNA中的化学键中的化学键自由基导致细胞膜的损伤自由基导致细胞膜的损伤辐射损伤辐射损伤12电离辐射的能量转移过程电离辐射的能量转移过程 对单个细胞的辐射损伤基本上是源于对单个细胞的辐射损伤基本上是源于DNA

8、的损伤。的损伤。3个主要的损伤结果个主要的损伤结果 （1）细胞死亡；）细胞死亡； （2）细胞发生改变导致非正常的细胞分裂；）细胞发生改变导致非正常的细胞分裂； （3）细胞的遗传信息被改变。）细胞的遗传信息被改变。15分子水平分子水平细胞死亡细胞死亡细胞变异细胞变异体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞功能障碍功能障碍不孕不孕肿瘤肿瘤遗传效应遗传效应确定性效应确定性效应多细胞死亡导致多细胞死亡导致随机性效应随机性效应单一细胞变异导致单一细胞变异导致DNA损伤损伤 细胞水平细胞水平临床症状临床症状效应效应生物效应产生的过程和机理生物效应产生的过程和机理 细胞有一个非常有效的细胞有

9、一个非常有效的修复机制修复机制来恢复不同来恢复不同介质带来的各种损伤介质带来的各种损伤,包括辐射损伤。包括辐射损伤。 细胞的损伤速度越慢，细胞修复的几率越高。细胞的损伤速度越慢，细胞修复的几率越高。 如：长时间低剂量辐射如：长时间低剂量辐射 短时间高剂量辐射短时间高剂量辐射 细胞的修复机制是癌症患者放疗的重要依据。细胞的修复机制是癌症患者放疗的重要依据。 单链断裂单链断裂 双链断裂双链断裂 172. 辐射的生物效应类型辐射的生物效应类型（1 1）按效应出现的时间早晚分：）按效应出现的时间早晚分： 早期效应：早期效应：效应发生在数天或数周内效应发生在数天或数周内 晚期效应：晚期效应：效应需要数年

10、或更晚的时间来形成效应需要数年或更晚的时间来形成 6个月个月（2 2）按效应发生在自身或子代身上分为：）按效应发生在自身或子代身上分为： 躯体效应：躯体效应：受照者本人受照者本人 遗传效应：遗传效应：精子或卵子发生变异影响下一代或几代精子或卵子发生变异影响下一代或几代（3 3）按剂量）按剂量- -效应关系分：效应关系分： 确定性效应确定性效应 随机性效应随机性效应 18（4 4）按辐射生物效应的严重程度）按辐射生物效应的严重程度分：分： 变化：变化：是指辐射照射引起的是指辐射照射引起的轻微的效应轻微的效应，其可能有害，可能无害，其可能有害，可能无害 损伤：损伤：指辐射照射引起的某种程度的指辐射

11、照射引起的某种程度的有害变化有害变化； 损害：损害：指辐射照射引起的临床上指辐射照射引起的临床上可观察到的有害效应可观察到的有害效应； 危害：危害：指辐射照射所致受照人群以及后代损害的数学期望值，指辐射照射所致受照人群以及后代损害的数学期望值， 即辐射所致的即辐射所致的一切有害效应一切有害效应（包括躯体效应和遗传效应）（包括躯体效应和遗传效应）19 确定性效应确定性效应：当照射剂量达到一定水平，辐射当照射剂量达到一定水平，辐射导致的导致的死亡细胞死亡细胞达到一定数量时必然会影响器官或组达到一定数量时必然会影响器官或组织的整体功能，导致器官功能丧失，这种辐射损伤称织的整体功能，导致器官功能丧失，

12、这种辐射损伤称为为确定性效应确定性效应。 临床表现：临床表现：全身或任何组织器官受照后，均可发全身或任何组织器官受照后，均可发生不同类型、不同程度的确定性效应。如：生不同类型、不同程度的确定性效应。如：白细胞降白细胞降低低、白内障白内障、皮肤红斑皮肤红斑溃疡溃疡等不同类型的放射病，直等不同类型的放射病，直至至死亡死亡。 2.1 确定性效应确定性效应20 损害程度取决于吸收剂量，损害程度取决于吸收剂量，如皮肤变红、发黑、溃烂如皮肤变红、发黑、溃烂 存在剂量阈值：存在剂量阈值：确定在确定在1%的受照个体中产生某一特定的效的受照个体中产生某一特定的效应或组织、器官反应的辐射剂量。应或组织、器官反应的

13、辐射剂量。短时间大剂量辐射短时间大剂量辐射（意外事故、急性照射）（意外事故、急性照射）确定性效应的特点：确定性效应的特点：2122身体急性照射效应（全身）身体急性照射效应（全身）剂量剂量/Sv效效 应应 0.25病理变化不明显和不易察觉病理变化不明显和不易察觉0.25 0.5机体出现可恢复功能变化的损伤，可有血液学的变化机体出现可恢复功能变化的损伤，可有血液学的变化0.5 1.0可出现机体功能性变化、血液变化损伤，但无临床症状可出现机体功能性变化、血液变化损伤，但无临床症状1.0 2.0可能引起轻度骨髓型急性放射病，非致命可能引起轻度骨髓型急性放射病，非致命2.0 3.5可能出现中度骨髓型急性

14、放射病可能出现中度骨髓型急性放射病3.5 5.5可能出现重度骨髓型急性放射病可能出现重度骨髓型急性放射病5.5 10可能出现极重度骨髓型急性放射病可能出现极重度骨髓型急性放射病10 50可能出现肠型急性放射病可能出现肠型急性放射病50以上以上中枢神经系统严重损伤中枢神经系统严重损伤迅速致命迅速致命23 事故经过事故经过: 2001年年9月月2日凌晨，某施工队在探伤检测后，日凌晨，某施工队在探伤检测后，将放射源（将放射源（192Ir）从仪器中掉出，遗留在工地上。）从仪器中掉出，遗留在工地上。一工作人员在第二天上班时，发现放射源并拾起一工作人员在第二天上班时，发现放射源并拾起,双手来回玩耍、观看约

15、双手来回玩耍、观看约20min，然后放入右裤兜；然后放入右裤兜；2小时小时后放入工具箱内，并在工具箱边吃饭、休息，后放入工具箱内，并在工具箱边吃饭、休息，下午下班洗澡时，发现右大腿有下午下班洗澡时，发现右大腿有22cm的充血性的充血性红斑。当晚入院治疗。红斑。当晚入院治疗。丢失探伤机放射源受照事故丢失探伤机放射源受照事故 2001.9.22.1Gy31.2Gy24 受照剂量受照剂量： 全身剂量：全身剂量：1.0Gy0.5 局部剂量：局部剂量：右大腿皮肤右大腿皮肤 100Gy 右大腿骨中心右大腿骨中心 8Gy 左大腿左大腿 1015Gy 手部手部 1020Gy 胸部胸部 1015Gy25+1d+

16、1d+2d+2d26+4d+4d+5d+5d27+9d+9d28+20d+20d+39d+39d29+39d+39d30+27d+27d+27d+27d31+2d+2d+5d+5d32+15d+15d+22d+22d33 随机性效应随机性效应：受照细胞未死亡，这些损害造受照细胞未死亡，这些损害造成细胞变异，成细胞变异，细胞的变异细胞的变异比正常细胞更迅速分裂比正常细胞更迅速分裂并大幅度增加。如果异常细胞侵害正常组织，最并大幅度增加。如果异常细胞侵害正常组织，最后形成后形成癌症癌症或或遗传性疾病遗传性疾病。 随机性效应是低剂量下唯一可能发生的效应，随机性效应是低剂量下唯一可能发生的效应，即即使很

17、小剂量的辐射也可能导致癌症使很小剂量的辐射也可能导致癌症。 （ 低水平辐射可引起兴奋效应）低水平辐射可引起兴奋效应） 2.2 随机性效应随机性效应低剂量下唯一低剂量下唯一可能发生的效应可能发生的效应34随机效应的特点随机效应的特点: : 损害程度与吸收剂量无关；损害程度与吸收剂量无关； 不存在剂量阈值；不存在剂量阈值； 发生的机率随剂量线性增加。发生的机率随剂量线性增加。 例如例如: : 辐射引致的癌病，遗传效应辐射引致的癌病，遗传效应 遗传效应遗传效应：如果生殖细胞如果生殖细胞(精子或卵子精子或卵子)的的DNA受受到辐射的损害，可诱发到辐射的损害，可诱发基因突变和染色体畸变基因突变和染色体畸

18、变，则错，则错误的信息将向后代传递，表现为各种先天性畸形，有误的信息将向后代传递，表现为各种先天性畸形，有可能直接影响下一代或随后的几代。可能直接影响下一代或随后的几代。 遗传效应是随机性效应，风险远低于癌症。遗传效应是随机性效应，风险远低于癌症。 动物试验研究：动物试验研究：受到大剂量辐射后会发生遗传效应受到大剂量辐射后会发生遗传效应人体人体受到辐射损害后产生遗传效应未得到确认受到辐射损害后产生遗传效应未得到确认后代中的后代中的随机性效应随机性效应36辐射效应总结辐射效应总结辐辐 射射 照照 射射急性照射急性照射慢性照射慢性照射早期效应早期效应晚期效应晚期效应红斑红斑辐射病辐射病不育不育癌症

19、癌症遗传效应遗传效应意外事故意外事故公众场合公众场合工作场所工作场所白内障白内障37胎儿效应是指妊娠子宫内照射胎儿效应是指妊娠子宫内照射对胚胎发育的影响对胚胎发育的影响，属于特殊的躯体效应。属于特殊的躯体效应。胚胎处于高度分化阶段，胚胎处于高度分化阶段，其辐射敏感性比成年高其辐射敏感性比成年高。胎儿效应的胎儿效应的严重程度严重程度主要取决于照射剂量、剂量率主要取决于照射剂量、剂量率和胚胎发育阶段。和胚胎发育阶段。关于辐射对胎儿发育的研究主要集中于广岛和长崎关于辐射对胎儿发育的研究主要集中于广岛和长崎原子弹爆炸的受害者，调查资料表明：原子弹爆炸的受害者，调查资料表明： 胎儿效应胎儿效应怀孕时间危

20、险表现最初2周对辐射最敏感，胚胎死亡发生率高第38周胚胎死亡少见，可能诱发器官畸形 0.1Gy第815周引起器官畸形、胚胎死亡需要较大剂量重度智力低下，0.120.23Gy第1524周重度智力低下特别大的剂量自然流产、畸形、智力降低等。 0.5Gy胚胎或胎儿宫腔内受照射的危险胚胎或胎儿宫腔内受照射的危险39胎儿受照剂量胎儿受照剂量 500mGy ，受精后受精后316周，有较大机周，有较大机会发生生长迟缓和中枢神经系统受损，尽管胎儿可会发生生长迟缓和中枢神经系统受损，尽管胎儿可以成活，应该让父母知道存在高危险度。以成活，应该让父母知道存在高危险度。是否终止妊娠？是否终止妊娠？40 电离辐射的种类

21、电离辐射的种类：由于不同种类的电离辐射与由于不同种类的电离辐射与 物质相互作用的特点不同，其物质相互作用的特点不同，其生物效应也不同生物效应也不同。 吸收剂量吸收剂量：一般剂量越大，生物效应越严重。一般剂量越大，生物效应越严重。 剂量低于剂量低于1Gy，效应不明显；，效应不明显； 在在110Gy之间，剂量与效应基本上呈线性关系之间，剂量与效应基本上呈线性关系 10-100Gy之间，平均生存时间处于一个坪值；之间，平均生存时间处于一个坪值； 剂量超过剂量超过100Gy时，平均生存时间又随剂量加大而缩短。时，平均生存时间又随剂量加大而缩短。3、影响生物效应的因素、影响生物效应的因素41不同吸收剂量

22、的不同吸收剂量的X、 射线对人体损伤的估计射线对人体损伤的估计剂量剂量/mGy损伤程度损伤程度250不明显和不易察觉的病变不明显和不易察觉的病变250500可恢复的机能变化，可能有血液学变化可恢复的机能变化，可能有血液学变化5001000机能变化、血液变化但不伴有临床症象机能变化、血液变化但不伴有临床症象10002000轻度骨髓型急性放射病轻度骨髓型急性放射病20003500中度骨髓型急性放射病中度骨髓型急性放射病35005500重度骨髓型急性放射病重度骨髓型急性放射病550010000极重度骨髓型急性放射病极重度骨髓型急性放射病1000050000肠型急性放射病肠型急性放射病50000脑型急

23、性放射病脑型急性放射病42 剂量率剂量率：一般情况下，一般情况下，剂量率越高生物效应越剂量率越高生物效应越显著显著。这是因为高剂量率的照射使机体对损伤的修。这是因为高剂量率的照射使机体对损伤的修复作用不能充分显现出来所致。复作用不能充分显现出来所致。 单次和分次照射单次和分次照射：同一剂量的照射，在分次给同一剂量的照射，在分次给予的情况下，予的情况下，其生物效应低于一次给予的效应其生物效应低于一次给予的效应，分，分次愈多，各次间隔时间越长，其生物效应越小。其次愈多，各次间隔时间越长，其生物效应越小。其原因与机体的代偿和修复过程有关。原因与机体的代偿和修复过程有关。 0.050.1Gy/min引

24、起急性放射病引起急性放射病43 照射方式照射方式：全身照射比局部照射效应强；全身照射比局部照射效应强； 内、外照射或二者兼有的混合照射作用于机体内、外照射或二者兼有的混合照射作用于机体产生的生物效应各不相同。产生的生物效应各不相同。 外照射时，多方向照射外照射时，多方向照射 单向照射；单向照射； 内照射时，内照射时， 射线的生物效应射线的生物效应 、 射线；射线； 混合照射混合照射 单一照射的效应更显著。单一照射的效应更显著。44 照射部位与面积照射部位与面积： 机体受照的机体受照的部位不同部位不同，其损伤的，其损伤的严重程度也不同严重程度也不同 在同一剂量和剂量率情况下，腹部损伤最重，在同一

25、剂量和剂量率情况下，腹部损伤最重， 其次是盆腔、头颈、胸部和四肢。其次是盆腔、头颈、胸部和四肢。 当照射的其他条件相同时，当照射的其他条件相同时，受照射的面积愈大受照射的面积愈大， 机体出现的损伤效应机体出现的损伤效应愈显著愈显著。 如如200cGy的辐射：照射几的辐射：照射几cm2的皮肤，引起皮肤发红；的皮肤，引起皮肤发红； 照射全身，可发生急性放射病。照射全身，可发生急性放射病。45 个体发育不同阶段的敏感性：个体发育不同阶段的敏感性：一般情况下放射敏感性随发一般情况下放射敏感性随发育过程而育过程而逐渐降低逐渐降低。老年人其放射敏感性又高于。老年人其放射敏感性又高于成年成年。 个体敏感性差

26、异：个体敏感性差异： 人体各种组织的敏感性差异：人体各种组织的敏感性差异： 高度敏感组织：高度敏感组织：淋巴、骨髓、性腺、胚胎等；淋巴、骨髓、性腺、胚胎等； 中度敏感组织：中度敏感组织：角膜、晶状体、皮肤上皮、肾、肝等角膜、晶状体、皮肤上皮、肾、肝等 轻度敏感组织：轻度敏感组织：中枢神经系统、内分泌腺、心脏中枢神经系统、内分泌腺、心脏 不敏感组织：不敏感组织：肌肉、软骨和骨组织、结缔组织肌肉、软骨和骨组织、结缔组织 辐射敏感性辐射敏感性46主要内容主要内容 射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用 辐射防护基本原则辐射防护基本原则 外照射危害的防护外照射危害的防护 内照射危害的防护内照射危害的

27、防护471、射线与物质的相互作用、射线与物质的相互作用1.1 粒子与物质的相互作用粒子与物质的相互作用 电离和激发电离和激发：粒子通过物质时与束缚电子粒子通过物质时与束缚电子发生碰发生碰撞撞，将部分能量传递给物质的轨道电子，轨道电子，将部分能量传递给物质的轨道电子，轨道电子被激发到高能级或从原子中脱离形成自由电子。被激发到高能级或从原子中脱离形成自由电子。 作用特点作用特点：粒子的能量大，与物质相互作用时，粒子的能量大，与物质相互作用时，可产生大量的离子对，可产生大量的离子对，粒子在物质中的运动距离粒子在物质中的运动距离很短。很短。 3.5MeV，产生，产生10万离子对，路径万离子对，路径2个

28、厘米近乎一条直线个厘米近乎一条直线。481.2 粒子与物质的相互作用粒子与物质的相互作用 电离和激发电离和激发：粒子通过物质时与核外电子粒子通过物质时与核外电子发生碰发生碰撞撞，将部分能量传递给物质的轨道电子，轨道电子，将部分能量传递给物质的轨道电子，轨道电子被激发到高能级或从原子中脱离形成自由电子。被激发到高能级或从原子中脱离形成自由电子。 韧致辐射：韧致辐射：高能量的高能量的粒子粒子受到物质的原子核库仑受到物质的原子核库仑力的吸引作用，运动轨迹发生改变，损失部分能量，力的吸引作用，运动轨迹发生改变，损失部分能量，以以X射线的形式释放多余的能量。射线的形式释放多余的能量。 转换为韧致辐射的比

29、例：转换为韧致辐射的比例：F=3.310-4ZEmax 如：如：P-32的的粒子，铅粒子，铅5%，有机玻璃，有机玻璃0.5%491.3 X和和射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用 光电效应：光电效应：低能低能Z大大 光子能量光子能量小于小于1MeV； 能量全部转移给能量全部转移给内层电子；内层电子； 内层电子产生内层电子产生光电子光电子，产生特征，产生特征X射线；射线； 光电效应在光电效应在原子序数大原子序数大的材料中发生几率大。的材料中发生几率大。 因此，因此，铅是屏蔽低能光子很好的材料铅是屏蔽低能光子很好的材料 。 501.3 X和和射线与物质的相互作用（续）射线与物质的相互作用（续）

30、 康普顿散射康普顿散射：中能低中能低Z 光子能量光子能量中等中等14MeV时时占主导占主导 能量部分转移给能量部分转移给外层电子；外层电子； 外层电子产生外层电子产生光电子光电子，产生，产生低能散低能散射光子；射光子； 与物质的与物质的原子序数几乎。原子序数几乎。511.3 X和和射线与物质的相互作用（续）射线与物质的相互作用（续） 电子对效应：电子对效应：高能高能Z大大 光子能量光子能量大于大于1.02MeV； 与与原子核原子核作用作用； 一个光子转化为一个光子转化为1个个0.51MeV正电正电子子和和1个个0.51MeV负电子负电子； 发生几率发生几率随原子序数增加而增加。随原子序数增加而

31、增加。 52射线与物质的相互作用总结射线与物质的相互作用总结射线类型射线类型作用过程作用过程特特 征征射线射线与核外电子碰撞与核外电子碰撞电离和激发电离和激发射线射线与核外电子碰撞与核外电子碰撞在库仑场作用下减速在库仑场作用下减速电离和激发电离和激发产生韧致辐射产生韧致辐射射线和射线和X射线射线光电效应光电效应康普顿效应康普顿效应电子对效应电子对效应光子被吸收，光电子光子被吸收，光电子光子被散射，光电子光子被散射，光电子产生产生2个个0.51MeV电子电子532. 辐射防护基本原则辐射防护基本原则 所有人都会受到来自所有人都会受到来自天然天然和和人工人工电离辐射源电离辐射源的的照射照射。 人工

32、辐射源的应用带来了许多人工辐射源的应用带来了许多利益利益，但是这，但是这些源的照射会对人造成些源的照射会对人造成损害损害。 如何来保护人们免受不必要的或者过量的电如何来保护人们免受不必要的或者过量的电离辐射的照射？离辐射的照射？辐射防护体系辐射防护体系54辐射源辐射源剂量，剂量，mSv天然辐射源天然辐射源 宇宙辐射宇宙辐射 陆生辐射陆生辐射 体内源体内源 氡及其子体氡及其子体0.40.50.31.2人工辐射源人工辐射源 医疗照射医疗照射 大气核试验大气核试验 切尔诺贝利切尔诺贝利 核能生产核能生产0.40.0050.0020.0002 合合 计计2.8辐射源及其产生的人均剂量辐射源及其产生的人

33、均剂量（UNSCEAR2000年报告）年报告）2.455医用医用X射线检查的有效剂量射线检查的有效剂量（1991-1996）检检 查查每次检查的有效剂量每次检查的有效剂量/mSv胸部胸部X射线摄影射线摄影0.14胸部胸部X射线透视射线透视1.1CT8.6血管造影血管造影12介入治疗介入治疗2056 什么是辐射防护？什么是辐射防护？ 辐射防护定义为旨在辐射防护定义为旨在限制限制辐射造成的辐射造成的人类损害人类损害的科学与实践，的科学与实践，是一门综合性学是一门综合性学科，已成为核科学领域中一个重要分支。科，已成为核科学领域中一个重要分支。 电离辐射电离辐射57辐射防护的主要目的辐射防护的主要目的

34、 （1）防止防止确定性效应；确定性效应； （2）减少减少随机性效应的发生几率；随机性效应的发生几率； （3）为人们提供必要和适当的为人们提供必要和适当的防护防护，以最大限度，以最大限度 地保证人们的辐射安全。地保证人们的辐射安全。58辐射防护的任务辐射防护的任务 （1）保护从事保护从事放射工作者放射工作者本人和后代以及广大本人和后代以及广大 公众公众乃至全人类的安全，保护好乃至全人类的安全，保护好环境环境； （2）允许进行那些可能会产生辐射的必要）允许进行那些可能会产生辐射的必要实践实践 以造福于人类。以造福于人类。59 辐射防护的三原则辐射防护的三原则 不应独立应用不应独立应用三者同等重要三

35、者同等重要（1）实践的正当性）实践的正当性（2）辐射防护的最优化）辐射防护的最优化（3）个人剂量限值）个人剂量限值实践与干预实践与干预1、实践：、实践：是指所有是指所有增加增加辐射照射总量的人类活动。辐射照射总量的人类活动。 如：如：核医学手段的应用，建立核电厂等。核医学手段的应用，建立核电厂等。2、干预：、干预：旨在旨在减少减少现有辐射照射或者照射可能性的现有辐射照射或者照射可能性的 任何人类活动。任何人类活动。 如：如：事故情况下的应急行动：事故情况下的应急行动：撤离公众等。撤离公众等。 对现有住房进行降氡改造等对现有住房进行降氡改造等 2类活动类活动2个子体系个子体系60实践与干预的比较

36、实践与干预的比较61实实 践践干干 预预目目 的的为了获得某种利益为了获得某种利益为了降低照射或照射可能性为了降低照射或照射可能性结结 果果引入或增加照射（或可能性）引入或增加照射（或可能性）降低照射（或可能性）降低照射（或可能性）辐照状态辐照状态可通过计划、设计、管理等可可通过计划、设计、管理等可对辐照加以控制对辐照加以控制照射已经存在，一般不易控照射已经存在，一般不易控制制限限 制制正常照射的剂量限制体系正常照射的剂量限制体系干预原则与干预水平、行动干预原则与干预水平、行动水平水平62照射照射 职业照射职业照射：工作人员工作人员在其工作过程中受到的所有照射在其工作过程中受到的所有照射 医疗

37、照射医疗照射：患者患者在诊断或治疗中所受到的照射。在诊断或治疗中所受到的照射。 公众照射公众照射：公众成员公众成员受到的除职业照射或医疗照射以受到的除职业照射或医疗照射以 外的所有其他照射。外的所有其他照射。 63 对于一项实践，只有在考虑了社会、经济和其对于一项实践，只有在考虑了社会、经济和其他有关因素之后，其对他有关因素之后，其对受照个人或社会受照个人或社会所带来所带来的的利益利益足以弥补其可能引起的足以弥补其可能引起的辐射危害辐射危害时，该时，该实践才是正当的。实践才是正当的。 例如：大规模体检以检查乳腺癌的计划，对早期癌症的探查例如：大规模体检以检查乳腺癌的计划，对早期癌症的探查 损害

38、损害 对于不具有正当性的实践及该实践中的源，不对于不具有正当性的实践及该实践中的源，不应予以批准。应予以批准。 前提前提（1）实践的正当性）实践的正当性利益利益风险风险64 对于来自一项实践中的任一特定源的照射，应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使防护与安全最优化，使得在考虑了经济和社会因素之后，会因素之后，个人受照剂量的大小个人受照剂量的大小、受照射的受照射的人数以及受照射的可能性均人数以及受照射的可能性均保持在可合理达到保持在可合理达到的尽量低水平；的尽量低水平； 应当为辐射源与装置提供最好的实际可行的应当为辐射源与装置提供最好的实际可行的防

39、防护和安全措施。护和安全措施。（2）辐射防护最优化）辐射防护最优化 永远的追求永远的追求65 规定个人剂量限值的目的是为了保证社会的规定个人剂量限值的目的是为了保证社会的每个成每个成员员都不会受到都不会受到不合理不合理的辐射照射。的辐射照射。 不适用于医疗照射和干预场合。不适用于医疗照射和干预场合。 医疗照射另行制定了供执业医师适用的指导水平。医疗照射另行制定了供执业医师适用的指导水平。 干预的剂量限值：干预的剂量限值： 50mSv （一般情况）（一般情况） ; 100mSv（紧急情况）（紧急情况）; 如防止演变成灾难性情况等如防止演变成灾难性情况等 500mSv（抢救生命）。（抢救生命）。（

40、3）个人剂量限值）个人剂量限值允许受照剂量的上限允许受照剂量的上限66 照射类别照射类别剂量限值剂量限值 职业人员职业人员 公众公众 年有效剂量年有效剂量 20 mSv/a连续连续5年内的平均值年内的平均值1mSv/a5mSv/a在任一年内不得超过在任一年内不得超过 50 mSv/a年当量剂量年当量剂量 眼晶体眼晶体 150mSv 15mSv 皮肤皮肤 500mSv 1cm2 50mSv 手和足手和足 500mSv -当量剂量与有效剂量限值当量剂量与有效剂量限值67 16岁周岁以下：岁周岁以下：不得接受职业照射。不得接受职业照射。 16岁岁18岁学生：岁学生：孕妇和喂乳妇女孕妇和喂乳妇女： 腹

41、部表面腹部表面2mSv （ICRP建议建议） 放射性核素摄入量放射性核素摄入量（1/20）ALI其他职业照射人员的剂量限值其他职业照射人员的剂量限值686970辐射防护的三个主要原辐射防护的三个主要原则则辐射防护体系辐射防护体系正当性正当性最优化最优化利益利益风险风险剂量限值剂量限值ALARA数值的剂量限值数值的剂量限值必须全面贯彻整个放射防护体系三者同等重要，必须全面贯彻整个放射防护体系三者同等重要，缺一不可缺一不可。不能单把个人剂量限值当作尺子来用不能单把个人剂量限值当作尺子来用，不考虑实践的正当，不考虑实践的正当 性和防护的最优化。性和防护的最优化。71723. 外照射危害的防护外照射危

42、害的防护 外照射是来自于外照射是来自于体外体外的辐射源造成的照射。的辐射源造成的照射。 辐射类型对外照射危害的影响：辐射类型对外照射危害的影响： 外照射危害的来源：外照射危害的来源： 放射性物质放射性物质 设备或装置运行时产生的电离辐射设备或装置运行时产生的电离辐射 中子射线中子射线 射线射线 射线射线73 控制控制照射时间照射时间 时间防护时间防护 增大与源的距离增大与源的距离距离防护距离防护 设置屏蔽设置屏蔽屏蔽防护屏蔽防护 选择辐射源，尽可能减少照射量和照射面积选择辐射源，尽可能减少照射量和照射面积 控源防护控源防护 管理控制管理控制 实体控制实体控制 外照射危害防护基本措施外照射危害防

43、护基本措施74 人体受到照射的累积剂量是随时间延长而增人体受到照射的累积剂量是随时间延长而增加的，加的，正比于受照时间正比于受照时间。 在固定剂量率的放射源下，工作人员受到的在固定剂量率的放射源下，工作人员受到的总的辐射剂量为：总的辐射剂量为： 降低从事放射性降低从事放射性工作的时间工作的时间 降低受到放射性物质降低受到放射性物质照射的时间照射的时间（1）时间防护）时间防护75 因工作需要进入电离辐射场操作时，为缩短受照因工作需要进入电离辐射场操作时，为缩短受照时间，时间，操作时务求熟练、迅速。操作时务求熟练、迅速。 严格遵守规章制度，应避免在电离辐射场中作严格遵守规章制度，应避免在电离辐射场

44、中作不不必要的逗留必要的逗留。 某些场合如抢修设备和排除事故时，无关人员要某些场合如抢修设备和排除事故时，无关人员要及时离开辐射场，工作人员需在强辐射场内进行及时离开辐射场，工作人员需在强辐射场内进行工作，应采用工作，应采用轮流、替换轮流、替换办法，严格限制每个人办法，严格限制每个人的操作时间。的操作时间。2min、2.5mSv/h、5组组9人人控制受照时间的措施控制受照时间的措施76 人体受到照射的剂量率是随离开源的人体受到照射的剂量率是随离开源的距离增大距离增大而减小的而减小的。 点源点源(d10L)的剂量率和距离之间的关系如下：的剂量率和距离之间的关系如下： 禁止靠近放射源禁止靠近放射源

45、 使用长柄工具（夹具）来操作等。使用长柄工具（夹具）来操作等。（2）距离防护）距离防护77 屏蔽防护，就是在放射源和人员之间放置一种屏蔽防护，就是在放射源和人员之间放置一种能有效吸收射线的能有效吸收射线的屏蔽材料屏蔽材料，从而减弱或消除，从而减弱或消除射线对人体的危害。射线对人体的危害。 屏蔽材料的数量和种类依赖于：屏蔽材料的数量和种类依赖于： 辐射的类型和能量；辐射的类型和能量； 辐射源的活度；辐射源的活度； 屏蔽体外面所允许的辐射剂量率。屏蔽体外面所允许的辐射剂量率。（3）屏蔽防护）屏蔽防护78 选择屏蔽材料时，应考虑的因素：选择屏蔽材料时，应考虑的因素： 材料的性质和密度；材料的性质和密

46、度； 防护的均匀性和持久性；防护的均匀性和持久性； 材料的价值。材料的价值。（3）屏蔽防护（续）屏蔽防护（续）79 射线射线的屏蔽防护的屏蔽防护 低能量的低能量的射线射线：低能量的低能量的射线（如氚发射的射线（如氚发射的射线射线0.019MeV ）很容易被吸收，不需屏蔽。）很容易被吸收，不需屏蔽。 高能量的高能量的射线射线：高能量的高能量的射线具有很强的穿透射线具有很强的穿透力，与屏蔽材料相互作用产生贯穿能力较强的力，与屏蔽材料相互作用产生贯穿能力较强的韧致韧致辐射辐射。 F=3.310-4ZEmax max (F(F：转成韧致辐射的比例：转成韧致辐射的比例) ) 韧致辐射的最大能量近似等于初

47、级韧致辐射的最大能量近似等于初级粒子的最大能量！粒子的最大能量！80 射线射线的屏蔽防护的屏蔽防护 选用的屏蔽材料：选用的屏蔽材料： 内层为烯基塑料、有机玻璃或铝；外层铅包裹内层为烯基塑料、有机玻璃或铝；外层铅包裹 操作强操作强放射源注意：放射源注意： （1）不要用）不要用眼睛眼睛在近处直接观察，可透过在近处直接观察，可透过有有机玻璃机玻璃观察放射源；观察放射源； （2）不要使手或身体的其他部位直接暴露在）不要使手或身体的其他部位直接暴露在辐射场中，要用有机玻璃防护，用长柄蹑或坩埚辐射场中，要用有机玻璃防护，用长柄蹑或坩埚钳操作放射源。钳操作放射源。81 X、 射线的屏蔽防护射线的屏蔽防护 屏

48、蔽材料：屏蔽材料：X或或 射线的穿透能力较强，一般选用高原子序射线的穿透能力较强，一般选用高原子序数的物质（例如混凝土、铅或铁）作为屏蔽材料。数的物质（例如混凝土、铅或铁）作为屏蔽材料。 常用的常用的X或或 射线屏蔽材料射线屏蔽材料： （1）铅）铅：82，11.3g/cm3，有很好的抗腐蚀性，在射线照射，有很好的抗腐蚀性，在射线照射下不易损坏，下不易损坏，较理想的屏蔽材料较理想的屏蔽材料。常用于铅容器、活动屏、。常用于铅容器、活动屏、铅砖等。铅砖等。 缺点缺点：成本高，结构强度差，不耐高温。用铅做较大成本高，结构强度差，不耐高温。用铅做较大容器和设备时要用钢材做结构骨架，否则会因自重坍塌。容器

49、和设备时要用钢材做结构骨架，否则会因自重坍塌。82 X、 射线的屏蔽防护（续）射线的屏蔽防护（续）（2）铁）铁：26，7.89g/cm3，成本低，且易获得。机械强度很高，成本低，且易获得。机械强度很高，易加工，易加工，多用于防护铁门、地沟盖板多用于防护铁门、地沟盖板。 缺点缺点：屏蔽性能比铅差。：屏蔽性能比铅差。（3）混凝土）混凝土：普通混凝土的有效原子序数为普通混凝土的有效原子序数为18，2.3g/cm3，价格便宜，且有良好的结构性能，价格便宜，且有良好的结构性能，在工程中多用作固定的防在工程中多用作固定的防护屏蔽。有时，为了减少屏蔽厚度、缩小体积，使用高密度护屏蔽。有时，为了减少屏蔽厚度、

50、缩小体积，使用高密度的混凝土，但是成本往往很高。的混凝土，但是成本往往很高。 83 X、 射线的屏蔽防护（续）射线的屏蔽防护（续）（4）水）水：有效原子序数有效原子序数7.4，1g/cm3，屏蔽，屏蔽X或或射线性能射线性能比铅、铁以及水凝土都差。但是它具有特殊的优点，即透明比铅、铁以及水凝土都差。但是它具有特殊的优点，即透明度好和可随意将物品放入其中，因此，度好和可随意将物品放入其中，因此，常以水井、水池形式常以水井、水池形式来贮存或分装固体来贮存或分装固体辐射源辐射源。 缺点缺点：如水中含有可溶性盐类时，在强辐射作用下，水如水中含有可溶性盐类时，在强辐射作用下，水会出现辐射分解现象，对源包壳

51、产生腐蚀，同时还会生成有会出现辐射分解现象，对源包壳产生腐蚀，同时还会生成有害气体。因此，害气体。因此，宜使用去离子水。宜使用去离子水。84 铅当量铅当量 为了便于比较不同的屏蔽材料对为了便于比较不同的屏蔽材料对X、射线的屏蔽性能，通常把达到与一定厚度的某射线的屏蔽性能，通常把达到与一定厚度的某屏蔽材料相同屏蔽效果的屏蔽材料相同屏蔽效果的铅层厚度铅层厚度，称为该厚，称为该厚度屏蔽材料的铅当量，单位以度屏蔽材料的铅当量，单位以mmPb表示。表示。85 中子射线中子射线的屏蔽防护的屏蔽防护 中子防护的原则：中子防护的原则： 先对快中子减速，然后对减速了的慢中子捕获。先对快中子减速，然后对减速了的慢

52、中子捕获。 选用的屏蔽材料：选用的屏蔽材料： 减速剂：减速剂：低原子序数元素是理想的中子减速剂，低原子序数元素是理想的中子减速剂， 因此，含氢丰富的水、塑料和石蜡是通用的中子因此，含氢丰富的水、塑料和石蜡是通用的中子屏蔽材料。屏蔽材料。86材料名称材料名称含氢原子数含氢原子数/cm3特点特点水水6.71022慢化效果好、缺乏结构慢化效果好、缺乏结构性能，灌注在水门、水性能，灌注在水门、水箱屏蔽体内，避免破裂。箱屏蔽体内，避免破裂。石蜡石蜡8.151022价格便宜、容易成型，但结价格便宜、容易成型，但结构性能差，怕火易燃，对构性能差，怕火易燃，对的防护性能很差，配合使用的防护性能很差，配合使用聚

53、乙烯聚乙烯8.31022含氢丰富，易于加工成型，含氢丰富，易于加工成型，但温度高时容易软化，易燃。但温度高时容易软化，易燃。常和其他结构材料配合使用常和其他结构材料配合使用混凝土混凝土较多的重元素较多的重元素较多的轻元素较多的轻元素一定数量的水分一定数量的水分即可防护中子又防护即可防护中子又防护射线射线具有良好的结构性能，较好具有良好的结构性能，较好的建筑材料，价格便宜、多的建筑材料，价格便宜、多用作固定的屏蔽体。用作固定的屏蔽体。 常用常用中子中子屏蔽材料屏蔽材料87 中子射线中子射线的屏蔽防护（续）的屏蔽防护（续） 选用的屏蔽材料：选用的屏蔽材料： 吸收剂：吸收剂：要求在捕获吸收中子时，不

54、仅要求吸收截面大，要求在捕获吸收中子时，不仅要求吸收截面大，而且要求放射出来的射线能量小，而且容易被阻挡、被吸收。而且要求放射出来的射线能量小，而且容易被阻挡、被吸收。因此，锂、硼、氢是较好的吸收剂。因此，锂、硼、氢是较好的吸收剂。 核核 素素 释放释放光子的能量光子的能量锂锂很少很少硼硼0.47MeV氢氢较低较低, 2.2MeV88 中子射线中子射线的屏蔽防护（续）的屏蔽防护（续） 选用的屏蔽材料：选用的屏蔽材料： 注意事项：注意事项：中子捕获反应可能产生高能量的中子捕获反应可能产生高能量的射射线，线，必须考虑对其必须考虑对其射线的屏蔽射线的屏蔽。Fe-586MeV89推荐的屏蔽材料小结推荐

55、的屏蔽材料小结辐射类型辐射类型推荐的屏蔽材料推荐的屏蔽材料射线射线不需要不需要低能量低能量射线射线不需要不需要高能量高能量射线射线外层铅包裹，内层为有机玻璃外层铅包裹，内层为有机玻璃X射线和射线和射线射线混凝土、铅和铁混凝土、铅和铁中子射线中子射线混凝土、水、聚乙烯混凝土、水、聚乙烯掺硼酸的石蜡掺硼酸的石蜡90 任何电离辐射与空气相互作用，会任何电离辐射与空气相互作用，会产生某些有产生某些有害的气体害的气体，例如臭氧、氮氧化物。，例如臭氧、氮氧化物。 受到高能带电粒子束、中子束或高能光子束照受到高能带电粒子束、中子束或高能光子束照射的物质射的物质( (包括空气和灰尘包括空气和灰尘) )还可能被

56、诱发还可能被诱发感生感生放射性放射性。 除了注意外照射的辐射防护，还须除了注意外照射的辐射防护，还须采取相应的采取相应的其它措施其它措施( (如通风如通风) )，用以防止内照射、有害气，用以防止内照射、有害气体及其它有害因素对人体的损害。体及其它有害因素对人体的损害。（3）屏蔽防护（续）屏蔽防护（续）91 管理控制是防止或减少外照射危害的方法之一管理控制是防止或减少外照射危害的方法之一 对工作区域进行分区：对工作区域进行分区：控制区和监督区控制区和监督区 每个分区要每个分区要放置明显的标志放置明显的标志 对工作人员和管理者进行放射防护对工作人员和管理者进行放射防护培训培训 工作程序要综合考虑时间、距离和屏蔽工作程序要综合考虑时间、距离和屏蔽 辐射安全审核制度辐射安全审核制度 对个人剂量和工作场所剂量对个人剂量和工作场所剂量建立调查水平建立调查水平（4）管理控制）管理控制92根据年剂量率进行分区根据年剂量率进行分区 Sv/h分分 区区平均剂量率平均剂量率控制区控制区15监督区监督区2.5 1593电离辐射标志电离辐射标志电离辐射警告标志电离辐射警告标志IA