游离辐射之特性

1、游離輻射之特性、應用及防護第一章認識輻射p2第二章放射性同位素的應用p4第三章輻射偵測與人員劑量量測原理p4第四章輻射防護概念與輻射屏蔽之認識p6第五章輻射意外傷害及急救處理p9第六章游離輻射防護相關法規簡介p12 謝 玲 鈴 編 第一章認識輻射1.1前言 輻射是一種能量的發射和轉移。它的型態可以是電磁波（如：X光、射線、UV、可見光、無線電波），也可能是粒子（如：粒子，粒子）。而游離輻射具有高能量的輻射，它對生物和人體會造成傷害，所以從事有關游離輻射工作的人員，都必須對游離輻射有所認識，才可以運用自如，同時也可以避免可能造成的傷害。本章內容包括原子與原子核、游離輻射的特性、輻射劑量與單位之認

2、識，為研究輻射之基礎。1.2 游離輻射與非游離輻射1.2.1 游離輻射：當原子中的電子，自輻射獲得的能量，大於原子核對它的束縛能量，電子就會離開原子而射出，使原來呈中性的原子，變為一帶正電（少掉一個電子的原子本身）和一帶負電（射出的電子）的離子對（ion pair），此即稱為游離（ionization）。能造成游離作用的輻射稱為游離輻射（ionizing radiation）。非游離輻射：如電子自輻射所獲得的能量，不足以使電子離開原子核的束縛，此即為非游離輻射。能使一般物質產生游離的能量大概是，所以就以作為游輻射與非游離輻射的分界點。目前常使用之放射性物質均屬游離輻射。種類：32P,45Ca,

3、 60C0。1.3 游離輻射的性質粒子型游離輻射粒子型游離輻射，除了天然或人為方法產生的、之外，還有由人工產生的中子（n）、正電子（e+ ）、質子（p）、氘核（D）、氚核（T ），以及其它帶電或不帶電質子和反跳原子等等。下面我們來談談一些常見粒子型游離輻射的性質。(A)帶電粒子（，）：能使物質的原子游離（電子脫離原子成為一對正負離子）。使原子游離的本領遠較為大，但穿透力卻比小的多，一張紙即可把擋住。如放射的核種在我們身體外面，當然也穿不過我們皮膚的表皮，所以不會構成體外危害。但如果發射的核種侵入人體內，因其所發射的射程短，破壞力強，將造成嚴重局部傷害，所以必須注意核種的體內傷害。粒子之體內危害

4、雖較輕微，但卻會構成體外皮膚的傷害。(B)中子：不帶電，不會直接使物質游離。但正因其不帶電，不會受阻於原子電場，故極易進入原子核內與其起核反應。電磁波型游離輻射 電磁波輻射純粹是一種能量。在游離輻射範圍內，只有射線和射線是電磁波型。此兩者具有相同性質，只是來源不同而已，是原子核放射的，則是由原子核外所產生的。1.4 輻射的單位(1) 放射度（活性）：專用單位居里（），新國際單位貝克（） 為輻射活性單位，係放射性物質每秒的蛻變數。(2) 曝露：專用單位侖琴(Roentgen,R)，新國際單位庫侖公斤 為或曝露量之單位，係使一立方公分的空氣游離後產生一靜電單位的電量所需的輻射場強度。(3) 吸收劑

5、量：專用單位雷得（），新國際單位戈雷（） 係每克物質吸收爾格的能量稱為一雷得，或每公斤物質吸收焦耳的能量稱為一戈雷。(4) 等效劑量：專用單位侖目（），新國際單位西弗（） 係吸收劑量與射質因數（）的乘積，可表示人體受傷害的程度。輻射種類,n(中子)Q20112.310第二章 放射性同位素的應用2.1 14C放射性定年法之應用2.2醫學上的應用2.3食品工業應用第三章 輻射偵測與人員劑量量測原理輻射是無色、無味、無聲的，人類的感官不能直接反應得知輻射的存在，因此必須以儀器來偵測與度量。通常這些儀器是利用輻射與物質作用，產生電、光、化學或熱量反應，再以這些反應的結果配合輻射度量學理的定義來決定輻射

6、的質與量。故輻射偵檢器即焉一種轉化器，能將入射的輻射能轉變成另一種可以指示或度量的能量形態。3.1輻射偵測輻射和物質發生作用後會產生離子對、閃爍光或電子電洞等現象，這些作用後的產物經過收集、放大及處理，最後出顯示器顯示出來即為輻射偵測的基本方式。基本上儀器安排下圖所示。任何輻射偵測儀器除了須具備偵檢器以外，另需具備放大與顯示功能的有關儀具。 目前使用最普遍的偵檢器可分為三種，即: (一)充氣式偵檢器。 (二)閃爍偵檢器。 (三)半導體偵檢器。3.2手提輻射偵檢器之選擇1方盒型。 2手槍型。 3釣桿型。3.3 人員劑量計 熱發光劑量計(TLD)、口袋式小型劑量器第四章 輻射防護概念與輻射屏蔽之認

7、識4.1人員輻射防護人員輻射防護，可分為體外曝露與體內曝露。人體接受自體外放射源的曝露照射稱為體外曝露。如人體接受自稍遠處，穿透力強的高能量照射，則會造成該人全身曝露。當放射源距人體相當近時，則只有人體的局部遭受輻射曝露。前者稱為全身曝露，後者稱為局部曝露。又如及輻射線等穿透力較小者只會照射身體表面局部。當放射核種攝入人體內而使體內受輻射照射時稱為體內曝露。4.1.2 體外輻射防護的原則 (1) 時間(time)：時間係指受曝露的時間儘可能縮短，任何涉及游離輻射的操作，事先要作充份的準備，必要時要作模擬操作，以減少受曝露的機會。 (2) 屏蔽(shield)：屏蔽係指加屏蔽體，屏蔽可用鋁或壓克

8、力，屏蔽則用鉛。 (3) 距離(distance)：劑量與距離的平方成反比，即距離輻射源越遠越安全。 (4) 蛻變(decay):如時間允許，可俟其輻射強度自然衰變減弱後再進行工作。4.1.3 體內輻射防護四原則 (1) 儘量避免攝入輻射物質。 (2) 減少吸收：如有攝入放射性物質之可能時，應大量服用流質液體，藉以充份稀釋，減少吸收。 (3) 增加排泄：使用泄藥、催吐劑或利尿劑。 (4) 防止污染發生。4.1.4 自我防護 (1) 飲食:輻射工作區內禁止飲食。 (2) 抽煙：抽煙前應洗手偵檢，輻射工作區內不得吸煙。 (3) 洗手：從事輻射工作後即應洗手並經偵檢，未洗手前不得直接使用電話或任意觸

9、摸物品。 (4) 傷口：皮膚有傷口時要特別注意放射性物質的侵入。4.1.5 目前原子能委員會規定輻射工作人員劑量限度（毫西弗,mSv）受照射之身體器官一季一年全身之有效等效劑量眼球水晶體之等效劑量150其它個別器官或組織之等效劑量500 說明：為管制機率性效應，劑量限度係以有效等效劑量表示。為防止非機率性效應，劑量限度係以等效劑量表示。4.2輻射屏蔽，粒子輻射源：中子輻射源：X-射線及伽瑪射線： 常用屏蔽材料- 鉛 鋼板 水泥 天然鈾（depleted uranium） 伽瑪射線屏蔽計算公式- x = 0 e-x 註： 伽瑪射線通量 直線衰減係數 x = 屏蔽厚度第五章 輻射意外傷害及急救處理

10、5.1游離輻射的傷害 游離輻射的傷害效應分為兩類：機率性效應（Stochastic effects）、確定效應(Determinatic)5.1.1 機率性效應（Stochastic effects）：此類傷害效應發生機會率與所受輻射劑量成正比例的函數關係：即接受的劑量越高，則傷害發生的機率性越大。但效應的嚴重程度與劑量無關，且無下限劑量，即不論所接受的輻射劑量多低，都有發生傷害效應的機會，只是發生的機率較低而已。如輻射照射引發的癌症及遺傳疾病皆屬此類效應。5.1.2：確定效應(Determinatic)：此類效應傷害的嚴重性與所受輻射劑量有正比例函數關係，且有下限劑量，即所接受輻射劑量低於某

11、下限，則此類效應造成身體傷害的嚴重性可忽略不計。若接受劑量大於低限劑量，則傷害效應就會發生，且劑量越大傷害效應也越嚴重。例如由輻射照射引發的眼球白內障，皮膚紅腫，或因生殖細胞受損而造成不孕症等，皆屬此類效應。因生物個體體質及生理狀況的差異，有時使此類效應的下限劑量，個體間的差異十分懸殊。5.2游離輻射對細胞的效應5.2.1直接效應：細胞分子受輻射的游離或激發作用而導致分子鍵的斷裂，使整個細胞受到破壞。5.2.2間接效應：輻射游離或激發細胞內或環境中的水分子而產生了自由基或2 2等中間產物，這些化性活潑的中間產物與細胞上重要的分子起作用而造成細胞的傷害。由於細胞中水分子較多，因此游離輻射對細胞的

12、作用，間接作用佔主要部分。5.3游離輻射造成之細胞傷害 細胞受到輻射曝露後，受損害的細胞可能有下列反應：延遲細胞的正常循環及修補作用，經過一段時間後恢復正常。 受損細胞失去分裂繁殖的能力，最後死亡消失。 受損細胞不正常分裂繁殖，生殖細胞遺傳物質改變而影響後代，體細胞不正常繁殖形成癌瘤。 輻射能量很高時，受照射細胞會立即腫脹破裂。5.4輻射對人體的傷害輻射對人體的傷害是從事輻射工作人員所必須瞭解的，其傷害的情形或嚴重程度與暴露方式有關。在保健物理方面所關心的兩種暴露方式是：（1）單純的意外暴露，在短時間內，受到很高的輻射劑量，稱此為急性暴露，通常會在暴露後很短的時間內，產生輻射生物效應；（2）長

13、期、低強度之過量暴露，稱為連續性或慢性暴露，這種過量暴露的結果可能要經過好幾年才會顯現出來，此通常是由於錯誤或不當的輻射防護。5.5 輻射傷害之急救處理5.5.1 人員受傷之急救處理 嚴重傷患的急救 出血患者 Ü立刻止血,保護傷口不受污染 預防休克 (保暖,心理安慰,合宜姿勢) 灼燙傷,骨折等傷害處理 立即送醫 Ü 通知醫院輻射型態, 曝露時間,污染程度5.5.2人員受放射性污染的清除 急救人員需著防護衣,使用防護設備及減少曝露時間 迅速通知輻射安全專業人員 大量清水沖洗, 擦乾後應偵測有無殘留放射性污染 (需注意除污技巧) 身體污染完全清除 Þ敷上皮膚霜 使用過

14、的衣物,毛巾Þ放射廢料處理 污染區的水,食物Þ不可食用不可在污染區內吸煙 第六章游離輻射防護相關法規簡介92年1月30日原能會發布，92年2月1日實施，共二十條第一條本標準依游離輻射防護法第五條規定訂定之。第二條本標準用詞定義如下：一、核種：指原子之種類，由核內之中子數、質子數及核之能態區分之。二、曝露：指人體受游離輻射照射或接觸、攝入放射性物質之過程。三、體外曝露：指游離輻射由體外照射於身體之曝露。四、體內曝露：指由侵入體內之放射性物質所產生之曝露。五、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。每秒自發衰變一次為一貝克。六、中子通量率：指

15、單位時間內通過單位球截面積之中子數目。七、劑量：指物質吸收輻射之能量。（一）吸收劑量：指單位質量物質接受輻射之平均能量。吸收劑量之單位為戈雷。一公斤質量接受一焦耳能量為一戈雷。（二）等效劑量：指人體器官或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。用於輻射防護之射質因數，見附表一、附表二。（三）深部等效劑量：適用於包括頭部、身體軀幹、手肘以上手臂、膝蓋以上腿部等部位之全身體外曝露，指其一公分深處之等效劑量。（四）淺部等效劑量：適用於皮膚或四肢之體外曝露，指七公分深處組織之等效劑量。（五）眼球等效劑量：適用於眼球水晶體之體外曝露，指三公分深處組織之等效劑量。（六）有效等效劑量：指人體受

16、照射之各器官或組織之平均等效劑量與其加權因數乘積之總和。加權因數見附表三。（七）約定等效劑量：指單次攝入放射性物質於體內後，對某一器官或組織在五十年內將累積之等效劑量。（八）約定有效等效劑量：指體內受曝露器官或組織之約定等效劑量與其加權因數乘積之和。（九）集體劑量：指特定人口曝露於某輻射源，群體所受劑量之總和，單位為人西弗。八、參考人：指用於輻射防護評估目的，由國際放射防護委員會提出，代表人體與生理學特性之總合。九、年攝入限度：指參考人在一年內攝入某一放射性核種而導致五十毫西弗之約定有效等效劑量或任一器官或組織五百毫西弗之約定等效劑量，上述兩者之較小值。十、推定空氣濃度：為某一放射性核種之推定

17、值，指該放射性核種在每一立方公尺空氣中之濃度。參考人在輕微體力之活動中，於一年中呼吸此濃度之空氣二千小時，將導致年攝入限度。十一、輻射之健康效應區分如下：(一) 機率效應：指其發生機率與所受劑量大小成比例增 加，而與嚴重程度無關，此種效應之發生無劑量之低限值。(二) 非機率效應：指其嚴重程度與所受劑量大小成比例 增加，此種效應之劑量低限值可能存在。十二、年：指連續之十二個月，自一月一日起算。十三、合理抑低：指盡一切合理之努力，以維持輻射曝露在實際上遠低於本標準之劑量限度。其要點為：(一) 須與原許可之活動相符合。(二) 須考慮技術現狀、改善公共衛生及安全之經濟效益 以及社會與社會經濟因素。(三

18、) 須為公共之利益而利用輻射。十四、關鍵群體：指公眾中具代表性之人群，對一已知射源或一群射源，其曝露相當均勻，且此群體成員劑量為最高者。十五、輻射工作場所：指設施經營者規劃進行輻射作業之場所。第三條 本標準所稱個人劑量，指個人接受體外曝露與體內曝露所造成劑量之總和，不包括由背景輻射曝露及醫療曝露所產生之劑量。體外曝露與體內曝露所造成劑量合併計算之方式，由主管機關公告之。第四條輻射示警標誌如下圖所示，圖底為黃色，三葉形為紫紅色，圖內為內圈半徑。為輻射防護需要，若以醒目蝕刻或壓印而成之輻射示警標誌標示輻射源或輻射源之容器，或處於高溫情況下，且內含放射性物質之設備組件，其標誌底色及三葉形符號之顏色，

19、得不受前項規定之限制。示警標誌應視需要於標誌上或其附近醒目位置提供適當之示警內容。第五條 為防止非機率效應損害之發生及抑低機率效應之發生率，以達成輻射劑量限制之目的，輻射作業應符合下列各款之規定：一、利益須超過其代價。二、考慮經濟與社會因素後，一切曝露應合理抑低。三、個人劑量不得超過本標準之規定值。為管制機率效應，劑量限度係以有效等效劑量表示。為防止非機率效應，劑量限度係以等效劑量表示。第六條輻射工作人員職業曝露之劑量限度，依下列之規定：一、每連續五年週期之有效等效劑量不得超過一百毫西弗。且任何單一年內之有效等效劑量不得超過五十毫西弗。二、眼球水晶體之等效劑量於一年內不得超過一百五十毫西弗。三

20、、皮膚或四肢之等效劑量於一年內不得超過五百毫西弗。前項第一款所稱之週期，應自本標準生效之日起算，每連續五年為一週期。第七條 輻射工作人員之劑量經度量或計算符合下列規定者，視為不超過個人劑量限度：一、每連續五年週期內之深部等效劑量與一百毫西弗之比值，加上此五年週期內各攝入放射性核種活度與其二倍年攝入限度比值之總和不大於一。且任何單一年內，深部等效劑量與五十毫西弗之比值及各攝入放射性核種活度與其年攝入限度比值之總和不大於一。二、眼球等效劑量於一年內不得超過一百五十毫西弗。三、淺部等效劑量於一年內不得超過五百毫西弗。供管制體內曝露用之年攝入限度與參考用之推定空氣濃度，見附表四之第四、五、六欄。第一項

21、各款之數學表示公式，見附表五。第八條 特別情形之輻射作業，經評估採取任何可能合理抑低措施後，其對輻射工作人員之職業曝露如無法符合第六條第一項第一款規定者，雇主與設施經營者經輻射工作人員同意後，應於輻射作業前檢具下列資料向主管機關申請審查，經許可後，於准許之條件內不受第六條第一項第一款規定之限制：一、輻射作業內容、場所、期間及輻射工作人員名冊。二、可能之最大個人有效等效劑量、集體劑量及其評估模式。三、已評估之合理抑低措施。四、載有同意接受劑量數值之輻射工作人員同意書。五、具體詳細之輻射防護計畫。前項作業並應符合下列規定：一、雇主與設施經營者應事先將可能遭遇之風險及作業中應採取之預防措施告知參與作

22、業之輻射工作人員。二、非有正當理由且經輻射工作人員同意，雇主或設施經營者不得以超過第六條第一項第一款規定之職業曝露限度為由，排除其參與日常工作或調整其職務。三、所接受之劑量，應載入個人之劑量紀錄，並應與一般曝露之劑量分別記錄。第九條十六歲至十八歲接受輻射作業教學或工作訓練者，其個人劑量限度，依下列之規定：一、一年內之有效等效劑量不得超過六毫西弗。二、眼球水晶體之等效劑量於一年內不得超過五十毫西弗。三、皮膚或四肢之等效劑量於一年內不得超過一百五十毫西弗。第十條 雇主於接獲女性輻射工作人員告知懷孕後，應即檢討其工作條件，以確保妊娠期間胚胎或胎兒所受之曝露符合第十一條一般人之劑量限度。對告知懷孕之女

23、性輻射工作人員，其腹部表面之等效劑量於剩餘妊娠期間不超過一毫西弗，且攝入體內之放射性核種不超過年攝入限度之百分之二，視為不超過前項胎兒之劑量限度。第十一條一般人之劑量限度，依下列之規定：一、一年內之有效等效劑量不得超過一毫西弗。二、眼球水晶體之等效劑量於一年內不得超過十五毫西弗。三、皮膚之等效劑量於一年內不得超過五十毫西弗。前項劑量限度適用於人口中之關鍵群體。第十二條設施經營者於規劃、設計及進行輻射作業時，對一般人造成之劑量，應符合前條一般人之劑量限度。設施經營者得以下列兩款之一方式證明其輻射作業符合前條一般人之劑量限度：一、以度量或模式計算關鍵群體中個人所接受之劑量，符合前條之劑量限度。二、由含放射性物質之廢氣或廢水之排放，造成輻射工作場所邊界之空氣中及水中之放射性核種濃度不超過附表四第七欄、第八欄所定之濃度；且對輻射工作場所外地區中一般人體外曝露造成之劑量，於一小時內不超過·二毫西弗，一年內不超過·五毫西弗。第十三條含放射性物質之廢水應符合下列各款之規定，始得排入污水下水道：一、放射性物質須為可溶於水中者。二、每月排