电离辐射剂量与防护

1、电离辐射剂量与防护课件第1页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五 电离辐射防护学第八章 辐射对人体的影响和防护标准 之第一章 辐射对人体的影响 第2页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五一、辐射生物反应的演变过程 第3页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五作用机理第4页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五直接作用：射线被生物物质所吸收时，直接和细胞关键的靶超作用，靶的原子被电离或激发从而启动一系列的事件导致生物改变。间接作用：射线在细胞内可能和另一个原子或分子相互作用产生自由基，它们可以扩散到达靶并造成损伤。 第5页，共31页，2

2、022年，5月20日，7点6分，星期五电离辐射对生物大分子的电离作用是产生辐射生物效应的基础第6页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五第7页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五DNADNA由两条螺旋排列的核苷酸链组成，核苷酸含有： 脱氧核糖 磷酸（P） 硷基：腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C）第8页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五基因突变和染色体畸变遗传物质DNA发生可遗传的变异称为突变(mutation)。引起突变的物质诱变剂(mutagen) 物理诱变剂电离辐射 化学诱变剂某些环境污染物辐射引起的DNA损伤伴有染色体

3、数目或结构的异常时，称为染色体畸变(chromosome aberration)。数目异常：单体型、三体型结构异常：断片、双着丝粒体、着丝粒环、倒位、易位等第9页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五单链断裂： DNA损伤与修复（分子水平）双链断裂： 错误修复C可以实现无差错 修复第10页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五细胞死亡和细胞变异间期死亡：大剂量照射时，处于分裂间期的细胞核遭到破坏 立即死亡增殖性死亡：照射后，有丝分裂受到抑制，细胞增殖时死亡 受照一段时间后死亡细胞变异：受照后没有发生细胞死亡 出现错误修复 错误信息传给后代第11页，共31页，2022

4、年，5月20日，7点6分，星期五细胞死亡细胞变异体细胞生殖细胞体细胞生殖细胞功能障碍不孕肿瘤遗传效应确定性效应多细胞死亡导致随机性效应单一细胞变异导致分子水平DNA损伤细胞水平临床症状效应第12页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五二、影响辐射生物学作用的因素 包括：物理与辐射有关 生物与机体有关1、物理因素（与辐射有关） （1）辐射类型 、 （电离密度，穿透能力） 在其它情况相同的条件下，就、射线引起的辐射危害程度而言， 外照射： 内照射：第13页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五（2）剂量率及分次照射 D一定， 上升，生物效应越显著； D一定，一次急性照射

5、，生物效应较（与分次照射比）显著； 分次照射，次数越多，间隔时间越长，所得生物效应越小。（3）照射部位和面积 人体各器官对敏感性有差异，不同器官受损伤后对整个人体带来的影响也不尽相同。照射剂量相同，受照面积愈大，产生的效应也愈大。 第14页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五（4）照射的几何条件 外照射情况下，人体内的剂量分布受入射辐射的角分布，空间分布以及辐射能谱的影响，并且还与人体受照射时的姿态及其在辐射场内的取向有关。 （5）体内放射性核素特性 进入体内的放射性核素的种类、数量，它们的理化性质，在体内沉积部位以及在相关部位滞留的时间等都与内照射情况下的生物效应有关。 第1

6、5页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五2、生物因数（1）辐射敏感性 在照射条件完全一致的情况下，细胞、组织器官或个体对辐射作用反映的强弱或其迅速程度。 判断标准很多，例如：死亡率、形态、功能或遗传等方面的改变等。（2）不同生物种系的辐射敏感性 种系的演化程度越高，机体结构越复杂，其对辐射的敏感性越高。 表 使不同种系的生物死亡50%所需的X、r射线的吸收剂量值LD50生物种系人猴大鼠鸡龟大肠杆菌病毒LD50(Gy)4.06.07.07.1515.0056.002*104第16页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五（3）个体不同发育阶段的辐射敏感性第17页，共3

7、1页，2022年，5月20日，7点6分，星期五表 胚胎在子宫内受照后可能发生的畸形受照时间（妊娠周数）0-44-1111-1616-2030畸形类型流产很少畸形多数系统严重畸形小头症智力异常生长延迟很少有小头症和智力低下等很少有严重的解剖学缺陷可能有功能障碍第18页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五（4）不同细胞、组织或器官的辐射敏感性 人体内繁殖能力越强，代谢越活跃，分化程度越低的细胞对辐射越敏感。 以照射后组织的形态变化作为敏感程度指标，人体组织可分为： 高度敏感：淋巴组织、胸腺、骨髓、性腺、胚胎、胃肠等；中毒敏感：感官器官、内皮细胞、肾、肝、肺等；轻度敏感：中枢神经系统

8、、内分泌腺、心脏；不敏感区：肌肉组织、软组织和骨组织、结缔组织。第19页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五三、剂量效应关系1、随机性效应和确定性效应 随机性效应：效应发生的几率与剂量大小有关，效应后果的严重程度与所收受剂量没有关系。 特点： （1）对于低LET、剂量低于几Gy范围内这类效应剂量的响应关系有： 第20页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五 （2）防护水平下，把随机性效应发生的几率与剂量的关系简化地假设为“线性”、“无阈”。优点：a. 尽可能安全的慎重做法 b. P=aD满足线性叠加。缺点：势必导致应尽可能降低剂量水平的结论。第21页，共31页，2

9、022年，5月20日，7点6分，星期五 确定性效应：有“阈值的效应，受到的剂量大于阈值，该效应就发生。 特点： （1）效应严重程度与所收的剂量大小有关，D越高，后果越严重。第22页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五 （2）效应剂量阈值是相当大的，在正常情况下一般不可能达到这种水平，只有在大的放射性事故下才可能发生。 （3）确定性效应的剂量阈值 表 确定性效应的剂量阈值组织与效应单次照射阈值（Sv）多次照射的累积剂量的阈值（Sv）睾丸精子减少永久性不育0.153.5无意义无意义卵巢永久性不育2.5-6.06.0眼晶体混浊视力障碍0.5-2.05.05.08.0骨髓血细胞暂时减少

10、致死性再生不良0.51.5无意义无意义第23页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五2、躯体效应和遗传效应急性躯体效应 躯体效应：由辐照引起的显现在受照者本人身上的有害效应。 急性躯体效应：短时间内受到大剂量照射的受照者身上显现的有害效应，属确定性效应。 遗传效应和远期效应 遗传效应：由辐照引起的显现在受照着后代身上缺陷（效应），是一种随机性效应。 辐射的远期效应：一种需要经过很长时间潜伏期才能显现在受照者身上的效应，是一种随机性效应。 第24页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五四、短期大剂量外照射引起的辐射损伤（全身性、全局性） 1、全身性辐射损伤：是指机体全

11、身受到均匀或不均匀照射后出现的急性放射病，多数由意外的核事故、核战争造成。 2、局部性辐射损伤：是指机体某一器官或组织受到外照射是出现的某种损伤。 急性放射病骨髓型放射病（110Gy)肠型放射病(1050Gy)脑型放射性(50Gy)D增加方向第25页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五急性放射病症状与剂量的关系: 剂量(Gy) 症 状0.10.51.01.53-57-10染色体变化末梢血中淋巴细胞减少10%的人恶心，呕吐死亡阈值LD50/60天(造血器官死亡)LD100/60天(消化器官死亡)第26页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五 对造血组织影响细胞类型

12、正常值 减少阈值(Gy)白细胞 3500-1000 0.5红细胞 (400-500)104 1.0血小板 20 104 1.0血细胞寿命淋巴细胞 3-4天红细胞 120天血小板 8-9天第27页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五五、长期小剂量照射对人体健康的影响 特点：潜伏期长，效应出现较晚，发生几率低，有属于随机性效应的，也有属于确定性效应的。 第28页，共31页，2022年，5月20日，7点6分，星期五 生殖系统的影响不孕的阈值(Gy): 1次急性照射 慢性照射 一时性不孕 0.15 0.4/年 永久性不孕 3.5-6 2.0/年男性 1次急性照射 慢性照射 一时性不孕 0.65 1.5 0.4/年 永久性不孕 2.5-6 0.2/年女性第29页，共31页，2022年，5