实验室安全教育-20091022-同位素室

同位素实验室

安全教育第一部分

同位素实验的安全规范

一、实验室资质：二、实验室规章制度。第1条

放射性同位素的订购、登记、保管。1．放射性同位素的订购必需具备《辐射安全许可证》。2．学校具备放射性同位素使用资质的专门单位负责全校放射性同位素的订购、保管和使用登记。3．严禁将放射性同位素与易燃、易爆、腐蚀性物品储存在同一场所，储存场所必须采取有效的防火、防盗、防泄漏等安全防护措施，并有专人负责保管。4．严禁将各类放射自显影的感光材料、自显影的标本与放射性物质保存在同一实验室。5．电离辐射警示标志使用在保存放射性同位素包括存放放射性废物的场所应悬挂专用电离辐射标志，高活区域必须安装防护安全联锁及报警装置或工作信号。

第2条

放射性同位素的使用1．放射性同位素的使用必须在上级部门批准认可的具有资质的实验室进行，实验核医学楼设有各类放射性同位素实验的专用实验室。各实验室实行责任人制，由专业技术人员提供技术指导。2．放射性同位素实验室必需严格按相应标准进行建设，包括高活性区（标记实验、放射性核素发生器存放）、低活性区、β、γ射线实验室、体外分析实验室、放射自显影实验室、教学实验室、仪器测量室等，各类放射性实验必须在相应实验室进行3．放射性同位素的实验室使用操作规程①工作期间必须穿着工作服，戴手套等，在相应的防护条件下操作；②放射性核素操作需在盛有吸水纸的托盘上进行；③使用挥发性试剂要在通风橱内进行；④操作不同放射性核素在相应的实验室内进行；⑤实验过程中不得在无关实验室间随意走动；⑥严禁在实验室内饮水、进食、吸烟、任何口吸法操作或鼻嗅放射性制剂；⑦穿戴工作手套切勿触碰与实验无关的物件，防止污染；⑧发生放射性污染要及时向实验室责任人报告，并及时清理去污；⑨严格区分放射性与非放射性用具及设备，不得将不同污染器皿放置同一清洁池内；⑩实验完毕，清理实验用品，处理放射性废物，清除放射性污染。第3条

放射性专用仪器的使用1．放射性专用仪器设备的使用由专职技术人员负责。2、各类放射性样本的制备处理必需严格按相关程序。第4条

放射性同位素实验人员的基本要求1．专职放射性工作人员必需通过考核取得国家卫生部颁发的放射性工作上岗证。2．其他需进行放射性同位素实验的人员必需进行放射性同位素使用的基本知识培训、考核并具备良好的健康条件。第5条

放射性同位素实验卫生防护1．放射性同位素实验在符合防护要求的专门实验室和专用工作台进行。2．常用个人防护用品包括工作服、工作帽、防护手套、口罩、袖套、工作鞋及防护眼镜。3．严格遵守实验室操作规程，合理使用防护设备。4．皮肤暴露部位伤口未愈者，应暂不从事开放源操作。5．连续从事放射性操作1个月以上者应配带个人剂量仪。6．定期检查制度。7．表面放射性污染的清除。第6条

放射性同位素废物处理1．放射性废物的分类根据半衰期长短、毒性大小、废物性状（固体、液体、气体），不同废物要严格区分处理。2．长半衰期放射性废物要在指定单位和地点存放，严禁将放射性废物如闪烁液、实验动物尸体和排泄物等倾倒在下水道或丢弃。3．短半衰期放射性废物，如32P、51Cr、131I、125I、45Ca等的固体、液体、动物尸体等可在贮存8~10个半衰期后按一般废物处理。4．长半衰期废物或毒性大的放射性废物，如3H、14C、等不论是固体或液体如闪烁液或动物尸体（动物尸体应先用福尔马林固定）都必须用容器密封、作好标记置于废物贮存室保管，由专业放射性废物处理机构定期清运处理。第二部分

同位素基础知识

一、电离辐射基础知识原子是物质组成基本要素，包括原子能核和核外电子；电子在核外按规律成层排列；每个电子在各自的壳层轨道上运行，具有一定的能量，越靠近原子核的电子能量越低，受原子核的束缚力越大；原子核中的核子(质子、中子等)在核力作用下，紧密地结合在一起，原子核分裂需要很大的功，原子核一旦分裂，则能释放巨大能量，即核能。原子组成示意图（一）元素，同位素（稳定和不稳定），核素，同质异能素原子核状态决定原子的特性———————————————————————名称质子数中子数能态m实例———————————————————————元素相同不同不同I———————————————————————同位素相同不同不同125I与131I核素相同相同相同125I或131I同质异能素相同相同不同113mIn与113In（二）原子核稳定性与放射性原子核稳定三要素1质子数小于832P:N=1~1.543能态：基态核素按其稳定程度分为：稳定性核素和放射性核素。核自发的按一定规律发生变化，放出粒子和能量，形成新的核素，称为放射性衰变（核衰变），该特性称为放射性。放射能的来源，单位ev，特征：连续固定值（三）核衰变的方式核衰变的方式、速率、射线的种类及能量等都是每种核素固有的物理特征，不受周围环境如温度、压强、PH等影响。但仍遵循能量守恒、质量守恒、动量守恒等自然界普遍遵循的守恒规律。最常见的四种衰变方式：

衰变-衰变

+衰变电子俘获衰变1衰变原子核自发发射粒子变成另一种核素。实质：是高速运动的氦原子核核内质子数过多的重核核素Z>82衰变后生成的子核质量数减少4，原子序数减少2。2-衰变实质：由核内产生向外发射的负电子。核内中子相对过多，一个中子变为一个质子和一个电子,同时产生一个反中微子的过程。3

+衰变核内中子数相对缺少，核内一个质子变为一个中子，同时释放出一个中微子和一个正电子的过程。4电子俘获衰变缺中子的核从核外电子俘获一个轨道电子，使核内一个质子变为中子同时放出中微子，俘获多发生在K层。产生的空位由处于较高能量的壳层电子填补，多余的能量以标识X线形式释放或使更外层的电子成为自由电子（俄歇电子）。由于壳层电子的变化，子核产生特征X射线（补缺）或俄歇电子（能量传给另一电子），它们均来自核外次级辐射。5γ跃迁和同质异能跃迁衰变过程中，子核受激发，当回到基态时伴生γ光子，若能量转给外层电子时，形成并伴发内转换电子。核衰变过程比较复杂，对于放射性核素的单个核而言，只能以一种形式进行衰变，但对大量的原子可以以一种方式进行衰变，如32P，也可以以几种方式进行，但他们之间的比例是一定的，如64Cu，β-衰变占31%，β

+衰变占15%，Ec占54%。（四）衰变规律1.符合统计学规律每种核素具有各自的特征参数。λ：衰变常数核在单位时间内发生衰变的几率。T1/2半衰期指放射性核素到一半时所需的时间。T1/2=Ln2/λ=0.639/λλ=0.693/T1/2

N=N0e-λt有效半衰期：λE=λ+λbλ

（五）常用放射性单位1活度：单位时间内衰变的次数，旧的单位Ci，dps,dpm新的单位Bq1Ci=3.7X1010dps=3.7X1010

Bq=37GBq1uCi=37KBq1mCi=37MBqBq相同只表示它们在单位时间内核衰变数相同（速度），并不表示每次发射的粒子种类或数相同也不涉及引起粒子的能量或生物效应。2比活度S.A单位质量放射性物质的活度。1、元素中某种核素的比活度MBq/mg理论比活度：A（理论）=λ×N2、标记化合物中某种核素的比活度MBq/mmol。（六）射线与物质的相互作用1带电粒子与物质的作用：电离激发吸收散射轫致辐射湮没辐射契仑科夫辐射2γ射线与物质的相互作用：光电效应，康普顿效应，电子对生成。γ射线通过物质时产生的效应，部分能量转移给次级电子，部分能量给低能光子（如散射光子，特征X线），其中次级电子的能量只有一部分使物质电离和激发，另一部分以轫致辐射形式释放，只有用于电离和激发的能量才能真正被物质吸收。二放射性测量（一）测量的目的：定性定量定位（二）依据：射线与物质的相互作用，，各种射线与物质间都具有相同的机理——能量传递，都能引起相同的结果，即使物质电离和激发，但它们相互作用的形式和过程不同。（三）固体闪烁探测器1结构：探头电子学分析加工记录探头（探测器）：主要为闪烁体，将辐射能转换为光能，分为无机晶体（医学上多用NaI，γ射线测量）,有机晶体和塑料闪烁体（多β射线测量）。NaIPM放大——脉冲分析——计数微机处理2影响测量效率的因素①几何位置：即源与探测器间的相对位置②样品体积：容器的形状，性状③射线的能量：γ射线

能量愈高穿透力愈强，产生光子几率低，计数效率低。④本底：宇宙射线、环境中的天然放射性、仪器的热电子和元件的天然放射性、仪器污染、测量场所周围的放射性。⑤仪器效率。（四）液体闪烁测量技术1、概念:是将样品分散均匀地溶解或悬浮于液体闪烁体内或吸附于固体无机物上浸没于液体内，样品和闪烁液充分接触，测量几何条件近4∏的测量方法。2、用途：主要用于

-射线测量，现在也可用于其它射线测量。3、闪烁液和测量瓶：闪烁液主要由有机溶剂和闪烁体组成，有的闪烁液要加助溶剂和添加剂，目的是增加常溶水性和提高测量效率溶剂

烷基苯类溶剂甲苯和二甲苯应用最为广泛，因它们具有较高能量传递效率，价廉易得。一般溶剂(醚类溶剂)醚类溶剂能量传递效率比烷基苯类差。闪烁剂闪烁剂的基本作用是从受激溶剂分子中吸收能量，在退激时发射特征光谱的光子。有第一闪烁剂和第二闪烁剂。测量瓶一般由玻璃和塑料制成4、样品的测量方法分均相和非均相测量。均相测量指样品溶解于闪烁液中以真溶液形式测量非均相测量指测量瓶中有两个相系，闪烁体和样品各存在于一相中，又可分为固相测量和乳状液测量。测量仪器介绍613γ计数器Micbeta液体闪烁计数器WALLAC1414液闪仪

三、放射防护防护依据：中华人民共和国国家标准（GB18871-2002）

《电离辐射防护与辐射安全基本标准》本标准适用于：实践、源、照射、干预。本标准特点：1、涵盖面广，实用性强。2、既与国际接轨又有中国特色。3、把电离辐射防护与辐射源安全并重。4、放射防护技术要求和管理要求并重。电离辐射来源天然辐射照射宇宙射线地球辐射增加的天然照射人工辐射照射医用(最大的人工照射)军事应用核电站工农业应用科研其他辐射对机体的影响变化：机体对辐射产生的轻微改变，可能有害，可能无害损伤：改变达到有害程度，人感受不到损害：临床可观察到有害效应，如躯体效应、遗传效应等危害：不仅仅有害于个人，还有害于群体及后代（一）常用辐射量1、照射量(X)：表示γ或X射线在单位质量（)空气中释放出的所有次级电子被完全阻止时，所产生的同一种符号离子的总电荷(dQ)。X=dQ/dm单位是库仑每千克（C/KG）。旧的单位是伦琴（R）1R=2.58×10-4C·Kg-1照射量仅适用于10Kev—3Mev范围内γ或X射线照射空气，不能用于其它射线和靶物质。照射量率（dX)：单位时间内照射量的增量。单位库仑每千克秒或伦·秒-12、吸收剂量（D）是受于单位质量物质（或被单位质量物质吸收）的任何致电离辐射的平均能量。D=dE/dmdE吸收的辐射能。单位：戈瑞（Gy）J·Kg-1旧的单位为拉德(rad)1Gy=100rad。单位时间内的吸收剂量为吸收剂量率戈瑞·秒-1空气辐射场中γ或X射线照射量换算成吸收剂量DD=33.84X3、比释动能（K）：不带电致电离粒子与物质相互作用时，在单位质量的物质中产生的带电粒子的初始动能的总和。用于计算辐射场量，推断生物组织中某点的吸收剂量和计算中子吸收剂量，其单位和吸收剂量相同。4、当量剂量（HT，R):吸收剂量与辐射权重因数（WR）的乘积。HT，R=DT，R·WR其中HT，R为R类辐射在组织功器官T中所致的当量剂量；DT，R为R在组织功器官T中所致的平均吸收剂量；WR为R类辐射的辐射权重因数。主要是说明当不同类型辐射作用同一生物体时，虽然吸收剂量相同但生物效应却不相同单位：实际和吸收剂量一样，为了区别另起名为—希沃特Sv5、有效剂量（E）：全身受到均匀或不均匀照射时，考虑各器官敏感性后的当量剂量（HT，R）加权平均值。是针对不同器官或组织对辐射的敏感程度不同提出的概念，用人体器官或组织的组织权重因数（WT）来换算。单位也是希沃特Sv

6、待积当量剂量与待积有效剂量：待积当量剂量进入人体内的放射性物质造成体内照射的一个物理量。待积有效剂量

待积当量剂量与相应的权重因数乘积，累积所涉及的器官和组织。人类受照有效剂量(mSv)（二）辐射生物学效应的产生和发展机理1、原发反应期：直接作用和间接作用。2、继发反应期：生物大分子受损及机体修复破坏导致诸如DNA链断裂，氢链破坏等，蛋白质分子重要侧链变化﹑活性丧失，代谢变化，染色体损伤，细胞损伤，直至整体发病，严重时可导致机体死亡。电离辐射生物学效应

辐射生物效应:

研究辐射能量在生物体内传递所引起的变化和反应。核心问题是辐射量-效应关系。

辐射量是专用的物理量。不同概念的剂量，单位不同。效应的特点：

1辐射作用时间极短（10-18~10-16秒），但其效应的发生和发展持续相当长。效应在机体内呈链锁反应，具有潜伏期（效应累积）。

2低能量高效应(有体内辐射量-效的加强机制）。

3辐射效应十分广泛，效应呈现特殊性和多样性。

3、影响生物学效应的主要因素：1、辐射种类：α射线内照射；β射线外照射引起皮肤表层损伤，内照射也可引起明显生物效应；γ外照射引起严重损伤。2、辐射剂量和剂量率。3、照射次数和照射部位。4、照射方式与照射面积。5、生物种系的放射敏感性。6、不同组织、器官、和细胞的敏感性。不同剂量X、γ射线全身受照对人体损伤剂量Gy损伤程度<0.25无明显病变0.25～0.5可恢复的机能变化0.5～1.0机能、血液变化，无临床症象1.0～10各类骨髓型急性放射病(部分死亡)10～50肠、脑性型急性放射病(全部死亡)辐射敏感组织性腺：主要遗传影响，性腺自身辐射敏感性并不高，辐射致生殖细胞肿瘤未见报导。红骨髓：>0.5Sv/a照射，主要诱发白血病。骨：主要骨表面上皮细胞，骨本身对辐射并不敏感。肺：辐射致肺癌主要源于内照射(Rn,Pu)，外照射致肺癌概率与白血病类似。甲状腺：辐射致癌几率较高，癌症死亡率较低，预防及治疗较为有效。乳腺：育龄妇女乳腺辐射敏感性较高，致癌几率高出白血病数倍。皮肤：辐射致癌率较低，大剂量照射后易于形成肤色、结构变化。眼晶体：晶体浑浊是不可逆变化。4、对机体的损伤效应类型确定性效应：效应的发生存在剂量阈值，效应的严重程度与剂量有关的一类辐射效应。细胞死亡。如照射后的白细胞减少、白内障、皮肤红斑脱毛等。随机性效应：效应的发生不存在剂量阈值，发生几率与剂量成正比，严重程度与剂量无关的一类辐射效应。修复变异。如遗传效应和辐射诱发癌变等

（三）辐射防护1、目的：从既要保护从事辐射工作人员和人类的健康，又要允许有利于人类文明发展所必需的伴有辐射的活动出发，制定了各种防护措施及允许剂量限值。2、原则：放射实践正当化；放射防护最优化；个人剂量限值。3、基本措施：射线是可防的,但措施必须合理1外照射防护：合理缩短接触时间；增大人与辐射源的间距；合理采用屏蔽；安全运输和贮存放射源。2内照射防护：阻止核素进入体内；围堵隔离防止扩散；除污保洁防止污染；讲求个人卫生。4、医疗照射指导水平。5、实验室设计要求，工作场所分为控制区、监督区和非限制区。6、核医学的安全操作规程。包括操作规则、操作注意事项、个人防护、用具要求、除污保洁、废物处理等。

0.010.1110100(纳米)1101001000（毫米）0.010.11101001000（微米）电子线紫外线X线γ线可见光线红外线微波电波电磁波长不同射线的穿透能力电离辐射标识第三部分

同位素在基础医学中的应用

一、放射性核素示踪技术(一)、概念：利用放射性核素及其标记化合物作为示踪剂，引入待研究的系统（整体、离体）内，追踪、观察该示踪剂的去向，利用辐射检测仪器进行定量或定位，以了解被标记物的运动转化规律。(二)特点：1、灵敏度高，可检测出10-14—10-18mol的放射性物质。2、可在生理状态下实验。3