辐射及其安全防护

辐射及其安全防护本章内容辐射伤害及其安全防护2非电离辐射的安全防护3电离辐射1第2页,共38页，2024年2月25日，星期天概述辐射是自然界中的一种普遍现象：1、来自太阳的红外辐射、紫外辐射；这种辐射经过大气层、特别是臭氧层的吸收和阻挡，对人类已影响不大，但也会构成一定危害；2、来自宇宙空间的宇宙射线、γ射线；有时会对人类的活动（如通讯）产生影响；3、地壳中各种放射性元素产生的本底辐射；局部地区会超标，如广东阳江地区；4、人类活动产生的各种电磁波辐射；如各类无线电信号、家用微波炉、电磁灶等；第3页,共38页，2024年2月25日，星期天电离辐射也称为放射性辐射，能引起物质电离的辐射我国放射性辐射危害的概况：从行业来看，放射性危害主要是核工业的铀矿开采、加工、提纯等生产过程；实际的危害面要远远大于这些——许多不是开采铀的矿山，如金属矿、煤矿、化工建材矿等，也有严重的放射性辐射危害的问题；第一节电离辐射第4页,共38页，2024年2月25日，星期天矿山井下的放射性辐射危害主要是氡的危害；氡是由放射性元素镭衰变产生的自然界唯一的天然放射性惰性气体，无色无味。氡在空气中的氡原子的衰变产物被称为氡子体，为金属粒子。氡对人的危害是一个缓慢过程，没有专用的仪器很难发现它的存在，直到1924年，人类才第一次用仪器测出井下空气中氡的浓度；在一些非铀矿山出现严重的矿工肺癌后才开始重视的第一节电离辐射第5页,共38页，2024年2月25日，星期天云南个旧锡矿和湖南的香花岭锡矿，是我国受放射性辐射危害最严重的矿井；个旧锡矿，3000多人死于肺癌，超过总人数的5％，高发病率持续多年；当时冶金部曾对所属的矿山进行过调查，井下氡的浓度超过国家卫生标准的矿山多达1/3，平均浓度是国标允许浓度的51.3倍，局部地区超过上百倍，受害人数可想而知；煤矿也有伴生铀的可能，如新疆；案例第6页,共38页，2024年2月25日，星期天放射性衰变及其种类自然界中有一些元素的原子核能自发地发生变化，这类元素称为放射性元素；放射性元素的原子核是不稳定的，可由一种元素的原子核蜕变曾另一种元素的原子核，同时释放出某种射线，这种现象称为放射性衰变；衰变及辐射第7页,共38页，2024年2月25日，星期天放射性衰变及其种类根据衰变时释放的射线不同，放射性衰变可分为α衰变和β衰变两种；可释放出α射线、β射线或γ射线；

对人体造成伤害的机理和能力是不同的；防范措施也有一定的差异；衰变及辐射第8页,共38页，2024年2月25日，星期天不稳定的核自发地放出α粒子而变成另一种核叫α衰变；α粒子是带正电的高能粒子（氦原子核），由两个中子和两个质子组成，带两个正电荷；1、α衰变衰变及辐射第9页,共38页，2024年2月25日，星期天α射线的低穿透性α粒子流即α射线也即α辐射，它在穿过介质后迅速失去能量，不能穿透很远；在空气中的射程只有几厘米，一张薄纸就能挡住它；α射线特点电离能力强（4～8MeV），穿透能力差，主要是内照射伤害；α射线的强电离作用它所到之处很容易引起电离，这种强电离作用对人体内组织的破坏能力很大，长期作用能引起组织伤害甚至导致癌症的发生；第10页,共38页，2024年2月25日，星期天2、β衰变β衰变时放出的β粒子实际上就是电子；衰变及辐射β射线特点电离能力比α射线小(0.01～4MeV)；穿透能力比α射线强，能穿透皮肤组织约1cm深，一旦进入体内引起的放射性危害更大；β粒子能被体外衣服消减或阻挡，一张几毫米厚的铝箔可完全将其阻挡，防护上较为容易；第11页,共38页，2024年2月25日，星期天3、γ射线γ射线是伴随α、β衰变放出的一种波长很短的电磁波，即上面公式中的E；γ射线具有很强的穿透力；γ射线特点穿透能力强，能轻易穿透人的身体，对人体造成危害；1m以上厚度的混凝土能有效地阻挡γ射线；电离能力弱，主要是外照射伤害；衰变及辐射第12页,共38页，2024年2月25日，星期天4、X射线1895年11月8日发现；X射线是带电粒子与物质交互作用产生的高能光量子；应用：成千上万台X射线机在日常中被运用于医学和工业上；X射线也被用于癌症治疗中破坏癌变细胞；X射线是人造辐射的最大来源；衰变及辐射第13页,共38页，2024年2月25日，星期天λ表示某种放射性元素在单位时间内可能发生衰变的几率；λ值越大则表明该种放射性元素越不稳定；对某一种放射性元素，λ是一个常量，它不受外界物理的或化学的作用而改变；单位为S－1；辐射单位1、衰变常数λ衰变及辐射第14页,共38页，2024年2月25日，星期天例如，在1013个镭原子中每秒钟将会有138个原子发生衰变，即相当于每个镭原子每秒有1.38×10－11发生衰变的可能，即镭的衰变常数λ＝1.38×10－11s－1；氡原子的衰变常数λ为2.1×10－6s－1，表明在107个氡原子中每秒钟将会有21个原子衰变；放射性元素氡的不稳定程度远大于镭；衰变及辐射第15页,共38页，2024年2月25日，星期天放射性原子核数因衰变而减少到原来一半所需的时间叫半衰期，记作T1/2；2、平均寿命τ＝1／λ3、半衰期T1／2例如：U238半衰期是4.51×109年，Th232的半衰期是1.39×1010年，Po212的半衰期只有3.0×10－7

秒（稍纵即逝）；衰变及辐射第16页,共38页，2024年2月25日，星期天电离辐射能引起细胞化学平衡的改变，某些改变会引起癌变；电离辐射还能引起体内细胞中遗传物质DNA的损伤，这种影响甚至可能传到下一代，导致新生一代畸形，先天性白血病等；在大剂量辐射的照射下，也可能在几小时或几天内引起病变，直至死亡；切尔诺贝利核泄漏事故第二节辐射伤害及其安全防护第17页,共38页，2024年2月25日，星期天外照射主要是指γ射线的辐射；只有当工作场所有足够数量的放射性物质及放射性强度时才构成对人的外照射危害；放射性物质的开采、加工、提纯、贮存等工作场所，γ辐射可能达到危险的强度，外照射强度很大，应加强监测和防护工作；在各种各样的放射性事故中，γ辐射可能达到危险的强度，根据吸收剂量多少，外照射伤害可分为急性和慢性两种；2.1外照射的伤害及防护第二节辐射伤害及其安全防护第18页,共38页，2024年2月25日，星期天急性外照射放射病——是短时间内大剂量电离辐射作用于人体而引起的全身性疾病；一次照射超过1Gy，就可引起此病；发生：大剂量的照射一般由事故或是特别的医疗过程所造成；战时的原子武器袭击造成的核辐射和沾染区的放射辐射都可引起此病；平时的核反应堆及放射治疗设备的意外事故也会引起；1、急性外照射放射病第二节辐射伤害及其安全防护第19页,共38页，2024年2月25日，星期天危害：大剂量的急性照射能引起立即损伤，并产生慢性损伤；如大面积出血、细菌感染、贫血、内分泌失调等，后期效应可能引起白内障、癌症、DNA变异；极端剂量能在很短的时间内导致死亡；分类：造血型肠型脑型（广岛、长崎）第二节辐射伤害及其安全防护第20页,共38页，2024年2月25日，星期天2、慢性外照射放射病慢性外照射放射病——长时间，超剂量（卫生标准）的射线体外照射引起的疾病；机体在较长时间内，受到超剂量的X射线、γ射线或中子的体外照射，当累积剂量达一定时，将引起慢性放射性全身症状；第二节辐射伤害及其安全防护第21页,共38页，2024年2月25日，星期天特点：并不造成立即伤害，而是可能变成非正常细胞，甚至发展为癌变细胞，最终导致癌症发病率大大增加；（潜伏期长）例如，因小剂量照射引起的白血病，从受照到发病的潜伏期约为二年，肿瘤潜伏期为五年；可能受害人员：从事放射性透视工作的医护人员；核能工业的有关人员；第二节辐射伤害及其安全防护第22页,共38页，2024年2月25日，星期天最重要的预防方法是避免累计剂量和瞬时照射剂量超过标准（表6-1）；1960年制订的《放射性工作卫生防护暂行规定》；1974年新的国家标准《放射防护规定》(GBJ-8-74)；1978年卫生部制定的《医用诊断X线卫生防护规定(试行)》；3、外照射的防护第二节辐射伤害及其安全防护第23页,共38页，2024年2月25日，星期天外辐射的防护措施：时间防护（如轮班）距离防护（如遥控）屏蔽防护防γ射线和X射线——铅、铁、水泥、砖、石、铅玻璃等；防β射线——铝、玻璃、有机玻璃等；防中子辐射——石腊、硼酸、水等；第二节辐射伤害及其安全防护第24页,共38页，2024年2月25日，星期天7.3辐射伤害及其安全防护内照射——主要指吸入具有辐射能的放射性微粒后，在体内对组织、器官施加的辐射；氡及氡子体当空气中的氡随着呼吸进入肺部时，如果在此期间没有发生衰变，氡将和氮气一样随着呼气排出体外，对人体无任何影响；一旦在肺部发生了衰变，氡的后面四代子体由于寿命很短将在短时间内迅速衰变，这些进入深部呼吸道的氡子体，在衰变过程中放出射程只有几厘米的α射线．人体内部组织长期接受α辐射，将导致细胞的变异，最常见的就是诱发矿工职业性肺癌；2.2内照射的伤害及防护第二节辐射伤害及其安全防护第25页,共38页，2024年2月25日，星期天氡子体是离子态的原子微粒，但它有很强的附着能力，能牢固地粘附在任何物体的表面，如巷道壁、矿石及粉尘的表面上，当工人吸入粉尘时也同时吸入了氡子体；一般发病期限约为连续在井下工作十年以上；我国云南个旧锡矿和湖南香花岭锡矿发病率高达500人／(十万人·年)以上，为世所罕见；氡子体的最大容许浓度为保护工人身体健康，《放射性防护规定》要求：(1)矿井工作场所氡在空气中的最大允许浓度3.7Bq／L；(2)氡子体α潜能浓度，矿山工作场所应不超过0.3工作水平(WL)或6.4×lO－6J／m3；2.2内照射的伤害及防护第26页,共38页，2024年2月25日，星期天内照射的防护方法内照射伤害问题仅限于铀矿和超标的非铀矿山，是矿山安全卫生工作的重点；(1)通风排氡是最有效、最基本的预防方法。注意“风龄”；(2)局部净化（净化器）(3)加强个人防护口罩、工作服、靴子、手套等；工作后的淋浴更衣；第27页,共38页，2024年2月25日，星期天(4)在氡气高析出率的矿山，应采取多种措施降低岩壁和矿石的氡析出量如在矿壁上喷涂偏氯乙烯塑料膜、乳液薄膜等；及时密闭采空区和废旧巷道是老矿井防氡的关键措施；(5)防尘内照射的防护方法第28页,共38页，2024年2月25日，星期天非电离辐射——泛指电磁波的辐射；包括从波长为105m的无线电长波到波长为10－14m的宇宙射线等一系列波长不同的无线电波、微波、红外线、可见光线、紫外线、X射线及宇宙射线；在工程防护上具有实际意义的是紫外线、红外线和无线电波的高频波段三种类型；3.1紫外线的安全防护紫外线对人的伤害主要是人的眼角膜和人体皮肤；紫外线伤害眼角膜可引起羞光眼炎、角膜白斑伤害、流泪、结膜充血、疼痛、睫状肌抽搐等；第三节非电离辐射的安全防护第29页,共38页，2024年2月25日，星期天皮肤伤害主要引起红疹、红斑、水疱，严重可有表皮坏死和脱皮，有时有头疼、眩晕、体温升高等全身症状；过度的紫外线暴露能引起皮肤损伤，表现为晒伤、色素沉着、光变态反应以及皮肤癌等；防护措施工业上防护紫外线的危害，应重点对电焊、弧焊等作业进行防护；①作业时必须使用防护面盾和防护眼镜，不带防护或防护镜片不合要求进行电焊作业很容易造成眼睛伤害，并快就会出现症状；②电弧焊作业要设置防护屏障，防止非作业人员进入电焊作业区而受到伤害；第30页,共38页，2024年2月25日，星期天③加强宣传教育，让人们知道其危害性，非作业人员严禁进入作业区，更不要用裸眼观看电焊作业；物体温度达到1200℃以上时，光谱中可出现紫外线，温度越高，波长越短，强度越大；冶炼、切割金属、电焊均可使眼睛受到紫外线伤害；电光性眼炎（职业病的一种）就是紫外线造成的伤害；电焊车间应采用黑色墙壁减少辐射的反射；对日光中的紫外线防护较为容易，应穿着合适的衣服，加强个人防护；在海面、水面、雪地和沙漠的强烈日照下，也要加强对眼睛的防护，如雪盲；第31页,共38页，2024年2月25日，星期天红外线的量子能量仅1.5eV左右，不能对生物组织形成电离和光化学反应，生物作用主要是热效应；红外线对皮肤损伤表现为热红斑；伤害先是灼痛，严重时可导致皮肤烧伤；对眼角膜的伤害是可引起不可逆性角膜浑浊；对红外线的防护重点是防止对眼的伤害；接触高温作业的工人，眼睛白内障的发病率奇高，即为红外线所伤害；3.2红外线的安全防护第三节非电离辐射的安全防护第32页,共38页，2024年2月25日，星期天接触范围：在工业中使用的高频波段，按其作用性质可区分为两类：一类是中长波段的电磁场用于对导体及半导体进行感应加热，包括淬火、熔炼及高频焊接等，频率一般为200～800kHz；另一类是利用短波对非导体进行介质加热，多用于塑料制品的热合、棉纱木材的干燥、橡胶硫化等，频率一般在10～40MHz；3.3微波的安全防护第三节非电离辐射的安全防护第33页,共38页，2024年2月25日，星期天微波用于无线电测位、导航、天文学、气象学及核物理方面；微波还有加热快、均匀等优点，广泛用于粮食干燥、杀虫等方面；接触范围：第34页,共38页，2024年2月25日，星期天危害：较大强度的无线电波对机体的主要作用是引起中枢神经系统的机能障碍，表现为神经衰弱症候群；头昏、无力、白天瞌睡、晚上失眠、多梦、记忆力减退等常见的症状，还可有情绪不稳定、多汗、脱发，消瘦等症状；除神经衰弱外，较具特征的是植物神经