辐射剂量与防护

第一章射线与物质的相互作用辐射:电磁辐射

电离辐射剂量（生物学效应）

剂量限值（不能谈辐射色变）确定性效应随机性效应辐射防护第一节带电粒子与物质的相互作用一．射线的分类和来源1.质子和中子质子（加速器加速）第一节带电粒子与物质的相互作用一．射线的分类和来源1.质子和中子质子（加速器加速）一．射线的分类和来源1.质子和中子中子：放射性同位素中子源:自发裂变中子源:

。

反应堆中子源(通量):加速器中子源（散裂中子源）：一．射线的分类和来源1.质子和中子中子：。

加速器中子源（散裂中子源）：一．射线的分类和来源1.质子和中子中子：。

加速器中子源（散裂中子源）：一．射线的分类和来源1.质子和中子中子：。

加速器中子源（散裂中子源）：一．射线的分类和来源1.质子和中子中子：反应中子发生器：离子源

高压电源

靶

离子束一．射线的分类和来源2.粒子和重离子粒子能量（衰变）通常在

（400多种核具有该放射性）如钍系铀系锕系3.电子一．射线的分类和来源放射性核素β衰变单能电子—加速器4.X射线韧致辐射原子壳层电子跃迁灯丝加热，发射电子→电子在高压场中加速→轰击钨靶→产生X射线3.电子一．射线的分类和来源放射性核素β衰变单能电子—加速器4.X射线X射线发生器一．射线的分类和来源5.γ射线伴随衰变和衰变二．带电粒子与物质的相互作用①带电粒子与靶原子的核外电子发生非弹性碰撞入射带电粒子与核外电子的非弹性碰撞引起的能量损失，是带电粒子穿过物质时的能量损失主要形式。又称电离损失或电子阻止。②带电粒子与靶原子核的非弹性碰撞韧致辐射—辐射损失入射粒子受到靶核库仑场的作用重核与靶核非弹性碰撞使靶核激发库仑激发（贡献小）1分类：③带电粒子与靶原子核的弹性碰撞（入射能量很低时，或质量很大时，才考虑该效应）④带电粒子与靶原子的核外电子的弹性碰撞（极低能量β粒子考虑该效应）带电粒子与靶原子核发生库仑相互作用而改变速度和方向，但不辐射光子，也不激发原子核，也称核阻止入射粒子将微小的一部分能量转移给靶原子的核外电子，但不足以改变电子的能量状态，二．带电粒子与物质的相互作用重带电粒子：二．带电粒子与物质的相互作用由上面讨论可知我们主要考虑前两种相互作用，下面我们就轻重入射粒子进行具体分析1．电离和激发与碰撞阻止本领靶物质原子数密度靶物质原子序数入射粒子电荷数入射粒子速度重带电粒子：二．带电粒子与物质的相互作用由上面讨论可知我们主要考虑前两种相互作用，下面我们就轻重入射粒子进行具体分析质量阻止本领(考虑密度因素)即重带电粒子：二．带电粒子与物质的相互作用由上面讨论可知我们主要考虑前两种相互作用，下面我们就轻重入射粒子进行具体分析入射粒子信息靶核信息轻带电粒子：二．带电粒子与物质的相互作用轫致辐射的份额—电子的能量—物质的原子序数—比例常数单能电子束β射线轻带电粒子：二．带电粒子与物质的相互作用靶物质质量数较大时及能量高时，辐射效应显现轻带电粒子：二．带电粒子与物质的相互作用轻带电粒子碰撞阻止本领与重带电粒子相同轻带电粒子需要考虑辐射阻止本领：—电子质量带电粒子的总阻止本领：二．带电粒子与物质的相互作用阻止本领的关系换算（重带电粒子）：初速度相同而种类不同的两种带电粒子1和2在同一物质中的阻止本领比可表示为：初速度相同的某一种带电粒子在两种不同物质的阻止本领比可表示为：一般情况下轻带电粒子非相对论：相对论：二．带电粒子与物质的相互作用由上面讨论可知我们主要考虑前两种相互作用，下面我们就轻重入射粒子进行具体分析三.带电粒子在物质中的射程从阻止本领可知单位路径损失能量，所以可通过损失的能量获取粒子经历的路径（连续

慢化近似射程）（从重粒子出发，近似直线）1α粒子的射程实测射程粒子计数率—距离曲线平均射程（0.5n处）外推射程最逗梯度外推1α粒子的射程经验公式射程（空气）射程换算α粒子在其它物质射程其他物质质量数空气射程其他物质密度三.带电粒子在物质中的射程2.β射线的射程单能窄束求和单能窄束实测β射线射程三.带电粒子在物质中的射程2.单能电子的射程曲线线性部分外推外推射程三.带电粒子在物质中的射程经验公式法求β射线射程3.β射线的射程例如强调：1经验公式对象为铝(Al)2射程为质量厚度，即3能量单位为MeV三.带电粒子在物质中的射程4.带电粒子射程换算的普适规律初速度相同而种类不同的两种带电粒子在同一种物质的射程比初速度相同的某一种带电粒子在两种不同物质的射程比α粒子射程换算采用前面讨论的经验公式三.带电粒子在物质中的射程四.比电离比电离：带电粒子在单位路径长度上产生的

离子对数电离能图1-4重带电粒子比电离与射程的关系平均比电离对于β射线，E<2MeV，有注意E的单位：MeV第二节X、γ射线与物质的相互作用引入：带电粒子损失能量特点，逐步损失—射程

下面讨论不带粒子，主要是电磁辐射和中子

首先是电磁辐射一、射线与物质的相互作用过程（研究范围）有三种作用形式：光电效应、康普顿散射、电子对效应光电效应截面(k层)康普顿散射截面电子对效应截面n范围（1，3.5）光电效应总截面二、质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数2.1线衰减系数与质量衰减系数厚度单位体积原子数线衰减系数质量衰减系数对康普顿散射讨论：在低能区时，由于康普顿散射截面与能量无关，这样康普顿质量衰减系数与能量和物质均无关，而且在某一能区，康普顿占主导，因此在该能区，质量衰减系数基本不变2.2线能量转移系数和质能转换系数指入射光子在物质中穿行单位距离时，由各种相互作用而转移给带电粒子的动能所占总入射光子能量的份额质能转移系数：线能量转移系数：特征X射线等特征X射线等释放的能量反冲电子的动能两个电子的静止能量2.3质能吸收系数：轫致辐射而损失的能量份额2.4混合物/化合物的质量衰减系数和质能吸收系数组成该物质元素的种类数第三节

中子与物质的相互作用中子不带电，与核外电子之间没有库仑相互作用，不能引起直接电离。中子主要是和原子核相互作用，产生能引起电离反应的次级带电粒子。中子和原子核的作用包括中子的慢化和中子的吸收两部分或者说两个阶段。引入：弹性和非弹性散射中子按能量分类划分1.非弹性散射：中子使核激发入射中的能量大于第一激发能级轻核的第一激发能级较高，而重核则第一激发能级较低

2.弹性散射：在能量低于第一激发能级后，将主要进行弹性散射来损失能量。由动量和能量守恒：：单次碰撞前后的中子能量：散射角：靶核原量

时慢化效果最好，在实际工作中，用轻元素慢化，常用水、石蜡、聚乙烯等材料3辐射俘获：靶物质吸收中子后，形成激发态的复合核，然后会退激放出射线但不放中子

辐射俘获截面与中子能量的关系：镉常作热中子的吸收剂和作反应堆的功率控制4、其他核反应4.1发射带电粒子的核反应入射中子与靶核形成激发态的复合核，复合核通过发射带电粒子的衰变而回到的基态探测中子放热转化为带电粒子的动能采用该原理的探测器：正比计数管、电离室、闪烁探测器4.2裂变反应许多重核只有入射中子能量大于某一个“阈值”后才能发生裂变，因此可通过一系列不同阈能的裂变元素来判断中子的能量。这叫“阈探测器”。4.2裂变反应许多重核只有入射中子能量大于某一个“阈值”后才能发生裂变，因此可通过一系列不同阈能的裂变元素来判断中子的能量。这叫“阈探测器”。中子的能量转移系数：当弹性散射时，有中子在弹性散射中给予原子核的动能中子与物质相互作用截面第二章辐射防护中常用的辐射量及单位一．度量放射性物质的单位及名称1．放射性活度（强度）（activity）2.比活度第一节描述辐射场的物理量和单位放射性核素的质量稳定物质的质量固体：气体：单位体积的放射性活度氡气1爱曼氡是唯一的自然界的天然放射性气体一．度量放射性物质的单位及名称3.放射性活度的另一个单位：克镭当量第一节描述辐射场的物理量和单位曾经是专门度量放射源放射性的活的一个单位

与一克同其衰变子体达到放射性平衡的镭标准点源的照射量率相同，则称该γ源的γ放射性活度为1克镭当量定义：不是一个有严格意义的表示放射性活度的单位二．辐射能量的单位1．电子伏eV2．焦尔三．粒子注量1．粒子注量的定义小球体的截面积进入小球体的粒子数

强调：包括各个方向2.粒子注量率

三．能注量球体截面积

进入球体的所有粒子能量的总和

位置能量方向时间

1．能注量定义强调：能量不包括静止质量

2．能量注量与粒子注量的关系

3．能量注量率

4．能量注量率与粒子注量率的关系

相关因素问题：物质受到辐射后，到底吸收了多少能量？辐射与物质相互作用系数辐射量剂量第二节吸收剂量一.吸收剂量（absorbeddese）及单位电离辐射授与某体积元的能量

某体积元的质量

（进入能量-离开能量）

+（释放能量）吸收剂量适用于各种辐射电离和任何受照物质

（J/kg）

单位Gy

专用单位拉德（rad）

二.吸收剂量率专用单位是拉德/秒

对于不带电的电离粒子，能量在物质中传递分两个步骤第一步：不带点的电离粒子将能量直接传递给带电电离粒子（转移过程）第二步：获得初始动能的带电粒子，在物质中引起电离、激发，最后被吸收（沉积过程）

描述上述第一步用的概念是比释动能

中子光子比释动能引入：第三节比释动能一.比释动能的定义和单位间接电离粒子在特定物质的体积元内，释放出来的所有次级带电粒子的初始动能的总和(包括轫致辐射

)

某体积元的质量单位为戈（Gy）

专用单位为拉德（rad）

二.比释动能率三.比释动能与粒子注量的关系单能辐射场：能注量为，释放的能量为—da面积内的辐射能量—da面积单位距离转移的能量—da面积dl内转移的能量—体积元三.比释动能与粒子注量的关系有谱分布的辐射场：比释动能因子我们已经了解了能量的转移，即不带电粒子能量转化为带电粒子能量，现在我们关心的是这些带电粒子的能量是如何被介质吸收的，是否被全部吸收，如果不全部吸收，是怎样损失的第四节导入四.比释动能与吸收剂量的关系4.1带电粒子平衡chargedparticleequilibrium

①在体积的边界到边界的距离等于或大于次级带电粒子在该物质中的最大射程②在周围辐射场是均匀的，即在的区域内辐射的强度和能谱恒定不变③介质对初级辐射质能吸收系数和对次级带电粒子阻止本领不变。4.2比释动能与吸收剂量的关系在带电粒子平衡条件下，内沉积了电离辐射在该体积中所释放出了的能量，是指产生的带电粒子完成了全部的相互作用。而在高能带电粒子与高原子序数物质相互作用时，会有韧致辐射损失能量。所以即使存在电子平衡，吸收剂量并不等于比释动能—为带电粒子能量转化为韧致辐射份额一般在之间，份额较少4.3比释动能和吸收剂量随穿过物质深度的变化关系比释动能：随着入射深度增加，粒子有明显衰减，则比释动能将随入射深度增加而不断减小吸收剂量：由于一开始处于浅层，所以开始一段深度是逐渐增加的，后来达到最大值，之后不断减小4.3比释动能和吸收剂量随穿过物质深度的变化关系同一深度，？释出的带电粒子主要是沿入射粒子方向发射，因此图中次级带电粒子在点损失的能量，一般起源于之首的点。因为点的比释动能比点的大，所以次级带电粒子在点被吸收的能量，比初始不带电粒子在点释放的能量要大。所以在准平衡状态下，同一点深度，。4.4射线的吸收剂量令对于同一种射线：在γ光子能量在，康普顿散射占主导这样质能吸收系数在该区域基本不变4.5中子的吸收剂量中子的吸收剂量与比释动能的关系为：—所求生物组织中任意一点的吸收剂量—探测器在组织相似物中同一点处测得的中子吸收剂量第四节照射量为了分析X射线或γ射线在空气中的电离效应，引入一个新的量—照射量。照射量的定义为这里需要强调，射线必须是X和γ射线，受辐射物质只能是空气为或辐射在空气中产生电离大小的物理量，其中不包括次级韧致辐射产生的电离。照射量依然要求带电粒子平衡一、照射量（exposure）及单位1．照射量的定义

—光子在空气中的比释动能。—为在空气中形成一对离子所消耗的平电离能

2．照射量的单位国际单位—库伦/千克（C/kg）专用单位是伦琴，简称伦，用R表示专用单位与国际单位的换算：在标准状态下，1立方厘米空气（质量为0.001293克）中释放出来的次级电子，在空气中产生的电量为1静电单位的正离子和负离子。1R对应的吸收剂量为令m表示组织或某物质,a表示空气令对于组织，一般二、照射（量）率exposurerate引入照射量率常数对于一个点源，其活度为A

,单位为Ci

以当这个当源为例那么在半径处的照射率与源的活度成正比，与距离的平方成反比为照射量率常数物理意义是距离1贝可或1居里的γ点源1米处，在单位时间内产生的照射量第五节

剂量当量及应用一、剂量当量doseequivalent在实际应用中，不同的生物体受到相同的吸收剂量照射，由于射线的种类、能量和照射条件不同，所产生的生物效应的严重程度和发生率也不同，为了统一表示各种射线对有机体的伤害，在辐射防护中引入了剂量当量概念。Q—品质因数或（Sv）剂量当量的专用单位名为雷姆（rem）

1雷姆

焦尔/千克Q—品质因数品质因数是按带电粒子在水中的传能线密度确定该表为1977年的26号出版物给出（某一点的描述）Q与RBE（RelativeBiologyEffective）相关RBE的定义：X射线（250keV）引起了某一生物效应所需剂量与所观察的辐射引起同一生物效应所需剂量的比值。RBE表达了在剂量相同时，不同种类的电量辐射所产生的某一特定效应的效率差别。对于具有谱分布的辐射，可以计算出在所关心的一点上的的有效平均值剂量当量的应用范围剂量当量主要用于实际的环境和个人监测，是一种运行实用量。不一定能代表辐射事故中遇到的高剂量及高剂量率下各类辐射的真实的相对生物效应系数，因而剂量当量不应当用来评价严重事故照射所引起的人体早期效应。剂量当量用以定义实用量，如：个人剂量当量(personaldoseequivalent)周围剂量当量(ambientdoseequivalent)定向剂量当量(directionaldoseequivalent)为了理解不同的剂量当量，引入ICRU球ICRU球（国际辐射单位和测量委员会球）：1976年ICRU提出了用于模拟人体躯干组织等效的球形体模，其直径为30cm，密度为，成分质量组成为76.2%O，10.1%H，11.1%C，2.6%N对于ICRV球，涉及两个辐射场：扩展各向辐射场；扩展辐射场扩展齐向辐射场：在所研究整个体积的均匀单向辐射场的注量和能量分布与实际辐射场这些量相同，单向平行的矢量标号、数量、长短与点实际辐射场相应的矢量标号、数量、长短相同扩展辐射场：再所研究的整个体积内，辐射的注量及其角度与能量分布同实际辐射场中参考点的这些量相同，如图所示。1234123412341234周围剂量当量

：辐射场中某点处的相应的扩展齐向场在ICRU球内对着齐向场中某点处的相应的扩展齐向场在ICRU球内对着齐向场半径上，深度d处所产生的剂量当量。对于强贯穿辐射推荐d=10mm，如图所示1234在实际测量中，可以让ICRU球的任一指定半径OA先对着某一方向的辐射接受辐射。（探测器只对从这一半径方向上的入射辐射有响应）。然后让ICRU绕P旋转。使OA接受另一方向上的入射辐射有相同的时间。如此继续下去，令OA接受所有方向的辐射（相同时间）。给出了人体在辐射场中的有效剂量估计值。定向剂量当量：用来测量弱贯穿辐射，也是用于估计皮肤当量剂量的量。相应于测量点处的扩展场在ICRU球内，指定方向的半径深度处产生的剂量当量。对弱贯穿辐射，推荐d=0.07mm，此时

记作

，代表角质层。当时，d相等，则周围剂量当量和定向剂量当量相等。当时，定向剂量当量小于周围剂量当量。个人剂量当量：a.深部个人剂量当量

：体表某一指定点下，与强贯穿辐射相应的那个深度d处的软组织剂量当量。推荐值为10mm。b.浅表个人剂量当量：体表某一指定点下，与弱贯穿辐射相应的那个深度处的软组织剂量当量,推荐值为0.07mm。

和可由一个佩带在人体表面，有相应厚度的组织材料覆盖的探测器测得。探测器必须先在适当的体模上进行刻度，对于佩带在躯干部位的探测器，就是用ICRU球当体模。个人监测和环境监测中测得的、、

、可分别作为相应照射条件下的人体有效剂量和皮肤当量剂量的估计。需要注意的是

有可能明显高估由佩戴在人体上的剂量计所测的的。特别是在辐射场是各向同性的情况下，这是因为的仪器响应是各向同性的。而

依赖于入射的角度。、

二.集体剂量当量（collectivedoseequivalent）剂量当量的衍生量三.剂量当量负担（doseequivalentcommitment）剂量当量负担是指某一特定群体平均每人的某一器官或组织，因某种长期持续照射的实践（如核爆炸的落下灰、核工厂排放的放射性废物等），而受到的剂量当量率在无限长的时间内的积分。是群体中的人数按剂量当量的微分分布四.有效剂量当量剂量当量的衍生量各种不同器官受照射引起的效应之和组织T中的平均剂量当量T受照射的危险度和全身均匀照射危险度之比摄入一定量的放射性核素产生的剂量负担：最大容许剂量负担：约定剂量当量（1977）待积有效剂量（1990）最大容许空气浓度下工作一年所摄入的放射性核素在此后50年内所产生的累积剂量:单次摄入放射性核素而对器官产生的终身累积剂量第六节当量剂量与有效剂量为了更好地体现剂量与RBE的关系，ICRP在1990年的第60号出版物中又建议一个新的量即当量剂量—以组织或器官（整体而非某一点）为分析对

象的量，这是当量剂量与剂量当量的一个重要

区别

—辐射权重因数，依据RBE确定的，R表示某一类辐射。

—

R类辐射在组织（或器官）T中所致的平均

吸收剂量。一.当量剂量当量剂量的单位名称与剂量当量相同，但两者不是同一个量二.集体当量剂量三.待积当量剂量四.有效剂量约定剂量当量有效剂量当量表示不同组织发生随机性效应的相对危险

度五.集体有效剂量集体有效剂量表示集体人群所受到的总有效剂量六.待积有效剂量为积分至时间时组织的待积当量剂量职业性人员的待积有效剂量给定组织权重因数组织权重因数统一为0.05七.剂量负担剂量负担适用于群体内外照射，这个群体可以是全世界人口，也可以是特定的人群或关键组。剂量负担定义为由于一规定事件（如一个单位量的实践，比如一年的实践）而产生的人均剂量率对无穷远时间的积分。第三章外照射剂量的计算第一节射线剂量的计算一、光子注量率与吸收剂量率的关系二、源活度与照射量率的关系三、毫克镭当量与照射率的关系区分空气和组织第二节X射线剂量的计算一、X射线的产生X射线管组成：阴极+阳极+聚焦器（真空玻璃壳内）阴极主要负责产生热电子，钨丝原子序数大，且很稳定，是理想的材料。电源为灯丝供电，使其灯丝温度达到2000℃以上，发射热电子高压电源给出一个电场，热电子在电场中被加速热电子在电场中被加速，然后打在阳极上。阳极为（靶铜+嵌入钨），铜导热。图3-1X射线管结构示意图被加速电子的最大能量等于管电压，所发射的X射线的最高能量也等于管电压。发射的X射线能量是连续的，在发射窗口常用Be、Al等材料的过滤片滤掉低能部分的X射线为管电流，管电压阳极靶材料的原子序数X射线管在单位时间内发出的连续X射线的全部能量X射线管的功耗为X射线管的转换效率：X射线管内高速运动的电子动能大部分转换为热能小结：X射线韧致辐射X射线（连续谱）——管电压特征X射线（分立谱）——靶材料、能级

X射线管除了轫致辐射产生连续谱X射线外，还有特征辐射（或叫标识辐射）。标识X射线的能量与管电压无关，只与靶材料有关二、X射线剂量的计算第三节带电粒子剂量的计算一、单能电子及β射线的注量率与吸收剂量率的关系对于单能的电子入射（带电粒子平衡一般不能满足）可认为碰撞的能量损失就是它的沉积能量。

β放射源的剂量计算一般比较复杂，一般采用经验公式计算，也可以平均能量的形式用单能电子的公式计算二、重带电粒子剂量的计算两种方法①质量阻止本领法②剂量换算因子法①不同粒子的阻止本领一般采用通过与质

子进行换算的方法获取重离子质子质量MMp能量E速度vvp当速度v=vp剂量计算②即每小时1毫雷姆所需的粒子注量率转换系数1Sv=100rem，即雷姆转化为希伏第四节

中子剂量的计算中子与人体组织中氢碳氧等原子核发生相互作用，对于的中子，主要发生弹性碰撞，组织内大约90%以上的剂量是这些元素的反冲核电离作用产生的，其中反冲质子的剂量达到70%~80%。在计算人体的吸收剂量时，首次碰撞的概念被用来描述反冲核能量沉积。快中子与氢核碰撞后，散射中子一般会逃逸出人体，在体内发生二次碰撞的机会较小。如一个5MeV中子穿透人体过程中，平均自由程为20cm，所以基本只出现一次碰撞反应。带电粒子平衡条件下，比释动能就约等于吸收剂量一、用比释动能计算二、用剂量换算因子计算

—当中子注量率为1时，剂量当量为

（某一能量）第四章

辐射的生物效应

第一节

细胞的辐射效应我们前面了解了剂量当量、当量剂量，其中都涉及射线的相对生物效应。即相同的吸收剂量，对同一组织的作用效果是不同的，换句话说，辐射的生物效应不同。传能线密度（水中）的差别是关键因素，即单位距离上射线损失的能量越多，阻止本领越大，品质因数越大。那又有一个问题，为什么单位距离上射线损失能量越大，生物效应就越大呢？导入：我们先来回顾一下细胞的功能，细胞的组成为：细胞核、细胞质、细胞膜、核膜，细胞核内含有染色体和核仁。一、细胞与DNA细胞质，是细胞的“工厂”。细胞质分解食物，并将之转化为能量和小分子，随后这些小分子又转化为供自己维持生存和繁衍所需的复杂分子。细胞核包含染色体。人类细胞通常有46个染色体，染色体由蛋白质和脱氧核糖核酸组成。脱氧核糖核酸就是DNA，DNA的基本组成单元是脱氧核苷酸（A—腺嘌呤，G—鸟嘌呤，C—胞嘧啶，T—胸腺嘧啶）细胞核含有细胞为执行自己的功能和进行自身繁殖素需要的所有信息脱氧核苷酸的结构为磷酸脱氧核糖含氢碱基碱基不同决定了核苷酸不同DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，双螺旋结构。不同的核苷酸之间是由脱氧核糖与磷酸由脂键相连。每一个碱基和另一个链的碱基之间都是互补的，因此，DNA复制也采用这种原则，只要有一个链是健康的，DNA就能恢复。某些DNA片段形成基因，我们知道０，１是计算机语言基础，而碱基（四种）就具备这种功能。两链的核苷酸之间，也就是双链的内测，碱基之间由氢键连接。二.辐射对细胞作用①直接作用的对象

普遍认为DNA是电离辐射作用主要的靶。因此当射线直接击中DNA分子，将会把能量沉积在DNA，引起其激发和电离。②间接作用在细胞的正常生活状态下，生物大分子存在

于大量水分子环境中，人体主要组成是水。

电离辐射生物效应的间接作用是主要的，间

接作用中辐射引起水分子的电离和激发②间接作用水化电子上面的这些反应过程并非分布于平均空间，是在很小的体积内，是成簇存在。

“簇”内自由基可发生重新组合反应（强氧化性）这些自由基业可能游离到“簇”外，与溶质分子发生反应

这些自由基和会对DNA造成损伤：通过自由基的间接作用，在最靠近DNA处由于水分子电离形成的自由基向DNA扩散，将能量转移给DNA，使该分子产生化学变化。抽氢→形成有机自由基加成→自由基加入有机键部位自由基的间接作用受到某些条件的影响，会起到增强或降低反应效果的作用①氧效应：辐射效应随周围介质中氧浓度增高而增加。可通过实验（氧效应、温度效应、防护效应、稀释效应）来说明间接作用的存在更加容易与DNA发生相互作用，破坏性更大在氧效应中存在一个概念叫氧增强比氧增强比：缺氧条件下引起一定效应所需辐射剂量与有氧条件下引起同样效应所需辐射剂量的比值。②温度效应：一定条件下，受照射系统的辐射效应，随周围温度升高而加重。主要原因是温度升高，自由基扩散加快。③防护效应：在受辐射系统中，由于其它物质存在，辐射对溶质的损伤降低。这是由于：水中的自由基非常活泼，且不具有专一性，故有2种以上分子溶质时都可与自由基反应。④稀释效应：实验表明，一定量的电离辐射在某

种溶液中产生的自由基数目是恒定的。如果作用是间接地，则失活分子数与浓度无关，因为作用是间接的，没直接作用在溶质的自由基也会间接使溶质受伤。所以当自由基数目确定条件下，浓度越高，则失活溶质分子的百分数随浓度升高而下降。自由基小结：辐射生物学效应发生过程中的直接作用和间接作用，只有在特定条件下才能加以区分。实际上活细胞受辐射损伤时，直接作用和间接作用是同时存在。在造成活细胞辐射损伤的研究中，两种作用是相辅相成的，我们前面说过，普遍认为DNA是电离辐射作用的靶。辐射生物效应是通过DNA损伤表现的，那DNA损伤有几种方式呢？1）碱基变化：①碱基环破坏②碱基脱落

③碱基替代

④形成嘧啶二聚体

碱基辐射敏感性：2）DNA单链断裂：磷酸二酯链断裂，脱氧核糖分子被破坏，碱基破坏或脱落等都可以引起一条核苷酸链断裂。（3）双链断裂。DNA两条链在同一处或相邻处断裂称为双链断裂。单链断裂，DNA能通过酶类物质自身修复，而双链断裂则难以修复，这是细胞死亡的主要原因。品质因数LET大，则在一个小的范围内，使双链同时断裂的概率增大，无法修复LET低，很可能只破坏了一个DNA链，而DNA可以进行修复，DNA再次恢复健康。（4）DNA交联

DNA分子受损伤后，在碱基之间或碱基与蛋白

质之间形成共价键。形成DNA-DNA交联和DNA-蛋白质交联（5）簇损伤DNA损伤不是均匀分布的，是成簇存在的，这是由于电离辐射通过细胞时能量沉积在径迹周围DNA修复按损伤修复机理分为回复修复、切除修复、重组修复、错配修复和SOS修复。a.切除修复在碱基切除修复过程中，由DNA糖基化酶去除损伤碱基，即按下列步骤：1.损伤碱基→DNA糖化酸将其去除2.受损的DNA链→DNA内切酶切割3糖—磷酸残基→磷酸二酯酶清除。4.最后由聚合酶以完整链为模板进行修复合成5.由连接酶连接缺口。b.重组修复1两条链同时受到损伤2单链损伤尚未修复时发生了复制，造成对于损伤位置的新链缺乏正确的模板需要重组酶系将另一段未受损伤的双链DNA移到损伤部位附近，提供正确模板进行重组c.SOS修复在正常的生理状况下许多基因处于抑制状态。一旦DNA受到损伤，便产生一种调控信号，解除对许多基因的控制，合成各种修复酶参与损伤的修复，DNA分子得以快速修复。修复活动结束后，损伤信号消失，有关基因关闭d.错配修复错配修复是细胞复制后的一种修复机制，具有维持DNA复制保真度，控制基因变异的作用核苷酸切除修复它专门用来修复在DNA复制中出现的新合成DNA链上的错配的碱基。这里一个关键点是如何避免将DNA链上正确的碱基切除？甲基化一旦复制信号开始出现，母链在开始DNA合成前的一小段时间内被甲基化。刚合成的DNA新链上的还未来得及甲基化一旦发现错配碱基，错配修复系统会根据“保存母链，修正子链”的原则，找出错误碱基所在的DNA链即把未甲基化的链切除，并以甲基化的链为模板进行修复合成d.回复修复针对DNA链上嘧啶二聚体的修复光复活酶与DNA链上嘧啶二聚体部位结合，然后受波长为260~380mm的近紫外线作用激活二聚体解聚，然后酶从DNA链上解离，DNA恢复正常结构。上面从DNA方面进行了讨论，那在细胞层面上，辐射效应如何呢？回顾细胞的分裂：有丝分裂和减数分裂有丝分裂：分裂周期的讨论分类周期最大特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。为整个有丝分裂作极为重要的关键准备，其时间为整个细胞分裂周期的90~95%。细胞分裂的不同阶段，辐射效应不同：在敏感性上：休眠期最小越活跃越危险。这一点在神经元细胞上可以体现出来，由于神经元细胞是不分裂的，所以辐射效应低辐射对于细胞的损伤（形态学方面的病理改变）（1）细胞核：肿胀、固缩、溶解、破裂（2）染色体畸变：，早期，染色体未复制，这时受到损伤，再复制会引起染色体（双）畸变，而在晚期和、期，染色体已复制为两个单体，这时损伤一般为染色单体畸变。（3）核膜的改变：肿胀，最后破裂。（4）形成巨核细胞：这是由于DNA分裂未受影响，细胞核分裂正常但细胞体不能分裂，形成巨核细胞细胞损伤程度：（1）致死性损伤

这类损伤严重不可修复（2）亚致死性损伤

可在几个小时修复，但再次亚致死性损伤照射

则成致死性损伤（3）潜在致死性损伤

这种损伤受照射后环境条件的影响，在一定

条件下可恢复。不同层次的修复：DNA分子水平细胞水平组织水平细胞死亡：间期死亡和增殖死亡（1）间期死亡：主要发生在非分裂或分裂能力有限、分裂缓慢的细胞。由于发生在第一次分裂之前，也叫非有丝分裂死亡小淋巴细胞处于分裂间期时小剂量照射就会死亡肝、肾、肌肉、神经元等细胞经大剂量照射后举例：（2）增殖死亡：细胞在一次分裂后或有限的几次分裂后就丧失分裂繁殖的能力，随后停止代谢活动和细胞功能而死亡，叫增殖死亡骨髓等增殖性细胞受到照射后发生增值死亡举例：由于这类细胞辐射死亡与有丝分裂、细胞分裂有联系，又叫有丝分裂死亡。这种死亡由于照射后若干小时死亡，又叫延迟死亡。生物效应与剂量关系：有阈效应、无阈效应无阈效应：在某一剂量值以下，这种效应不会发生。超过某一数值时，才会显现。即使剂量很小，这种效应也会发生，随着剂量加大，概率也逐渐增大。有阈效应：从病变的角度来讨论核辐射对于人的损伤：早期效应和远期效应1.辐射损伤的早期效应在急性照射之后几个小时到几周内出现的辐射损伤急性照射是受照一次或短时间内接受大剂量照射。急性照射导致：①细胞死亡②阻碍分裂或延迟分裂→细胞群减少1.1急性放射性病照射剂量要求急性放射性病的特点：1.辐射能作用时间短；2.损伤轻重取决于照射量；3.病理过程复杂，范围广泛；4.病程有明显分期：初期、反应期、假愈期、极期、恢复期骨髓型：（中度和重度）②假愈期①反应期：在数分钟至数小时出现，表现为神经分泌功能紊乱。乏力、恶心、头昏、口渴、体温上升、皮肤红斑等开始于第2-4天。初期症状基本消失，精神良好，食欲正常，但造血损伤进一步恶化，机体免疫功能降低。体温升高，食欲降低、呕吐腹泻和全身衰竭。病情急剧恶化，是各种症状的顶峰（这个阶段容易死亡）。③极期：④恢复期：发病4~5周开始恢复造血，体温逐渐恢复正常，精神食欲好转。2月后，头发开始再生；免疫功能和贫血恢复较慢，生育功能需1~2年后才能恢复。极重度骨髓型：1.初期症状早而重，假愈期短；2.造血损伤严重；3.极期症状重，腹泻会出现水泻样或血便。全身多发性出血。肠性放射病：肠型放射病的一个主要病理特征是肠粘膜上皮广泛坏死脱落并出现畸形细胞，这是由于细胞失去分裂能力，但仍能合成DNA肠型病病程短，所以周期性不明显，主要有以下特点：1.初期症状重，假愈期不明显。照射20分钟~4小时内出现全部症状，持续2~3天后，症状有缓解。经过3~5假愈期，这么短的假愈期与骨髓型相比，很短。一周后即转入极期。或不出现假愈期，直接转入极期。2.极期突出表现是胃肠道症状进入极期后，病人出现反复呕吐，含胆汁和血性液体。再者是严重腹泻，每天20~30次，腹泻以血水便为特征。腹泻伴有腹胀、腹痛。3.造血损伤严重死亡早者，出血不及重度骨髓型放射性病，若延长生存期，也会发生严重出血。4.感染发生早由于造血损伤严重，免疫功能低下，细菌病毒等侵入血液，很快造成脱水，水、电解质代谢紊乱，毒血症、菌血症等并发症。5.治疗可延长生存期，但迄今尚无治疗先例。脑型放射病该病是以中枢神经系统损伤为特征的极期严重的急性放射病，多在1~2内死亡。得脑型放射病时，显然，造血器官和肠道损伤更加严重。但由于病程短，造血器官和肠道损伤未充分显露，主要病变在中枢神经系统。一系列病变最后会引起颅内高压、脑缺氧，引起一系列神经活动障碍，死亡原因主要为脑性昏迷衰竭。不同类型的急性放射病其实对应不同的剂量①致死剂量：②半致死剂量杀死某种生物或细菌的辐射剂量到底多少剂量是足够的，没有明确一个量，所以缺乏定量的概念。因此在放射医学和生物学中，常用50%致死剂量（）来表示某种生物50%死亡的辐射量。30天死50%的半致死剂量。不同器官组织权重因子不同，因此急性照射的全身急性照射和局部急性照射不同全身急性照射：半致死剂量为致死剂量为局部急性照射：如皮肤损伤，到才坏死，而且若射线穿透性极弱，有可能恢复。性腺损伤（一次照射）达到，则永久不育。2.辐射的远期效应一次中等或大剂量X，γ射线、中子照射长期小剂量累积作用放射性核素一次大量或多次小量侵入机体在半年以后（通常是几年、几十年）出现机体变化远期效应也包括急性损伤未恢复而延续下来的机体变化远期效应分为躯体晚期效应和遗传效应①躯体远期效应：当受急性照射或长期接受超容许水平的低剂量照射时，可能发生晚期效应。通常有，白血病、恶性肿瘤、白内障等。1.白血病：一般定义是白细胞无限制增加，同时幼体白细胞在白细胞总数中显著增加，最后白细胞侵润各种组织，2白内障：白内障是人眼晶体产生浑浊的一种疾病，造成视觉障碍。白内障有明显的阈剂量，大约15Sv,低于这个剂量不会产生白内障。辐射致癌的4个阶段：3.恶性肿瘤甲状腺癌、乳腺癌、肺癌、胃癌身体内含有原癌基因，一般受到抑制，当抑制解除，或本身突变被激活导致细胞增殖迅速。辐射导致基因突变解除抑制①始动②促进肿瘤始动细胞接受超常生长刺激，并以半自主方式增殖。③转化

癌前病变细胞转化为明显恶性表型④发展

肿瘤细胞的扩散②遗传效应：辐射遗传效应是通过辐射对生殖细胞

遗传物质的损害使受照者后代发生的遗传性异常1基因突变2染色体畸变遗传效应的发生主要源于基因突变。即在基因的核苷酸顺序中插入或缺失一个或一些个核苷酸；或DNA上的碱基被其他取代等等基因突变的结果就是染色体畸变染色体畸变率与受照剂量量正相关影响辐射的因素:自身机制、外部辐射一.机体敏感性在细胞层面上，新生而迅速分裂的细胞对辐射

敏感性高2.同一条件照射，不同器官敏感性不同3.人体发育的不同阶段，幼、少、青、成年依次

降低4.不同种系的敏感性不同二.剂量剂量与损伤之间的关系主要分两种：随机性效应和确定性效应随机性效应：辐射效应的发生概率与剂量大小有关的效应，不存在剂量阈值。随机性效应中包括致癌效应和遗传效应随机性效应主要针对小剂量和小剂量率的慢性照射UNSCEAR（联合国原子辐射效应科学委员会）1993年报告限值原生物和植物高等动物确定性效应严重程度与剂量大小有关，可能有剂量阈值的效应举例：眼晶体的白内障、皮肤良性损伤，骨髓内细胞减少引起的造血障碍等确定性效应主要针对大剂量、大剂量率的急性照射，一般是事故照射。第五章

辐射防护与标准

第一节

辐射防护的任务和目的辐射防护要在保证不对伴随辐射照射的有益实践造成

过度限制的情况下为人类提供合适的保护。如放疗：射线能杀死肿瘤细胞射线对健康机体又是有害的辐射防护的目的：防止有害的确定性效应限制随机性效应的发生率，使之达到尽可能低的水平“尽可能低”？使危险度降低到其他职业的程度公众每年的剂量限值为，公众每年的危险度为，即的照射每100000人有5人会患癌症。为了达到辐射防护的目的，辐射防护必须遵循辐射防护的基本原则：辐射实践正当化防护与安全最优化限制个人剂量这三原则是1977年ICRP（InternationalCommisiononRadiologicalProtection）的26号出版物给出的（这是辐射防护体系的核心）1.辐射实践的正当化在伴有辐射照射的任何实践施行之前都要经过充分讨论，权衡利弊。只有该项实践所带来的利益大于为其所付出的代价时，才能认为该项辐射实践是正常的。社会的总利益。这不仅包括经济上的代价，人体健康及环境的伤害同时还包括在社会心理上带来的一切消极因素。2.剂量限制剂量限制包含：剂量限制和潜在照射危险限制；

剂量约束和潜在照射危险约束。①应对个人受到的正常照射加以限制，以保证由来自各项获准实践的综合照射所致的个人总有效剂量和有关器官或组织的总当量剂量不超过标准中规定的响应剂量限值②应对个人所受的潜在照射危险加以限制，使来自各项获准实践的所有潜在照射所致的个人危险与正常照射剂量限值所相应的健康危险处于同一数量级水平③对于一项实践中的任一特定的源，其剂量约束和潜在照射危险约束应不大于审管部门对这类源规定或认可的值，并不大可能导致超过剂量限值④对任何可能向环境释放放射性物质的源，剂量约束还应确保对该源历年释放的累积效应加以限制。使得在考虑了其他有关实践和源可能造成的释放累积和照射后，任何公众成员（包括其后代）在任何一年里所受到的有效剂量均不超过相应的剂量限制。以上实践都不包括医疗照射3.辐射防护的最优化使得在考虑了经济和社会因素之后，个人受照射剂量的大小，受照射的人数及受照的可能性均保持在可合理达到的尽量低水平。前提条件：个人剂量和潜在照射危险分别低于剂量约束和潜在照射危险约束。防护的最优化不是越低越好，而是考虑到政治、社会和经济因素的条件下使照射水平低到可以合理达到的程度某项带有辐射的实践，带来的纯利益B可用下式表示：要使B最大，则与当量剂量无关最优化取决于X，Y第二节辐射防护的主要内容1.辐射防护标准基本限值：当量剂量限值、有效剂量限值。次级限值：推定限值（导出限值）例如：推

定空气浓度特准限值（管理限值）参考水平：记录水平、调查水平、干预水平2.辐射防护技术辐射防护包括屏蔽设计、防护器械和衣具的使用，表面除污等内容举例：

屏蔽设计：核电站主要用双层安全壳防护器械：比如放射实验室要安装含铅门衣具：防护衣、手套、含铅眼镜表面除污：比如放射化学的桌子的一些污染物

擦除掉。3.辐射监测辐射监测给出结果以给管理部门提供基础数据，数据与标准比较，从而判定是否需要进行保护。辐射监测的运行实用量：（1）周围剂量当量（场所监测用）（2）个人剂量当量（个人监测用）辐射监测按目的不同，可分为三类：①常规监测与连续操作有关，按事先制定的时间表进行监测②与任务相关监测它可以为某种非常规则性的特殊操作提供有关操作管理方面的依据，为辐射防护最优化提供支持。③特殊监测实质上是调研性的，通常是缺乏足够信息证明防护控制是充分的时候（已经或有迹象表明出现异常时）实施的，其目的是要弄清楚某些问题，以及为确定今后的操作程序提供详细的信息。通常应在新设施运行阶段、在设施或程序做了重大变更后，或在异常（如事故）情况下进行特殊监测按监测对象分类：①个人监测：用个人所佩戴的器件或者其他测量设备，对人员受到的外照射剂量、内照射和皮肤污染进行的监测。②工作场所监测：用固定或移动的设备，对工作

场所中的外照射水平、空气污染、地面和设备污染所进行的监测。③环境监测：用直接测量、取样等方法，对设施

周围环境中的辐射和放射性污染水平所进行监测。④流出物监测：用直接测量、取样等方法，对设施向环境的（气、液态）释放情况所进行的测量。①个人监测：用个人所佩戴的器件或者其他测量设备，对人员受到的外照射剂量、内照射和皮肤污染进行的监测。任何在控制区工作的人员或有时进入工作区并可能受到显著职业照射的工作人员，或其职业照射量可能大于5mSv/a的工作人员，均应尽可能进行个人监测。个人外照射：剂量监测基本手段是使用个人剂量计。佩带在工作人员身体表面的剂量计，如果探测元件已经有10mm或0.07mm厚的组织等效材料覆盖并已经过适当刻度，则可认为该剂量计测得的就是人体有效剂量和皮肤当量剂量。内照射个人监测：a.离体测量（间接测量）对生物样品中的放射性核素进行测量。样品主要是尿样、粪便、鼻腔擦拭样及血液样。b.活体测量（直接测量）即利用仪器直接测定人体全身或特定器官内的放射性核素种类及其量。其局限是只能测定发射γ、高能β粒子的核素（后者是测量β粒子产生的韧致辐射）和某些伴随特征X射线的α辐射核素。其探测器一般采用碘化钠、半导体、正比计数器等。c.实物样品：从个人空气取样或固定空气取样器取下的滤样；或者表面擦拭样品中放射性核素的测量。②工作场所监测：一般进行偶尔的常规检测，在辐射场变化不剧烈的条件下，只要定期或偶尔的核对性测量就可以充分而又及时地发出警报；也可使用个人监测的结果。a.外照射b.表面污染监测

在很容易发生放射性污染场所，在对其地面、设备

表面等进行常规污染监测。另外还应在更衣室门口

和工作区出口处对工作人员体表进行污染监测，防

止污染扩大。c.空气污染监测对工作场所内的气载污染物（一般包括惰性气体和氚、气溶胶、碘）的种类和浓度进行测量，可采用固定式、移动式、个人佩带的取样器进行监测个人取样器，它是佩带在工作人员的衣领或帽子上的一个自给能系统，它以合适的速率从最接近的呼吸带抽取样品。由于它始终跟随人一起工作，因此其抽取的空气浓度在时间、空间分布上具有更好的代表性。③环境监测环境监测是保护环境的重要一环。它既是评价放射性工作对环境影响的依据，又可及时发现事故隐患。环境监测包括本底调查，运行中的常规监测和事故调查。环境监测项目为空气、水、土壤污染监测，动植物中放射性核素监测；环境地面、、的污染检查及环境的监测。

a.环境放射性本底调查主要是了解核装置运行前周围有害物质（包括天然本底、核爆沉降物和其他企业排出的有害物）的本底水平以及它的变化规律环境本底调查的对象主要是环境空气、水、陆地和水生物、土壤沉降物、食品等。b.常规监测：①了解辐射装置运行中对周围环境的污染程度，污染规律和趋向。②估算公众中个人所受当量剂量负担和集体当量剂量负担。评价由于污染可能带来的危害和深远影响。c.应急监测事故情况下的应急监测，目的是为了及时返现有害物质的事故排放量。

③检验“三废”治理效能，并为改进三废治理措施提供科学依据。常规监测方案监测内容一般是、的放射性活度，有时也测定能谱。第三节辐射防护标准一．辐射防护标准的历史发展1895年伦琴发现X射线1896年贝克勤尔发现天然放射性现象1898年居里夫妇先后发现钚和镭。人们不断发生放射性损伤。人们开始提出一个防护标准最早提出的是红斑剂量概念，后来推算是600伦1950年：前身是国际X射线和镭防护委员会的国际放射防护委员会将耐受剂量→最大容许剂量标准为0.2伦/天→0.3伦/周（0.05伦/天）（全身）1956年:0.3R/周→0.1Rem/周,这个单位考虑了相对生物学效应1956年:将最大容许剂量定义修改为“这种剂量产生严重的身体损伤和遗传损伤的概率是不足道的”（这表明已经意识到随机性效应）提出剂量限制的原则是使受照剂量减少到“尽可能的水平”（tothelowestpossiblelefer）.1965年:提出了线性无阈的概念。1977年提出了剂量当量概念；引入Q，但全身均匀剂量限制未变，仍未50mSv/年。26号出版物提出随机性效应和非随机性效应。此时，防护三原则也出台。1977年：1990年60号出版物和2007年103号出版物又将个人剂量当量改为当量剂量，职业人员年剂量限值为20mSv，对公众为1mSv/年。1990年：给出确定性效应确定性效应意见是“由已发生的事件所确定的结果”，就是说，确定性效应是由“辐射杀死细胞”这种事件所确定下的，虽然杀死细胞的事件本身具有随机性。对确定性和随机性效应的讨论能量沉积是一种随机过程，因此，即使剂量很小，也安全有可能在细胞内的关键体积中沉积下足够的能量，并导致细胞变异。（比如癌变生殖细胞基本突变）。从而，由于单个细胞的细胞变异的产生的生物学效应（遗传变化、细胞恶性转化）的发生，是一种随机性事件。因此，将这类辐射生物学效应称为随机性效应，这类剂应发生得概率与剂量有关，严重程度与剂量无关。另一种情况是全部组织或部分组织受到照射，构成该组织的相当数量的细胞被杀死，而这些细胞由不能由存活下来的细胞的增殖来补偿，从而，使该种组织或者由该组织构成器官功能受到影响并产生临床上可检出的症状，通过这样的发生机制产生的效应被称为确定性效应。就是说任何一种确定性效应是一定数量或者一定比例的细胞受到影响时才发生。此类效应所基于的机制（辐射杀死细胞）本身又是一种随机过程，因而称为“非随机效应”并不合适。1990年建议书中，开始用“确定性效应”一词来取代“非随机效应”。确定性效应非致癌效应随机性效应致癌效应遗传效应躯体效应两种效应的致病分类：二.我国现行的辐射防护标准辐射防护标准一般规定：基本限值，导出限值和参考水平等①基本限值：1.有效剂量限值和当量剂量限值辐射防护标准中的基本标准，是限制职业性工作人员和居民中个人受照射的基本依据。个人剂量限值是不容许接受的剂量范围的下限，是优化过程的约束条件，不能用于工程设计和工作安排的目的应用职业人员公众有效剂量连续5年内平均值为连续5年内平随机性效

均值为应的要求任何一年的最大值为任何一年的

最大值为

年当量剂量确定性效应眼睛皮肤四肢个人年剂量限值包括外照射产生的有效剂量与在这一年摄入的放射性核素在体内所产生的待积有效剂量以皮肤性效应为例来理解对于皮肤当量剂量的限制：确定性效应：急、慢性放射性皮肤损伤随机性效应：诱发皮肤癌急性放射性皮肤损伤：因违章或设备故障导致身体局部受到一次或短时间内多次大剂量外照射引起急性放射性皮炎及放射性皮肤溃疡等。慢性放射性皮肤损伤：急性放射性皮肤损伤迁延而来或小剂量射线长期照射（职业性或医源性）后引起的慢性放射性皮炎及慢性放射性皮肤溃疡。

放射性皮肤癌在电离辐射所致皮肤放射性损害的基础上发生的皮肤癌。诊断依据：1.在原放射性损伤的部位上发生的皮肤癌；2.癌变前表现为射线所致的角化过度或长期不愈的放射性溃疡3.凡不是在皮肤受放射性损害部位的皮肤癌，不能

诊断为放射性皮肤癌4.发生在手部的放射性皮肤癌其细胞类型多为鳞状上皮细胞。对于16-18接受涉及辐射就业培训的徒工和年龄为16-18岁在学习过程中需使用放射源的学生，应控制其职

业照射不超过下面限值。年有效剂量眼晶体的年当量剂量四肢（手、足）或皮肤年当量剂量特殊情况：“连续5年内的年平均有效剂量不超过

”中的剂量平均期限破例延长到连续10年，并且，这个期间，任何工作人员所接受的年平均有效剂量不超过，任何一年不超过，但，当量剂量到100mSv以时，要对这种情况进行审查16岁以下的人不得接受任何职业照射。①基本限值：2.次级限值（1）外照射次级限值

浅表剂量当量指数:（在直径为30cm的组织等效球体内从深度为0.07mm到10mm的壳层内的最大剂量当量）的限值为，以防止皮肤的确定性效应。深部剂量当数指数:（在直径为30cm的组织等效球体内从深度为1cm以下的内层内的最大剂量当量）的限值为，以限制随机性效应的发生率，使之达到可以接受的水平。（2）内照射次级限值内照射的次级限值是放射性核素经由吸入或食入途径进入体内的年摄入量限值ALI（AnnuallimitonIntake）。对职业人员，ALI取下面两式求得的各个年摄入量的最小值对随机性效应：

对确定性效应：为特定放射性核素的年摄入量，位为既受到外照射又受到内照射:国际放射防护委员会（ICRP）第30号出版物公布了94种元素的各种放射性核素的年摄入量限值。这些摄入量限值是针对成年的参考人的。当居民中某一关键组（criticalgroup）的生物学特征与参考人有较大差别时，例如儿童，应当考虑器官的大小和代谢特点方面的差别加以修正。这些差别的有关数据可查阅ICRP第23号出版物。②推定限值：推定空气浓度、推定食入（饮水和食物）浓度、放射性物质表面污染的控制水平都属于推定限值本质为ALI该值适用于内照射和环境监测例如：推定空气浓度（DAC,derivedairconcentration）定义：放射性核素的年摄入量限值ALI（annuallimitonintake）除以参考人（ReferenceMan）在一个工作年（2000h）内吸入的空气体积（2400m3）而得的商，即进入体内的放射性物质除了内照射引起的辐射危害外，还有放射性核素本身的生物毒性作用。所以对内照射，不能简单规定一个剂量值，而是要根据放射性核素的性质和对主要器官的危害程度来估算放射性核素在人体内的最大积存量。放射性物质的最大容许浓度和限制浓度（水源、空气）详细计算复杂简化处理

还有工作场所的表面污染控制水平一般主要看放射性物质和放射性物质的单位面积活度说明：（手、皮肤、内衣、工作袜污染时，应及时清洗。其他表面污染水平超过表中所列值时，应采用去污措施）设备、墙壁、地面等去污后仍超过表中所列值时，视为固定污染，经权威部门检查后可适当放宽控制水平，但不得超过表中数值的5倍。③管理限值（特准限值）:个人剂量限值是个人不能接受剂量的下限，但并不是实际操作的限值，通常政府部门单位职能部门给出一个管理限值，也叫特准限值，a低放射性气体或气溶胶排放的管理限制。排放气体或气溶胶致公众生活环境中的气载放射性核素的浓度年平均值不得超过推定空气浓度（DAC）的1/150,超标后，需要限制其浓度，当关键人群组的摄入量大于年摄入量限值的1/3，除了对浓度限制，还需对总排放量限制。b低放废液的管理：每月排放总活度不超过（是相应于职业照射的食入和吸入ALI中的较小者)，可直排入流量大于10信排放流量的普通下水道。每一次排放的活度不超过，并且每次排放后用不少于3倍排放量的水冲走。排放方式是采用槽式排放

c固体放射性废物的处理:固体放射性废物需要用专用容器收集，然后送到指定废物库/场存放或处置。④参考水平:记录水平、调查水平、干预水平a记录水平：在记录水平以上的值认为是重要的不可忽略的。26号出版物定为年剂量限值1/10。b调查水平：即大于这种水平(3/10)的一些值，（单次测量时），则需要进行调查，由于调查是单次的，只有一段时间，应考虑到这一段时间的限值比如2个月的调查结果则限值为全年的2/12，再进一步2/12*3/10=1/20。c干预水平：干预水平是事先制定的与辐射防护有关的某一个量的数值，涉及的因素很复杂，不可能作出统一的规定超过这个值时需进行干预第四节

作用于人体的电离辐射作用于人体的电离辐射分为两大类：天然辐射

；人工辐射天然辐射：宇宙辐射、陆地辐射①宇宙辐射a.初级宇宙射线(1)银河宇宙射线(2)太阳粒子b.次级宇宙射线入射到地球大气层中的宇宙射线中的高能粒子与大气层中的原子、分子相互作用产生的。不能对人体形成直接照射对人体形成直接照射c.宇生放射性核素②陆地辐射：原生放射性核素：具有衰变系的放射性核素不具有衰变系的放射性核素

放射性气体

公众所受天然辐射照射年有效剂量2.人工辐射：①核武器试验大气层落下灰②核能发电③同位素生产和应用④医疗照射⑤核事故、、X射线同位素药剂最根本的原因是设计不周全和管理不善第六章、射线防护第一节射线衰减规律一、单能窄束射线在物质中的衰减规律带孔圆柱体

电流I吸收剂量D

电压V照射量X与I对应的物理量：1.1半减弱层厚度与平均自由程随着吸收物质厚度的增加，值小的不容易衰减的高能成分射线越来越多，这种过程叫连续能谱的硬化或能量过滤。1.2能谱的硬化：在医疗照射中，低能粒子对皮肤表层损害较大，在照射皮肤前加上屏蔽对辐射治疗很有好处。1.2能谱的硬化：上面两幅图展示了经过屏蔽后的谱分布的变化，即，低能部分减小了，这就是硬化过程。硬化处理就是使射线的能量更高，这样穿透力更强。二、宽束射线在物质中的衰减规律对于射线，如不加准直，则情况为：图6-2无准直宽束射线通过吸收物质的减弱B为累积因子探测器放射源吸收物质三、累积因子—探测到的未经相互作用的射线的强度—探测到的经过散射的射线的强度累积因子本质：散射累积因子的大小与射线的能量、吸收物质的原子序数、吸收物质的厚度、吸收物质的几何条件、

源和吸收物质与所考虑点之间的相对位置等因素有关。当能量为0.255MeV时，在水中穿过10个平均自由程时，照射量累积因子可高达1663.1累积因子的种类

注量累积因子能量累积因子剂量累积因子3.2累积因子的估算方法

3.2.1查表法求累积因子该表对应无限大均匀介质的条件3.2.2经验公式法a泰勒（Taylor）公式注意其负号

b伯杰（Berger）公式第二节点源的屏蔽计算一、利用减弱倍数方法计算查表二、利用半减弱厚度计算半减弱层数目(n)与减弱倍数(K)的关系为：三、利用泰勒公式或伯杰公式直接计算四、利用曲线图求解曲线图范例贫化铀屏蔽五、用质量减弱（或吸收）系数简化计算规律：1~3MeV范围内，

射线在不同物质中

的质量减弱系数随

射线的能量变化

不大相同的屏蔽效果有本质？康普顿散射主导第三节X射线的防护X射线的防护包括机房的设计、屏蔽设计、室内布局、人员防护等综合的考量一、X射线的屏蔽计算1．屏蔽计算的修正参数1.1工作负荷（W）week1.2停留因子（T）全停留,T=1部分停留，T=1/4

偶然停留，T=1/16

诊室、办公室走廊、休息室厕所、浴室1.3使用因子（U）1.4剂量当量指数深部剂量当量指数以此点为中心，由密度为的软组织等效材料组成的直径为30cm的球体中直径为28cm的中心部位的最大剂量当量1.5透射比（或）剂量减弱系数2．对初级X射线的屏蔽2.1X射线机产生的X