核辐射安全与防护4.ppt

1、1.4名词解释,1锕铀系（actinium uranium series） 从235U到207Pb，质量数按4n+3（n为正整数）规律变化的天然放射性衰变系。 2基本限值（basic limit） 辐射防护剂量限制体系中的基本限值，它包括剂量当量限值和次级限值。 3生物半衰期（biological half-life）Tb 当某个生物系统中的某种指定的放射性核素的排出速率近似地服从指数规律时，由于生物过程致使该核素在系统中的总量减到一半时所需要的时间。,4带电电离粒子（charged ionizing particle） 具有足够的动能，能够通过碰撞引起电离的带电粒子，如、质子等。 5剂量当量

2、限值（dose equivalent limit） 辐射防护标准基本限值之一，是为职业性工作人员和公众中的成员规定的不得超过的剂量当量值。其目的在于防止非随机效应的发生，或将随机效应发生率限制在可接受的水平。 6有效半衰期（effective half-life）Te 当某个生物系统中的某种指定的放射性核素的总量，由于放射性衰变和生物排出的综合作用而近似地按指数规律减少时，该核素的总量减到一半时所需要的时间。,7遗传有效剂量（genetically significant dose） 某一受照射群体中的各个成员实际接受的性腺剂量所引起的遗传危险，如果与每个成员均接受某一剂量而引起的遗传危险相等

3、时，则称此剂量为遗传有效剂量。 8电离辐射（ionizing radiation） 能够通过初级过程或次级过程引起电离的带电粒子或不带电粒子组成的，或者它们二者混合组成的辐射。 9辐照（irradiation） 放射源或其它辐射源（如X射线装置）发出电离辐射而使人或物受到照射的过程。,10核裂变（nuclear fission） 一个重核分为两部分（在少数情况下分为更多部分）的现象。裂变后各部分的质量为同一数量级。通常，同时放出中子、辐射，在少数情况下放出小质量的带电核碎片。 11核辐射（nuclear radiation） 在各种核跃迁过程中，从原子核中释放出来的辐射，包括辐射、中子辐射、和

4、辐射等。 12辐射防护最优化（optimization of radiation protection） 在考虑了经济和社会因素之后，应该将一切辐射照射保持在可合理做到的尽可能低的水平，称为辐射防护最优化。,13辐射事故（radiation accident） 辐射源失控引起的异常事件，直接或间接产生对生命、健康或财产的危害。 14辐射防护（radiation protection） 研究保护人类（可指全人类、其中的部分或个体成员以及他们的后代）免受或少受辐射危害的应用性学科。从广义上说，即包括电离辐射也包括非电离辐射，后者如微波、激光及紫外线等；从狭义上说，则只包括电离辐射。在放射学工作中也

5、叫放射防护。 15辐射源（radiation source） 放射或能够发射电离辐射的装置或物质。,16放射性（radioactivity） 某些核素具有自发地发出粒子或射线，或在发生轨道电子俘获之后放出X射线，或发生自发裂变的性质，这种性质称为放射性。 17放射性浓度（radioactive concentration; activity concentration） 某种物质单位体积的放射性活度。 18放射性污染（radioactive contamination） 存在于所考虑的物质中（或上）的放射性物质的量超过其天然存在量，并导致技术上的麻烦或辐射危险。,19放射性落下灰（radioa

6、ctive fallout） 在核爆炸后形成而在重力作用下逐渐沉降的含有放射性物质的微尘。有时亦指核设施释放所形成的、在重力作用下逐渐沉降的含有放射性物质的微尘。 20放射性核素（radionuclide） 具有放射性的核素。 21比放射性活度（specific activity） 某物质的放射性活度A除以该物质的质量m而得的商。 22钍系（thorium series） 从232Th到208Pb，质量数按4n（n为正整数）规律变化的天然放射性衰变系。,23不带电电离粒子（uncharged ionizing particle） 能够使物质释放出带电电离粒子或者能够引起核跃迁的不带电粒子，如、

7、中子等。 24铀系（uranium series） 从238U到206Pb，质量数按4n+2（n为正整数）规律变化的天然放射性衰变系。,1.5电离辐射和辐射防护中常用的量和单位,1放射性活度（activity） 一定量某种放射性核素的活度A定义为：在时间间隔dt内这些数量的核素中发生自发核跃迁的期望数dN。即： dN dt 2照射量（exposure） 照射量X定义为dQ除以dm所得的商，其中dQ是当光子在质量为dm的空气中释放出的所有正负电子被完全阻止于空气中时，在空气中产生一种符号的离子总电荷的绝对值。即： dQdm,3照射量率（exposure rate） 照射量率X是dX除以dt所得的

8、商，其中dX是在时间间隔dt内照射量的增量。即： dXdt 4吸收剂量（absorbed dose） 吸收剂量D定义为dE除以dm所得的商，其中dE是由致电离辐射授与质量为dm的物质的平均能量。即： dE dm 5吸收剂量率（absorbed doserate） 吸收剂量率D定义为dD除以dt所得的商，其中dD是在时间间隔dt内吸收剂量的增量。即： dDdt,6吸收剂量指数（absorbed dose index） 某点的吸收剂量指数D1定义为以此点为中心，由密度为1gcm-3的软组织等效材料所组成，直径为30cm的球体内的最大吸收剂量。 7剂量当量（dose equivalent） 组织内某

9、点处的剂量当量H是D、Q和N的乘积。即： 其中D是吸收剂量，Q是品质因子，N是其它修正因子的乘积。,8剂量当量指数（dose equivalent index） 某点处的剂量当量指数H1定义为以此点为中心，由密度为1gcm-3的软组织等效材料所组成，其直径为30cm的球体内的最大剂量当量。 9剂量当量负担（dose equivalent commitment） 剂量当量负担Hc定义为某一特定的群体，由于某种实践，平均每人的某一器官或组织所受到的剂量当量率H（t）在无限长时间内的积分。即： Hc H（t） dt,10约定剂量当量（committed dose equivalent） 约定剂量当量

10、H50定义为人体单次摄入放射性核素后，某一器官或组织在其后50年内将要累积的剂量当量。即： Ht t+50 H（t） dt,11集体剂量当量（collective dose equivalent） 集体剂量当量S定义为Hi与Pi乘积的总和。即： Hi Pi i 其中Pi是群体中i组的人数，Hi是i组中平均每人全身或器官所受的剂量当量。 由于某种实践或辐射源（K）而产生的集体剂量当量SK由下式定义： SK= HP（H） dH 其中P（H）是群体中的人数按剂量当量H的微分分布，因而P（H）dH表示该群体中全身或器官所受的剂量当量在H至H+dH范围内的人数。,12有效剂量当量（effective d

11、ose equivalent） 有效剂量当量HE定义为各个被照射的器官或组织T所受到的剂量当量HT，乘以相应的表示相对危险度的权重因子WT的总和。即： HE TWTHT 其中WT定义为某一组织受照射所致的危险度与全身受到与该组织同样剂量并且是均匀照射的总危险度之比。WT可由附表1中查出,附表1 人体各组织的权重因子WT和危险度系数,组织 考虑的损害 WT ，10-4Sv-1 性腺 严重的遗传性疾患 0.25 40 乳腺 因癌致死 0.15 25 红骨髓 因白血病致死 0.12 20 肺 因癌致死 0.12 20 甲状腺 因癌致死 0.03 5 骨表面 因癌致死 0.03 5 其它 因癌致死 0

12、.30 50 全身 1.00 165,附表说明,此值是职业性人员（只计及最初二代）的危险度系数，对于广大居民（计及全部后代）的遗传危险度系数约为此值的一倍，即为8010-4Sv-1； 选取其余五个受照最多的器官代表其它组织，每一器官的WT取作0.06。所有其它剩下的组织所受的照射可以忽略不计。当胃肠道受到照射时，胃、小肠、上段大肠和下段大肠当做四个独立的器官。,辐射常用单位,辐射剂量,许多国家使用国际标准单位制度（SI），人们呼吁在放射学领域采用国际标准单位，这里提到的单位在后面括号内会给出国际标准单位，以增加了解和认识。 国际标准单位是 - C/Kg 伦琴是一个使用很广泛的射线单位，伦琴只使

13、用于X和射线以及他们和空气的反应和电离反应。因为它只适用于空气方面，所以它对健康物理学家测量身体结构对射线的吸收并不是很有用。,伦琴R,1伦琴(R)=2.58 x 104 C/kg空气 或 1 C/Kg=4000R 国际标准单位是 - C/Kg 只适用于X和射线 。它是个照射剂量的单位 ，它用来测量空气中的强度,格雷 Gray,格雷（Gy）是吸收剂量的国际标准单位，格雷（Gy）用来描述通过各种物质从任何辐射源所吸收的能量。（原来的单位是拉德Rad）。 Gy 单位是 1 J.kg-1 1 Gy=100 rad 1 RAD=10 mGy The Sievert西弗特 和Rad单位可以通过下列等式联

14、系起来：REM = RAD x RBE,考虑到电离辐射对人体组织的影响，1 Gray的某种辐射与1 Gray的另一种辐射对住址造成的伤害程度是不等的，例如1Gray的中子辐射所造成的可能是1Gray X射线或1Gray Gamma射线辐射程度的10倍，因此有必要为每种辐射都规定一种品质系数或损伤系数，品质系数乘以吸收量，结果就是这么多吸收量造成的损伤程度，其单位是Sv。 Sv是描述每Gray的吸收量对人身体所造成的生物损伤的单位（原来的单位是Rem）。,西弗特,Sv 单位是 1 J.kg-1 ； 1 Sv = 100 rem. 相对生物有效性或品质系数（QF）国际标准单位SI unit = (

15、HDF) 品质系数因不同的辐射类型而不同，这样我们就可以比较一下他们对身体的相对生物有效性（有时指RBE）。不同类型的辐射可能给出如下数值： QF (RBE/HDF) X 和辐射 . . 1 辐射 . . . 1 辐射 . . . 20 中子 (快) . . . 10,贝克勒尔(Bq),Bq是一个描述放射性同位素的放射性的国际标准单位（原来的单位是居里Curie）。为了达到稳定状态同位素内的每次分解被认为是一个Bq。 每个居里是指每秒发生3.7 x 1010次分解，如下： 1 居里 = 3.7 x 1010 Bq 1 Bq = 2.7 x 1011 Ci.,照射量率exposure rate,

16、照射量：x或辐射在单位质量空气中产生一种符号离子总电荷的绝对值。 X射线或 辐射在单位质量空气中产生的正离子或负离子的总电量。 单位为库/千克（c/kg）。曾用单位为伦琴(R)。 照射量率是描述射线或X射线强弱的单位，它表示单位时间里的照射量。,照射量率,一种放射性同位素的具体放射性一般是十亿Bq/gram。（Curies/gram） “十亿Bq”用来描述放射性同位素的活动。（居里） 为了将此术语转化为有含义的术语，可以描述为每小时每Bg每GBq 1M和每Bq的照射量率 Ir 192 强度 = 3.835 mC/Kg/Hr/Gbq 1M Ir 192 强度 = 550mR/Hr/Ci 1M C

17、o 60 强度=1350 mR/Hr/Ci 1M Co 60强度= 9.414 mC/Kg/Hr/Gbq 1M,最大的允许剂量率程度,为了尽量减少辐射对人的损伤，国际辐射防护委员会和其它立法机构一起已经提出了人可以接受的辐射量。 从事原子辐射的工人，辐射量要控制在25 mSv/hr (2.5 mrem/hr)，但紧急情况下的瞬间辐射量（1分钟左右）可以控制在30 mSv/hr (3 mrem/hr)，但一年内最大不能超过50 mSv。 非从事原子辐射的工人，一年内的量最大量要控制在5 m Sv。要强调的是，既然是最大照射量，就一定不能超过，与电离辐射相关的人员要为自己和周围的人员负责，他们要做

18、的包括要在周围竖立栅栏，要研究和熟悉所有和电离辐射相关的安全规范。照射量一定要控制在最小。,人员保护,对于正在作业的航行器的辐射保护不可能采用在实验室所采用的办法，主要的保护措施是计算出人员和放射源的安全距离，把放射源的能量控制在能有效作业的最低范围内。 为了保证从事辐射作业的人员受辐射不超过允许的最大量，必须采取一些预防措施： 在使用有辐射的设备进行作业时，要保证始终穿着TLD。 要使用合适的照射量检测仪器检测放射区的照射量，竖立栅栏并在照射量降至0.1 mSv/hr, 1.0 mSv/hr (10 mr/hr)的地点竖立标志。,进行X射线作业时要采取的预防措施,在进行X射线作业时，以下的措施一定要严格遵守： 高级无损检测专家要确保在指定控制区周围建立了栅栏和警示标志。指定控制区指辐射量高于1.0 mSv/hr (