职业卫生7电磁辐射.ppt

1、电离与非电离辐射，劳动与环境卫生厅，何丽主要内容，电磁辐射概述电离辐射非电离辐射(接触机会、对身体的影响、影响因素的防护)，电磁辐射概述，电荷产生的电场，电荷流动产生的磁场，并结合成电磁场；电磁场以波的形式向外传输电磁能量(电场和磁场的振幅相互垂直)，形成电磁辐射。电磁辐射具有广泛的光谱，根据其生物功能可分为电离辐射和非电离辐射。电磁辐射对生物体的影响取决于辐射的量子水平。量子能量越大，生物效应越强。能引起生物组织电离的最小能量为12eV，对应的电磁波波长小于1.010-7米；非电离辐射包括紫外线、可见光、红外线、微波和高频电磁场、电磁辐射光谱、电离辐射以及可直接或

2、间接引起物质电离的射线，这些被称为电离辐射。高速带电粒子，如粒子、粒子、质子等。能直接引起物质的电离，是直接电离的粒子；不带电粒子，如x光、射线和中子，通过与物质相互作用时产生的带电二次粒子使物质电离，属于间接电离粒子。电离辐射单位是常用的。1.无线电活动被称为贝克勒尔，简称贝克勒尔。符号是Bq，单位是秒-1(S-1)，它被定义为每秒一次核衰变，即1Bq=1s-1。过去使用的放射性单位是居里(Ci)，聪子和居里之间的换算关系如下：1ci=3.71010bq2。国际标准照射单位是库仑千克-1(C千克-1)。旧的特殊曝光单位是伦琴。电离辐射的通用单位。吸收剂量吸收剂量的国际单位制单位是戈瑞，1戈瑞

3、等于1千克受辐射物质吸收1焦耳的辐射能量。即1Gy=1Jkg-1。吸收剂量适用于任何类型和能量的电离辐射以及任何受辐射物质。4.剂量当量的国际单位是西弗(Sv)1Sv=1Jkg-1。前者的特殊单位为rem 1sv=100 rem或1rem=0.01Sv，剂量当量一般用于辐射防护，主要用于长期低剂量慢性照射的相应剂量限值范围，但不适用于急性高剂量照射。电离辐射源和暴露机会、自然辐射源宇宙射线、环境介质中的自然放射性核素(存在于土壤、矿石和建筑物中。天然放射性核素广泛分布于自然界，如岩石、土壤、大气、水、各种建筑材料和动植物组织。人体接触天然放射性核素的世界平均剂量为0.46毫西弗a-1。电离辐射

4、、天然放射性核素的来源和暴露机会在体内放射性核素的环境介质中随处可见。人们呼吸并摄入体内的天然放射性核素，这构成了对人体的内部暴露，平均剂量约为1.52百万伏安-1。人体必须含有可检测的放射性物质。主要是3H、14C、40K等。添加大气中的Rn(氡)和Th(钍)。自然辐射源对公众造成的世界平均剂量水平为2.4 mSVa-1，自人类出现以来就一直受到自然辐射源的照射，称为自然本底照射，已成为人类不可或缺的生存环境。电离辐射源和暴露机会人工辐射源核武器试验在世界各地已经进行了数千次，其中美国和前苏联占绝大多数。核试验产生大量的放射性灰烬，灰烬中的放射性成分主要是放射性核素。在大气层中至少进行了48

5、3次核试验，爆炸的总能量相当于美国在广岛投下的42000枚原子弹。核试验导致大量放射性灰烬在当地和全球沉降。大约有30种元素和200种放射性核素。除了局部污染之外，一些污染进入地球表面大气的对流层和平流层，形成纬向沉降和全球沉降。电离辐射、核工业和核电的来源和暴露机会包括从采矿、冶炼和加工到核武器制造的工业系统，以及核电厂、核动力船舶和潜艇。它们主要是放射性“三废”和事故释放的放射性核素造成的局部污染。核工业和核电造成的环境污染是地方性的，其污染程度低于全球核试验产生的灰烬，给人类造成的额外剂量负担也很小，但影响巨大的辐射事故在世界范围内不断出现。最严重的一次是1986年4月前苏联切尔诺贝利核

6、电站事故。除了大量的专业人员外，许多操作人员和救援人员都患有急性放射病。电离辐射对生物体的影响以及电离辐射引起的生物效应是一个非常复杂的过程。从辐射能的吸收到生物效应的发生，甚至到生物体的损伤或死亡，生物体必须经历许多不同性质的变化，如生物体分子的变化、细胞功能、代谢和结构的变化，以及完整生物体各组成部分之间关系的变化。从变化的时间来看，有些变化转瞬即逝，有些变化需要更长的时间，甚至会延迟几年。电离辐射引起生物效应的机理非常复杂，辐射生物效应的发展过程通常分为初级效应和次级效应两个方面。主要效应可分为电离辐射的直接效应和间接效应。直接效应是指电离辐射直接作用于生物活性大分子，如核酸和蛋白质(包

7、括酶)。它们被电离和激发，或者化学键被破坏，这导致它们的正常功能和新陈代谢的障碍。如DNA断裂、酶活性降低或丧失、膜分子结构破坏等。间接效应间接效应是指辐射粒子对水分子的作用，引起电离并产生强烈氧化的自由基，以及活化分子(H，OH，e-aq，H2O2，HO2等)的作用。)作用在生物大分子上，对生物大分子造成损害。一般来说，生物体内的水分含量高于70%，细胞内的生物大分子存在于含有大量水分的环境中，因此间接作用对生物大分子的损伤具有重要意义。电离辐射对生物体的影响，次级作用辐射的初级作用和次级作用之间没有明确的界限。一般认为，主要效应是生物大分子的损伤，细胞微结构的损伤和破坏，细胞代谢、生理功能

8、、结构和形态的变化，甚至细胞的死亡。第二个影响是，在细胞损伤的基础上，它导致各种组织、器官和系统的损伤，导致临床症状的出现，甚至导致身体的死亡。电离辐射的生物效应的特点是身体吸收的能量少，但生物效应大。例如，6.0戈瑞的x光可以导致人类或高等动物死亡，但只有将这种能量转化为热能，人体温度才能上升0.002度。如果用热辐射代替电离辐射，则需要110万倍的能量才能导致死亡；第二，短期效应导致长期效应，辐射只在瞬间穿过被辐射体，而由它引起的生物效应可以持续很长时间。职业病目录中的辐射性疾病中因外照射引起的急性放射病；2 .外照射引起的亚急性放射病；3.外照射引起的慢性放射病；4 .内辐射病；5 .放

9、射性皮肤病；6 .放射性肿瘤(包括矿工高氡暴露引起的肺癌)；7放射性骨损伤；8放射性甲状腺疾病；9放射性性腺疾病；10放射复合伤；根据职业辐射病诊断标准(通则)、电离辐射生物效应的特征和影响因素、辐射相关因素的物理特征等可以诊断的其他辐射损伤。例如，虽然粒子的电离密度大，但穿透力弱，其主要危害是对人体的内部照射，而外部照射的危险性很小；x光和射线的穿透力远强于粒子，特别是高能x光或射线，能穿透组织或人体整体组织，具有强大的穿透辐射效果。电离辐射生物效应的特征和影响因素电离辐射暴露剂量和生物效应之间的一般规律是剂量越大，生物效应越强，但不是完全线性的。有两种关系：指数型和s型。指数曲线能反映病毒

10、、细菌和一些低等原生动物的规律，而S形曲线符合多细胞生物和高等动物的规律。通常，剂量率越大，生物效应越显著，但是当剂量率达到一定水平时，生物效应和剂量率之间的比例关系就失去了。同时，必须有一定的剂量阈值才能引起急性辐射损伤。电离辐射生物效应的特征和影响因素，因为生物体具有补偿和修复的能力，当生物体暴露于相同剂量的辐射时，其生物效应低于在多次剂量条件下给定的一次。当其他照射条件相同时，照射面积越大，效果越显著。相同照射剂量下，局部照射效果不明显。如果全身受到13%的照射面积，就会产生明显的辐射效应。身体的不同部位对辐射有不同的敏感度。当照射剂量和剂量率相同时，各部位的敏感顺序为腹部、盆腔、头颈部

11、、颈部和四肢。电离辐射的生物学效应的特征和影响因素，以及它对人体的作用规律在原则上是一致的，不管是内照射还是外照射，但它也有自己的特点。内照射的生物效应受放射性核素的物理和化学性质、侵入途径、分布、代谢、放电特性和有效半衰期的影响。辐射源的强度、辐射源和接收地点之间的距离以及暴露时间等。直接影响身体的暴露剂量。电离辐射生物效应的特征及影响因素生物个体辐射敏感性的相关因素同一物种中不同个体的辐射敏感性不同。一般规则是胚胎、胎儿、幼儿、青少年、成人和老年。由于老年人各种功能的衰退，机体的补偿、修复和耐受能力下降，其敏感性高于健康成人。不同器官、组织和细胞的放射敏感性同一个体的不同组织和细胞的放射敏

12、感性差异很大。系统进化越高，生物组织结构越复杂，辐射敏感性越强。电离辐射生物效应的特点和影响因素，组织对辐射的敏感性与细胞分裂成正比，与分化程度成反比。因此，淋巴组织、胸腺、骨髓、性腺和胚胎对辐射高度敏感；然而，肌肉和结缔组织对辐射有很高的耐受性，而其他组织则中度或轻度敏感。亚细胞和分子水平的放射敏感性同一细胞的不同亚细胞结构的放射敏感性存在很大差异，放射敏感性由大到小依次为脱氧核糖核酸、核糖核酸、核糖核酸和核糖核酸以及蛋白质。电离辐射生物效应的特点和影响因素，与环境、温度有关的因素，当人体受到辐射时，降低温度或被冷冻可以减少辐射损伤，这就是所谓的温度效应。受照射组织和细胞的辐射效应随着周围介

13、质中氧浓度的增加而增加，这种效应称为氧效应。氧能与自由基R反应生成有机过氧化物自由基RO2，改变生物大分子的化学组成，处于不可修复的状态。辐射病，电离辐射引起的伤害或疾病的总称。外部辐射引起的急性放射病，内部辐射引起的慢性放射病辐射防护的基本原则辐射防护的目的是防止有害的非随机效应，限制随机效应的发生，并将其降低到可接受的水平。确保放射工作人员和公众的健康和安全，保护环境。为了防止不必要的照射，在引入任何伴随电离辐射的做法时，必须证明这种做法对社会和环境造成的危害远远小于从中获得的好处，然后才能认为这种做法是合理的，值得实施。电离辐射防护，防护的最优化是指在考虑经济和社会因素后，辐射暴露应尽可

14、能的低。个人剂量限值个人接受的剂量当量不应超过规定的相应限值。确保辐射工作人员不会受到过量辐射。个人剂量限制不适用于医疗照射。根据外照射的特点，人们在实践中摸索出一套降低外照射剂量的科学方法，即时间保护、距离保护(time protection)。从事放射性作业时，在满足工作需要的前提下，工作时间应尽可能缩短。因此，应尽可能提高操作人员的技术水平。提高操作程序的自动化程度；严格执行安全操作规程等。距离保护点源在周围空间产生的剂量率与距离的平方成反比。当距离加倍时，照射量可以减少到原来的1/4。因此，在不影响工作的前提下，应尽可能远离辐射源。实际工作中经常使用长柄工具和机械手。电离辐射防护、屏蔽

15、防护时间和距离防护不能将剂量降低到剂量极限。因此，必须在人体和放射源之间设置防护罩，以减少辐射剂量。防护罩可以根据需要设置为固定防护罩和活动防护罩。电离辐射防护内部辐射是指放射性物质通过呼吸道、消化道、皮肤、粘膜和伤口等途径进入人体后，由放射性核素从体内发出的核辐射。内照射的功能以连续照射为特征。一旦放射性核素进入人体，它们将对人体产生持续的辐射，对人体的辐射将停止，直到放射性核素完全衰变为稳定的放射性核素或完全从体内排出。大多数放射性核素在体内分布不均匀，根据放射性核素或化合物的化学性质，它们被组织和器官选择性地吸收、分布和积累，导致累积的放射性核素对组织或器官的选择性照射，导致更大的生物效应和损害。电离辐射和内部辐射防护基本原则随着原子能科学技术的发展和和平利用的普及，使用和操作开放源的种类、数量和应用范围都在迅速增加，涉及的人越来越多，不仅是工作人员，而且放射性废物污染环境，影响公众。内部辐射防护十分复杂，相关国际组织和国家对此非常重视。为了保护工人，防止内部辐射的发生，保护环境免受放射性污染，达到内部辐射防护的目的，必须采取综合措施。电离辐射防护应从选址、设计、施工、室内配置、设施、个人防护、放射源的安全包装、运输、安全操作程序和废物处理等方面进行。总之，采取一切措施防止放