輻射防護基本知識

1、輻射防護基礎知識輻射防護基礎知識 1 1 ?；；疨DHPDH裝置裝置 內(nèi)容綱要：內(nèi)容綱要： 一、簡介一、簡介 l簡述輻射簡述輻射 l簡述放射性簡述放射性 二、二、 電離輻射與物質的相互作用電離輻射與物質的相互作用 l 粒子與物質的相互作用粒子與物質的相互作用 l 粒子與物質的相互作用粒子與物質的相互作用 l 射線與物質的相互作用射線與物質的相互作用 l中子與物質的相互作用中子與物質的相互作用 三、三、 電離輻射相關的量與單位電離輻射相關的量與單位 l活度（活度（activityactivity），），A A l吸收劑量（吸收劑量（absorbed doseabsorbed dose）

2、, D, D l當量劑量（當量劑量（equivalent doseequivalent dose）, HT, HT l有效劑量（有效劑量（effective doseeffective dose），），E E 四、四、 電離輻射的生物效應電離輻射的生物效應 l輻射損傷的機理輻射損傷的機理 l電離輻射對人體的作用電離輻射對人體的作用 l效應的類型效應的類型 五、輻射防護五、輻射防護 l輻射防護的基本任務和目的輻射防護的基本任務和目的 l輻射防護的基本措施輻射防護的基本措施 l外照射防護外照射防護 l內(nèi)照射防護內(nèi)照射防護 l實例討論實例討論 六、輻射監(jiān)測簡介六、輻射監(jiān)測簡介 2 2 1 1、簡述輻

3、射簡述輻射 輻射的概念并不陌生。 輻射是指以輻射是指以高速粒子高速粒子或或電磁波電磁波 的形式向周圍空間或物質發(fā)射并在的形式向周圍空間或物質發(fā)射并在 其中傳播能量的現(xiàn)象的統(tǒng)稱，如熱其中傳播能量的現(xiàn)象的統(tǒng)稱，如熱 輻射、核輻射等。輻射、核輻射等。 3 一、簡介 依輻射能量的高低或 其電離物質的能力，分成 電離輻射和非電離輻射兩 大類： 非電離輻射：指能量 低無法電離物質的輻射。 eg.光(可見光、不可見 光)、無線電波等。 電離輻射：指能量高 能使物質發(fā)生電離作用的 輻射。 (1)直接致電離輻射， 如、等。 (2)間接致電離輻射， 如中子輻射、輻射、X射 線等。 1 1、簡述輻射簡述輻射 電離輻

4、射：指能量高能使物質發(fā)生電離作用的輻射。 (1)直接致電離輻射，如、等。 (2)間接致電離輻射，如n、射線、X射線等。 4 一、簡介 2 2、簡述放射性簡述放射性 1）什么是放射性？ 原子核自發(fā)地放射出、 等各種射線的現(xiàn)象，稱為放 射性。（不穩(wěn)定的原子核釋 放能量） 放射性是1896年法國物 理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的。 他發(fā)現(xiàn)鈾鹽能放射出穿透 力很強的，并能使照相底片 感光的一種不可見的射線。 經(jīng)過研究表明，它是由三種 成份組成的。 5 一、簡介 ( 中子 ) 2 2、簡述放射性簡述放射性 一種是高速運動的氦原子核的粒子束，稱 為射線，它的電離作用大，貫穿本領小。 另一種是高速運動的粒子束，稱為射

5、線， 它的電離作用較小，貫穿本領大。 第三種是波長很短的電磁波，稱為射線。 它的電離作用小，貫穿本領大。 以上三種射線，由于它們的電離作用貫穿 本領，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學和科學研究重要的 應用。 6 一、簡介 2 2、簡述放射性簡述放射性 2）什么是半衰期T1/2？ 放射性核素的衰變率 （或輻射強度）會隨時間的 增加而遞減。 輻射強度每減少一半所 需要的時間稱為半衰期。 各放射性核素的半衰期 都是固定不變的，而且各不 相同，有如人的指紋一般。 例如, 60Co的半衰期是 5.26年，空氣中的222Rn的半 衰期是3.82天。 7 一、簡介 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

6、 100 1234567 % activity remaining Number of half-lives 3 3）什么是放射系？）什么是放射系？ 重放射性核素的遞次衰變系列稱為放 射系。它包括了天然放射系和一個人 工放射系。 自然界存在3個天然放射系，其母體半 衰期都很長，與地球的年齡（109） 相近或大于地球年齡，因而經(jīng)過漫長 的地質年代后還能保存下來。它們大 多具有放射性，少數(shù)具有放射性， 一般都伴隨有輻射，但沒有一個具有 +放射性或軌道電子俘獲的。每個放 射性從母體開始，經(jīng)過至少是10次連 續(xù)衰變，最后達到穩(wěn)定的鉛同位素。 8 一、簡介 3 3）什么是放射系？）什么是放射系？ 4n系

7、（釷系）：該系核素的質量數(shù)A都是4的整倍數(shù)，A=4n 釷系從Th-232開始，經(jīng)過連續(xù)10次衰變，最后到穩(wěn)定核素Pb-208。母 體Th-232的半衰期為1.41010年。 4n+2系（鈾系）：該系核素的質量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加2，A=4n+2 鈾系從U-238開始，經(jīng)過14次連續(xù)衰變，最后到穩(wěn)定核素Pb-206。母體 U-238的半衰期為4.468109年。 4n+3系(錒系)：該系核素的質量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加3，A=4n+3 錒系從U-235開始，經(jīng)過11次連續(xù)衰變，最后到穩(wěn)定核素Pb-207。由于 U-235俗稱錒鈾，故該系稱為錒系。母體U-235的半衰期為7.038108年。 除了上

8、述3個天然放射系外，還有一個用人工方法獲得的人工放射系。 4n+1系（镎系）：該系核素的質量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加1，A=4n+1 該系中Np-237的半衰期最長，為2.14106年。 9 一、簡介 4 4）天然輻射源與人工輻射源）天然輻射源與人工輻射源 天然輻射源：宇宙射線、宇生放射性核素、原生放射性核素天然輻射源：宇宙射線、宇生放射性核素、原生放射性核素 宇宙射線來自太陽和星際空間，主要由n、p、e和各種介子等高速粒 子組成。有較強的穿透力，可輻射到地球，對人體造成外照射。 宇生放射性核素：宇宙射線與大氣層和地球表面O、N等多種元素的 原子核相互作用后產(chǎn)生的放射性核素。 eg. 3H、14C

9、、7Be等 原生放射性核素：自地球以來就存在于地殼內(nèi)的放射性核素。廣泛存 在于地球的巖石、土壤、江河湖海中。 eg. 238U系、232Th系、40K 人工輻射源人工輻射源 一、簡介 人體受到照射的輻射來源人體受到照射的輻射來源 一般場所：一般場所： 天然本底為天然本底為 2. 4 mSv/a, 多為內(nèi)照射多為內(nèi)照射 (222Rn, 60%) 1 1、 alpha 粒子與粒子與物質的相互作用物質的相互作用 粒子： 帶2個單位正電荷, 質量數(shù)為4的氦原子核, 是個帶電的粒子, 一般由質量較重的放射性原子核發(fā)射, 能量為不連續(xù)的, 能量通常為49 Mev。 粒子通過物質時, 能量轉移(損失)的主要

10、方式是電離和 激發(fā)。在射線和物質相互作用時, 電離也是其他各種射線 損失能量的主要方式。 射程非常短, 1個5Mev的粒子在空氣中的射程大約是 3.5cm, 在鋁金屬中只有23 m, 因此,一般認為粒子不會對人體造成外照射的損害. 但 當其進入人體的組織或器官時, 其能量會全部被組織和器 管所吸收,所以內(nèi)照射的危害是必須考慮的。 : 14 二、二、 電離輻射與物質的相互作用電離輻射與物質的相互作用 2 2、betabeta粒子粒子與物質的相互作用與物質的相互作用 粒子： 高速運動的電子,帶有1個負電荷,質量為氫原子質量的1/1840, 當其和物質相互作用時,也會引起物質原子的電離和激發(fā),粒子的

11、 質量比粒子的質量要小得多,所以1個與粒子的能量相同的粒子, 在 同一種物質中的射程要比粒子長得多。 例如，1個能量為5 Mev的粒子, 在空氣中的射程只有3.5cm, 而1個能量為5 Mev的粒子,在空氣中的最大射程可達20m。 15 二、二、 電離輻射與物質的相互作用電離輻射與物質的相互作用 2 2、betabeta粒子粒子與物質的相互作用與物質的相互作用 粒子： 與粒子不同,粒子穿過物質時,有明顯的散射現(xiàn)象,其特點是粒子 的運方向發(fā)生了改變。當運動方向發(fā)生大的改變(例如偏折)時, 粒子 的一部分動能會以X射線的形式輻射出來,這種輻射叫韌致輻射。韌致 輻射的強度既與阻止物質的原子序數(shù)Z的平

12、方成正比,還與射線的能 量成正比。 由于對X射線的屏蔽要比對射線本身的屏蔽困難得多, 所以對射 線的屏蔽,通常要選用原子序數(shù)比較低的物質,諸如像有機玻璃和鋁這 樣的材料,作為射線的屏蔽物質,從而使得射線在屏蔽材料中轉變?yōu)?韌致輻射的份額較少。但對于放射性活度及粒子的能量均較高的輻 射源,最好在輕材料屏蔽的后面, 再添加一定厚度的重物質屏蔽材料,以 屏蔽掉韌致輻射。 16 二、二、 電離輻射與物質的相互作用電離輻射與物質的相互作用 Bremsstrahlung Nucleus + 3 3、gammagamma射線射線與物質的相互作用與物質的相互作用 射線：射線： 不帶電的中性粒子(也即是電磁波)

13、, 其靜止質量等于零,也稱為光子。 當 射線和物質相互作用時,同帶電粒子與物質的相互作用情況大不相同,射 線不能使物質直接電離和激發(fā),也沒有射程的概念。 射線不能使物質直接電離和激發(fā)，射線不能使物質直接電離和激發(fā)， 射線與物質相互作用有射線與物質相互作用有3 3種主要形種主要形 式：光電效應、康普頓效應、電子對效應。式：光電效應、康普頓效應、電子對效應。 能量較低的射線, 在物質中主要產(chǎn)生光電效應；中等能量時,主要產(chǎn)生 康普敦效應；而能量較高時, 主要是電子對效應。 3種效應都會產(chǎn)生能使物質的原子電離或激發(fā)的次級電子, 而次級電子 在物質中的射程不長,所以在考慮對射線的屏蔽時,不需要另外采取防

14、護措 施。 理論和實踐都證明, 光電效應正比于吸收物質的原子序數(shù)Z的4次方,康普 頓效應正比于Z/A, 電子對效應正比于Z 平方。因此屏蔽射線時,以采用原 子序數(shù)高的重物質為最好,例如鉛。 X X射線與射線與 射線類似射線類似 17 二、二、 電離輻射與物質的相互作用電離輻射與物質的相互作用 4 4、中子與物質的相互作用中子與物質的相互作用 中子： 質量與質子的質量大約相等,并且中子與射線一樣也不帶電。 因此, 中子與原子核或電子之間沒有靜電作用。 當中子與物質相互作用時,主要 是和原子核內(nèi)的核力相互作用, 與外殼層的電子不會發(fā)生作用。 中子與物質相互作用的類型主要取決于中子的能量。 根據(jù)中子

15、能量的高低,可以把中子分為：慢中子、中能中子、快中子 慢中子(能量小于5 kev,其中能量為0.025ev 的稱為熱中子), 中能中子(其能量范圍為5-100 kev) 快中子(0.1-500Mev) 18 二、二、 電離輻射與物質的相互作用電離輻射與物質的相互作用 4 4、中子與物質的相互作用中子與物質的相互作用 中子與物質的原子核相互作用過程，基本上可以分為兩類： 散射（彈性散射和非彈性散射）、吸收散射（彈性散射和非彈性散射）、吸收 能量小于5 keV 5-100 keV 100keV-500MeV 慢中子與原子核作用的主要形式是吸收。 中能中子和快中子與物質作用的主要形式是彈性散射。 對

16、于能量大于10Mev的快中子，以非彈性散射為主。 在上述的中子和物質的相互作用過程中,除了彈性散射之外,其余各種 現(xiàn)象均會產(chǎn)生次級輻射。從輻射防護的觀點來看,是相當重要的。 在實際工作中,大多數(shù)情況遇到的是快中子,快中子與輕物質發(fā)生彈性 散射時,損失的能量要比與重物質作用時多得多,例如,當快中子與氫核碰 撞時,交給反沖質子的能量可以達到中子能量的一半。 因此含氫多的物質,像水和石蠟等均是屏蔽中子的最好材料,同時水和 石蠟,由于價格低廉,容易獲得,效果又好,是最常用的中子屏蔽材料。 19 二、二、 電離輻射與物質的相互作用電離輻射與物質的相互作用 1 1、活度（、活度（ACTIVITYACTIV

17、ITY），），A A 放射性核素在單位時間內(nèi)產(chǎn)生自發(fā)性衰變的次數(shù)，即 衰變率，稱為放射性活度?；疃鹊膯挝皇秦惪桑?寫成Bq，它定義為 1貝可（Bq） 1衰變/秒 貝可是用來表示一個輻射源的強度（衰變率）。 另一個常用的舊的單位是居里： 1居里（Ci） 3.71010貝可（Bq） 20 三、 電離輻射相關的量與單位 物體受照整個過程的各個階段，需要用量來描述。eg. 放射源、輻射 場、輻射作用于物質時的能量傳遞、受照物質內(nèi)部變化程度、等等。 2 2、吸收劑量（吸收劑量（ABSORBED DOSEABSORBED DOSE）,D,D 單位質量的物質（千克）吸收的輻射能量（焦耳）， 稱為吸收劑量。

18、 吸收劑量的單位是戈瑞，簡寫為Gy,它定義為 1戈瑞（Gy）1焦耳/千克 每小時平均接受的吸收劑量稱為吸收劑量率，單位戈 瑞/小時（Gy/h），也有毫戈瑞/小時（mGy/h），微戈 瑞/小時（Gy/h）。 21 三、 電離輻射相關的量與單位 3 3、當量劑量（、當量劑量（EQUIVALENT DOSEEQUIVALENT DOSE）,HT,HT 不同種類的輻射（ 、 、 、中子）照射人體，雖使人體有相 同的吸收劑量，但卻會造成不同的傷害現(xiàn)象。 為此，針對不同種類的輻射定出輻射權重因數(shù)（WR），代表不 同輻射對人體組織造成不同程度的生物傷害，它們的值列于下表： 輻射種類輻射種類輻射權重因數(shù)輻射權

19、重因數(shù) 光子，電子及介子，所有能量1 質子（不包括反沖質子），能量大于2MeV5 中子5 20 粒子、裂變碎片、重核20 22 三、 電離輻射相關的量與單位 從輻射權重因數(shù)WR值可知，粒子雖然穿透力很弱但健康 危害卻很大，如把鈾235等放射粒子的同位素吃進體內(nèi)，則會 對體內(nèi)組織造成較大的傷害。 3 3、當量劑量（、當量劑量（EQUIVALENT DOSEEQUIVALENT DOSE）,HT,HT HTHT（希沃特）（希沃特）D D（戈瑞）（戈瑞） WR WR 當量劑量即為人體的吸收劑量和輻射權重因數(shù)的 乘積，它已經(jīng)含有輻射對人體傷害的意義了。 單位是希沃特，簡稱希，簡寫成Sv 也有毫希沃特（

20、mSv），微希沃特（Sv）。 我們拍一張胸部X光片，胸部組織大約接受0.1毫希沃 特劑量。 從輻射權重因數(shù)W值可知，粒子雖然穿透力很弱但 健康危害卻很大，如把鈾235等放射粒子的同位素吃 進體內(nèi)，則會對體內(nèi)組織造成較大的傷害。 23 三、 電離輻射相關的量與單位 4 4、有效劑量（有效劑量（EFFECTIVE DOSEEFFECTIVE DOSE），），E E 由于人體各種組織器官對輻射的敏感度不同，所以 雖接受相同的當量劑量，但造成的健康損失（患癌癥 或不良遺傳）的風險（概率）卻不同，也就是說不同不同 的組織器官，照射相同的輻射所造成的傷害不同的組織器官，照射相同的輻射所造成的傷害不同。 因

21、此又定出組織權重因數(shù)（WT）來代表各組 織器官接受輻射對健康損失的概率。 若把各組織器官的當量劑量（HT），與其權重因 數(shù)的乘積再累加起來，即成為有效劑量（E）。 E代表全身的輻射劑量，用來評估輻射可能造成我 們健康效應的風險，單位也是希弗（Sv）。 24 三、 電離輻射相關的量與單位 EwH T T T 組織器官的組織權重因數(shù)(WT) 器官或組織器官或組織WT 性腺0.20 （紅）骨髓0.12 結腸0.12 肺0.12 胃0.12 膀胱0.05 乳腺0.05 肝臟0.05 食道0.05 甲狀腺0.05 皮膚0.01 骨表面0.01 其余組織和器官0.05 25 5 5、照射量（照射量（E E

22、XPOSUREXPOSURE），），X X 照射量表示X或射線在單位質量小體積元空 氣中，釋放出來的全部電子（負電子和正電子） 被完全阻止于空氣中時，空氣中形成的一種符號 的離子總電荷的絕對值。 其單位是庫侖/千克，簡寫成C/kg。 曾經(jīng)以倫琴為單位，簡寫為R： 1倫琴（R）2.5810-4庫侖/千克（C/kg） 照射量較小時，常用毫倫或微倫表示 照射量率就是單位時間內(nèi)的照射量。 26 三、 電離輻射相關的量與單位 1 1、輻射損傷的機理輻射損傷的機理 輻射對人體的作用是一個極 其復雜的過程。人體從吸收輻射 能量開始，到生成生物效應，乃 至機體的損傷和死亡為止，涉及 許多不同性質的變化。 在輻

23、射的作用下，人體內(nèi)的 生物大分子，如核酸、蛋白質等 會被電離或激發(fā)。這些生物大分 子的性質會因此而改變，細胞的 功能及代謝亦遭到破壞。實驗證 明輻射可令DNA斷裂或阻礙分子 復制。 此外，人體內(nèi)的生物大分子 存在于大量水分子中，當輻射作 用于水分子時，水分子亦會被電 離或激發(fā)，生成有害的自由基(如 OH-、 H+ 自由基等)，繼而使在 水分子環(huán)境中的生物大分子受到 損傷。 27 四、四、 電離輻射的生物效應電離輻射的生物效應 雖然輻射可能對人體造成損傷，但 如劑量不高，機體可以通過自身的代謝 過程對受損傷的細胞或局部組織進行修 復，這種修復作用程度的大小，既與原 初損傷的程度有關，又可能因個體

24、間的 差異而有所不同。 電離輻射與物質的基本作用電離輻射與物質的基本作用 。 。 。 。原子原子。 n n 物物 質：氣體質：氣體 液體液體 固體固體 包括人體包括人體 等等 微觀粒子間碰撞有動量和能量的傳遞微觀粒子間碰撞有動量和能量的傳遞 庫侖作用庫侖作用 1 1 電離作用電離作用 2 2 電離效應電離效應 u物理過程與能量傳遞（物理過程與能量傳遞（10-16 s） 電離（初級電離，次級電離）電離（初級電離，次級電離） u物理、化學作用（物理、化學作用（ 10-12 s） 自由基的生成：自由基的生成：H2O2, H02, H-, OH- u分子組成及性質的改變分子組成及性質的改變 作用靶物質

25、：作用靶物質： 染色體上的染色體上的DNA生物大分子生物大分子 細胞膜，核膜滲透性改變等細胞膜，核膜滲透性改變等 生物效應的產(chǎn)生過程和機理生物效應的產(chǎn)生過程和機理 DNA水平水平損傷損傷 生物效應產(chǎn)生的過程和機理生物效應產(chǎn)生的過程和機理 細胞水平損傷 2 2、電離輻射對人體的作用電離輻射對人體的作用 電離輻射對人體的作用可以概括為兩種作用： （一）是對細胞的殺傷作用。 輻射使受照射細胞死亡或受傷，細胞數(shù)目減少或功能降低，結果影響了受照 射組織或器官的功能，表現(xiàn)為非隨機性效應，如急性放射病、造血功能障礙。 輕者輕者表現(xiàn)為致傷、致病效應，如可產(chǎn)生惡心、疲勞、嘔吐、血相有變化。 重者重者表現(xiàn)為毛發(fā)脫

26、落、厭食、全身虛弱、體溫增高、出現(xiàn)紫斑、蒼白、鼻血、 迅速消瘦，甚至出現(xiàn)死亡。 受照劑量超過4戈瑞時，50的受照者可能死亡，超過6戈瑞時，死亡可能達 100。在正常情況下一般不發(fā)生這種事故。但違反操作規(guī)程、核爆、無屏蔽的 照射可能產(chǎn)生嚴重后果。 （二）是對細胞的誘變作用 主要表現(xiàn)為“三致”作用：誘發(fā)細胞發(fā)生癌變（致癌）、還有誘發(fā)基因突變 （致突）、先天性畸形（致畸）。 電離輻射是非常特異的致癌因子。也是人類首先證實的致突劑。 突變可分為基因突變，也可為染色體損傷而導致的突變。 在人體的突變后果中多數(shù)是有害的體細胞突變可能誘發(fā)癌癥，性細胞突變 導致遺傳損傷，輻射對胚胎的作用而導致的先天性畸形。

27、33 四、四、 電離輻射的生物效應電離輻射的生物效應 3 3、效應的類型效應的類型 輻射影響人體的第一個特點是所吸收的能量不大，但生物效應 嚴重。 例如，接受了達10戈的致死劑量后，人體溫度只因所吸收的能 量而升高0.02，而這個劑量卻可使全部受照者死亡。 第二個特點是生物損傷有潛伏期。 急性效應可以在幾小時到幾天內(nèi)出現(xiàn)，而遠期效應一般都在幾 年以后出現(xiàn)。 射線對機體的影響，由于受多種因素的影響所引起的臨床反應 亦多種多樣。 軀體(本體)效應、遺傳效應 全身效應、單一組織的效應、胎內(nèi)照射的效應 eg. 急、慢性放射病；皮膚損傷、眼晶體損傷等；如胎兒畸型 近期效應、遠期效應。 34 四、四、 電

28、離輻射的生物效應電離輻射的生物效應 3 3、效應的類型效應的類型 隨機效應、確定性效應 （一）隨機效應隨機效應：其發(fā)生的幾率與劑量大小有關的 效應；無劑量閾值； 任何微小的劑量也可引起效應，只是發(fā)生的幾率極 其微小而已。 1致癌效應（癌癥 、白血病） 2遺傳效應 （二）確定性效應（非隨機效應）確定性效應（非隨機效應）：其嚴重程度與 劑量大小有關的 效應；有劑量閾值； 它是某些特殊組織所獨有的軀體性效應。 1誘發(fā)眼晶體的白內(nèi)障 2皮膚的良性損傷 3骨髓內(nèi)細胞的減少，從而引起造血障礙 4性細胞的損傷引起生育能力的損害 35 四、四、 電離輻射的生物效應電離輻射的生物效應 1、輻射防護的基本任務和目

29、的 輻射防護的基本任務輻射防護的基本任務: : 允許可能產(chǎn)生輻的實踐允許可能產(chǎn)生輻的實踐 保護人員保護人員/ /后代后代/ /環(huán)境環(huán)境 輻射防護的目的：輻射防護的目的： 防止有害的確定性效應，防止有害的確定性效應， 限制隨機性效應的發(fā)生率限制隨機性效應的發(fā)生率, ,合理盡可能低合理盡可能低 五、輻射防護的原則和基本措施 2 2、輻射防護的原則、輻射防護的原則 (1)輻射實踐的正當性輻射實踐的正當性 對于一項輻射實踐，只有對社會 和經(jīng)濟因素進行綜合考慮，并經(jīng)過 充分論證，權衡利弊，只有輻射實 踐活動對受照個人或社會所帶來的 利益足以彌補可能引起的輻射危害 時，實踐才是正當?shù)摹?3737 五、輻射

30、防護的原則和基本措施 (2)輻射防護與安全的最優(yōu)化輻射防護與安全的最優(yōu)化 在輻射實踐中所使用的輻射源 或裝置所致個人劑量和潛在照射 危險分別低于劑量約束和潛在照 射危險約束的前提下，在充分考 慮了經(jīng)濟和社會因素之后，個人 受照劑量的大小、受照射的人數(shù) 以及受照射的可能性均保持在可 合理達到的盡量低的水平，這就 是也有時候被稱為ALARA原則 （As Low As Reasonably Achievable）。 (3)劑量限制和劑量約束劑量限制和劑量約束 由于利益和代價在人類群體中分配的不一致性，雖然輻射實踐滿足了 正當性要求，防護與安全也達到了最優(yōu)化，但還不一定能夠對每個人提 供足夠的防護。

31、因此，必須對個人所受的正常照射加以限制，以保證來自各項得到批 準輻射實踐的綜合照射所致的個人總有效劑量和有關器官或組織的總當 量劑量不超過國家標準中規(guī)定的相應劑量限值。 電離輻射防護與輻射源安全基本標準（GB18871-2002） 應用類別應用類別職業(yè)人員職業(yè)人員公眾公眾 年有效劑量年有效劑量工作人員的全身劑量在連續(xù)五工作人員的全身劑量在連續(xù)五 年平均劑量低于年平均劑量低于20mSv/a20mSv/a， 在某一年內(nèi)劑量應控制在在某一年內(nèi)劑量應控制在 50mSv/a50mSv/a以內(nèi)以內(nèi) 連續(xù)連續(xù)5 5年年平均劑量不年年平均劑量不 超過超過1 mSv1 mSv，某單一年，某單一年 份的有效劑量可

32、提高到份的有效劑量可提高到 5 mSv5 mSv 器官當量劑量器官當量劑量: : 眼晶體眼晶體 四肢（手和足）四肢（手和足） 皮膚皮膚 150 mSv150 mSv 500 mSv500 mSv 項目批復或者項目環(huán)評中給出的劑量約束值，通常低于該劑量限值。 3、輻射防護的基本措施 輻射對人體的照射方式：外照射、內(nèi)照射 l外照射是輻射源在人體外部釋放出粒子/光子 作用在人體上的照射。 l 內(nèi)照射是放射性核素進入人體內(nèi)，在體內(nèi)衰 變釋放出粒子、光子作用在人體上的照射。 由于兩種照射防護的基本思路是不同的，因 而所采取的防護措施與方法也是不同的。 3939 五、輻射防護的原則和基本措施 不同射線的穿

33、透能力 4 4、外照射防護、外照射防護 外照射防護措施，主要為： “時間、距離、屏蔽”（外照射防護三原則） l盡量縮短受照射時間 l盡量增大與輻射源的距離 l在人與輻射源之間設置合適的屏蔽 可以采取其中一種或幾種手段的綜合。 4141 五、輻射防護的原則和基本措施 屏蔽防護屏蔽防護： “時間防護時間防護”與與“距離防護距離防護”是既經(jīng)濟又簡便易行，但實際是既經(jīng)濟又簡便易行，但實際 工作中往往單靠這兩種辦法還是不行的。因此必須考慮工作中往往單靠這兩種辦法還是不行的。因此必須考慮“屏蔽屏蔽 防護防護”，就是在人與放射源之間放置屏蔽物，以達到減弱射線，就是在人與放射源之間放置屏蔽物，以達到減弱射線

34、強度的目的。強度的目的。 對外照射的防護對外照射的防護“時間防護時間防護”與與“距離防護距離防護”對不同的射對不同的射 線都一樣可用，而線都一樣可用，而“屏蔽防護屏蔽防護”對不同的射線考慮是完全不同對不同的射線考慮是完全不同 的。的。 對于對于射線由于其射程短，連人的皮膚也穿透不過，一般可射線由于其射程短，連人的皮膚也穿透不過，一般可 以不考慮以不考慮射線的外照射防護。對中子我們接觸很少，所以，射線的外照射防護。對中子我們接觸很少，所以， 我們主要考慮的是我們主要考慮的是X射線、射線、射線和射線和射線的防護問題。射線的防護問題。 經(jīng)過下述屏蔽物，可以將經(jīng)過下述屏蔽物，可以將137Cs 的輻的輻

35、 射劑量率降低至射劑量率降低至10% 左右左右： 2.2 cm 鉛鉛, 或或 5.4 cm 鋼鋼, 或或 16 cm 混凝土?；炷?。 不同射線屏蔽材料的選擇不同射線屏蔽材料的選擇 射線射線：由于：由于 射線的射程非常短，即使能量比較高的射線的射程非常短，即使能量比較高的 射線，一張紙也能將它完全擋住，因此，射線，一張紙也能將它完全擋住，因此， 射線外照射線外照 射一般不會對人類造成危害；但進入人體組織和器官射一般不會對人類造成危害；但進入人體組織和器官 時，其能量將全部被組織和器官所吸收，所以，要特時，其能量將全部被組織和器官所吸收，所以，要特 別重視防止別重視防止 射線的射線的內(nèi)照射內(nèi)照射

36、。 不同射線的屏蔽材料的選擇不同射線的屏蔽材料的選擇 射線射線： 射線與物質相互作用時，一部分能量會以射線與物質相互作用時，一部分能量會以X X射線射線 （軔致輻射）的形式輻射出來，所產(chǎn)生的軔致輻射的強度既（軔致輻射）的形式輻射出來，所產(chǎn)生的軔致輻射的強度既 與物質的原子序數(shù)與物質的原子序數(shù)Z Z的平方成正比，還與的平方成正比，還與 射線的能量成正比。射線的能量成正比。 如：能量為如：能量為 1 MeV1 MeV的的 射線在鉛（射線在鉛（Z Z8282）中有）中有3 3的能量轉的能量轉 化為軔致輻射（化為軔致輻射（X X射線），而在鋁（射線），而在鋁（Z Z1313）中只有）中只有0.4%0.

37、4%的的 能量轉化為軔致輻射。能量轉化為軔致輻射。 X X射線的屏蔽要比射線的屏蔽要比 射線本身的屏蔽困難得多，所以，對射線本身的屏蔽困難得多，所以，對 射線的屏蔽，一般要選用原子序數(shù)較低得物質，如射線的屏蔽，一般要選用原子序數(shù)較低得物質，如有機玻有機玻 璃和鋁璃和鋁等，以減少軔致輻射產(chǎn)生的份額；但對活度和能量較等，以減少軔致輻射產(chǎn)生的份額；但對活度和能量較 高的高的 源，最好在源，最好在輕材料屏蔽后面，再添加適當厚度的重物輕材料屏蔽后面，再添加適當厚度的重物 質屏蔽材料質屏蔽材料，以屏蔽軔致輻射，以屏蔽軔致輻射。 不同射線屏蔽材料的選擇不同射線屏蔽材料的選擇 X X射線和射線和 射線射線：它

38、們與物質：它們與物質相互作用相互作用時，主要的三種形式是光電效時，主要的三種形式是光電效 應、康普頓散射和應、康普頓散射和電子對產(chǎn)生，光電效應發(fā)生幾率與物質的原子序數(shù)電子對產(chǎn)生，光電效應發(fā)生幾率與物質的原子序數(shù) Z Z的的4 4次方成正比，康普頓散射與次方成正比，康普頓散射與Z/AZ/A成正比，電子對產(chǎn)生與成正比，電子對產(chǎn)生與Z Z的平方成的平方成 正比。正比。 因此，因此， X X射線和射線和 射線的屏蔽，要選擇射線的屏蔽，要選擇原子序數(shù)高的重物質原子序數(shù)高的重物質為好，如為好，如 鉛和含鉛的玻璃鉛和含鉛的玻璃是目前較普遍采用的屏蔽材料。是目前較普遍采用的屏蔽材料。 不同射線屏蔽材料的選擇不

39、同射線屏蔽材料的選擇 中子中子：中子與物質相互作用的過程較為復雜，主要有散射和：中子與物質相互作用的過程較為復雜，主要有散射和 吸收兩種；并且發(fā)生作用的方式與中子的能量有關。吸收兩種；并且發(fā)生作用的方式與中子的能量有關。 一般將中子分為一般將中子分為慢中子慢中子（小于（小于5 keV5 keV，其中能量為，其中能量為0.25 eV0.25 eV的的 稱為稱為熱中子熱中子）、）、中能中子中能中子（5 5100 keV100 keV）和）和快中子快中子 （0.1500MeV0.1500MeV）三種。）三種。 在實際工作中，多數(shù)遇到的是快中子，快中子與輕物質在實際工作中，多數(shù)遇到的是快中子，快中子與

40、輕物質 發(fā)生作用時，損失的能量比重物質要多的多，如快中子與氫發(fā)生作用時，損失的能量比重物質要多的多，如快中子與氫 核碰撞時交給反沖質子的能量可達中子能量的一半。因此，核碰撞時交給反沖質子的能量可達中子能量的一半。因此， 含氫多的物質含氫多的物質，如，如水和石蠟水和石蠟等，是屏蔽中子的最好材料。等，是屏蔽中子的最好材料。 4 4、內(nèi)照射防護、內(nèi)照射防護 4.1 內(nèi)照射防護的基本原則： l制定各種規(guī)章制度，采取各種有效措施， l阻斷放射性物質進入人體的各種途徑， l在最優(yōu)化原則范圍內(nèi)，使攝入量減少到盡可能低的水平。 4.2 放射性物質進入人體內(nèi)的途徑：食入、吸入、皮膚 進入體內(nèi)的放射性物質絕大多數(shù)

41、將最終排出體外，有些 親骨物質（比如銫-137）部分將附著到骨頭上，還有些可 能變成身體的一部分（如鉀-40）。 4.3 內(nèi)照射防護的一般措施： “包容、隔離” “凈化、稀釋” “遵守規(guī)章制度、做好個人防護”。 4747 五、輻射防護的原則和基本措施 實實 例例 討討 論論 X射線：軔致輻射、特征射線：軔致輻射、特征X射線射線 X射線的產(chǎn)生 K K（r r） I I r r0 0/ / r r2 2 K K（r r） ：空氣比釋動能率（：空氣比釋動能率（mGyminmGymin-1 -1） x x : X : X射線機的發(fā)射率常數(shù)射線機的發(fā)射率常數(shù) （mGymmGym2 2mAmA-1 -1m

42、in min-1 -1 ） ） r r0 01m1m I I：管電流（管電流（mAmA） r r：距靶的距離距靶的距離 (m)(m) X射線劑量率計算射線劑量率計算 發(fā)射率常數(shù)發(fā)射率常數(shù) x 與與X射線管的類型、管電壓射線管的類型、管電壓 及其電壓波形、靶的材料和形狀以及過濾及其電壓波形、靶的材料和形狀以及過濾 片的材料和厚度等因素有關。片的材料和厚度等因素有關。 準確的發(fā)射率常數(shù)應通過實際測量得出。準確的發(fā)射率常數(shù)應通過實際測量得出。 在準確度要求不高時，可根據(jù)發(fā)射率常數(shù)在準確度要求不高時，可根據(jù)發(fā)射率常數(shù) 曲線查得發(fā)射率常數(shù)。曲線查得發(fā)射率常數(shù)。 輻射工作場所的具體輻射防護要求示例 警示標

43、志警示標志 工作場所外醒目處安裝指示燈及輻射危險標志工作場所外醒目處安裝指示燈及輻射危險標志 儀器儀器/ /機房的防護設計滿足驗收要求機房的防護設計滿足驗收要求 1 1）儀器出廠前經(jīng)國家規(guī)定的放射防護部門鑒定，取得）儀器出廠前經(jīng)國家規(guī)定的放射防護部門鑒定，取得 防護性能合格證。防護性能合格證。 2 2）儀器安裝完畢后，進行機房防護性能的驗收監(jiān)測，）儀器安裝完畢后，進行機房防護性能的驗收監(jiān)測， 驗收合格才能正式投入使用。（機房的墻壁及門窗驗收合格才能正式投入使用。（機房的墻壁及門窗 屏蔽厚度符合防護要求，使工作人員和周圍公眾所屏蔽厚度符合防護要求，使工作人員和周圍公眾所 接受的有效劑量低于國家規(guī)

44、定的限值）接受的有效劑量低于國家規(guī)定的限值） 配備適量的各種輔助防護用品、輻射監(jiān)測裝置配備適量的各種輔助防護用品、輻射監(jiān)測裝置 eg.eg.鉛圍裙、鉛手套、鉛圍脖等鉛圍裙、鉛手套、鉛圍脖等 eg.eg.個人劑量計、可攜式監(jiān)測儀等個人劑量計、可攜式監(jiān)測儀等 室內(nèi)保持良好的通風室內(nèi)保持良好的通風/ /設有通風裝置，便于排放有毒氣設有通風裝置，便于排放有毒氣 體（如臭氧）和氣載放射性物質，排氣口高于附近體（如臭氧）和氣載放射性物質，排氣口高于附近50m50m 范圍內(nèi)建筑物屋脊范圍內(nèi)建筑物屋脊3m3m，并設有專用過濾裝置，排出空，并設有專用過濾裝置，排出空 氣濃度不應超過有關限值。氣濃度不應超過有關限值。 輻射防護最優(yōu)化，控制工作人員輻射防護最優(yōu)化，控制工作人員/ /受檢者的照射劑量受檢者的照射劑量 1 1）盡量減少不必要的照射，盡可能用非放射方法代替，）盡量減少不必要的照射，盡可能用非放射方法代替， 盡可能用劑量較低的檢查代替劑量較高的檢查。盡可能用劑量較低的檢查代替劑量較高的檢查。 2 2）制定照射方案，減少對患者的副作用，要選擇合適的）制定照射方案，減少對患者的副作用，要選擇合適的 照射條件，特別注意對敏感、關鍵的正常組織的防護。照射條件，特別注意對敏感、關鍵的正常組織的防護。 工作人員的個人劑量監(jiān)測，建立個