第十一章電離輻射的生物效應(yīng)與損傷

1、1第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 輻射第十一章第十一章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射 非電離輻射直接電離輻射間接電離輻射聲波等可見(jiàn)光紅外線(xiàn)紫外線(xiàn)粒子粒子離子質(zhì)子X(jué)射線(xiàn)射線(xiàn)中子2第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷第一節(jié) 輻射量及其測(cè)量第二節(jié) 電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)第三節(jié)電離輻射的損傷機(jī)制第十一章第十一章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷3第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷第一節(jié) 輻射量及其測(cè)量國(guó)際權(quán)威組織“國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)” （ICRP）“國(guó)際輻射單位和

2、測(cè)量委員會(huì)”(International commission on radiological units and measurements ICRU)4第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷一、電離輻射的常用輻射量及其單位 二、輻射防護(hù)用輻射量和單位 三、電離輻射的測(cè)量方法 第一節(jié) 輻射量及其測(cè)量5第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷一、電離輻射的常用輻射量及其單位 單位 Ckg-1， 庫(kù)侖千克-1 ，曾用名稱(chēng)為倫琴（R） 1R=2.5810-4Ckg-1 1Ckg-1=3.877103R定義 X或射線(xiàn)光子在質(zhì)量為dm的空氣中產(chǎn)生出所

3、有次級(jí)電子完全被空氣阻止時(shí)，在空氣中所形成的任何一種符號(hào)離子總電荷量的絕對(duì)值dQ除以dm所得的值 照射量 mQXdd照射量隨時(shí)間的變化率稱(chēng)照射量率6第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 比釋動(dòng)能 定義單位與照射量不同,比釋動(dòng)能只適用間接電離輻射,它不僅用于空氣,也適用于其他物質(zhì) 注意 焦耳千克-1（Jkg-1）,專(zhuān)用名稱(chēng)為戈瑞(Gy) 不帶電粒子在質(zhì)量為dm介質(zhì)中釋放出的全部帶電粒子初始動(dòng)能之和除以dm所得的值mKtrdd一、電離輻射的常用輻射量及其單位 比釋動(dòng)能隨時(shí)間的變化率稱(chēng)為比釋動(dòng)能率7第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷單位

4、戈瑞（Gy），1Gy1Jkg-1， 曾用單位為拉德 （rad），1Gy100rad。 定義 單位質(zhì)量物質(zhì)吸收電離輻射的平均能量 吸收劑量mDdd吸收劑量隨時(shí)間的變化率稱(chēng)為吸收劑量率一、電離輻射的常用輻射量及其單位 吸收劑量適用于任何類(lèi)型輻射以及任何被輻射物質(zhì)8第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷照射量、比釋動(dòng)能、吸收劑量之間的關(guān)系 KWmWXatraedde式中e為一個(gè)電子的電量。一、電離輻射的常用輻射量及其單位 如果把 換算成等效的電荷數(shù)，即可從比釋動(dòng)能算出照射量。如果電離一對(duì)離子的平均消耗能量為 ，則有trdaW9第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離

5、輻射的生物效應(yīng)與損傷照射量、比釋動(dòng)能、吸收劑量之間的關(guān)系 mDmKtrdddd上式一般在低原子序數(shù)和X、g 射線(xiàn)能量較低時(shí)，均可滿(mǎn)足。一、電離輻射的常用輻射量及其單位 比釋動(dòng)能是非帶電粒子傳給全體次級(jí)電子的能量，吸收劑量是物質(zhì)從全體電子吸收的能量，所以在同一物質(zhì)中 與 近似相等，即trdd10第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷1.當(dāng)量劑量（equivalent dose,H） 描述生物效應(yīng)發(fā)生的程度就必須對(duì)吸收劑量D加以修正，這個(gè)修正因子稱(chēng)之為輻射權(quán)重因子WR。當(dāng)量劑量由下式給出 ：H = WRD 二、輻射防護(hù)用輻射量和單位11第第十一十一章章 電離輻射的生物效

6、應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷吸收劑量應(yīng)取器官或組織的平均吸收劑量DT，則組織與器官的當(dāng)量劑量的計(jì)算公式是： 如果多種輻射作用于某組織與器官，則該組織與器官的總的當(dāng)量劑量為輻射權(quán)重因子WR由國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）認(rèn)定。WR無(wú)量綱，故HT與D的量綱相同，也是Jkg-1，但專(zhuān)用名稱(chēng)為希沃特（Sv）。HT = WRDT TRRRTDWH二、輻射防護(hù)用輻射量和單位1.當(dāng)量劑量（equivalent dose,H） 12第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷1.有效劑量（ effective dose，E ） 組織權(quán)重因子WT 器官和組織的權(quán)重因子T0.720.08

7、0.160.041.000.120.080.040.01總計(jì)紅骨髓、結(jié)腸、肺、胃、乳腺、其余組織性腺膀胱、食道、肝、甲狀腺骨表面、腦、唾腺、皮膚 WTWT組織或器官二、輻射防護(hù)用輻射量和單位13第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 經(jīng)WT修正后的當(dāng)量劑量稱(chēng)為有效劑量，用E表示。如果所受輻射包括了幾種組織與器官，則輻射造成的有效劑量是各組織、器官有效劑量之和，即TTTTTHWEE二、輻射防護(hù)用輻射量和單位14第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 例11-1 某次胸部檢查（胸片）患者各組織器官受到的當(dāng)量劑量為生殖腺0.01，乳腺0.06；

8、紅骨髓0.25，肺0.05，甲狀腺0.08，骨表面0.08，其他組織0.11；胸部檢查（胸透）各組織器官受到的當(dāng)量劑量為生殖腺0.15，乳腺1.30；紅骨髓4.10，肺2.30，甲狀腺0.16，骨表面2.60，其他組織0.85，劑量單位均為mSv，求接受者的有效劑量。二、輻射防護(hù)用輻射量和單位15第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷解：依公式11-9有：EXP=0.010.08+0.060.12+0.250.12+0.050.12+0.080.04+0.080.01+0.110.51=0.1041mSvEXT=0.150.08+1.300.12+4.100.12+

9、2.300.12+0.160.04+2.600.01+0.850.51=1.4019mSv可見(jiàn)，此次胸透患者接受的有效劑量相當(dāng)于14次胸透。二、輻射防護(hù)用輻射量和單位16第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 ICRR委員會(huì)采用男性和女性參考體模，計(jì)算了器官和組織的當(dāng)量劑量。為了確定有效劑量，應(yīng)先評(píng)價(jià)參考男人和參考女人的器官或組織當(dāng)量劑量，然后通過(guò)平均來(lái)得出參考人的當(dāng)量劑量二、輻射防護(hù)用輻射量和單位17第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 放射性核素?cái)z入和外照射女性體模吸收劑量當(dāng)量劑量性別平均當(dāng) 量劑量HT有效劑量EWRWT參考男人參考

10、女人參考人男性體模吸收劑量當(dāng)量劑量性別平均得到有效劑量二、輻射防護(hù)用輻射量和單位18第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷按照以下公式分別根據(jù)對(duì)參考男人和對(duì)參考女人的器官和組織T評(píng)估得到的當(dāng)量劑量和，計(jì)算出有效劑量：TFTMTT2HHWE二、輻射防護(hù)用輻射量和單位19第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷3.集體當(dāng)量劑量（collective dose equivalent） 集體有效劑量（collective effective dose） 統(tǒng)稱(chēng)集體劑量 集體當(dāng)量劑量ST是受輻射群體中每個(gè)成員所受當(dāng)量劑量的總和。集體當(dāng)量劑量的單位是人希

11、沃特二、輻射防護(hù)用輻射量和單位 如N個(gè)人所受當(dāng)量劑量相同，則ST為個(gè)人當(dāng)量劑量的N倍。同樣的概念也用于集體有效劑量。即每個(gè)人的平均有效劑量與人數(shù)的乘積為集體有效劑量S，集體有效劑量的單位也是人希沃特。 20第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷1、電離室法測(cè)量照射量 三、電離輻射測(cè)量方法2、量熱計(jì)法測(cè)量吸收劑量 3、熱釋光法測(cè)量吸收劑量 4、膠片劑量測(cè)定法 5、放射性計(jì)數(shù)測(cè)量 利用輻射產(chǎn)生的各種物理效應(yīng)，如熱作用、電離作用、熒光作用、光化學(xué)效應(yīng)等，可以對(duì)輻射源進(jìn)行檢測(cè) 21第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離室法測(cè)量照射量 自由空氣

12、電離室（標(biāo)準(zhǔn)電離室）是根據(jù)照射量定義設(shè)計(jì)的，是對(duì)照射量進(jìn)行直接絕對(duì)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)儀器。 三、電離輻射測(cè)量方法22第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷量熱計(jì)法測(cè)量吸收劑量 任何一種物質(zhì)，當(dāng)受到輻射照射時(shí)，其吸收的射線(xiàn)能量都將以熱的形式表現(xiàn)出來(lái)。吸收的能量越大，產(chǎn)生的熱量越高。通過(guò)測(cè)量此熱量，就可以定量給出吸收劑量的大小。這就是熱量計(jì)的制作原理。 三、電離輻射測(cè)量方法23第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷熱釋光法測(cè)量吸收劑量 用輻射照射劑量元件，然后對(duì)熱釋光劑量片重新加熱時(shí)，可使帶電中心束縛的價(jià)電子脫離吸引重新變成自由電子，同時(shí)以光的形式釋

13、放出能量來(lái)。三、電離輻射測(cè)量方法24第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷膠片劑量測(cè)定法 當(dāng)射線(xiàn)穿過(guò)感光膠片時(shí)，膠片中的靈敏物質(zhì)如溴化銀便形成潛影，經(jīng)過(guò)化學(xué)處理（顯影、定影）后，其光學(xué)密度發(fā)生變化，變化程度與膠片吸收輻射能量的多少有關(guān)，這種關(guān)系在一定的劑量范圍內(nèi)呈線(xiàn)性。三、電離輻射測(cè)量方法25第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷放射性計(jì)數(shù)測(cè)量 用計(jì)數(shù)的形式來(lái)測(cè)量輻射場(chǎng)劑量的大小。在GM計(jì)數(shù)管的陰極和陽(yáng)極之間加上電壓（幾百伏至上千伏），當(dāng)輻射入射到管內(nèi)時(shí)，管內(nèi)氣體將產(chǎn)生電離，一次接一次的電離形成雪崩放電。每產(chǎn)生一次放電在外線(xiàn)路就會(huì)形成一個(gè)

14、脈沖。因此確定了計(jì)數(shù)管的工作電壓，即可由此測(cè)量輻射量的大小。三、電離輻射測(cè)量方法26第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷第二節(jié) 電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)一、電離輻射損傷的表觀(guān)特性二、確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)三、小劑量電離輻射的生物效應(yīng)四、影響輻射生物效應(yīng)的因素27第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 電離輻射將能量傳遞給有機(jī)體引起的任何改變，統(tǒng)稱(chēng)為電離輻射生物學(xué)效應(yīng)(ionizing radiation biological effect)，人類(lèi)的放射損傷是一種嚴(yán)重的病理性輻射生物效應(yīng)。一、電離輻射損傷的表觀(guān)特性28第第十一十一章章 電離輻

15、射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 電離輻射的劑量具有累積性，對(duì)生物體所造成的傷害大小與各次輻射的總和成正比。 電離輻射生物學(xué)效應(yīng)表現(xiàn)強(qiáng)烈又多種多樣。它能促進(jìn)細(xì)胞分裂與生長(zhǎng)；抑制生物體新陳代謝；誘發(fā)遺傳性變異選育新品種；也能破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)用于消滅病菌、害蟲(chóng)；還能用于診斷和治療疾病；但也能導(dǎo)致腫瘤及輻射病的發(fā)生。 一、電離輻射損傷的表觀(guān)特性29第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷1確定性效應(yīng)（deterministic effect） 當(dāng)輻射作用于生物體的整體或局部組織時(shí)，構(gòu)成該組織的相當(dāng)數(shù)量的細(xì)胞被殺死，從而使該種組織或有該種組織構(gòu)成的器官的功能受到影響并可

16、觀(guān)察到其形態(tài)變化或癥狀，通過(guò)這樣的發(fā)生機(jī)制產(chǎn)生的效應(yīng)稱(chēng)為確定性效應(yīng)。 二、確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)特點(diǎn)： 此生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度與照射劑量的大小成正比，且存在劑量閾值，通常為0.1Gy-0.2Gy。30第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷2隨機(jī)性效應(yīng)（stochastic effect） 電離輻射能量沉積是一種隨機(jī)性過(guò)程，對(duì)于單個(gè)細(xì)胞的變異而產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)是隨機(jī)性事件。因此稱(chēng)這類(lèi)輻射效應(yīng)為隨機(jī)性效應(yīng)。 特點(diǎn)：此效應(yīng)無(wú)劑量閾值，損傷嚴(yán)重程度與受輻射劑量 大小無(wú)關(guān)，效應(yīng)發(fā)生概率與所受劑量大小成正比注意這個(gè)劑量是累積劑量，有日、月、年及終生劑量二、確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)隨

17、機(jī)性效應(yīng)分成兩大類(lèi)：致癌效應(yīng)和遺傳效應(yīng)。31第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷1小劑量一次照射 人員受到一次小劑量照射后，機(jī)體在照后60天以?xún)?nèi)主要出現(xiàn)兩方面的變化。早期臨床癥狀 ：多在受照后當(dāng)天出現(xiàn)，持續(xù)時(shí)間較短，不經(jīng)治療一般數(shù)天后可自行消失。 三、小劑量電離輻射的生物效應(yīng)2小劑量慢性照射效應(yīng) 人員受到當(dāng)量劑量限值范圍內(nèi)的長(zhǎng)期照射，稱(chēng)之為小劑量慢性照射或低水平照射。由于受照次數(shù)多，疊加時(shí)間長(zhǎng)，因而機(jī)體既有損傷的表現(xiàn)，又有修復(fù)和適應(yīng)的表現(xiàn)。 32第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷3毒物刺激效應(yīng) 較大劑量的電離輻射已被公認(rèn)具有降低免疫

18、力和誘發(fā)腫瘤的作用，但低劑量電離輻射對(duì)免疫系統(tǒng)卻具有一定的刺激性作用，同時(shí)它對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育、延長(zhǎng)壽命、提高生育力、防癌和抗感染等方面具有有益的作用，同時(shí)能提高免疫能力，并能使小劑量預(yù)輻射照射后的大劑量輻射產(chǎn)生適應(yīng)性。這種反轉(zhuǎn)效應(yīng)稱(chēng)為Hormersis效應(yīng)。三、小劑量電離輻射的生物效應(yīng)33第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷1. 與電離輻射有關(guān)的因素 （1）照射劑量相同的情況下，因輻射種類(lèi)不同，機(jī)體產(chǎn) 生的生物效應(yīng)也不一樣；（2）吸收劑量愈大生物效應(yīng)愈明顯；（3）劑量率愈大，效應(yīng)愈顯著；（4）當(dāng)總劑量相同時(shí)，分次愈多，各次照射時(shí)間間隔愈 長(zhǎng)，生物效應(yīng)愈?。唬?）當(dāng)吸

19、收劑量和劑量率相同時(shí)，機(jī)體受照的部位不同 引起的生物效應(yīng)也不同；（6）其他條件相同時(shí)，受照面積愈大損傷愈嚴(yán)重；四、影響輻射生物效應(yīng)的因素34第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷2. 與機(jī)體有關(guān)的因素 高度敏感組織 淋巴組織、胸腺、骨髓 腸胃上皮 性腺和胚胎組織3. 環(huán)境因素 低溫、缺氧情況下，可以減輕輻射的生物效應(yīng)。 不同種類(lèi)的生物對(duì)輻射的敏感性差異很大， 種類(lèi)進(jìn)化程度愈高，組織結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，輻射敏感性愈高不敏感組織 肌肉組織 軟骨 骨組織 結(jié)締組織中度敏感組織 感覺(jué)器官 內(nèi)皮細(xì)胞 皮膚上皮 腎 、肝、肺的上皮細(xì)胞輕度敏感組織 中樞神經(jīng)系統(tǒng) 內(nèi)分泌腺 心臟人類(lèi)對(duì)輻射

20、四、影響輻射生物效應(yīng)的因素35第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷第三節(jié)電離輻射的損傷機(jī)制一、輻射與自由基二、直接作用與間接作用三、原初過(guò)程和時(shí)間進(jìn)程四、靶學(xué)說(shuō)和生物靶的調(diào)節(jié)作用36第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷一、輻射與自由基 自由基（free radical） 自由基是帶有一個(gè)或多個(gè)不配對(duì)電子的原子、分子、離子或原子團(tuán)，具有極強(qiáng)的活性。 為了使自由基顯示出未配對(duì)電子特征，一般在原有原子、分子、離子或基團(tuán)符號(hào)的一側(cè)或上方記一個(gè)圓點(diǎn)“”以顯示帶有未配對(duì)電子，但不表示未配對(duì)電子的數(shù)量。 37第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損

21、傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 當(dāng)輻射能量被生物體活性分子（如脫氧核糖核酸）所吸收時(shí)，射線(xiàn)有可能直接與細(xì)胞中的關(guān)鍵部位（俗稱(chēng)靶）作用，靶分子的原子本身被電離或激發(fā)，引起這些生物大分子損傷，這就是直接作用。 對(duì)應(yīng)物理量傳能線(xiàn)密度（linear energy transfer，LET） 定義：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度徑跡上釋放輻射能的多少，其單位為 Jm-1或keVm-1。LET與粒子種類(lèi)及能量大小有 關(guān)。一般規(guī)律是LET越大，直接作用概率越高 二、直接作用與間接作用 1.直接作用（direct action） 38第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 生物分子處在射線(xiàn)的徑跡外沒(méi)有直接受

22、到射線(xiàn)的作用，而是通過(guò)生物分子周?chē)慕橘|(zhì)發(fā)生輻射反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的自由基與生物分子作用，引起生物分子損傷。這種作用為間接作用（indirect action）。 間接作用在引起生物大分子損傷中具有重要意義2.間接作用（indirect action） 二、直接作用與間接作用 39第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 1）帶電粒子與DNA分子的直接作用；2）通過(guò)自由基與DNA分子的間接作用，即緊鄰 DNA處的“環(huán)境”分子（水分子）電離形成的自 由基向DNA擴(kuò)散，并將其能量轉(zhuǎn)移給DNA， 從而使該分子產(chǎn)生化學(xué)變化。 二、直接作用與間接作用 40第第十一十一章章 電離輻射的生

23、物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷 在輻照情況下，水受輻射分解后可產(chǎn)生離子和自由基。這些自由基具有過(guò)剩的能量而不穩(wěn)定，極易反應(yīng)將能量轉(zhuǎn)移給其他分子，使其損傷。二、直接作用與間接作用 41第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷三、原初過(guò)程和時(shí)間進(jìn)程 近年由于高分辨和快速記錄等技術(shù)的發(fā)展，對(duì)原初物理事件的觀(guān)察時(shí)間現(xiàn)已能縮短到10-24s，從原初物理事件到可能在照射后數(shù)十年（109s）后出現(xiàn)的癌癥和遺傳性死亡，時(shí)間跨越33個(gè)數(shù)量級(jí)。 輻射作用原初過(guò)程 物理、物理化學(xué)和化學(xué)三個(gè)階段。 輻射作用時(shí)間階段劃分（不同學(xué)者意見(jiàn)不同），代表性三個(gè)階段，如下表所示。42第第十一十一章

24、章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷表11-2 電離輻射作用時(shí)間表細(xì)胞分裂受抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)及胃腸道損傷出現(xiàn)造血障礙性死亡晚期腎損傷、肺纖維樣變性癌癥和遺傳變化數(shù)小時(shí)數(shù)天約1個(gè)月數(shù)月數(shù)年至數(shù)十年生物學(xué)階段e- 水合前與高濃度的活性溶質(zhì)反應(yīng)e-aq、OH、H及其他基團(tuán)與活性溶質(zhì)的反應(yīng)刺團(tuán)內(nèi)水自由基之間的相互作用自由基擴(kuò)散和均勻分布e-aq、OH、H及其他基團(tuán)與低濃度活性溶質(zhì)的反應(yīng)自由基基本完成生物化學(xué)過(guò)程10-1210-1010-710-710-311103化學(xué)階段快速粒子穿過(guò)原子電離作用： H2O電離為H2O+ + e_,生物分子B直接電離為B+H2O和生物分子的激發(fā)，產(chǎn)生H2

25、O+ 和B*離子-分子反應(yīng)，如：H2O+H2OOH+H3O+分子振動(dòng)導(dǎo)致激發(fā)態(tài)解離，如H2O*OH+H，B*B1+B2轉(zhuǎn)動(dòng)馳豫，離子水合作用，如e-e-aq10-1810-1610-1710-1510-1410-12物理階段 發(fā)生進(jìn)程時(shí)間/s 三、原初過(guò)程和時(shí)間進(jìn)程 43第第十一十一章章 電離輻射的生物效應(yīng)與損傷電離輻射的生物效應(yīng)與損傷四、靶學(xué)說(shuō)和生物靶的調(diào)節(jié)作用1、靶學(xué)說(shuō) 活細(xì)胞內(nèi)存在對(duì)射線(xiàn)特別敏感的區(qū)域，稱(chēng)作“靶”target），射線(xiàn)輻照在靶上即引起某種生物效應(yīng)；射線(xiàn)與靶區(qū)的作用是一種隨機(jī)過(guò)程，是彼此無(wú)關(guān)的獨(dú)立事件，“擊中”概率服從泊松分布（Poisson）；射線(xiàn)在靶區(qū)內(nèi)的能量沉積超過(guò)一定值便發(fā)生效應(yīng)，不同的靶分子或靶細(xì)胞具有不同的“擊中”數(shù)。按照這一學(xué)說(shuō)，可根據(jù)經(jīng)受照射劑量的細(xì)胞或生物分子的比例來(lái)計(jì)算靶結(jié)構(gòu)