放射物理與防護(hù)劉杉

1、 放射性發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用的的回顧放射性發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用的的回顧v18951895年年 倫琴發(fā)現(xiàn)倫琴發(fā)現(xiàn)X X射線射線v18961896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的放射性年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的放射性v18981898年年 居里夫婦發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)鐳和釙居里夫婦發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)鐳和釙1896年拍攝的手部照片年拍攝的手部照片 放射性 概念常見放射源數(shù)量所占比例常見放射源數(shù)量所占比例(*2000年數(shù)據(jù)) 秦山一期核電站秦山一期核電站300MW于于1991年年12月月15日并網(wǎng)發(fā)電日并網(wǎng)發(fā)電射線種類 直接電離粒子：具有足夠大的動能，通過碰撞能引起物質(zhì)電離的帶電粒子，如 電子、射線、質(zhì)子和粒子 以和射線常見 間接電離粒子：能夠釋放出直接電離粒

2、子或引起核變化的非帶電粒子，如中子、 射線、X射線 以X、射線常見 射線種類 射線：高速運動的氦原子核組成，電離作用大，貫穿本領(lǐng)小 射線：高速運動的電子流，電離作用較小，貫穿本領(lǐng)較大 射線：波長很短電磁波，電離作用小，貫穿本領(lǐng)較大 X射線：高速電子轟擊靶物質(zhì)，產(chǎn)生電磁波 量及其單位 活度專用單位居里（Ci）、代表每秒發(fā)生3.71010衰變，此外，還有毫居里（mCi）、微居里（Ci） 以毫居里（mCi）最為常見 活度國際單位制單位貝可（Bq），代表每秒種發(fā)生1次衰變電離輻射生物效應(yīng)的類型電離輻射生物效應(yīng)的類型 根據(jù)效應(yīng)出現(xiàn)的個體根據(jù)效應(yīng)出現(xiàn)的個體 軀體效應(yīng)、遺傳效應(yīng)軀體效應(yīng)、遺傳效應(yīng) 根據(jù)效應(yīng)出

3、現(xiàn)的時間根據(jù)效應(yīng)出現(xiàn)的時間 早期效應(yīng)、遠(yuǎn)期效應(yīng)（遲發(fā)效應(yīng)、晚期效應(yīng)）早期效應(yīng)、遠(yuǎn)期效應(yīng)（遲發(fā)效應(yīng)、晚期效應(yīng)） 根據(jù)效應(yīng)的性質(zhì)根據(jù)效應(yīng)的性質(zhì) 確定性效應(yīng)、隨機(jī)性效應(yīng)確定性效應(yīng)、隨機(jī)性效應(yīng)確定性效應(yīng)確定性效應(yīng)(1) 指發(fā)生嚴(yán)重程度和機(jī)率都隨劑量變化而變指發(fā)生嚴(yán)重程度和機(jī)率都隨劑量變化而變化的效應(yīng)化的效應(yīng) 存在劑量閾值存在劑量閾值 表現(xiàn)為眼晶體的白內(nèi)障、皮膚的良性損傷、表現(xiàn)為眼晶體的白內(nèi)障、皮膚的良性損傷、造血功能障礙、生殖系統(tǒng)的暫時不育和永造血功能障礙、生殖系統(tǒng)的暫時不育和永久不育等久不育等確定性效應(yīng)確定性效應(yīng)(2)（閾劑量）（閾劑量） 劑量閾值：只有當(dāng)機(jī)體受到閾值以上的照劑量閾值：只有當(dāng)機(jī)體受到

4、閾值以上的照射射 劑量時，效應(yīng)才有可能發(fā)生；否則，效劑量時，效應(yīng)才有可能發(fā)生；否則，效應(yīng)就不會出現(xiàn)。應(yīng)就不會出現(xiàn)。 確定性效應(yīng)的發(fā)生在于有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)胞確定性效應(yīng)的發(fā)生在于有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)胞被殺死，而這些細(xì)胞又不能由活細(xì)胞的增被殺死，而這些細(xì)胞又不能由活細(xì)胞的增殖來補償，由此引起臨床上可檢查出的相殖來補償，由此引起臨床上可檢查出的相應(yīng)組織或器官的功能損傷。應(yīng)組織或器官的功能損傷。確定性效應(yīng)確定性效應(yīng)(3)（不同組織閾劑量）（不同組織閾劑量） 一次照射一次照射 長期照射長期照射 （Sv） （Sv/年）年）男性暫時不育男性暫時不育 0.15 0.4男性絕育男性絕育 3.5 6.0 2 .0 女性絕育

5、女性絕育 2.5 6.0 0.2眼晶體混濁眼晶體混濁 0.5 2.0 0.1白內(nèi)障白內(nèi)障 5.0 0.15骨髓抑制骨髓抑制 0.5 0.4隨機(jī)性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)(1) 發(fā)生機(jī)率（而非嚴(yán)重程度）與劑量大小有發(fā)生機(jī)率（而非嚴(yán)重程度）與劑量大小有關(guān)的效應(yīng)關(guān)的效應(yīng) 不存在劑量閾值不存在劑量閾值 表現(xiàn)為遺傳效應(yīng)和致癌效應(yīng)表現(xiàn)為遺傳效應(yīng)和致癌效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)(2)(不存在閾劑量不存在閾劑量) 效應(yīng)發(fā)生概率隨受照劑量增加而增加，而效應(yīng)發(fā)生概率隨受照劑量增加而增加，而嚴(yán)重程度與受照劑量無關(guān)的效應(yīng)。嚴(yán)重程度與受照劑量無關(guān)的效應(yīng)。 只要機(jī)體受到電離輻射的照射，即使劑量只要機(jī)體受到電離輻射的照射，即使劑量很小

6、，也有可能發(fā)生效應(yīng)，只是發(fā)生率很很小，也有可能發(fā)生效應(yīng)，只是發(fā)生率很低很低。低很低。 當(dāng)一個群體受到相同的照射劑時，某個個當(dāng)一個群體受到相同的照射劑時，某個個體可能發(fā)生隨機(jī)性效應(yīng)，而別的個體不發(fā)體可能發(fā)生隨機(jī)性效應(yīng)，而別的個體不發(fā)生，這種效應(yīng)出現(xiàn)在誰的身上是隨機(jī)的，生，這種效應(yīng)出現(xiàn)在誰的身上是隨機(jī)的，對受照個體不能預(yù)選確定，但對群體出現(xiàn)對受照個體不能預(yù)選確定，但對群體出現(xiàn)的概率是可以預(yù)測的。的概率是可以預(yù)測的。隨機(jī)性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)(3) 如果受照的軀體細(xì)胞沒有被殺死，而是產(chǎn)如果受照的軀體細(xì)胞沒有被殺死，而是產(chǎn)生了變異，變異的細(xì)胞繁殖就可能導(dǎo)致癌生了變異，變異的細(xì)胞繁殖就可能導(dǎo)致癌癥，稱為致癌效

7、應(yīng)。癥，稱為致癌效應(yīng)。 如果生殖細(xì)胞受到損傷產(chǎn)生了變異，則可如果生殖細(xì)胞受到損傷產(chǎn)生了變異，則可能向后代傳遞錯誤的遺傳信息，引起某些能向后代傳遞錯誤的遺傳信息，引起某些后代出現(xiàn)遺傳病疾患，稱為遺傳效應(yīng)。后代出現(xiàn)遺傳病疾患，稱為遺傳效應(yīng)。隨機(jī)性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)(5)日本原子彈爆炸幸存者的流行病學(xué)調(diào)查日本原子彈爆炸幸存者的流行病學(xué)調(diào)查1。先天性缺陷、死產(chǎn)和新生兒死亡。先天性缺陷、死產(chǎn)和新生兒死亡2?；町a(chǎn)兒童平均壽命調(diào)查?；町a(chǎn)兒童平均壽命調(diào)查3。20歲以前發(fā)生惡性腫瘤的調(diào)查歲以前發(fā)生惡性腫瘤的調(diào)查4。染色體異常。染色體異常5。蛋白質(zhì)突變頻率。蛋白質(zhì)突變頻率6。性比例。性比例7。兒童生長發(fā)育。兒童生長發(fā)

8、育隨機(jī)性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)(4) 輻射致癌機(jī)制輻射致癌機(jī)制1。細(xì)胞突變和染色體畸變。細(xì)胞突變和染色體畸變2。病毒活化。病毒活化3。免疫抑制。免疫抑制4。細(xì)胞動力學(xué)變化與激素調(diào)節(jié)的改變。細(xì)胞動力學(xué)變化與激素調(diào)節(jié)的改變隨機(jī)性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)(6) 職業(yè)照射職業(yè)照射 生育率、不孕率、活產(chǎn)嬰兒性比例生育率、不孕率、活產(chǎn)嬰兒性比例 自然流產(chǎn)率、多胎率、新生兒死亡率、自然流產(chǎn)率、多胎率、新生兒死亡率、20種先天畸形和遺傳疾病調(diào)查總發(fā)生率種先天畸形和遺傳疾病調(diào)查總發(fā)生率電離輻射生物效應(yīng)的機(jī)理電離輻射生物效應(yīng)的機(jī)理 原發(fā)作用：機(jī)體受到射線照射后，吸收了原發(fā)作用：機(jī)體受到射線照射后，吸收了射線能量，其分子或原子發(fā)生電

9、離和激發(fā)。射線能量，其分子或原子發(fā)生電離和激發(fā)。 直接作用直接作用 間接作用間接作用 繼發(fā)作用：原發(fā)損傷的發(fā)展，引起一系列繼發(fā)作用：原發(fā)損傷的發(fā)展，引起一系列繼發(fā)改變。繼發(fā)改變。影響電離輻射生物效應(yīng)的因素影響電離輻射生物效應(yīng)的因素-照射劑量照射劑量 人體受不同劑量照射后損傷效應(yīng)的估計人體受不同劑量照射后損傷效應(yīng)的估計 劑量（劑量（Gy） 損傷程度損傷程度 0.25 不明顯或不易覺察的病變不明顯或不易覺察的病變0.250.5 可恢復(fù)的功能變化可恢復(fù)的功能變化,可能有血液變化可能有血液變化0. 51.0 功能及血液變化功能及血液變化,不伴有臨床征象不伴有臨床征象1.02.0 輕度骨髓型急性放射病輕

10、度骨髓型急性放射病2.04.0 中度骨髓型急性放射病中度骨髓型急性放射病4.06.0 重度骨髓型急性放射病重度骨髓型急性放射病6.010.0 極重度骨髓型急性放射病極重度骨髓型急性放射病10.050.0 胃腸型急性放射病胃腸型急性放射病 50.0 腦型急性放射病腦型急性放射病影響電離輻射生物效應(yīng)的因素影響電離輻射生物效應(yīng)的因素-照射方式照射方式 同一劑量的照射，在分次給予的情況下，同一劑量的照射，在分次給予的情況下，其損傷效應(yīng)低于一次給予的效應(yīng)，分次越其損傷效應(yīng)低于一次給予的效應(yīng)，分次越多，每次間隔時間越長，則損傷效應(yīng)就越多，每次間隔時間越長，則損傷效應(yīng)就越小。小。 大鼠一次全身照射大鼠一次全

11、身照射10Gy，則死亡率，則死亡率100%，若若10Gy分分10次給予（每次次給予（每次1Gy），則死亡），則死亡率降至率降至90%，若分，若分20次給予（每次次給予（每次0.5Gy）,則死亡率降至則死亡率降至30%。影響電離輻射生物效應(yīng)的因素影響電離輻射生物效應(yīng)的因素-照射部位與面積照射部位與面積 由于機(jī)體的不同部位對輻射的敏感性不同，由于機(jī)體的不同部位對輻射的敏感性不同，即使在照射劑量和劑量率都相同的條件下，即使在照射劑量和劑量率都相同的條件下，損傷效應(yīng)也是不同的。全身損傷程度以照損傷效應(yīng)也是不同的。全身損傷程度以照射腹部最嚴(yán)重，其次是盆腔、頭部、胸部射腹部最嚴(yán)重，其次是盆腔、頭部、胸部和

12、四肢。和四肢。 當(dāng)照射的其它條件相同時，受照面積越大，當(dāng)照射的其它條件相同時，受照面積越大，損傷效應(yīng)越顯著。損傷效應(yīng)越顯著。影響電離輻射生物效應(yīng)的因素影響電離輻射生物效應(yīng)的因素-人體組織的放射敏感性人體組織的放射敏感性 高度敏感組織高度敏感組織-淋巴組織、胸腺組織、骨淋巴組織、胸腺組織、骨髓組織、胃腸上皮、性腺、胚胎組織髓組織、胃腸上皮、性腺、胚胎組織 中度敏感組織中度敏感組織-感覺器官（角膜、眼晶感覺器官（角膜、眼晶體）、內(nèi)皮細(xì)胞、皮膚上皮、唾液腺、腎體）、內(nèi)皮細(xì)胞、皮膚上皮、唾液腺、腎肝肺組織的上皮細(xì)胞肝肺組織的上皮細(xì)胞 輕度敏感組織輕度敏感組織-中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌（

13、除性腺）、（除性腺）、 不敏感組織不敏感組織-肌肉組織、軟骨和骨組織肌肉組織、軟骨和骨組織放射性放射性 防護(hù)防護(hù) 內(nèi)照射內(nèi)照射 工作服（包括工作帽）、工作鞋、手套、口罩及工作服（包括工作帽）、工作鞋、手套、口罩及特殊防護(hù)用品特殊防護(hù)用品 工作服一般采用白色棉織品制成工作服一般采用白色棉織品制成 拖鞋、解放鞋或膠鞋均可作為工作專用鞋拖鞋、解放鞋或膠鞋均可作為工作專用鞋 醫(yī)用乳膠手套和塑料手套都能滿足操作放射性物醫(yī)用乳膠手套和塑料手套都能滿足操作放射性物質(zhì)要求質(zhì)要求 上述用品尺寸、型號要選擇合適，使用、清洗后上述用品尺寸、型號要選擇合適，使用、清洗后作污染監(jiān)測，如超過控制水平，不可再用作污染監(jiān)測，

14、如超過控制水平，不可再用放射性放射性 防護(hù)防護(hù) 正確使用防護(hù)口罩，是減少工作人員放射正確使用防護(hù)口罩，是減少工作人員放射性物質(zhì)攝入量的重要手段性物質(zhì)攝入量的重要手段 普通口罩對放射性氣溶膠過濾作用不明顯普通口罩對放射性氣溶膠過濾作用不明顯 需使用以超細(xì)合成纖維為原料制成的口罩需使用以超細(xì)合成纖維為原料制成的口罩，保持臉面與口罩的嚴(yán)密接觸，注意防止，保持臉面與口罩的嚴(yán)密接觸，注意防止側(cè)漏側(cè)漏放射性放射性 防護(hù)防護(hù) 內(nèi)照射內(nèi)照射 所有使用過的防護(hù)用品應(yīng)放在指定地點，嚴(yán)禁將所有使用過的防護(hù)用品應(yīng)放在指定地點，嚴(yán)禁將個人防護(hù)用品穿戴出放射工作場所或移至非放射個人防護(hù)用品穿戴出放射工作場所或移至非放射性

15、區(qū)使用性區(qū)使用 離開工作場所時，應(yīng)仔細(xì)洗手，并作污染監(jiān)測離開工作場所時，應(yīng)仔細(xì)洗手，并作污染監(jiān)測 在高放工作場所操作人員，工作完畢應(yīng)進(jìn)行沐浴在高放工作場所操作人員，工作完畢應(yīng)進(jìn)行沐浴 放射工作場所內(nèi)嚴(yán)禁進(jìn)食、飲水、吸煙和存放食放射工作場所內(nèi)嚴(yán)禁進(jìn)食、飲水、吸煙和存放食物物放射性放射性 防護(hù)防護(hù)放射性放射性 防護(hù)防護(hù) 外照射外照射 0.5mm鉛當(dāng)量的橡膠制成的防護(hù)衣、防護(hù)帽、防鉛當(dāng)量的橡膠制成的防護(hù)衣、防護(hù)帽、防護(hù)頸套、防護(hù)巾、防護(hù)圍裙等護(hù)頸套、防護(hù)巾、防護(hù)圍裙等 0.25mm鉛當(dāng)量的橡膠制成的鉛橡膠手套等鉛當(dāng)量的橡膠制成的鉛橡膠手套等醫(yī)用診斷醫(yī)用診斷X線機(jī)房防護(hù)設(shè)施的要求線機(jī)房防護(hù)設(shè)施的要求

16、位置：底層位置：底層 面積：單管頭面積：單管頭200mA24m2，雙管頭，雙管頭36m2 墻：初級防護(hù)墻墻：初級防護(hù)墻2mmPb，次級防護(hù)墻，次級防護(hù)墻1mmPb 門窗：合理設(shè)置、與所在墻相同防護(hù)厚度門窗：合理設(shè)置、與所在墻相同防護(hù)厚度 布局：合理、無雜物布局：合理、無雜物 通風(fēng)：良好通風(fēng)：良好 電離輻射標(biāo)志、工作指示燈：醒目電離輻射標(biāo)志、工作指示燈：醒目 輔助防護(hù)用品：齊全輔助防護(hù)用品：齊全醫(yī)用醫(yī)用X線診斷防護(hù)安全操作要求線診斷防護(hù)安全操作要求 工作者業(yè)務(wù)熟練、具有射線防護(hù)知識工作者業(yè)務(wù)熟練、具有射線防護(hù)知識 正確使用設(shè)備和輔助防護(hù)用品正確使用設(shè)備和輔助防護(hù)用品 優(yōu)先考慮攝影，透視盡量使用電

17、視透視優(yōu)先考慮攝影，透視盡量使用電視透視 普通熒光屏透視做好暗適應(yīng)，采用普通熒光屏透視做好暗適應(yīng)，采用“高千高千伏、低電流、厚濾過、小照射野伏、低電流、厚濾過、小照射野” 攝影時，合適選擇附加濾過板、調(diào)節(jié)照射攝影時，合適選擇附加濾過板、調(diào)節(jié)照射野、合理選擇增感屏與膠片組合、對受檢野、合理選擇增感屏與膠片組合、對受檢者輻射敏感器官者輻射敏感器官(性腺、眼晶體、乳腺、甲性腺、眼晶體、乳腺、甲狀腺狀腺)適當(dāng)屏蔽保護(hù)適當(dāng)屏蔽保護(hù) 候診安全、少用移動或攜帶式候診安全、少用移動或攜帶式X線做透視線做透視 婦女兒童特殊保護(hù)婦女兒童特殊保護(hù)小結(jié)醫(yī)療照射是指應(yīng)用電離輻射實施醫(yī)學(xué)診斷及治療的醫(yī)學(xué)實踐活動，包醫(yī)療照

18、射是指應(yīng)用電離輻射實施醫(yī)學(xué)診斷及治療的醫(yī)學(xué)實踐活動，包括應(yīng)用括應(yīng)用X線進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查、應(yīng)用各種電離輻射時行的腫瘤放射線進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查、應(yīng)用各種電離輻射時行的腫瘤放射治療及應(yīng)用放射性核素進(jìn)行的醫(yī)學(xué)影像檢查及治療。醫(yī)療照射輻射防治療及應(yīng)用放射性核素進(jìn)行的醫(yī)學(xué)影像檢查及治療。醫(yī)療照射輻射防護(hù)的基本原則是輻射實踐的正當(dāng)化、輻射防護(hù)的最優(yōu)化以及嚴(yán)格的個護(hù)的基本原則是輻射實踐的正當(dāng)化、輻射防護(hù)的最優(yōu)化以及嚴(yán)格的個人劑量限制。輻射實踐的正當(dāng)化要求從業(yè)者必須在不同的醫(yī)學(xué)檢查與人劑量限制。輻射實踐的正當(dāng)化要求從業(yè)者必須在不同的醫(yī)學(xué)檢查與治療技術(shù)之間進(jìn)行合理的權(quán)衡，正確理解不同放射檢查、治療技術(shù)的治療技術(shù)之間進(jìn)行合理的權(quán)衡，正確理解不同放射檢查、治療技術(shù)的臨床適應(yīng)癥，在輻射所引起的損害與帶來的利益間權(quán)衡利弊。輻射防臨床適應(yīng)癥，在輻射所引起的損害與帶來的利益間權(quán)衡利弊。輻射防護(hù)的最優(yōu)化及個人劑量限制則要求按照輻射產(chǎn)生的隨機(jī)性效應(yīng)及確定護(hù)的最優(yōu)化及個人劑量限制則要求按照輻射產(chǎn)生的隨機(jī)性效應(yīng)及確定性效應(yīng)分類，保障輻射防護(hù)所提供的職業(yè)人員與被檢者個人防護(hù)在保性效應(yīng)分類，保障輻射