電離輻射劑量與防護課件2(共31張PPT)

電離輻射劑量與防護

第1頁，共31頁。電離輻射防護學

第八章輻射對人體的影響和防護標準

之第一章輻射對人體的影響

第2頁，共31頁。一、輻射生物反應的演變過程第3頁，共31頁。作用機理第4頁，共31頁。直接作用：射線被生物物質(zhì)所吸收時，直接和細胞關(guān)鍵的靶超作用，靶的原子被電離或激發(fā)從而啟動一系列的事件導致生物改變。間接作用：射線在細胞內(nèi)可能和另一個原子或分子相互作用產(chǎn)生自由基，它們可以擴散到達靶并造成損傷。

第5頁，共31頁。電離輻射對生物大分子的電離作用是產(chǎn)生輻射生物效應的基礎第6頁，共31頁。第7頁，共31頁。DNADNA由兩條螺旋排列的核苷酸鏈組成，核苷酸含有：脫氧核糖磷酸（P）鹼基：腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）第8頁，共31頁?；蛲蛔兒腿旧w畸變遺傳物質(zhì)DNA發(fā)生可遺傳的變異稱為突變(mutation)。引起突變的物質(zhì)→誘變劑(mutagen)物理誘變劑→電離輻射化學誘變劑→某些環(huán)境污染物輻射引起的DNA損傷伴有染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的異常時，稱為染色體畸變(chromosomeaberration)。數(shù)目異常：單體型、三體型結(jié)構(gòu)異常：斷片、雙著絲粒體、著絲粒環(huán)、倒位、易位等第9頁，共31頁。單鏈斷裂：

DNA損傷與修復（分子水平）雙鏈斷裂：錯誤修復C可以實現(xiàn)無差錯修復第10頁，共31頁。細胞死亡和細胞變異間期死亡：大劑量照射時，處于分裂間期的細胞核遭到破壞立即死亡增殖性死亡：照射后，有絲分裂受到抑制，細胞增殖時死亡受照一段時間后死亡細胞變異：受照后沒有發(fā)生細胞死亡出現(xiàn)錯誤修復錯誤信息傳給后代第11頁，共31頁。細胞死亡細胞變異體細胞生殖細胞體細胞生殖細胞功能障礙不孕腫瘤遺傳效應確定性效應多細胞死亡導致隨機性效應單一細胞變異導致分子水平DNA損傷細胞水平臨床癥狀效應第12頁，共31頁。二、影響輻射生物學作用的因素包括：物理——與輻射有關(guān)生物——與機體有關(guān)1、物理因素（與輻射有關(guān)）

（1）輻射類型α、β、γ（電離密度，穿透能力）在其它情況相同的條件下，就α、β、γ射線引起的輻射危害程度而言，外照射：γ>β>α內(nèi)照射：α>β>γ第13頁，共31頁。（2）劑量率及分次照射D一定，上升，生物效應越顯著；D一定，一次急性照射，生物效應較（與分次照射比）顯著；分次照射，次數(shù)越多，間隔時間越長，所得生物效應越小。（3）照射部位和面積人體各器官對敏感性有差異，不同器官受損傷后對整個人體帶來的影響也不盡相同。照射劑量相同，受照面積愈大，產(chǎn)生的效應也愈大。第14頁，共31頁。（4）照射的幾何條件外照射情況下，人體內(nèi)的劑量分布受入射輻射的角分布，空間分布以及輻射能譜的影響，并且還與人體受照射時的姿態(tài)及其在輻射場內(nèi)的取向有關(guān)。（5）體內(nèi)放射性核素特性進入體內(nèi)的放射性核素的種類、數(shù)量，它們的理化性質(zhì)，在體內(nèi)沉積部位以及在相關(guān)部位滯留的時間等都與內(nèi)照射情況下的生物效應有關(guān)。第15頁，共31頁。2、生物因數(shù)（1）輻射敏感性在照射條件完全一致的情況下，細胞、組織器官或個體對輻射作用反映的強弱或其迅速程度。判斷標準很多，例如：死亡率、形態(tài)、功能或遺傳等方面的改變等。（2）不同生物種系的輻射敏感性種系的演化程度越高，機體結(jié)構(gòu)越復雜，其對輻射的敏感性越高。表使不同種系的生物死亡50%所需的X、r射線的吸收劑量值LD50生物種系人猴大鼠雞龜大腸桿菌病毒LD50(Gy)4.06.07.07.1515.0056.002*104第16頁，共31頁。（3）個體不同發(fā)育階段的輻射敏感性第17頁，共31頁。表胚胎在子宮內(nèi)受照后可能發(fā)生的畸形受照時間（妊娠周數(shù)）0-44-1111-1616-20>30畸形類型流產(chǎn)很少畸形多數(shù)系統(tǒng)嚴重畸形小頭癥智力異常生長延遲很少有小頭癥和智力低下等很少有嚴重的解剖學缺陷可能有功能障礙第18頁，共31頁。表使不同種系的生物死亡50%所需的X、r射線的吸收劑量值LD50受照一段時間后死亡缺點：勢必導致應盡可能降低劑量水平的結(jié)論。遺傳效應：由輻照引起的顯現(xiàn)在受照著后代身上缺陷（效應），是一種隨機性效應。間接作用：射線在細胞內(nèi)可能和另一個原子或分子相互作用產(chǎn)生自由基，它們可以擴散到達靶并造成損傷。間期死亡：大劑量照射時，處于分裂間期的細胞核遭到破壞脫氧核糖b.50.P=aD滿足線性疊加。增殖性死亡：照射后，有絲分裂受到抑制，細胞增殖時死亡（1）效應嚴重程度與所收的劑量大小有關(guān)，D越高，后果越嚴重。分次照射，次數(shù)越多，間隔時間越長，所得生物效應越小。（4）不同細胞、組織或器官的輻射敏感性人體內(nèi)繁殖能力越強，代謝越活躍，分化程度越低的細胞對輻射越敏感。以照射后組織的形態(tài)變化作為敏感程度指標，人體組織可分為：

高度敏感：淋巴組織、胸腺、骨髓、性腺、胚胎、胃腸等；中毒敏感：感官器官、內(nèi)皮細胞、腎、肝、肺等；輕度敏感：中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌腺、心臟；不敏感區(qū)：肌肉組織、軟組織和骨組織、結(jié)締組織。第19頁，共31頁。三、劑量—效應關(guān)系1、隨機性效應和確定性效應

隨機性效應：效應發(fā)生的幾率與劑量大小有關(guān)，效應后果的嚴重程度與所收受劑量沒有關(guān)系。特點：

（1）對于低LET、劑量低于幾Gy范圍內(nèi)這類效應劑量的響應關(guān)系有：第20頁，共31頁。（2）防護水平下，把隨機性效應發(fā)生的幾率與劑量的關(guān)系簡化地假設為“線性”、“無閾”。優(yōu)點：a.盡可能安全的慎重做法b.P=aD滿足線性疊加。缺點：勢必導致應盡可能降低劑量水平的結(jié)論。第21頁，共31頁。

確定性效應：有“閾值的效應，受到的劑量大于閾值，該效應就發(fā)生。特點：（1）效應嚴重程度與所收的劑量大小有關(guān)，D越高，后果越嚴重。第22頁，共31頁。（2）效應劑量閾值是相當大的，在正常情況下一般不可能達到這種水平，只有在大的放射性事故下才可能發(fā)生。（3）確定性效應的劑量閾值表確定性效應的劑量閾值組織與效應單次照射閾值（Sv）多次照射的累積劑量的閾值（Sv）睪丸精子減少永久性不育0.153.5無意義無意義卵巢永久性不育2.5-6.06.0眼晶體混濁視力障礙0.5-2.05.05.0>8.0骨髓血細胞暫時減少致死性再生不良0.51.5無意義無意義第23頁，共31頁。磷酸（P）（2）不同生物種系的輻射敏感性表胚胎在子宮內(nèi)受照后可能發(fā)生的畸形軀體效應：由輻照引起的顯現(xiàn)在受照者本人身上的有害效應。（1）輻射類型盡可能安全的慎重做法輻射引起的DNA損傷伴有染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的異常時，稱為染色體畸變(chromosomeaberration)。D一定，一次急性照射，生物效應較（與分次照射比）顯著；表使不同種系的生物死亡50%所需的X、r射線的吸收劑量值LD50缺點：勢必導致應盡可能降低劑量水平的結(jié)論。1、全身性輻射損傷：是指機體全身受到均勻或不均勻照射后出現(xiàn)的急性放射病，多數(shù)由意外的核事故、核戰(zhàn)爭造成。1次急性照射慢性照射b.間接作用：射線在細胞內(nèi)可能和另一個原子或分子相互作用產(chǎn)生自由基，它們可以擴散到達靶并造成損傷。判斷標準很多，例如：死亡率、形態(tài)、功能或遺傳等方面的改變等。2、軀體效應和遺傳效應急性軀體效應

軀體效應：由輻照引起的顯現(xiàn)在受照者本人身上的有害效應。

急性軀體效應：短時間內(nèi)受到大劑量照射的受照者身上顯現(xiàn)的有害效應，屬確定性效應。遺傳效應和遠期效應

遺傳效應：由輻照引起的顯現(xiàn)在受照著后代身上缺陷（效應），是一種隨機性效應。

輻射的遠期效應：一種需要經(jīng)過很長時間潛伏期才能顯現(xiàn)在受照者身上的效應，是一種隨機性效應。第24頁，共31頁。四、短期大劑量外照射引起的輻射損傷（全身性、全局性）

1、全身性輻射損傷：是指機體全身受到均勻或不均勻照射后出現(xiàn)的急性放射病，多數(shù)由意外的核事故、核戰(zhàn)爭造成。

2、局部性輻射損傷：是指機體某一器官或組織受到外照射是出現(xiàn)的某種損傷。急性放射病骨髓型放射病（1~10Gy)腸型放射病(10~50Gy)腦型放射性(>50Gy)D增加方向第25頁，共31頁。急性放射病癥狀與劑量的關(guān)系:劑量(Gy)癥狀0.10.51.01.53-57-10染色體變化末梢血中淋巴細胞減少10%的人惡心，嘔吐死亡閾值LD50/60天(造血器官死亡)LD100/60天(消化器官死亡)第26頁，共31頁。對造血組織影響細胞類型正常值減少閾值(Gy)白細胞3500-10000.5紅細胞(400-500)×1041.0血小板20×1041.0血細胞壽命淋巴細胞3-4天紅細胞120天血小板8-9天第27頁，共31頁。五、長期小劑量照射對人體健康的影響

特點：潛伏期長，效應出現(xiàn)較晚，發(fā)生幾率低，有屬于隨機性效應的，也有屬于確定性效應的。第28頁，共31頁。生殖系統(tǒng)的影響不孕的閾值(Gy):1次急性照射慢性照射一時性不孕0.150.4/年永久性不孕3.5-62.0/年男性1次急性照射慢性照射一時性不孕0.65