輻射劑量與防護(hù)前言課件

電離輻射劑量與防護(hù)系館315Tel:8281887E-mail:1平時(shí)作業(yè)成績(jī)占20%，考勤占10%，期末筆試成績(jī)占70%。學(xué)習(xí)了一門(mén)專(zhuān)業(yè)知識(shí)；樹(shù)立了一種客觀態(tài)度；培養(yǎng)了一種學(xué)習(xí)習(xí)慣；嘗試了一種學(xué)習(xí)方法?？荚嚦煽?jī)組成：收獲：2輻射劑量、防護(hù)的含義輻射劑量、防護(hù)簡(jiǎn)史輻射防護(hù)的基本任務(wù)和目的輻射防護(hù)的主要內(nèi)容前言與緒論3（1）輻射定義什么是輻射？從某種物質(zhì)中發(fā)射出來(lái)的波或粒子。5不同種類(lèi)電磁波的波長(zhǎng)6（2）輻射分類(lèi)按其本質(zhì)可分為兩類(lèi)：

1.粒子輻射：是指組成物質(zhì)的基本粒子，或由這些粒子組成的原子核。粒子輻射是一些高速運(yùn)動(dòng)的粒子，消耗自己的動(dòng)能把能量傳給被穿透的物質(zhì)。粒子輻射包括電子、質(zhì)子、中子、α粒子、β粒子和帶電重離子等。

2.電磁輻射：實(shí)質(zhì)是電磁波，包括無(wú)線電波、微波、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和γ射線等。7（3）為什么對(duì)輻射（電離輻射）要進(jìn)行防護(hù)？

輻射原子、分子組織、器官機(jī)體損傷確定性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)電離、激發(fā)修復(fù)9“事實(shí)上，在人類(lèi)身體里就可以找到天然放射性核素。我們的身體平均每分鐘要經(jīng)歷幾十萬(wàn)次的核衰變?！敝Z貝爾獎(jiǎng)獲得者—西博格《人與原子》10

電離輻射劑量學(xué)：研究電離輻射能量在物質(zhì)中的轉(zhuǎn)移和沉積的規(guī)律，特別是轉(zhuǎn)移和沉積的度量（量的定義、測(cè)量、計(jì)算等）的科學(xué)。電離輻射防護(hù)學(xué)：研究電離輻射對(duì)人體的危害、防止和減少這種危害的綜合性（輻射劑量學(xué)、輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、輻射防護(hù)技術(shù)、輻射防護(hù)最優(yōu)化、輻射安全管理等）邊緣科學(xué)。電離輻射物質(zhì)（作用對(duì)象）生物效應(yīng)112、輻射劑量、防護(hù)簡(jiǎn)史倫琴世界上第一張X射線照片1895,倫琴（Roentgen）發(fā)現(xiàn)

X射線NobelPrizein190113`1896,貝克勒爾（Becquerel）發(fā)現(xiàn)

鈾（Uranium）發(fā)現(xiàn)了天然放射性同位素的工業(yè)應(yīng)用NobelPrizein1903NobelPrizein1903and19111898,居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙（Polonium）和鐳（Radium）141898,盧瑟福（Rutherford）發(fā)現(xiàn)了α、β粒子。

法國(guó)化學(xué)家維拉爾發(fā)現(xiàn)

射線1932,查德威克（Chadwick）發(fā)現(xiàn)中子。15損傷特點(diǎn)：

（1）外照射引起的急性體表?yè)p傷；（2）氡及其子體內(nèi)照射引起的肺癌；（3）鐳內(nèi)照射引起的骨腫瘤。典型事例：

（1）X射線被發(fā)現(xiàn)一個(gè)月，X射線的制造者Grubbe的手發(fā)生了“特異性皮炎”；（2）1896年，Edison和助手Morton自身試驗(yàn)，眼部受照數(shù)小時(shí)后，眼痛，結(jié)膜炎；17典型事例：

（3）1896年，Danil報(bào)告了X射線可導(dǎo)致禿頭；（4）1901年，Becquerel和Curie分別講述了自己的經(jīng)歷；（5）1911年，54名醫(yī)學(xué)放射性工作者死于惡性疾??；1922年，約100名醫(yī)學(xué)放射性工作者死于惡性疾??；（6）1875～1917年，Schneegerg礦死亡的622名工人中有322人死于癌癥，其中肺癌占87％；1921～1926年，Schneegerg礦死亡的工人中死于肺癌的占50％；（7）1925年，Martland報(bào)告在美國(guó)從事用鐳發(fā)光材料描繪表盤(pán)的女工遭受了嚴(yán)重的內(nèi)照射，發(fā)現(xiàn)50例鐳致骨肉瘤。18（2）中期輻射損傷認(rèn)識(shí)時(shí)期

（又稱(chēng)放射線診斷、治療損傷時(shí)期）時(shí)間：1930～1960年代特點(diǎn)：

醫(yī)學(xué)界把輻射看作是時(shí)髦的診斷和治療手段，卻缺乏對(duì)輻射遠(yuǎn)期效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，病人由于接受高累積劑量而誘發(fā)過(guò)多的白血病、骨腫瘤、肝癌等惡性腫瘤。19（3）近期輻射損傷認(rèn)識(shí)時(shí)期

（又稱(chēng)流行病學(xué)調(diào)查所見(jiàn)的輻射損傷時(shí)期）時(shí)間：1960年代～現(xiàn)在特點(diǎn)：

早期的職業(yè)性急性輻射損傷，除事故外，巳極為罕見(jiàn)了。中期所見(jiàn)到的高發(fā)生率的惡性腫瘤，得以避免。除事故外，只能用大群體的或高人年的流行病學(xué)的調(diào)查方法，才能發(fā)現(xiàn)輻射損傷或危害的增加。21重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象包括：職業(yè)性受照射群體的流行病學(xué)調(diào)查；放射事故受害者調(diào)查；出生前受X射線診斷照射的群體流行病學(xué)調(diào)查；高輻射本底地區(qū)居住者的流行病學(xué)調(diào)查；原子彈、氫彈、切爾諾貝利事故受害者跟蹤調(diào)查。22調(diào)查結(jié)論：

迄今為止的流行病學(xué)的調(diào)查資料證明：在低劑量下，唯一潛在的輻射危害是致癌。非特異性壽命縮短末見(jiàn)發(fā)生。遺傳危害也未見(jiàn)增加。低于職業(yè)性劑量限值的輻射水平的長(zhǎng)期慢性照射，是否會(huì)增加惡性腫瘤尚不明確。出生前診斷性X射線的照射量，是否能增加出生后的小兒癌癥的發(fā)病率，尚有爭(zhēng)議。高本底地區(qū)居民流行病學(xué)的調(diào)查，均末證實(shí)遺傳危害的增加或惡性腫瘤較對(duì)照群體有過(guò)多的發(fā)生。234.輻射防護(hù)的主要內(nèi)容輻射劑量學(xué)輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)輻射防護(hù)技術(shù)輻射防護(hù)評(píng)價(jià)輻射防護(hù)最優(yōu)化輻射安全管理25ICRP（Publication）InternationalCommissiononRadiologicalProtection國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)ICRU（Report）InternationalCommissiononRadiationUnitsandMeasurements國(guó)際輻射單位與測(cè)量委員會(huì)UNSCEAR

UnitedNationsScientificcommitteeontheEffectsofAtomicRadiation聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)IAEA（SafetySeries）InternationalAtomicEnergyAgency國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)ISOInternationalStandardizationOrganization國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織NCRP（Report）（Handbook）NationalCouncilonRadiationProtectionandMeasurements輻射防護(hù)與測(cè)量國(guó)家委員會(huì)（美）26一、電離輻射

Ionization（電離）：從一個(gè)原子、分子或其他束縛態(tài)中釋放出一個(gè)或多個(gè)電子的過(guò)程。

IonizationRadiation（電離輻射）：能夠引起電離的帶電粒子和不帶電粒子。

*從一個(gè)原子中釋放出一個(gè)價(jià)電子需要的能量:4～25eV；

*能量>10eV的光子

Non-ionizationradiation（非電離輻射）：<10eV光子，波長(zhǎng)>100mm紫外線、可見(jiàn)光、紅外線和射頻輻射。

29直接電離輻射和間接電離輻射

直接電離輻射

快帶電粒子穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，通過(guò)庫(kù)倫相互作用直接在物質(zhì)中沉積能量并引起電離。這種通過(guò)初級(jí)過(guò)程引起電離的粒子稱(chēng)為直接電離輻射。

間接電離輻射

不帶電粒子（例如光子和中子）穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，首先將能量轉(zhuǎn)移給帶電粒子，隨后這些次級(jí)快帶電粒子再沉積能量和引起電離。這種通過(guò)次級(jí)過(guò)程引起電離的不帶電粒子稱(chēng)為間接電離輻射。

30Externalradiation（外輻射）：體外源發(fā)射的輻射=>Externalirradiation（外照射）。Internalradiation（內(nèi)照射）：體內(nèi)分布源發(fā)射的輻射。31二、電離輻射場(chǎng)的描述Ionizationradiationfield（電離輻射場(chǎng)）：電離輻射居留的空間。1、粒子數(shù)和輻射能Particlenumber（粒子數(shù)）N：發(fā)射、轉(zhuǎn)移或接受的粒子數(shù)目，單位是1。Particlenumberdensity（粒子數(shù)密度）n：n=dN/dV—表征輻射場(chǎng)疏密程度，單位是m-3。Radiantenergy（輻射能）R：發(fā)射、轉(zhuǎn)移或接受的輻射粒子的能量（不包括靜止能），單位是J。32

2、通量、注量和注量率（1）Flux（通量）：表征輻射場(chǎng)中粒子或能量在時(shí)間上的頻繁程度。Particleflux（粒子通量），s-1Energyflux（能量通量），j.s-1

θda┴da（2）Fluence（注量）：表征輻射場(chǎng)的空間疏密程度。特例：?jiǎn)蜗蜉椛鋱?chǎng)33da┴=dacosθ定義：Φu=dN/da┴為單向輻射場(chǎng)的粒子注量。一般情況：各向輻射場(chǎng)定義：Particlefluence(粒子注量)Φ：Φ=dN/da，m-2Energyfluence（能量注量）Ψ：Ψ=dR/da，j.m-2Pda34（3）Fluencerate（注量率）Particlefluencerate（粒子注量率）φ：

φ=dΦ

/dt=d2N/dadt，m-2s-1*φ為粒子通量密度：Energyfluencerate（能量注量率）ψ

：

ψ=dΨ/dt=d2R/dadt，j.m-2.s-1（w.m-2）

35

3.角分布和輻射度Angulardistribution（角分布）：描述粒子入射方向的分布。36Radiance（輻射度）：注量率的角分布Particleradiance（粒子輻射度）p：

p=

單位：m-2.sr-1.s-1

37Energyradiance（能量輻射度）r：

單位：w.m-2.sr

-1384.能譜分布（Energyspectrumdistribution）用Q代表輻射學(xué)量，用E代表粒子的能量（不包括靜止能）,則Q（E）是Q的積分分布，它是能量為0-E的粒子對(duì)Q的貢獻(xiàn)。39（1）注量的譜分布將Φ和Ψ代入上述式中就得到粒子注量和能量注量譜分布的表達(dá)式。例如：40（2）輻射度譜分布

pE,J(r)能揭示輻射場(chǎng)的最詳盡的內(nèi)涵，是完整的描述輻射場(chǎng)的一個(gè)輻射學(xué)量。41對(duì)某種特定類(lèi)型輻射：P粒子輻射度，pE輻射度的譜分布r能量輻射度rE能量輻射度的譜分布425、注量與徑跡長(zhǎng)度的關(guān)系

粒子注量Φ等于單位體積內(nèi)的徑跡總長(zhǎng)度。

dasΩ?V證明：對(duì)于足夠小的任意形狀的體積元，pE均勻、徑跡可視為直線切穿過(guò)體積元。則

dL=(ΦΩ·da)·s=ΦΩ·(da·