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1、辐射生物安全 Radioactive Biosafety 中山大学中山医学院 卢汉平 Email:luhp 2016.9 内容 辐射相关的基本概念 辐射的应用与危害案例回顾 辐射效应 辐射防护常用计量单位 辐射防护原则 实验室放射性核素使用规程 辐射应急与国民安全素养 与辐射相关的基本概念 辐射（radiation）由某些物质或装置发 射射线的过程 辐射源（radiation source) 通过发射电离 辐射或释放放射性物质而引起辐射照射 的一切物质或实体 电离辐射（ionizing radiation) 能在物质 中产生离子对的辐射 与辐射相关的基本概念 放射性核素与核衰变（radioac
2、tive nuclide 125I:T1/2=60d) 意义：试剂的保存 废物处置 与辐射相关的基本概念 放射性活度（radioactivity, A ） 单位时间内发生衰变的次数: At = A0e-t = A0e-0.693/T t 单位Bq：放射性核素在1秒内发生1次核衰变 旧单位:居里（Ci） 1Ci=3.71010Bq=37GBq 1mCi（毫居里）=3.7107Bq=37MBq 1uCi（微居里）=3.7104Bq=37kBq 1Bq=2.70310-11Ci 与辐射相关的基本概念 比活度(specific activity) 单位质量的放射性活度(40Ci/mmol,1.5TBq
3、/mmol) 放射性浓度（radioactive concentration） 单位体积溶液中的放射性活度（1mCi/ml) 放射化学纯度（radiochemical purity） 放射性标记化合物的放射性活度占该样品的总 放射性活度的百分比。 放射性测量 测量方式 液体闪烁测量：射线 固体闪烁测量：射线 本底（background）没有放射性样品的情 况下，仪器所测的计数称为本底计数。 测量效率（detection efficiency） dpm&cpm dpm: 核素每分钟衰变数 (1uCi=2.22106dpm) cpm: 仪器每分钟计数率 cpm/dpm100%=E（仪器测量效率）
4、品质因素（figure of merit，F） F=E2/B 品质因素是评价不同测量条件， 测量 方法的重要质量指标。品质因素越高仪 器测量灵敏度越高。 辐射危害二十世纪核辐射事件 利特维年科事件 2006年11月1日,43岁的亚历山大利特维 年科,因身体不适住进医院。此后他不断呕吐,大量脱发,检 查表明,中枢神经、心脏、肾和骨髓都遭到不同程度的伤害 ,于当月23日晚不治身亡。 检查尿液发现放射性核素钋-210的含量极高。 210Po：1898居里夫妇在处理铀矿 时发现一种新元素,为了纪念居里 夫人的祖国波兰,他们把这种新元 素定名为钋(拉丁文:Polonium)。 在元素周期表内的原子序数为
5、84, 是银白色的金属。现已知道钋有 25个同位素,均有放射性,钋-210是 其中的一个核素,也称为镭F(RaF, 、T1/2138d) 辐射危害 二十世纪核辐射事件 巴西铯-137丢失事故 1987年9月巴西发生一起放射源铯-137(137Cs, 、 T1/230.17a)丢失事故,当局对公众和城市环境采取干 预措施。7个地区被隔离,42个家庭被撤离,6家建筑 物被拆毁,对58个公共场所去除放射性污染,49人需 要治疗,28人有局部辐射损伤,20人住院,4人死亡。 112000个居民去医疗机构要求检查有无受到铯-137 污染。应急处理持续了6个月,给巴西社会造成很大 经济损失。 二十世纪核辐
6、射事件 切尔诺贝利核电站事故 1986年4月26日,前苏联发生的切尔诺贝 利核电站事故, 203人被诊断为放射病， 死亡人数达31人,给当时苏联社会造成很 大损失,受放射性核素污染地区的居民至 今还生活在辐射危害的阴影中。 日本福岛第一核电站核事故 2011.3.11日本福岛日因里氏9.0级强震 及海啸造成两座核电站的5个机组停转， 日本政府为此已宣布 核能紧急事态 ，并 于12日首次确认核电站出现泄漏，大批 居民被疏散。大量人员受到不同程度的 核辐射。 案例分析 二十世纪核辐射事件 1983年墨西哥60Co源丢失 在华雷斯市,一个没有放射源许可证的单位将一 枚废弃不用的60Co放射源卖给了废
7、品收购站, 运输途中装内有6010个60Co粒的铅罐破裂,其 中700粒不知去向,存留的60Co粒被冶炼厂回炉 制成了金属物品,致使在销往墨西哥和美国等 数千吨金属铸件、钢筋和铸铁板，几个铸造车 间、街道、数以百计的房屋和金属制品受到污 染约有数千人受到照射。 辐射危害案例 2008年8月比利时医学实验室放射性碘泄露 沙勒罗瓦的国家放射性物质研究所生产放射 性碘用于治疗癌症。检测结果显示，实验室 附近提取的草类样本放射性碘含量严重超标 ，这是比利时境内发生的最严重的放射性泄 漏事件。核物质监管机构把这次事件严重等 级定为3级。比利时核物质监管机构28日晚警 告实验室附近居民不要食用自家种植的蔬
8、菜 或在附近草地放牧。 辐射危害案例 1980年某研究所用5.3万居里60钴（60Co：T1/2 5.27a，-0.315MeV，1.332MeV）放射源辐照 加工聚四氟乙烯物品，由于防护门安全联锁装 置失灵而违章操作，致使1名25岁的男性工作人 员两次误入辐照室内约40秒，该男性走出钴源 室即感面部发热、头晕、口唇麻木肿胀、眼结 膜及耳廓充血。半小时后开始恶心，1小时后开 始呕吐，2小时内共呕吐8次。导致急性辐射损 伤。 辐射危害案例 某高校一位生命科学专业的研究生，在进 行同位素示踪实验时（碘-131) , 由于实验 方法有误，导致不能检测到示踪元素。但 他却错误地认为是同位素试剂的浓度不
9、够 ，一味加大同位素试剂的用量，最后导致 白细胞减低。 某高校进行实验室搬迁，雇工来负责搬 运清理，其中有位搬运工发现某仓库中 有十几只篮球般大小的铅罐，打开了其 中一只，见有几颗小金属粒就准备重新 盖好，这时正好有知情的老师过来，告 诉他这是放射性物质专门储藏罐，并告 之这位民工他已受到了辐射，需马上送 医院检查。所幸的是该放射性物质的强 度一般，而且接触时间短，就医及时， 住院半个月后身体恢复健康。 据不完全统计，从1945年1985年，各 国发生的重要核事故50起以上，其中临 界事故伤亡60余人（死亡9人），全身 外照射伤亡90人以上（死亡18人）。 二十世纪核辐射事件 辐射危害 我国1
10、9501987年间29个省市自治 区发生大小核事故有558起，不同 程度的受照射人员2166人，其中被 诊断为急性放射病者31人，亚急性 放射性病3人，放射性皮肤烧伤163 人，放射反应9人。 年代地点原 因 受照人数 （剂量） 性质或结果 1954 马绍尔 群岛 美国氢弹试验，核当量和风向估 计错误，落下灰似雪片飘落 日本渔民23人受照，1人 死亡 核试验污染事故 1961英国 驻英美军一架带有核弹头的F- 100战机在启动时引擎起火，原 子弹被烧变形 核武器潜在事故 1963安徽 60Co源丢失被人检到 6人（28Gy） 67人（1Gy） 放射源事故，死亡2人 1972武汉 60Co治疗机
11、源脱落16天 20人（0.75Gy）放射源事故 1980上海两次误入60Co辐照室并停留30秒1（5.2Gy）放射事故，10年后死于白血病 1985牡丹江 137Cs被取走转移 9人（815Gy）3人患急性放射病 1989湖南 料位计放射源（137Cs）检修时掉 入球磨机被粉碎，混入水泥出售 不详该水泥用于水利建设 1990上海误入辐照室 5人（25.2Gy） 2人（1112Gy） 死亡2人 典型核或放射突发事件举例 年代地点 原因受照人数(剂量)性质或结果 1992山西忻州 60Co源丢失被人检到 90余人死亡3人 1994重庆自带125I放射源乘汽车，源丢失不详造成恐慌 1996吉林市 1
12、92Ir丢失被工人检到 下肢3.7kGy， 全身10Gy 残废 1999俄罗斯 车臣恐怖分子警告用放射性物质 袭击俄政府目标 拟放射攻击事件 2000柬埔寨3名越南人走私9.6Kg浓缩铀扩散核物质，被逮捕 2000日本在大阪地铁站释放125I物质恐怖活动，被逮捕 2002广州 假证明购买192Ir放射源并安装在 屋顶天花板，通过施源器送入对 方屋顶，报复伤人 70余人报复伤人，罪犯判死缓 2005 2008 重庆 美国 192Ir密封源因卡源，锉刀修复后 192Ir粉末泄露 卫星失控将落入地球 污染医院环境 导弹空中击落 典型核或放射突发事件举例 辐射的用途 医学：临床诊疗、基础研究 工业：探
13、伤、测厚、材料改探伤、测厚、材料改 性、性、 结构分析结构分析 农业：育种、品种改良、保鲜农业：育种、品种改良、保鲜 地质：找矿地质：找矿 考古：年代分析考古：年代分析 能源：反应堆能源：反应堆 军事军事 环境中的辐射 医用辐射 天然本底 核电站 其他(建材、微波） 环境中的辐射 环境中的辐射 医用辐射学科分类 电离辐射的医学应用 X X射线诊断学射线诊断学临床核医学放射肿瘤学 传统数学化诊断治疗远距放疗近距放疗 透视 摄影 造影 断层 XCT DSA DR CR 扫描机 相机 SPECT PET 敷贴 腔内 插植 放射性 药物 射线 X射线 电子束 中子 重粒子 后装腔内 组织间 横技术 术
14、中 影像医学图像存储与传 输系统 介入放射学 超声成像磁共振成像 医用辐射源分类医用辐射源分类 辐 射 源 电源性 辐射源 物质性 辐射源 60Co、241Am、137Cs、125I 、90Sr等 开放性 辐射源 密封性 辐射源 射线型 辐射源 复合型 辐射源 3H、14C、89Sr、131I 、99mTc等 X射线机、CT、电子直线加速器等 回旋加速器（制造11C、13N、15O、18F） 20分、10分、2分、109分 辐射危害 居里及其女儿的白血病居里及其女儿的白血病 早期夜光表表盘制作工人的骨癌。早期夜光表表盘制作工人的骨癌。 X X光发现者伦琴手上的特异性皮炎光发现者伦琴手上的特异性皮炎 放射性职业病放射性职业病 放射源丢失放射源丢失 核爆后遗症核爆后遗症 辐射效应 n电离辐射的生物学作用 直接作用（direct effect） 射线粒子或光子 的能量被DNA或具有生物 功能的其他分子直接吸收，使生物分子发 生化学变化的效应。 辐射效应 间接作用（indirect effect） 当辐射的能量向生物分子传递 时，通过扩散的离子及自由基 起作用，并被生物分子所吸收 而产生的生物学效应称为间接 作用。 H2O H，OH，H2，H2O+, H2O2, H3O+ OH- 生物大分子失活 基因突变 染色体断裂 辐射损伤的临床医学 造血系统的损伤：
