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1、2020 2 10 1 工业卫生 电子教案 2020 2 10 2 主要参考书 采矿工业卫生学 王秉权编 中国矿业大学出版社 1991年8月 工业卫生与职业病学 王世俊主编 化学工业出版社 1990年 煤矿安全手册 第12篇 矿山救护 第13篇 工业卫生及劳动保护 赵全福等主编 煤炭工业出版社 1991年 工业防毒技术 袁昌明等编著 冶金工业出版社 2006年6月第1版 工业卫生 讲义 左树勋编 2002年8月 2020 2 10 3 7 1辐射概述7 2电离辐射7 3辐射伤害及其安全防护7 4非电离辐射的安全防护 第7讲辐射及其安全防护 2020 2 10 4 7 1辐射概述 辐射是自然界中
2、的一种普遍现象 可以说我们时刻都处在辐射环境中 这些辐射包括 1 来自太阳的红外辐射 紫外辐射 这种辐射经过大气层 特别是臭氧层的吸收和阻挡 对人类已影响不大 但也会构成一定危害 臭氧层的破坏 已对人类的生存构成威胁 2 来自宇宙空间的宇宙射线 射线 有时会对人类的活动 如通讯 产生影响 3 地壳中各种放射性元素产生的本底辐射 局部地区会超标 如广东阳江地区 4 人类活动产生的各种电磁波辐射 如各类无线电信号 家用微波炉 电磁灶等 2020 2 10 5 辐射防护研究的主要是工业生产环境中辐射强度或剂量超过卫生标准 产生健康危害的辐射 从卫生防护角度研究辐射 一般是按其对人体的伤害机理 生物学
3、作用机理 不同 将其分为两大类 即电离辐射和非电离辐射 物理学中 波粒二相性 根据粒子的能量大小进行划分 E 12eV电离辐射 放射性辐射 E 12eV非电离辐射 电磁辐射 2020 2 10 6 7 2电离辐射 电离辐射也称为放射性辐射 是一种有足够能量使电子离开原子所产生的辐射 介绍一下我国放射性辐射危害的概况从行业来看 放射性危害主要是核工业的铀矿开采 加工 提纯等生产过程 实际的危害面要远远大于这些 许多不是开采铀的矿山 如金属矿 煤矿 化工建材矿等 也有严重的放射性辐射危害的问题 矿山井下的放射性辐射危害主要是氡的危害 氡是一种惰性气体 无色无味 对人的危害是一个缓慢过程 没有专用的
4、仪器很难发现它的存在 直到1924年 人类才第一次用仪器测出井下空气中氡的浓度 是在一些非铀矿山出现严重的矿工肺癌后才开始重视的 7 2 1前言 2020 2 10 7 云南个旧锡矿和湖南的香花岭锡矿 是我国受放射性辐射危害最严重的矿井 如个旧锡矿 2000多人死于肺癌 超过总人数的5 高发病率持续多年 当时冶金部曾对所属的矿山进行过调查 井下氡的浓度超过国家卫生标准的矿山多达1 3 平均浓度是国标允许浓度的51 3倍 局部地区超过上百倍 受害人数可想而知 煤矿也有伴生铀的可能 如新疆 放射性衰变及其种类自然界中有一些元素的原子核能自发地发生变化 这类元素称为放射性元素 2020 2 10 8
5、 放射性衰变及其种类 续 放射性元素的原子核是不稳定的 可由一种元素的原子核蜕变曾另一种元素的原子核 同时释放出某种射线 这种现象称为放射性衰变 根据衰变时释放的射线不同 放射性衰变可分为 衰变和 衰变两种 可释放出 射线 射线或 射线 对人体造成伤害的机理和能力是不同的 防范措施也有一定的差异 2020 2 10 9 7 2电离辐射 续 不稳定的核自发地放出 粒子而变成另一种核叫 衰变 粒子是带正电的高能粒子 氦原子核 由两个中子和两个质子组成 带两个正电荷 射线的强电离作用它所到之处很容易引起电离 这种强电离作用对人体内组织的破坏能力很大 长期作用能引起组织伤害甚至导致癌症的发生 7 2
6、2衰变和辐射 1 衰变 2020 2 10 10 射线的低穿透性 粒子流即 射线也即 辐射 它在穿过介质后迅速失去能量 不能穿透很远 在空气中的射程只有几厘米 一张薄纸就能挡住它 射线特点电离能力强 4 8MeV 穿透能力差 主要是内照射伤害 2 衰变 衰变时放出的 粒子实际上就是电子 2020 2 10 11 射线特点电离能力比 射线小 0 01 4MeV 穿透能力比 射线强 能穿透皮肤组织约1cm深 一旦进入体内引起的放射性危害更大 内外照射均可产生伤害 粒子能被体外衣服消减或阻挡 一张几毫米厚的铝箔可完全将其阻挡 防护上较为容易 3 射线 射线是伴随 衰变放出的一种波长很短的电磁波 即上
7、面公式中的E 射线具有很强的穿透力 2020 2 10 12 射线特点穿透能力强 能轻易穿透人的身体 对人体造成危害 1m以上厚度的混凝土能有效地阻挡 射线 电离能力弱 主要是外照射伤害 4 X射线 X线是德国物理学家伦琴 威廉 康拉德于1895年11月8日发现的 X射线是带电粒子与物质交互作用产生的高能光量子 应用成千上万台X射线机在日常中被运用于医学和工业上 X射线也被用于癌症治疗中破坏癌变细胞 X射线是人造辐射的最大来源 2020 2 10 13 7 2电离辐射 续 表示某种放射性元素在单位时间内可能发生衰变的几率 值越大则表明该种放射性元素越不稳定 对某一种放射性元素 是一个常量 它不
8、受外界物理的或化学的作用而改变 单位为S 1 例如 在1013个镭原子中每秒钟将会有138个原子发生衰变 即相当于每个镭原子每秒有1 38 10 11发生衰变的可能 即镭的衰变常数 1 38 10 11s 1 氡原子的衰变常数 为2 1 10 6s 1 表明在107个氡原子中每秒钟将会有21个原子衰变 放射性元素氡的不稳定程度远大于镭 7 2 3辐射单位 1 衰变常数 2020 2 10 14 放射性原子核数因衰变而减少到原来一半所需的时间叫半衰期 记作T1 2 2 平均寿命 1 3 半衰期T1 2 例如 U238半衰期是4 51 109年 Th232的半衰期是1 39 1010年 Po212
9、的半衰期只有3 0 10 7秒 稍纵即逝 2020 2 10 15 单位时间内放射性核素衰变的多少称之为放射性强度 国际单位制以 1衰变 秒 做单位 称为贝克勒尔 Bq 非国际单位制中常以居里为单位其关系为3 7 1010Bq 1Ci 居里 老单位 Bq Becquerel 法国科学家 1903年与居里夫妇合得诺贝尔物理奖 1Ci 1克镭的放射性强度 放射性强度在实际应用中 常根据放射性物质的形态不同 采用不同的表示方式对固体 国际单位制为Bq kg 对分散在液态和气态中的放射性物质 国际单位制为Bq m3 4 放射性强度I 2020 2 10 16 放射线照射物体时 其全部或部分能量传给受照
10、射物体而使其接受电离辐射的能量叫吸收剂量 吸收剂量规定为每千克物体接受1焦耳能量时称为1戈瑞 记做Gy 1Gy 1J kg 100rad 拉德 老单位 同样的照射剂量对不同组织在不同条件下作用效果是不一样的 还与射线种类和照射方式 内照射 外照射 有关 在实际应用中 用剂量当量表示 单位是希 沃特 用Sv表示 1Sv 1J kg 100rem 雷姆 老单位 吸收剂量是物理学量 而剂量当量则考虑了生物效应 一般事故辐射用吸收剂量 而防护标准则用剂量当量 5 吸收剂量和剂量当量的概念 2020 2 10 17 7 3辐射伤害及其安全防护 电离辐射能引起细胞化学平衡的改变 某些改变会引起癌变 电离辐
11、射还能引起体内细胞中遗传物质DNA的损伤 这种影响甚至可能传到下一代 导致新生一代畸形 先天性白血病等 在大剂量辐射的照射下 也可能在几小时或几天内引起病变 直至死亡 切尔诺贝利核泄漏事故 2020 2 10 18 7 3辐射伤害及其安全防护 续 外照射主要是指 射线的辐射 只有当工作场所有足够数量的放射性物质及放射性强度时才构成对人的外照射危害 放射性物质的开采 加工 提纯 贮存等工作场所 辐射可能达到危险的强度 外照射强度很大 应加强监测和防护工作 在各种各样的放射性事故中 辐射可能达到危险的强度 根据吸收剂量多少 外照射伤害可分为急性和慢性两种 7 3 1外照射的伤害及防护 2020 2
12、 10 19 急性外照射放射病 是短时间内大剂量电离辐射作用于人体而引起的全身性疾病 一次照射超过1Gy 就可引起此病 发生 大剂量的照射一般由事故或是特别的医疗过程所造成 战时的原子武器袭击造成的核辐射和沾染区的放射辐射都可引起此病 平时的核反应堆及放射治疗设备的意外事故也会引起 危害 大剂量的急性照射能引起立即损伤 并产生慢性损伤 如大面积出血 细菌感染 贫血 内分泌失调等 后期效应可能引起白内障 癌症 DNA变异 极端剂量能在很短的时间内导致死亡 1 急性外照射放射病 2020 2 10 20 伤害机理 主要是射线对人体组织的强电离作用 射线 X射线及中子流等辐射施加于人体的脱氧核糖核酸
13、 蛋白酶等大分子上 引起电离和激发 造成分子变性和结构破坏 间接作用是人体内的水分子在电离辐射下发生电离及激发 产生电离产物OH和HO2自由基 这些自由基具有强氧化性 能与细胞内的有机化合物作用而引起细胞变性 根据受照剂量的大小 急性放射病分为造血型 肠型 脑型三大类型 造血型 受照剂量在l 8Gy 出现以造血系统损伤为主的放射病 肠型 受到8Gy以上剂量照射后 出现以消化道症状为主的肠型急性放射病 2020 2 10 21 脑型 当剂量增大至50Gy以上 则出现以脑损伤为主的脑型急性放射病 在和平环境中的急性放射病主要是造血性 轻者可自行康复 重者则导致造血功能障碍 放射性白血病 肠型 脑型
14、仅见于核武器袭击 如广岛 长崎的受害者绝大多数死于脑型急性放射病 2 慢性外照射放射病 慢性外照射放射病 长时间 超剂量 卫生标准 的射线体外照射引起的疾病 机体在较长时间内 受到超剂量的X射线 射线或中子的体外照射 当累积剂量达一定时 将引起慢性放射性全身症状 2020 2 10 22 特点 并不造成立即伤害 而是可能变成非正常细胞 甚至发展为癌变细胞 最终导致癌症发病率大大增加 潜伏期长 例如 因小剂量照射引起的白血病 从受照到发病的潜伏期约为二年 肿瘤潜伏期为五年 可能受害人员 从事放射性透视工作的医护人员 核能工业的有关人员 除意外事故外 一般都是防护不当造成的 对其危害性认识不够 不
15、严格执行防护规定 2020 2 10 23 如果经常受到超过允许剂量3 8倍的 射线的全身照射时 持续2 3年后受照人员健康将恶化 临床症状表现为 1 早期主要出现倦怠 头昏 头痛 心悸气短 失眠 记忆不佳等神经衰弱症候群 2 内分泌变化男性可有阳萎 性欲减退 精子不成熟等症状 女性可有月经不调 经期延长或缩短 痛经 闭经 3 少数病人可有视力减退 视物模糊 眼睑干燥现象 4 出血症状多见于牙龈 其次是鼻衄 皮肤及粘膜有出血点 紫癜等出血倾向的表现 5 毛发脱落 牙齿松动 皮肤褶皱增多 早老早衰等也属常见 免疫机能降低 易患感冒等 2020 2 10 24 最重要的预防方法是避免累计剂量和瞬时
16、照射剂量超过标准 3 外照射的防护 凡有上述任何症状并正在从事放射性工作的人员应立即调离有辐射源的工作地点并予以对症治疗 2020 2 10 25 1 严格执行防护标准1960年制订的 放射性工作卫生防护暂行规定 1974年新的国家标准 放射防护规定 GBJ 8 74 1978年卫生部制定的 医用诊断X线卫生防护规定 试行 2 根据外辐射的特点 制定相应的防护措施外照射的特点是 接近辐射源会受到照射 离开辐射源就少受照射或不受照射 用屏蔽物阻挡 能避免或减少所受的照射 因此外照射的防护可以采取时间 距离 屏蔽三个方面的防护措施 2020 2 10 26 时间防护外照射累积剂量与被照射的时间成正比 在不影响工作的原则下 应尽可能减少受照时间 如果一个人操作时间太长 可以由数人轮流操作 以减少受照剂量 距离防护点状辐射源所产生的辐射强度与距离平方成反比 应使操作人员尽可能远离辐射源 即使离辐射源稍远一点 也可以使受到的照射剂量显著减少 实际工作中常使用远距离操作器械 如机械手 自动化设备或遥控装置等 是实现距离防护的有效途径 2020 2 10 27 屏蔽防护射线通过物质后其强度会被减弱
