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1、1 辐射相关的基本概念 辐射的应用与危害 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 2 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 3 放射性核素与核衰变 radioactive nuclide 125I T1 2 60d dpm cpm dpm 核素每分钟衰变数 1uCi 2 22 106dpm cpm 仪器每分钟计数率 cpm dpm
2、100 E 仪器测量效率 6 比活度 specific activity 单位质量的放射性活度 40Ci mmol 1 5TBq 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 7 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
3、的含量极高 8 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 9 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
4、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 10 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 11 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
5、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 12 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 13 我国1950 1987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 14 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
6、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 2 8Gy 67人 1Gy 放射源事故 死亡2人 1972武汉 60Co治疗机源脱落16天 20人 0 7 5Gy 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 8 15Gy 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
7、利建设 1990上海误入辐照室 5人 2 5 2Gy 2人 11 12Gy 死亡2人 典型核或放射突发事件举例 15 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 192Ir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
8、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 16 医学 临床诊疗 基础研究 工业 探伤 测厚 材料改性 结构分析探伤 测厚 材料改性 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 17 医用辐射 天然本底 核电站 其他 建材 微波 18 19 20 21 电离辐射的医学应用 X X射线诊断
9、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 X CT 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 22 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
10、 回旋加速器 制造11C 13N 15O 18F 20分 10分 2分 109分 23 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 24 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 电离辐射穿过生物组织时 由于其辐射能 量 向组织传递造成生物体的物理和化学 损伤 辐射能量在物理水平的效用 辐
11、射能量在物理 化学 化学和生物学水平效应 25 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 26 随机性效应 stochastic effect 发生机 率 而非其严重程度 与剂量的大小有关的效 应 这种效应被认为不存在剂量的阈值 如辐 射致癌效应 遗传效应 可能不等于一定 可能不等于一定 可能性的大小与剂量大小成正比 可能性的大小与剂量大小成正比 不存在安全剂量 危险总是存在 不存在安全剂量 危险总是存在 27 非随机性效应
12、non stochastic effect 或确 定性效应 发生机率 效应的严重程度随剂 量而变化的生物效应 这种效应存在剂量的阈 值 如眼晶体的白内障 造血功能障碍 皮肤 的良性损伤等 剂量大于阈值时 才会出现非随机性效应 剂量大于阈值时 才会出现非随机性效应 剂量越大 所产生的临床效应越严重 剂量越大 所产生的临床效应越严重 对于不同的组织 产生临床效应的阈值不同对于不同的组织 产生临床效应的阈值不同 28 29 照射量 exposure SI 单位 库 仑 千克 1 C kg 1 或伦琴R 吸收剂量 adsorbed dose 单位 戈瑞 Gy 1Gy 1 J kg 1 或拉德 rad
13、1Gy 100rad 30 当量剂量 equivalent 吸收剂量与辐射权重因数的乘积 专用名称 希 沃特 Sv 待积当量剂量 committed equivalent dose 单次摄入的放射性物质在其后的50年内对 所关心的器官或组织所造成的总剂量 放射性物质造成内照射的物理量 从事放射性工作人员的待积当量剂量积分时间定 为50年 一般群众为70年 31 不同类型辐射的权重因数 辐射类型能量范围WR 光子所有能量1 电子和介子所有能量1 中子能量 10keV5 能量10 100keV10 100keV 2MeV20 2 20MeV10 20MeV5 质子 反冲质子除外 2MeV5 粒子
14、裂变碎片 重核 20 32 对电离辐射源的使用给予必要的控制 从而 防止非随机效应的发生 并将随机效应的发生 率合理的降低到尽可能低的水平 杜绝大剂量照射 如强辐射源的保管应特别注意 尽可能降低剂量 以减少由此引起的恶性或遗传 疾病发生的可能性 33 实践的正当化 legtimacy 防护的最优化 optimization 个人剂量限值 individual dosage limit 辐射防护的基本原则 34 辐射防护水平辐射防护水平 利益利益 代价代价 B B 进行辐射防护所付出的代价 进行辐射防护所付出的代价 屏蔽 建设成本增加屏蔽 建设成本增加 减少照射剂量 人工成本 运行成本增加减少照
15、射剂量 人工成本 运行成本增加 A A 不考虑辐射防护时所获取的利益 不考虑辐射防护时所获取的利益 D A BD A B 考虑辐射防护时所获取的净利益 考虑辐射防护时所获取的净利益 35 最优化就是在考虑到经济和社会因素之后 使任何辐射照射保持在可以合理做到的 尽可能低的水平 即ALARA原则 as low as reasonably achievable 并非满足剂量限值的要求就可以了 还应该并非满足剂量限值的要求就可以了 还应该 尽可能的低 但是 降低剂量应该合理 尽可能的低 但是 降低剂量应该合理 以维护正当化的原则 以维护正当化的原则 防护的最优化 36 个人剂量限值是指放射性职业人员
16、和广大居 民个人所受的当量剂量的国家标准限值 个人剂量限值是个人在1年期间受到总剂量 外照射 内照射 37 对职业人员 将辐射照射对职业人员所产生的危险度降低到 与从事其他职业的危险度相当 对公众个人 将辐射照射对周围公众个人所产生的危险度降 低到与人类在日常生活中可能遭遇的危险度相当 公 众 职 业 38 个人剂量限值 39 确定以有效剂量表示的职业照射的 剂量限值是 在限定的5年期间内平 均每年20mSv 任何单独1年不得超 过50 mSv 新建议把职业照射年剂量从50 mSv 降到20 mSv 5年平均 40 教学中使用放射源可分为一般教学和放射专 业教学 学生也应区分为放射专业学生和非 放射专业学生 放射学专业学生 划分为职业放射职业人员 非放射专业学生 限值为全身0 5 mSV a 单个器官 5 mSV a 41 非患者 公共成员在候诊室 医学研究中的志愿者做某些辐射研究对照组 有特殊人员的护理和搀扶 亲朋好友的探视及慰问等 此类人员受到的照射必须是在知情的情况下自 由作出选择 受到的照射应按控制公众的条款 予以不得超过约束 这些非接受诊疗的个人在 患者治疗期间所受到的照射5
