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1、1,电离辐射剂量与防护,康 玺,系馆315 Tel: 8281887E-mail:,2,平时作业成绩占20%，考勤占10%，期末笔试成绩占70%。,学习了一门专业知识；树立了一种客观态度；培养了一种学习习惯；尝试了一种学习方法。,考试成绩组成：,收 获：,3,辐射剂量、防护的含义辐射剂量、防护简史辐射防护的基本任务和目的辐射防护的主要内容,前言与绪论,4,以前的知识,原子（核）物理 辐射、 、n产生的原理核物理实验方法 探测辐射、 基本方法辐射剂量与防护 ？ 辐射对人的影响，如何降低辐射危害,5,（1）辐射定义,什么是辐射？ 从某种物质中发射出来的波或粒子。,6,不同种类电磁波的波长,7,（2
2、）辐射分类,按其本质可分为两类： 1.粒子辐射：是指组成物质的基本粒子，或由这些粒子组成的原子核。粒子辐射是一些高速运动的粒子，消耗自己的动能把能量传给被穿透的物质。粒子辐射包括电子、质子、中子、粒子、粒子和带电重离子等。 2.电磁辐射：实质是电磁波，包括无线电波、微波、可见光、紫外线、X射线和 射线等。,8,（2）辐射分类,按与物质的作用方式，辐射又分为两类： 1.电离辐射：能量大于10eV，通过初级和次级过程引起物质电离，如粒子、粒子、质子、中子、X射线和 射线等。 2.非电离辐射：能量小于10eV，与物质作用不产生电离的辐射，如微波、无线电波、红外线等。,电离：将一个原子、分子从其束缚状
3、态释放一个或多个电子的过程。,9,（3）为什么对辐射（电离辐射）要进行防护？,辐射,原子、分子,组织、器官,机体损伤,确定性效应,随机性效应,电 离、激发,修复,10,“事实上，在人类身体里就可以找到天然放射性核素。我们的身体平均每分钟要经历几十万次的核衰变。” 诺贝尔奖获得者西博格 人与原子,11,电离辐射剂量学：研究电离辐射能量在物质中的转移和沉积的规律，特别是转移和沉积的度量（量的定义、测量、计算等）的科学。,电离辐射防护学：研究电离辐射对人体的危害、防止和减少这种危害的综合性（辐射剂量学、辐射防护标准、辐射防护技术、辐射防护最优化、辐射安全管理等）边缘科学。,12,研究对象,描述电离辐
4、射源与辐射场；研究辐射与物质的相互作用，尤其是能量在组织中的转移、辐射在屏蔽中的减弱、以及放射性物质在环境和人体器官中的输运等； 这门学科的一个重要分支是辐射照射的测量和评价技术； 与生物学和医学有密切的联系（研究辐射物理量与辐射生物效应之间的关系）。,13,2、辐射剂量、防护简史,伦琴,世界上第一张X射线照片,1895, 伦琴（ Roentgen ）发现 X 射线,Nobel Prize in 1901,14,1896, 贝克勒尔（Becquerel）发现 铀（Uranium）,发现了天然放射性,同位素的工业应用,Nobel Prize in 1903,Nobel Prize in 1903
5、 and 1911,1898, 居里夫妇发现钋（ Polonium）和镭（ Radium）,15,1898, 卢瑟福（Rutherford） 发现了、粒子。 法国化学家维拉尔发现 射线,1932, 查德威克（Chadwick） 发现中子。,16,（1）早期辐射损伤认识时期 （又称职业性辐射损伤时期）特点：对辐射可能造成的损伤认识不足损伤对象： （1）X射线球的制造者和应用X射线的技术人员； （2）从事放射性物质研究的科学家； （3）铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工。,17,损伤特点： （1）外照射引起的急性体表损伤； （2）氡及其子体内照射引起的肺癌； （3）镭内照射引起的骨肿瘤。典型事例：
6、 （1）X射线被发现一个月，X射线的制造者 Grubbe的手发生了“特异性皮炎”； （2）1896年，Edison和助手Morton自身试验， 眼部受照数小时后，眼痛，结膜炎；,18,典型事例： （3）1896年，Danil报告了X射线可导致秃头； （4）1901年，Becquerel和Curie分别讲述了自己的经历； （5）1911年，54名医学放射性工作者死于恶性疾病； 1922年，约100名医学放射性工作者死于恶性疾病； （6）18751917年，Schneegerg矿死亡的622名工人 中有322人死于癌症，其中肺癌占87； 19211926年， Schneegerg矿死亡的工人中 死
7、于肺癌的占50； （7）1925年，Martland报告在美国从事用镭发光材料 描绘表盘的女工遭受了严重的内照射，发现50例 镭致骨肉瘤。,19,（2）中期辐射损伤认识时期 （又称放射线诊断、治疗损伤时期）,时间：19301960年代特点： 医学界把辐射看作是时髦的诊断和治疗手段，却缺乏对辐射远期效应的认识，病人由于接受高累积剂量而诱发过多的白血病、骨肿瘤、肝癌等恶性肿瘤。,20,损伤对象： 接受超剂量辐射照射的病人，较突出的例子有： (1) 19351954年，在英国应用X射线局部照射治疗 强直性脊椎炎的病人； (2) 19441951年，在德国应用镭224注射治疗强 直性脊椎炎，关节炎及结
8、 核病的病人； (3) 19281954年，在一些国家中应用钍造影剂进行 x射线造影的病人。,21,（3） 近期辐射损伤认识时期 （又称流行病学调查所见的辐射损伤时期）,时间：1960年代现在特点： 早期的职业性急性辐射损伤，除事故外，巳极为罕见了。 中期所见到的高发生率的恶性肿瘤，得以避免。除事故外，只能用大群体的或高人年的流行病学的调查方法，才能发现辐射损伤或危害的增加 。,22,重点调查对象包括： 职业性受照射群体的流行病学调查； 放射事故受害者调查； 出生前受X射线诊断照射的群体流行病学调查； 高辐射本底地区居住者的流行病学调查；原子弹、氢弹、切尔诺贝利事故受害者跟踪调查。,23,调查
9、结论： 迄今为止的流行病学的调查资料证明：在低剂量下，唯一潜在的辐射危害是致癌。非特异性寿命缩短末见发生。遗传危害也未见增加。低于职业性剂量限值的辐射水平的长期慢性照射，是否会增加恶性肿瘤尚不明确。出生前诊断性X射线的照射量，是否能增加出生后的小儿癌症的发病率，尚有争议。高本底地区居民流行病学的调查，均末证实遗传危害的增加或恶性肿瘤较对照群体有过多的发生。,24,3.辐射防护的基本任务和目的,基本任务： （1）允许可能产生辐射的实践（2）保护人员、后代、环境目的： （1）防止有害的确定性效应；（2）限制随机性效应的发生率，合理尽可能低。,25,4.辐射防护的主要内容,辐射剂量学辐射防护标准辐射
10、防护技术辐射防护评价辐射防护最优化辐射安全管理,26,ICRP（Publication）International Commission on Radiological Protection 国际放射防护委员会ICRU（Report） International Commission on Radiation Units and Measurements 国际辐射单位与测量委员会UNSCEAR United Nations Scientific committee on the Effects of Atomic Radiation 联合国原子辐射效应科学委员会IAEA（Safety Seri
11、es） International Atomic Energy Agency 国际原子能机构ISO International Standardization Organization 国际标准化组织NCRP（Report）（Handbook） National Council on Radiation Protection and Measurements 辐射防护 与测量国家委员会（美）,27,参考文献,李德平,潘自强主编,辐射防护手册，北京原子能出版社，1988年潘自强 , 辐射防护的现状与未来，北京原子能出版社，1997年田志恒,潘自强, 辐射剂量学，北京原子能出版社，1992年H.古
12、雪夫主编. 辐射防护第一卷: 辐射防护物理基础.北京原子能出版社,1988年,28,第一章 电离辐射与物质的相互作用,第一讲 电离辐射场,29,一、电离辐射Ionization（电离）：从一个原子、分子或其他束缚态中释放出一个或多个电子的过程。Ionization Radiation（电离辐射）：能够引起电离的带电粒子和不带电粒子。 *从一个原子中释放出一个价电子需要的能量:425eV ； *能量10eV的光子Non-ionization radiation（非电离辐射）：100mm紫外线、可见光、红外线和射频辐射。,30,直接电离辐射和间接电离辐射 直接电离辐射 快带电粒子穿过物质时，通过库
13、伦相互作用直接在物质中沉积能量并引起电离。这种通过初级过程引起电离的粒子称为直接电离辐射。 间接电离辐射 不带电粒子（例如光子和中子）穿过物质时，首先将能量转移给带电粒子，随后这些次级快带电粒子再沉积能量和引起电离。这种通过次级过程引起电离的不带电粒子称为间接电离辐射。,31,External radiation（外辐射）：体外源发射的辐射=External irradiation（外照射）。Internal radiation（内照射）：体内分布源发射的辐射。,32,二、电离辐射场的描述Ionization radiation field（电离辐射场）：电离辐射居留的空间。1、粒子数和辐射能
14、Particle number（粒子数）N：发射、转移或接受的粒子数目， 单位是1。Particle number density（粒子数密度）n：n=dN/dV表征辐射场疏 密程度，单位是m-3。Radiant energy（辐射能）R：发射、转移或接受的辐射粒子的能量（不包括静止能），单位是J。,33,2、通量、注量和注量率（1）Flux（通量）：表征辐射场中粒子或能量在时间上的频繁程度。 Particle flux（粒子通量） ，s-1 Energy flux（能量通量） ，j.s-1,（2）Fluence（注量）：表征辐射场的空间疏密程度。特例：单向辐射场,34,da = dacos定义： u=dN/ da 为单向辐射场的粒子注量。 一般情况：各向辐射场,定义：Particle fluence (粒子注量)： =dN/da，m-2 Energy fluence（能量注量）：=dR/da，j.m-2,
