《放射性生物效应辐射防护——基础知识培训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《放射性生物效应辐射防护——基础知识培训（115页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、放射性生物效应辐射防护 一、基本知识 二、生物效应 三、辐射防护 四、辐射事故一、放射性基本知识 1、什么是放射性？ 1896年，贝可勒尔（H. Becquerel）在研 究铀矿物的荧光现象时，发现铀矿物能 发射出穿透力很强的不可见射线。它能 使附近的照相底片感光。这一发现改变 了原子是物质不可分割的最小单位的认 识。从此，自然科学从原子时代进入了 原子核时代。一、放射性基本知识1896年，法国物理学家贝克 勒尔（1852-1908）发现只要 有铀元素存在，就有贯穿辐 射产生证明发射这种射 线是铀原子自身的作用。放射性的发现，引起人 们对原子核内部的研究的深 入。 “进入原子内部”和“分裂原子
2、 ”成为世纪之交时期科学领域 中最振奋人心的口号。一、放射性基本知识 1、什么是放射性？ 放射性是自然界存在的一种自然现象， 来自于原子核。 大多数物质的原子核是稳定不变的，少 数原子核不稳定。 不稳定的原子核会自发的向稳定的状态 变化（衰变），同时会发射各种各样的 射线，这种现象就是 “放射性”。一、放射性基本知识 2、什么是电离辐射？ 原子由于失去电子或获得电子而成为离 子的过程称为电离。在辐射防护领域， 电离辐射是指能在生物物质中产生离子 对的辐射，包括由直接或间接电离粒子 或由两者混合组成的任何辐射。直接电 离粒子本身带有电荷，例如电子、粒子 、射线、质子等；间接电离粒子是指非 带电粒
3、子，例如光子、中子等。一、放射性基本知识 辐射：包括电离辐射（放射性辐射）和 非电离辐射（电磁辐射）两类。 电离辐射：指可在生物物质中产生离子 对的辐射，能量较高，可使电中性的原 子或分子得到或释放电子。 非电离辐射：指能量以电磁波的形式通 过空间传播的现象，包括可见光、紫外 线、无线电波和微波辐射等。电离辐射警告标志图：ICP备案编号： 京ICP备06025006一、放射性基本知识 3、放射性衰变的种类 在放射性的衰变中，发生衰变的原子核 叫母核，衰变后所产生的核叫子核。 放射性原子核的衰变主要有三种类型， 分别叫做衰变、衰变和跃迁。一、放射性基本知识 射线：是由高速运动的氦原子核（又称粒子
4、 ）组成的，所以它在磁场中的偏转方向与正离 子流相同。它的电离作用大，贯穿本领小。它 在空气中的射程只有几个厘米。 射线：是高速运动的电子流，它的电离作用 较小，贯穿本领较大。它在空气中的射程因其 能量的不同而有较大差异，一般为几米。 射线：是波长很短的电磁波，所以它在磁场 中不发生偏转。它具有间接电离作用，贯穿本 领很大。它在空气中的射程通常为几百米。一、放射性基本知识 衰变 原子核自发地放射出粒子而发生的转变 ，叫做衰变。 经过衰变以后，子核的质量数比母核减 少4，原子序数减少2。 其衰变式如下： （1.3） 其中，X为母核，Y为子核，A为质量数 ，Z为原子序数。一、放射性基本知识+从母核
5、中射出 的4He原子核粒子得到大部分衰变能238U4He + 234Th 衰变衰变一、放射性基本知识衰变衰变示例示例241241AmAm 237237NpNp一、放射性基本知识 衰变 原子核的衰变有三种形式。它们是衰变、衰 变和电子俘获。其表达式分别为： (1.4) (1.5) (1.6) 在衰变中，子核与母核的质量数相同，只是 原子序数相差1。它们是相邻的同量异位素。一、放射性基本知识+发生原因：母核中子或质子过多质子转变成中子，并且 带走一个单位的正电荷中子转变成质子，并且 带走一个单位的负电荷+中微子反中微子三种子体分享裂变能因此电子具有连续能量 衰变衰变一、放射性基本知识 衰变衰变示例
6、示例3 3H H 3 3HeHe一、放射性基本知识 跃迁 原子核通过放射射线由高能态自发地向低能 态跃迁，叫做跃迁，也叫衰变。射线一般是 伴随或衰变产生的，也有同核异能态的原子 核向基态退激时发射射线的情形。如 (1.7) 原子核由高能态自发地向低能态的跃迁也可以 通过发射核外电子的方式来完成，这一过程叫 内转换，此时不发射射线。 跃迁不会导致核素质量数和原子序数的变化 ，只是原子核内部能量状态发生了改变。一、放射性基本知识+光子 衰变衰变一、放射性基本知识衰变特点： 1、从原子核中发射出光子 2、常常在 或 衰变后核子从激发态退激时发生 3、产生的射线能量不连续 4、可以通过测量光子能量来鉴
7、定核素类别一、放射性基本知识 衰变衰变示例示例3 3HeHe 3 3HeHe一、放射性基本知识-+常见射线的种类一、放射性基本知识不同射线的穿透能力一、放射性基本知识 4、放射性活度 原子核自发地放射出射线后，原子核本 身就从一种核素转变成另一种核素，这 种过程就叫做原子核的衰变，又叫放射 性衰变。 GB4960-85：一定量的放射性核素在一个 很短的时间间隔内发生的核衰变数除以 该时间间隔叫做放射性活度。一、放射性基本知识 在国际单位制中，放射性的单位为贝可 勒尔，简称贝可，符号Bq。 1Bq等于放射性物质在1秒钟内有1个原子 核发生衰变。其表达式如下： 1Bq = 1 次衰变/秒 （1.1
8、） 居里与贝可的关系如下： 1Ci = 3.71010 Bq (1.2)一、放射性基本知识居里的单位太大，实际工作中常用毫居（mCi)，微居（Ci)，纳居（nCi)，皮居（pCi)。国际单位: 贝可，符号为Bq,1贝可定义为放射性核素每秒钟发生1次衰变。贝可的单位较小，通常用kBq（ 103Bq），MBq(106Bq），GBq(109Bq），TBq(1012Bq）等。一、放射性基本知识 5、放射性核素的衰变常数 放射性核素在单位时间内发生衰变的几 率叫做该核素的衰变常数，符号为；它 的单位为1/秒。显然，的大小决定了放 射性核素衰变的快慢。它只与核素的种 类有关。因此，它是放射性原子核的特 征
9、量；也就是说，它是由放射性核素本 身的性质决定的，与放射性核素有确定 的对应关系。一、放射性基本知识1 指数衰减规律N = N0e-t N0: （t = 0）时放射性原子核的数目N: 经过t时间后未发生衰变 的放射性原子核数目:放射性原子核衰变常数大小只与原子核本身性质有关，与外界条件无关;数值越大衰变越快一、放射性基本知识 指数衰减规律 对于确定的放射性核素，可以有一种或多种衰 变方式。对于具有同一种衰变方式的原子核， 其衰变的时刻也是各不相同的，即它们的衰变 是独立地随机发生的。很显然，原子核的衰变 数量与原子核的衰变常数成正比，与t时刻的原 子核数量成正比，也与时间间隔成正比；在数 学上
10、可以表示为 (1.8) 式中，t为时间；N是这类原子核在时刻t时的数 量；为衰变常数；dt表示微小的时间间隔； dN是在dt时间间隔内发生衰变的原子核数。 一、放射性基本知识 对式（1.8）经过变换后求积分，可得： （1.9） NO为起始时刻（t=0）原子核的数量。 式（1.9）表明，某种原子核在时刻t的数 量与其起始时刻（t=0）的数量之间存在 着指数衰减的关系，即这种原子核的数 量由于衰变而按指数规律减少，这就是 放射性核素指数衰减规律。一、放射性基本知识 半衰期 根据式（1.9）不难计算，某种原子 核的数量减少一半所需要的时间 (1.10) T1/2就称为这种放射性核素的半衰 期。一、放
11、射性基本知识 不同核素的半衰期可以相差很大，有的可以达 到1010年以上，有的可以远小于1秒。 同样可以计算，这种原子核从原来的数量到全 部衰变掉，每个原子核的平均寿命（T）为 （1.11） 显然，某种放射性核素的平均寿命等于它的衰 变常数的倒数；这从衰变常数的定义也可以直 接导出。一、放射性基本知识N = N0e-t 由半衰期定义 t = T1/2 ， N=N0/2代入计算得到 T1/2 = ln 2/ T1/2 = 0.693 / 和 T1/2 两者有一一对应关系理论研究中多用衰变常数实际应用中一般用半衰期二、生物效应三、辐射防护 1、人体受到照射的辐射来源生活中的辐射来源天然辐射人工辐射
12、天然辐射宇宙射线宇生放射性核素原生放射性核素 一般场所： 天然本底为 2. 4 mSv/a, 多为内照射 (222Rn, 60%)天然本底照射三、辐射防护 2、辐射防护基本任务是： 既要保护从事放射工作者本人和后代以 及广大公众乃至全人类的安全，保护好 环境；又要允许进行那些可能会产生辐 射的必要实践以造福于人类。三、辐射防护 3、目的是：防止有害的确定性效应，并限制 随机性效应的发生概率，使它们达到被认为可 以接受的水平。也就是说，要将辐射对人造成 的健康危害或风险限制在社会可接受的水平以 下，即在不过分限制会产生或增加辐射照射的 有益的人类活动的基础上，根据辐射防护的最 优化原则，为人们提
13、供必要和适当的防护，充 分理解辐射效应中随机性效应与确定性效应的 特点，杜绝发生使人们所受到的剂量超过确定 性效应的阈值，减少随机性效应的发生，以最 大限度地保证人们的辐射安全。三、辐射防护 4、外照射的防护护 对于外照射的防护可以从三方面入手 ： 1、时间防护 2、距离防护 3、屏蔽防护屏蔽距离时间防护三、辐射防护记住 ALARA原则 合理可行尽量低原则（As Low As Reasonably Achievable）限制靠近辐射源的时间增加与辐射源之间的距离在人与辐射源之间安装屏蔽防护三、辐射防护 时间时间 防护护： 在剂剂量率均匀的情况下，人所受到的剂剂 量与照射时间时间 成正比，照射时间时间 越长长， 所接受的剂剂量越大。 剂量 剂量率 时间三、辐射防护 因此，为为了减少照射 的剂剂量，就可以缩缩短 照射时间时间 ，尽量减少 在放射源附近停留的 时间时间 。三、辐射防护 这这要求我们们在从事放射性工作时时，要操 作熟练练，动动作迅速，必要时时可进进行一些 空白操作训练训练 来提高熟练练程度，这样这样 在 正式操作时时可以减少
