放射卫生防护[1]

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1、放射卫生防护知识放射卫生防护知识 介绍介绍 北京市疾病预防控制中心北京市疾病预防控制中心 放射卫生防护所放射卫生防护所 第一部分第一部分 放射防护基础放射防护基础 一、同位素 一种元素所有原子都有相等数目的质子，一种元素所有原子都有相等数目的质子， 但其中子数不尽相同但其中子数不尽相同，也就是说也就是说，一种元一种元 素可以有多种类型的原子素可以有多种类型的原子。例如元素氢例如元素氢 （H H）的原子序数为的原子序数为1 1，原子核中只有一个原子核中只有一个 质子质子，但氢原子核有三种不同类型：但氢原子核有三种不同类型： 三种不同类型三种不同类型“氢氢” 元素名称元素名称 Z Z 核内质子数核

2、内质子数 核内中子数核内中子数 原子量原子量A A 氢氢1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 氢氢2 2 1 1 1 1 1 1 2 2 氢氢3 3 1 1 1 1 2 2 3 3 氢氢1 1( (氢氢),), 氢氢2 2 ( (氘氘),), 氢氢3 3 ( (氚氚) ) 定义：定义： 这些质子数相同、中子数不同、属于这些质子数相同、中子数不同、属于 同一种元素的原子，具有相同的化学性同一种元素的原子，具有相同的化学性 质，在化学元素周期表上排在同一位质，在化学元素周期表上排在同一位 置，称之为置，称之为同位素同位素。 二、核素二、核素 具有一定质量数具有一定质量数、质子数和核能量状态的一类

3、质子数和核能量状态的一类 原子称为原子称为 核素核素。用符号用符号 表示表示。 其中其中，X X：元素符号：元素符号 A A：质量数：质量数 Z Z：原子序数：原子序数（质子数质子数） 例如例如: : 、 , , 也可简写成也可简写成 125125I I、131131I I。 I125 53XA ZI131 53三、放射性衰变三、放射性衰变 定义：定义：放射性核素放出粒子后变成其它类放射性核素放出粒子后变成其它类 型的新型的新 核素，其放射性随着时间增加而减核素，其放射性随着时间增加而减 少，少， 称这种现象为称这种现象为放射性衰变放射性衰变， 放射性衰变的速率放射性衰变的速率与温度、压力及化

4、学过程无与温度、压力及化学过程无 关。关。 衰变衰变 射线（射线（ 粒子）实际上就是带有两个正电荷的氦的原子核粒子）实际上就是带有两个正电荷的氦的原子核 （氦核流）。（氦核流）。 原子核发生原子核发生 衰变的一般过程可以写成：衰变的一般过程可以写成： + + （） + + Q Q 其中其中 称为母体核素称为母体核素 称为子体核素；称为子体核素；Q Q为衰变能为衰变能， 如：如： + + + + 4 4. .937937 MeVMeV XA ZYA Z4 2 He4 2Ra226 88Rn222 86He4 2XA ZYA Z4 2 四、放射性衰变种类四、放射性衰变种类 + + + + + +

5、+ + + 从母核中射出 的4He原子核 粒子得到大部分衰变能 238U4He + 234Th 放射性母核! 衰变衰变 衰变衰变 射线是高速电子流射线是高速电子流，这些电子是从衰变核中发射这些电子是从衰变核中发射 出来的出来的，衰变可以看成是母核内一个中子衰变成一衰变可以看成是母核内一个中子衰变成一 个质子个质子，放出一个电子和一个称为反中微子的过程放出一个电子和一个称为反中微子的过程。 衰变的一般衰变式是：衰变的一般衰变式是： + + + + D D + + Q Q 式中式中D D代表反中微子是比电子的质量还小得多代表反中微子是比电子的质量还小得多（仅为电子的仅为电子的 1 1/ /2002

6、00）的中性基本粒子的中性基本粒子，穿透性极强穿透性极强，一般探测器不能测到一般探测器不能测到。 XA ZYA Z 1e0 1+ + + + D D + + 1 1. .7171 MeVMeV P32 15S32 16e0 1+ + + + + + + + + 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 + 反中微子 中微子 衰变衰变 衰变（同质异能跃迁）衰变（同质异能跃迁） 原子核发生原子核发生或或衰变时，所产生的子核常常衰变时，所产生的子核常常 处于较高的能量状态或叫做核激发状态，在退回到处于较高的能量状态或叫做核激发

7、状态，在退回到 基态时以基态时以光子的形式释出多余的能量，此过程称光子的形式释出多余的能量，此过程称 为为衰变或衰变或跃迁跃迁。 - 0.31MeV 1 1.17MeV 2 1.33MeV Ni60 28+ + + + + + + + + 中微子 光子 衰变衰变 衰变特点：衰变特点： 从原子核中发射出光子从原子核中发射出光子 常常在常常在 或或 衰变后核子从激发态退衰变后核子从激发态退 激时发生激时发生 产生的射线能量离散产生的射线能量离散 可以通过测量光子能量来区分母体的核素可以通过测量光子能量来区分母体的核素 类别类别 衰变衰变 - - 衰变衰变 + + 衰变衰变 衰变衰变 五、半衰期五、

8、半衰期 定义：定义：在单一的放射性衰变过程中，原子在单一的放射性衰变过程中，原子 核数减少至原有值一半时所需要的时间称为核数减少至原有值一半时所需要的时间称为 半衰期（半衰期（T T1/21/2）。）。 常见放射性核素半衰期：常见放射性核素半衰期： T T1/21/2=4.5=4.510108 8年、年、 T T1/21/2=433=433年年 T T1 1/ /2 2 = =7474天天、 T T1 1/ /2 2= =5 5. .2626年年 T T1 1/ /2 2 = =6 6. .0202小时小时 T T1 1/ /2 2= =3030. .1717年年 3232P P T T1/2

9、1/2 = 14.26 = 14.26 天天 3 3H H T T1/21/2 = 12.33 = 12.33 年年 1414C C T T1/21/2 = 5692 = 5692 年年 U238 92 Ir192 77 Tcm99 43Am241 95Co60 27 Cs137 55六、放射性六、放射性活度活度及其单位及其单位 活度是指一定量的放射性核素，在一个很短的时活度是指一定量的放射性核素，在一个很短的时 间间隔内发生的衰变数与该时间间隔的比值。间间隔内发生的衰变数与该时间间隔的比值。 定义：定义：单位时间内核的衰变量称为单位时间内核的衰变量称为放射性放射性 活度活度。 活度单位：活度

10、单位：贝可，符号贝可，符号 ：Bq 贝可定义贝可定义：每妙一次核衰变，每妙一次核衰变， 即：即： 1Bq = 1s-1 原（旧）单位：原（旧）单位： 1 居里（居里（Ci） =3.71010核衰变核衰变 / 秒秒 1毫居里（毫居里（mCi）=3.7107核衰变核衰变 / 秒秒 1微居里微居里 (Ci) =3.7104核衰变核衰变 / 秒秒 贝可与居里的换算关系如下贝可与居里的换算关系如下: : 1Bq =1s1Bq =1s- -1 1 = 2.703= 2.7031010- -1111CiCi 1 1Ci=Ci=3 3. .7 710101010BqBq 1 1mCi=mCi=3 3. .7

11、710107 7BqBq 1 1 Ci=Ci=3 3. .7 710104 4BqBq 七、七、X X射线射线 X X射线的产生的条件：射线的产生的条件： 1.1.电子源电子源产生电子（灯丝）；产生电子（灯丝）； 2.2.高电压场高电压场高电压产生的强电场、高真空的高电压产生的强电场、高真空的 空间（免遭气体分子的阻挡），加速电子；空间（免遭气体分子的阻挡），加速电子； 3.3.阳极靶阳极靶电子撞击。电子撞击。 八、常见射线种类：八、常见射线种类： 射线射线 射线射线 射线射线 X X射线射线 n n（中子）（中子）射线射线 九、辐射量及单位九、辐射量及单位 吸收剂量（吸收剂量（D ） 吸收剂

12、量是用来表示在单位质量被照射物质中吸收剂量是用来表示在单位质量被照射物质中 吸收电离辐射能量大小的一个物理量，适用于吸收电离辐射能量大小的一个物理量，适用于 任何类型的致电离辐射的内、外照射和任何被任何类型的致电离辐射的内、外照射和任何被 照射物质。吸收剂量用照射物质。吸收剂量用D表示，表示， 定义：定义：d除以除以dm而得的商，而得的商， 即即: D = d/ dm 吸收剂量单位：吸收剂量单位： 戈瑞戈瑞，符号符号: : GyGy 原来使用的单位原来使用的单位: : 拉德拉德( (radrad) )，1 1radrad = = 10102 2GyGy 1 1radrad = = cGycGy

13、 1 1GyGy = = 100100radrad 当量剂量（当量剂量（H H ) ) 即使在吸收剂量相同的情况下即使在吸收剂量相同的情况下，不同辐射不同辐射 类型产生的生物效应的几率和严重程度也类型产生的生物效应的几率和严重程度也 各不相同各不相同。例如例如，0 0. .1 1GyGy的快中子吸收剂的快中子吸收剂 量产生的生物学损伤与量产生的生物学损伤与1 1GyGy的的 射线的吸射线的吸 收剂量所产生的生物损伤近似相同收剂量所产生的生物损伤近似相同。 当量剂量以当量剂量以 H H 表示表示， 即：即： H H = = D D Q Q N N D D：吸收剂量：吸收剂量 Q Q：品质因数：品质因数 N N：其他修正因数：其他修正因数 (N=(N=1 1） 表表 不同种类辐射的品质因数不同种类辐射的品质因数 射线种类射线种类 品质因数品质因数 X X、 射线射线、电子电子 1 1 热中子热中子、中能中子中能中子 3 38 8 快中子快中子（0 0. .5 51010MeVMeV）