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1、第二章第二章核医学工作中的辐射防护知识核医学工作中的辐射防护知识 曹国祥曹国祥Chapter Chapter 2 2 辐射防护（radiation protection）的目的 就是要把放射线对人的影响减少到最低限 度。只有掌握有关射线对人体影响的知识和 防护措施，才能趋利避害，化害为利。 古人云：水能载舟，也能覆舟。如：水、 电、火、射线等 射线既有有害的一面，也有低剂量兴奋效应 的有利一面。作用于人体的电离辐射可分为天然辐射作用于人体的电离辐射可分为天然辐射 和人工辐射两大类。来自天然辐射源的电离和人工辐射两大类。来自天然辐射源的电离 辐射称为天然辐射辐射称为天然辐射（natural na
2、tural background background exposureexposure） ，来自人工辐射源或加工过的天，来自人工辐射源或加工过的天 然辐射源的电离辐射称为人工辐射。然辐射源的电离辐射称为人工辐射。作用于人体的电离辐射外照射（外照射（ 宇宙线和地球辐射）宇宙线和地球辐射）内照射（宇宙感生和原生放射性核素）内照射（宇宙感生和原生放射性核素）天然辐射1.天然本底照射2.工业技术发展变更的天然照射从宇宙空间进入地球大气层的高能辐射从宇宙空间进入地球大气层的高能辐射 称为称为初级宇宙线初级宇宙线。初级宇宙线与大气层中的。初级宇宙线与大气层中的 原子核相互作用产生的次级粒子和电磁辐射原子
3、核相互作用产生的次级粒子和电磁辐射 称为称为次级宇宙线次级宇宙线。宇 宙 线初级宇宙线： 初级银河宇宙线 初级太阳宇宙线 辐射带次级宇宙线太 阳地 球地球辐射地球辐射地球上存在的地球上存在的原生天然放射性核素原生天然放射性核素1.1.天然存在的放射性系列衰变天然存在的放射性系列衰变 ：铀系、锕系和钍系。铀系、锕系和钍系。系列衰变共同特征：系列衰变共同特征：A.A. 起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。起始衰变的母体核素有可以与地球年龄相比的半衰期。B.B. 数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是放射性核数十次系列衰变直到成为稳定性铅为止衰变产物均是放射性核素，衰变过程中有放
4、射性氡气（素，衰变过程中有放射性氡气（222222Rn2Rn2）产生。）产生。C.C. 最终变成稳定性铅。最终变成稳定性铅。2.2.4040K K、1414C C等单独存在的天然放射性核素等单独存在的天然放射性核素地球存在的天然放射衰变系地球存在的天然放射衰变系钍系（钍系（4n4n系）系）：232232ThTh：T T1/21/2 1.41101.41101010年；年；1010次连续衰变后至稳定核素次连续衰变后至稳定核素208208PbPb 铀系（铀系（4n+24n+2系，铀镭系）系，铀镭系）：238238U U： T T1/21/24.468104.468109 9年；年；1414次联系衰
5、变后至稳定核素次联系衰变后至稳定核素206206PbPb 锕系（锕系（4n+34n+3系，锕铀系）系，锕铀系）：235235U U：T T1/21/2 7.038107.038108 8年；年；1111次连续衰变后至稳定核素次连续衰变后至稳定核素207207PbPb地球辐射对人体的影响地球辐射对人体的影响A.地球辐射对人体的影响有外照射和内照射； B.衰变系列由于第一代放射性核素有可以与地球年龄 相比的半衰期，十多代衰变子体都是放射性核素， 故能在地球上长期存在。综上所述，人类在日常生活中自古以来受到天然存在综上所述，人类在日常生活中自古以来受到天然存在 的各种电离辐射源的照射，而非完全不受照
6、射，因此的各种电离辐射源的照射，而非完全不受照射，因此 ，应避免不必要的照射和过量照射。，应避免不必要的照射和过量照射。1. 1. 核爆炸核爆炸2. 2. 核能生产核能生产3. 3. 医疗照射医疗照射4. 4. 其它人工辐射其它人工辐射人 工 辐 射本底当量时间本底当量时间( (background equivalent radiation time)background equivalent radiation time) 表示接受核医学检查的病人所受的辐射剂表示接受核医学检查的病人所受的辐射剂 量相当于在一定时间（几月或几年）内受的天量相当于在一定时间（几月或几年）内受的天 然本底辐射的剂
7、量。然本底辐射的剂量。 公众所受辐射照射比例（公众所受辐射照射比例（19931993年）年）1895189518981898年：伦琴、居里相继发现年：伦琴、居里相继发现X X射线和镭，均受到辐射伤害。射线和镭，均受到辐射伤害。 19111911年：年：9494例辐射性恶性疾病被报道。例辐射性恶性疾病被报道。 19201920年：美国成立辐射防护委员会。年：美国成立辐射防护委员会。 19211921年：发表第一套辐射防护建议书。年：发表第一套辐射防护建议书。 19501950年：确立国际放射防护委员会（年：确立国际放射防护委员会（ICRP)ICRP) 19541954年：年：ICRPICRP第一
8、次制定剂量限制原则。第一次制定剂量限制原则。 19581958年：年：ICRPICRP发表第一号出版物。发表第一号出版物。 1960年：我国国务院颁布了放射性工作卫生防护暂行规定 1974年：颁布放射防护规定 19771977年：年：ICRPICRP发表第发表第2626号出版物。号出版物。 19841984年：颁布年：颁布放射卫生防护基本标准放射卫生防护基本标准 19841984年：电离辐射防护与辐射源安全基本标准年：电离辐射防护与辐射源安全基本标准辐射防护简史第一节第一节 辐射剂量单位辐射剂量单位一、照射量一、照射量 照射量（照射量（ exposureexposure，X X）是指）是指X
9、X或或射线在单射线在单 位质量（位质量（dmdm）的空气中释放出来的所有次级电子）的空气中释放出来的所有次级电子 ，完全被阻在空气中时所产生的同一种符号离子，完全被阻在空气中时所产生的同一种符号离子 的总电荷量（的总电荷量（dQdQ）。）。国际制单位为库仑国际制单位为库仑（公斤（公斤 ）-1-1，简写为，简写为CC（kgkg）-1-1, ,传统的单位是伦琴传统的单位是伦琴(R),(R), 1R=2.58 101R=2.58 10-4-4库仑库仑（公斤）（公斤）-1-1 。 单位时间内的照射量称为照射量率，单位为单位时间内的照射量称为照射量率，单位为 库仑库仑千克千克-1-1秒秒-1-1（CKg
10、CKg-1-1SS-1-1）。）。二、吸收剂量二、吸收剂量吸收剂量（吸收剂量（absorbed absorbed dosedose）定义为单位质量）定义为单位质量 的受照物质吸收射线的平均能量。的受照物质吸收射线的平均能量。单位是戈瑞（单位是戈瑞（ graygray，GyGy），），1Gy1GyJ(kg)J(kg)-1-1。传统单位是拉德（。传统单位是拉德（ radrad），），1 1 rad rad 等于等于0.01 0.01 J(kg)J(kg)-1-1，即，即1Gy1Gy等于等于100 100 radrad。 单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率，单位单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率，单
11、位 为戈瑞为戈瑞秒秒-1-1（GySGyS-1-1）。）。 照射量与吸收剂量的区别和关系照射量与吸收剂量的区别和关系 照射量照射量 吸收剂量吸收剂量射线种类射线种类X X、任何辐射任何辐射对象对象空气空气任何物质任何物质衡量指标衡量指标电荷量电荷量能量能量三、当量剂量三、当量剂量当量剂量（当量剂量（equivalent equivalent dosedose，H HTRTR）表示按照）表示按照 辐射权重因子辐射权重因子WRWR加权的吸收剂量，单位为加权的吸收剂量，单位为J/kgJ/kg，它，它 是针对特定组织或器官的量是针对特定组织或器官的量, ,是衡量射线生物效应是衡量射线生物效应 （bio
12、logical biological effectseffects）及危险度（）及危险度（hazardhazard）的辐）的辐 射剂量，国际制单位是希沃特（射剂量，国际制单位是希沃特（sievertsievert，SvSv），）， 旧制单位是雷姆（旧制单位是雷姆（remrem），）， 1 1 SvSv = 100 = 100 remrem。H HTRTR = D= DTRTR . W. WR Requivalent doseequivalent dose，H HTRTRA.A.有效剂量当量有效剂量当量：当考虑的效应是随机效应，在全身受：当考虑的效应是随机效应，在全身受 到非均匀照射时，各组织或
13、器官受到危险的剂量当量到非均匀照射时，各组织或器官受到危险的剂量当量 与相应的权重因子乘积的总和，即为有效剂量当量与相应的权重因子乘积的总和，即为有效剂量当量H HE E，公式表达为：，公式表达为：H HE E=T TH HT TWWT T，其单位为其单位为SvSv或或remrem 。B.B.危险度危险度：单位剂量当量所诱发的随机性有害辐射效应：单位剂量当量所诱发的随机性有害辐射效应 的发生机率，称为辐射危险度（的发生机率，称为辐射危险度（riskrisk，r r）。）。 四、有效剂量当量与危险度四、有效剂量当量与危险度第三节第三节 辐射的生物效应辐射的生物效应 一、确定性效应和随机效应一、确
14、定性效应和随机效应确定性效应确定性效应( (determinate determinate effecteffect) ) 是指辐射损是指辐射损 伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值 ，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短，剂量未超过阈值不会发生有害效应。一般是在短 期内受较大剂量照射时发生的急性损害。期内受较大剂量照射时发生的急性损害。 随机效应随机效应( (stochastic stochastic effectseffects) ) 研究的对研究的对 象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病率而象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病
15、率而 非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的 阈值。阈值。 二、辐射损伤的化学基础二、辐射损伤的化学基础A.A.产生辐射生物效应的最根本原因是射线与物质的相互作产生辐射生物效应的最根本原因是射线与物质的相互作 用，导致生物分子电离和激发的直接作用以及由此而产用，导致生物分子电离和激发的直接作用以及由此而产 生的自由基（生的自由基（radicalsradicals）导致的间接作用。）导致的间接作用。B.B.自由基自由基就是有一个或多个不配对电子而能独立存在的原就是有一个或多个不配对电子而能独立存在的原 子或分子，具有极高的不稳定性和化学反应性，存在的
16、子或分子，具有极高的不稳定性和化学反应性，存在的 时间极其短暂，例如时间极其短暂，例如OHOH 自由基半衰期为自由基半衰期为1010-1-11010-9-9 秒秒 ，可以迅速地引起其它生物分子结构的破坏。自由基以，可以迅速地引起其它生物分子结构的破坏。自由基以 在元素符号或分子式的上方注上一个小圆点来表示。在元素符号或分子式的上方注上一个小圆点来表示。 直接作用：直接作用：放射线与物质（生物大分子）的放射线与物质（生物大分子）的 相互作用导致的生物大分子的电离和激发。相互作用导致的生物大分子的电离和激发。 间接作用：间接作用：由电离和激发产生的自由基导致由电离和激发产生的自由基导致 生物大分子的继发作用，主要是水自由基对生物大分子的继发作用，主要是水自由基对 生物分子的损伤作用。生物分子的损伤作用。 生
