辐射防护基础final

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1、医学辐射防护基础医学辐射防护基础第一部分第一部分 核物理基础核物理基础什么是放射? 原子的结构原子的结构 一、原子核结构一、原子核结构 质子protons(p+)其电量与电子的电量相等，质量1.672510-24g中子neutrons(n)不带电,质量1.674710-24g质子数和中子数之和为原子核的质量数。原子结构原子结构X元素的化学符号元素的化学符号, ,A-原子核的质量数原子核的质量数,=质子数中子数质子数中子数Z-质子数质子数 =原子序数原子序数由于元素符号本身已经表示出原子序数，由于元素符号本身已经表示出原子序数，因此左下方标记常常省去。因此左下方标记常常省去。 二、原子核的稳定性

2、二、原子核的稳定性原子核中的质子之间存在着库仑斥力，究竟原子核中的质子之间存在着库仑斥力，究竟是什麽力使这些核子能组成完整的原子核呢？是什麽力使这些核子能组成完整的原子核呢？核力：核力： 原子核核子之间一种特殊的引力。原子核核子之间一种特殊的引力。核力是一种近程力，核力是一种近程力， 在在 10-15m时，核力远比时，核力远比库仑斥力为小，库仑斥力为小， 而在而在 10-15m时，核力比库仑时，核力比库仑斥力的增加更为迅速，以至于只有最邻近的核子斥力的增加更为迅速，以至于只有最邻近的核子之间核力才占首要地位。之间核力才占首要地位。三、核能级三、核能级核核能能级级的的基基态态：原原子子核核由由于

3、于核核子子的的不不断断运运动动而而具具有有一一定定的的能能量量。一一般般状状况况下下，原原子子核核都都处处于于最最低低状态，此时，核稳定，不会发生核结构的改变。状态，此时，核稳定，不会发生核结构的改变。核能级的激发态核能级的激发态：由于质中比不合适，核能级较：由于质中比不合适，核能级较高，处于不稳定状态，要经过核结构的改变，释高，处于不稳定状态，要经过核结构的改变，释放出相应的核子与能量，使核处于基态。放出相应的核子与能量，使核处于基态。四、核外电子结构四、核外电子结构核核外外电电子子沿沿着着“一一定定”的的轨轨道道，围围绕绕原原子子核核运运动动，这这些些电电子子分分布布在在不不同同的的壳壳层

4、层上上，若若干干轨轨道道组组成成一一个个壳壳层层,由由内内向向外外，依依次次为为K K，L L，M M，N N层层，核外电子壳层容纳电子数有限，核外电子壳层容纳电子数有限，2n2个。个。电子具有一定的能量电子具有一定的能量, ,距核越远距核越远, ,位能越高位能越高, ,在外力在外力的作用下的作用下, ,内层电子可以跳至外层内层电子可以跳至外层. .能级升高能级升高, ,称为称为激激发态发态。若获能较大，则可以脱离原子核的束缚，离。若获能较大，则可以脱离原子核的束缚，离开原子成为自由电子，而原子本身成为带正电荷的开原子成为自由电子，而原子本身成为带正电荷的离子，称为离子，称为电离电离，外层电子

5、若返回内层，则称为退，外层电子若返回内层，则称为退激，多余能量以射线方式释放激，多余能量以射线方式释放。 几个概念几个概念核素核素:Nuclide凡凡原原子子核核内内质质子子数数、中中子子数数和和能能量量状状态态均相同的一类原子。均相同的一类原子。元元素素：凡凡核核内内质质子子数数相相同同的的一一类类原原子子称称为为一种元素。每种元素可以包括若干种核素。一种元素。每种元素可以包括若干种核素。同同位位素素：Isotope具具有有相相同同的的质质子子数数的的核核素素，由由于于属属于于同同一一种种元元素素，在在元元素素周周期期表表上上处处于于同同一一位位置置，故故称称为为该该元元素素的的同同位位素素

6、或或彼彼此是同位素。此是同位素。例如：11C,12C,13C,14C均是碳的同位素同同质质异异能能素素：有有相相同同的的质质子子数数、中中子子数数、但但是是能能量量状状态态不不同同的的一一类类元元素素。是是一一种种特特殊殊的同位素。例如：的同位素。例如：99mTc是是 99Tc的激发态的激发态Metastable亚稳态亚稳态放射性核素和核衰变放射性核素和核衰变1 1稳定核素稳定核素 StableNuclide不会自发地发生核内成分或核能级变化不会自发地发生核内成分或核能级变化, ,或者发或者发生的几率非常小。生的几率非常小。2.放射性核素放射性核素 RadioactiveNuclide核不稳定

7、，容易自发地发生核内成分或能态的核不稳定，容易自发地发生核内成分或能态的改变而转变成另外一种核素，同时释放出一种或改变而转变成另外一种核素，同时释放出一种或一种以上的射线。一种以上的射线。为什么一些核素具有放射性?中子和质子的比例质子数 中子数富质子的核富中子的核放射性核衰变放射性核衰变 放放射射性性核核素素自自发发发发生生核核能能态态及及核核内内成成分分改改变变而而转转变变成成另另一一种种核核素素，同同时时释释放放出出一一种种或或一一种种以以上上的的射射线线，这这种种变变化化过过程程称称为为放放射射性性核核衰衰变变简简称称核核衰变。衰变。 放射性衰变机制放射性衰变机制1.衰变衰变 射线特点：

8、射线特点：1.单能谱2.质量大，射程短，穿透力弱3.质量大，速度慢，荷电量多，电离本领大。2. -衰变衰变特点特点:质量轻,速度快连续能谱能量分布从零到最大穿透力强，电离能力弱，可被铝箔和人体所吸收3. 衰变衰变只有人工放射性核素才可发生衰变。粒子存在时间极短,当被物质阻挡失去动能时,将和物质中的自由电子结合转化成光子. 粒粒子子全全部部动动能能损损失失后后, ,与与周周围围物物质质中中的的自自由由负负电电子子结结合合, ,转转变变成成两两个个方方向向相相反反, ,而而能能量量相相等等, ,均均为为0.511MeV的的 光光子子，此此称称为为正正电电子湮没辐射。子湮没辐射。4 4电子俘获衰变电

9、子俘获衰变 ECDecay如果核内中子数相对过少如果核内中子数相对过少, ,而又没有足够能量而又没有足够能量(1)若若其其速速度度大大于于光光在在该该介介质质中中的的相相速速度度，在在粒粒子子经经过过之之处处，将将沿沿一一定定方方向向发发出出接接近近紫紫外外线线波波长长范范围围的的微微弱弱可可见见光，这种辐射为契伦科夫辐射。光，这种辐射为契伦科夫辐射。5湮没辐射湮没辐射AnnihilationRadiation粒粒子子通通过过物物质质时时，其其动动能能完完全全消消失失后后，可可与与物物质质中中的的自自由由电电子子结结合合而而转转化化为为一一对对发发射射方方向向相相反反，能能量量相相同同，均均为

10、为0.511MeV的的 光子，这种现象称为湮没辐射。光子，这种现象称为湮没辐射。粒子与生物物质的相互作用粒子与生物物质的相互作用:外部沉积外部沉积辐辐射射没没有有外外照照射射危危害害在在组组织织中中的的最最大大射射程程 1.02MeV时，通过物质时，在核时，通过物质时，在核及电子库仑电场作用下，可以转化成为具有一定能量及电子库仑电场作用下，可以转化成为具有一定能量的一个正电子和一个负电子，即电子对。电子对中的的一个正电子和一个负电子，即电子对。电子对中的正电子在物质中不能长期存在，当它逐渐失去动能后，正电子在物质中不能长期存在，当它逐渐失去动能后，就与一个负电子结合，转化成一对能量相同，就与一

11、个负电子结合，转化成一对能量相同，0.511MeV,方向相反的光子，称为电子对湮没。方向相反的光子，称为电子对湮没。 电子对产生电子对产生X射线射线 与与 射线的区别射线的区别辐射穿透本领几种辐射的穿透力几种辐射的穿透力lAlpha particles are easy to stop, gamma rays are hard to stop. 三种射线的基本能量特征三种射线的基本能量特征1兆电子伏在空气中射程兆电子伏在空气中射程阻挡物阻挡物吸收效果吸收效果射线射线1.0厘米厘米一张普通纸一张普通纸完全完全射线射线10米米有机玻璃板有机玻璃板产生轫致辐射产生轫致辐射射线射线千米千米铅铅不能被完

12、全吸收不能被完全吸收第二部分第二部分 放射卫生防护基础放射卫生防护基础核射线在医学上得到了广泛的应用核射线在医学上得到了广泛的应用, ,核射线的应核射线的应用已成为医学生物学现代化的重要标志，但核射线用已成为医学生物学现代化的重要标志，但核射线所引起的电离辐射，对人类兼有利弊的双重性。防所引起的电离辐射，对人类兼有利弊的双重性。防止有害的电离辐射的生物效应，一直是医学研究的止有害的电离辐射的生物效应，一直是医学研究的重大课题。随着人们对电离辐射生物效应认识的逐重大课题。随着人们对电离辐射生物效应认识的逐步深化放射卫生防护标准也在不断随之变化和完善。步深化放射卫生防护标准也在不断随之变化和完善。

13、一、电离辐射的生物效应一、电离辐射的生物效应能能使使其其所所通通过过的的任任何何介介质质的的原原子子产产生生电电离离的的一一类类辐辐射射, ,称称为为电电离离辐辐射射。核核射射线线就就是是一一种种常常见见的的电离辐射。电离辐射。 电电离离辐辐射射的的生生物物效效应应则则是是指指电电离离辐辐射射能能量量传传递递给生物机体后所引起的机体的变化和反应。给生物机体后所引起的机体的变化和反应。1 1、发生机制：、发生机制： 电电离离辐辐射射生生物物效效应应的的发发生生一一般般认认为为需需经经历历若若干干性性质质不不同同而而又又相相互互联联系系的的阶阶段段，即即物物理理阶阶段段、物物理理化化学学阶阶段段、

14、化化学学阶阶段段和和生生物物学学阶阶段段。其其中中前前三三个个阶阶段段又又称称电电离离辐辐射射的的原原发发作作用用过过程程, ,可可在在极极短短的的时时间间内内完完成成。而而后后一一阶阶段段又又称称电电离离辐辐射射的的继继发发作作用用过过程程。可可延延续续至至数数天天、数数月月、数数年年甚甚至至更更长长的的时间时间。原发生物过程：原发生物过程：物理阶段物理阶段物理化学阶段物理化学阶段化学阶段化学阶段 在在此此阶阶段段，射射线线通通过过直直接接作作用用、间间接接作作用用两两种种方方式式将将能能量量传传递递给给生生物物大大分分子子，从从而而造造成成生物大分子的损伤。生物大分子的损伤。单链断裂：单链

15、断裂： DNA损伤（分子水平）损伤（分子水平）双链断裂：双链断裂：双链断裂：双链断裂： 错误修复错误修复错误修复错误修复C可以实现无差错可以实现无差错可以实现无差错可以实现无差错 修复修复修复修复继发作用过程：继发作用过程：生物学阶段生物学阶段 在在生生物物大大分分子子损损失失的的基基础础上上，细细胞胞代代谢谢发发生生改改变变，功功能能、结结构构发发生生破破坏坏，从从而而导致组织和器官的一系列病理改变。导致组织和器官的一系列病理改变。细胞死亡细胞死亡间期死亡间期死亡增殖死亡增殖死亡增殖死亡增殖死亡间期死亡间期死亡增殖死亡增殖死亡间期死亡间期死亡间期死亡间期死亡功能障碍功能障碍功能障碍功能障碍结

16、构改变结构改变结构改变结构改变增殖死亡增殖死亡细胞凋亡细胞凋亡(apoptosis)变异细胞的程序性死亡变异细胞的程序性死亡（programmeddeath）镜下表现：胞核浓缩、断裂镜下表现：胞核浓缩、断裂凋亡小体凋亡小体机理：机理：P P53基因基因激活自我致死程序激活自我致死程序是变异细胞免于患癌的重要机制是变异细胞免于患癌的重要机制细胞水平损伤细胞水平损伤细胞变异（细胞变异（modification)异常细胞克隆异常细胞克隆细胞转化细胞转化细胞转化细胞转化癌症癌症transformationcancer变异变异变异变异分子水平分子水平细胞死亡细胞变异体细胞生殖细胞体细胞生殖细胞功能障碍不

17、孕肿瘤遗传效应确定性效应多细胞死亡导致随机性效应单一细胞变异导致DNA损伤细胞水平细胞水平临床症状临床症状效应效应生物效应产生的过程和机理生物效应产生的过程和机理放射生物效应在时间上的显示放射生物效应在时间上的显示时标时标几分之一秒几分之一秒几秒几秒几分几分几小时几小时几天几天几星期几星期几个月几个月几年几年几十年几十年几代几代效应效应能量吸收能量吸收生物分子变化生物分子变化(DNA,膜膜)生物修复生物修复细胞变化信息细胞变化信息细胞死亡细胞死亡器官死亡器官死亡临床变化临床变化突变发生在突变发生在生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞白血病和癌白血病和癌遗传效应遗传效应2.2.电离辐射电离辐射接触机会接

18、触机会1. 1. 核核工工业业系系统统 放放射射物物质质的的开开采采、冶冶炼炼和和加加工工，以以及及核核反反应应堆堆的的建立和运转建立和运转2. 2. 射射线线发发生生器器的的生生产产和和使使用用 加加速速器器、X X射射线线和和射射线线的的医医用用和和工农业生产用辐射源工农业生产用辐射源3. 3. 天天然然放放射射性性核核素素伴伴生生或或共共生生矿矿生生产产 磷磷肥肥、稀稀土土矿矿、钨钨矿矿等等开采和加工开采和加工医用直线加速器医用直线加速器 核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄3.3.电离辐射的作用方式电离辐射的作用方式外照射

19、外照射 内照射内照射 external exposure:external exposure:位于人体之外位于人体之外的辐射源的辐射源 (radiation source) (radiation source) 对人体造对人体造成的辐射照射。成的辐射照射。 特点：脱离或远离辐射源，辐射作用特点：脱离或远离辐射源，辐射作用即停止；当辐射源距离人体有足够远的距即停止；当辐射源距离人体有足够远的距离时，可造成对人体较均匀的全身照射离时，可造成对人体较均匀的全身照射; ;辐射源靠近人体，则主要造成局部照射辐射源靠近人体，则主要造成局部照射。 internal exposure:internal exp

20、osure:放射性核素进入人放射性核素进入人体造成的辐射照射。体造成的辐射照射。 源器官源器官 (source organ)(source organ)：辐射源沉积的：辐射源沉积的器官。靶器官：受到从源器官发出的辐射照器官。靶器官：受到从源器官发出的辐射照射的器官。射的器官。 特点：内照射对机体的辐射作用，一直特点：内照射对机体的辐射作用，一直要持续到放射性核素排出体外，或经要持续到放射性核素排出体外，或经1010个半个半衰期以上的蜕变，才可忽略不计。衰期以上的蜕变，才可忽略不计。体表沾染：内、外照射体表沾染：内、外照射复合照射：放射复合烧伤、放射复合创伤。复合照射：放射复合烧伤、放射复合创伤

21、。 指放射性核素沾染于人体表面指放射性核素沾染于人体表面 ( (皮皮肤或粘膜肤或粘膜) )。 体表可以是完整的，也可以是有创体表可以是完整的，也可以是有创伤的。沾染的放射性核素对受沾染的局伤的。沾染的放射性核素对受沾染的局部构成外照射源，还可以经过体表吸收部构成外照射源，还可以经过体表吸收进入血液而构成内照射。进入血液而构成内照射。 指上述一种以上作用方式作用指上述一种以上作用方式作用于人体，也可以是一种或一种以上于人体，也可以是一种或一种以上上述作用方式与其他类型非放射性上述作用方式与其他类型非放射性损伤复合作用于人体，如放射复合损伤复合作用于人体，如放射复合烧伤烧伤 、放射复合创伤、放射复

22、合创伤 等等。4.电离辐射损伤效应电离辐射损伤效应:依据效应依据效应依据效应依据效应- -剂量关系分类剂量关系分类剂量关系分类剂量关系分类随机效应随机效应 （stochastic effect） 是指正常细胞因电离辐射事件产生的变是指正常细胞因电离辐射事件产生的变化所引起的生物效应。化所引起的生物效应。其发生概率随受照剂量的增加而增大，剂其发生概率随受照剂量的增加而增大，剂量愈大，随机效应的发生概率愈高，即使照量愈大，随机效应的发生概率愈高，即使照射量很小，也会发生。射量很小，也会发生。不存在剂量阈值不存在剂量阈值。 致癌效应致癌效应不适当的照射是诱发肿瘤的因素之一。不适当的照射是诱发肿瘤的因

23、素之一。遗传效应遗传效应 对受照者的后代所产生的随机效应。对受照者的后代所产生的随机效应。 受受照照者者生生殖殖细细胞胞的的遗遗传传物物质质受受控控基基因因突突变变，染染色色体体畸畸形形，导导致致流流产产，死死胎胎，畸畸形形及及某某些些遗遗传传病病，可可表现为后几个子代的隐性突变。表现为后几个子代的隐性突变。 非随机效应非随机效应 也称确定性效应也称确定性效应指生物效应产生的严重程度随剂量变化而变化的效指生物效应产生的严重程度随剂量变化而变化的效应。应。有剂量阈值有剂量阈值，在剂量阈值下在剂量阈值下，不会引起非随机效应，不会引起非随机效应，超过阈值，则效应的严重程度随剂量增大而增加。超过阈值，

24、则效应的严重程度随剂量增大而增加。如不育、白内障、造血机能低下等均属确定性效应如不育、白内障、造血机能低下等均属确定性效应 电离辐射所致生物效应的分类电离辐射所致生物效应的分类 随机性效应随机性效应(stochastic effects)(stochastic effects)依据效应依据效应- -剂量关系分类剂量关系分类4有剂量阈值有剂量阈值4效应的严重程度效应的严重程度与剂量成正比与剂量成正比4发生几率与剂量发生几率与剂量成正比成正比4严重程度与剂量无关严重程度与剂量无关4无剂量阈值无剂量阈值确定性效应确定性效应（deterministic deterministic effects)ef

25、fects) 确定性效应与随机性效应确定性效应与随机性效应剂量剂量剂量剂量几几率率严严重重程程度度阈值阈值随机性效应随机性效应随机性效应随机性效应确定性效应确定性效应确定性效应确定性效应按效应发生的个体分类：按效应发生的个体分类：躯体效应和遗传效应。躯体效应和遗传效应。躯体效应躯体效应 A急急性性效效应应 如如急急性性放放射射病病，多多发发生生在在核核事事故故核核战战争争中中，短短时时间间、一一次次多多次次、大大剂剂量量引引起起的的全全身身性性疾疾病病 造造血血型型当当照照射射剂剂量量10Gy时时，胃胃肠肠上上皮皮组组织织严重受损，生物屏障遭受破坏。严重受损，生物屏障遭受破坏。 脑脑型型高高剂

26、剂量量数数10Gy时时，脑脑损损伤伤严严重重，照照后后一一天死于惊厥，休克。天死于惊厥，休克。急性放射综合症急性放射综合症(ARS)是电离辐射最明显确定性效应是电离辐射最明显确定性效应是电离辐射最明显确定性效应是电离辐射最明显确定性效应, , , ,具有高集体性具有高集体性具有高集体性具有高集体性特征，在受到照射几小时到几个星期的各个阶段出特征，在受到照射几小时到几个星期的各个阶段出特征，在受到照射几小时到几个星期的各个阶段出特征，在受到照射几小时到几个星期的各个阶段出现联合症状现联合症状现联合症状现联合症状- -前驱期前驱期前驱期前驱期 -隐藏期隐藏期隐藏期隐藏期 -发病期发病期发病期发病期

27、 -恢复期恢复期恢复期恢复期 ( ( ( (或死亡或死亡或死亡或死亡) ) ) ) 症状的范围和严重程度症状的范围和严重程度症状的范围和严重程度症状的范围和严重程度决定于决定于决定于决定于: : : :- -接受的总剂量接受的总剂量接受的总剂量接受的总剂量- -剂量如何快速传输剂量如何快速传输剂量如何快速传输剂量如何快速传输 ( ( ( (剂量率剂量率剂量率剂量率) ) ) )- -剂量在身体上如何分布剂量在身体上如何分布剂量在身体上如何分布剂量在身体上如何分布 ( ( ( (全身全身全身全身 vsvs部分受照部分受照部分受照部分受照) ) ) ) B慢性放射病慢性放射病 机体在较长时间内受到

28、超过剂量机体在较长时间内受到超过剂量限制的电离辐射作用引起的全身慢性损伤。限制的电离辐射作用引起的全身慢性损伤。主要表现：神经紊乱症候群，性功能低下，造主要表现：神经紊乱症候群，性功能低下，造血功能下降，出血倾向。血功能下降，出血倾向。C.局部效应局部效应 皮皮肤肤急急性性放放射射损损伤伤，慢慢性性损损伤伤，晶晶体体混混浊浊形成白内障。形成白内障。胚胎效应胚胎效应 损损伤伤的的表表现现取取决决于于受受照照时时胚胚胎胎所所处处的的发发展展阶阶段段。植植入入前前受受精精卵卵受受照照可可致致胚胚胎胎死死亡亡，器器官官形形成成期期受受照照可可引引起起畸畸形形发发育育障障碍碍。一一般般认认为为，妊妊娠娠

29、早期胎儿对射线的敏感度最高。早期胎儿对射线的敏感度最高。按效应表现情况分类按效应表现情况分类：大剂量照射的急性效应、大剂量照射的急性效应、较大剂量照射的亚急性效应和低剂量长期照射的较大剂量照射的亚急性效应和低剂量长期照射的慢性效应、受照射后的远期效应。慢性效应、受照射后的远期效应。5.医学应用的事故医学应用的事故: :诊断诊断X X射线事故，例如介入放射学的病人过量过量照射线事故，例如介入放射学的病人过量过量照射引起的皮肤确定性效应射引起的皮肤确定性效应英国规定放射治疗整个疗程中患者接受的辐射剂量超英国规定放射治疗整个疗程中患者接受的辐射剂量超过处方剂量的过处方剂量的10%,或任意分割照射超过

30、处方剂量的或任意分割照射超过处方剂量的20%,必须通告该照射事件必须通告该照射事件; ;美国将放射治疗事故分为美国将放射治疗事故分为A A、B B两类，两类，A A类为超过处方类为超过处方总剂量总剂量25%的事件，的事件， B B类超过处方总剂量类超过处方总剂量5%25%和绝大多数照射不足的情形和绝大多数照射不足的情形。但当剂量低于处方总剂量但当剂量低于处方总剂量25%时，如果没有及时发时，如果没有及时发现，由于已处在疾病晚期，无法采取补救措施，也现，由于已处在疾病晚期，无法采取补救措施，也划为划为A A类。类。核医学事故发生较多，但公开报道的比较少核医学事故发生较多，但公开报道的比较少。放射

31、事故的主要类型放射事故的主要类型:涉及群组涉及群组A.工作期间的事故工作期间的事故 工人工人放射性照相术放射性照相术辐照器辐照器 ( (密封源或加速器密封源或加速器) )B.由于放射源失控导致的事故由于放射源失控导致的事故 公众照射公众照射放射治疗放射治疗孤儿放射源孤儿放射源C.医学应用中的事故医学应用中的事故 病人病人放射性药物失去管理放射性药物失去管理放射治疗剂量计算错误放射治疗剂量计算错误世界范围内涉及人的放射事故经历：世界范围内涉及人的放射事故经历： 1944-1999事故数事故数涉及人数涉及人数明显照射明显照射总死亡数总死亡数 4171335503003127数据来源:放射应急救援中

32、心/培训放射事故注册, ORISE-EHSD-REAC/TS,Oak Ridge, 20006.6.电离辐射对机体损伤效应的影响因素电离辐射对机体损伤效应的影响因素（1 1）电离辐射因素）电离辐射因素辐射量大小辐射量大小剂量率剂量率分次和单次照射分次和单次照射照射方式照射方式受照部位和面积受照部位和面积（2 2）机体因素：）机体因素：辐射敏感性与细胞间期染色体的体积成正比；辐射敏感性与细胞间期染色体的体积成正比；不同种类细胞的敏感性不同；不同种类细胞的敏感性不同；敏感性由高至低可依次排列为敏感性由高至低可依次排列为: :淋巴细胞淋巴细胞; ;原红细胞原红细胞; ;髓细胞髓细胞; ;骨髓巨核细胞

33、骨髓巨核细胞; ;精细胞精细胞; ;卵细卵细胞胞; ;空肠与回肠的腺窝细胞空肠与回肠的腺窝细胞; ;皮肤及器官的上皮细胞皮肤及器官的上皮细胞; ;眼晶眼晶状体的上皮细胞状体的上皮细胞; ;软骨细胞软骨细胞; ;骨母细胞骨母细胞; ;血管内皮细胞血管内皮细胞; ;腺上腺上皮细胞皮细胞; ;肝细胞肝细胞; ;肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞; ;神经胶质细胞；神经细神经胶质细胞；神经细胞胞; ;肺上皮细胞肺上皮细胞; ;肌细胞；结缔组织细胞肌细胞；结缔组织细胞; ;骨细胞。骨细胞。医疗照射医疗照射- 最大的人工电离辐射照射来源最大的人工电离辐射照射来源照射照射职业照射职业照射医疗照射医疗照射公众照射公

34、众照射放射工作人员放射工作人员人为活动导致人为活动导致天然照射天然照射持续性照射持续性照射- -无不无不间断活动间断活动, ,剂量率剂量率恒定恒定患者、受检者患者、受检者、帮助者、志愿、帮助者、志愿者受到的照射者受到的照射医疗照射存在的突出问题医疗照射存在的突出问题1 1、滥用或不合理使用放射诊疗技术现象严重、滥用或不合理使用放射诊疗技术现象严重 按照国际发表的相关资料推算，我国每年按照国际发表的相关资料推算，我国每年2.52.5亿人亿人次次X X射线检查中，估计约有射线检查中，估计约有50005000万人次为不必要检查。万人次为不必要检查。 每次每次CTCT检查的剂量约为每次检查的剂量约为每

35、次X X射线拍片检查的射线拍片检查的100-100-400400倍，我国每年约有倍，我国每年约有12501250万人次接受万人次接受CT CT 检查，其中检查，其中有相当部分为不必要检查。有相当部分为不必要检查。 碘碘-125-125放射性粒子植入治疗技术目前已扩展到全放射性粒子植入治疗技术目前已扩展到全国国2424个省市的个省市的200200多家医院应用粒子植入技术，存在着多家医院应用粒子植入技术，存在着严重的滥用现象。严重的滥用现象。 2 2、介入放射学防护措施不到位，防护意识不强防护、介入放射学防护措施不到位，防护意识不强防护状况令人堪忧状况令人堪忧 介入放射学是在介入放射学是在X X射

36、线透视影像指导下进行，由射线透视影像指导下进行，由于设备性能不完善，操作疏忽或程序复杂，医生和患于设备性能不完善，操作疏忽或程序复杂，医生和患者受到高剂量率及长时间照射，临床上观察到患者皮者受到高剂量率及长时间照射，临床上观察到患者皮肤烧伤及医生的眼晶体混浊等放射损伤。由于医务人肤烧伤及医生的眼晶体混浊等放射损伤。由于医务人员缺乏放射防护和放射生物学基本知识，对医务人员员缺乏放射防护和放射生物学基本知识，对医务人员和患者都存在着重大安全隐患。和患者都存在着重大安全隐患。 3 3、医院缺乏合格的医学物理人员，放射治疗定位和、医院缺乏合格的医学物理人员，放射治疗定位和剂量的准确性亟待提高剂量的准确

37、性亟待提高 全国约全国约800800家医院开展放射治疗，其中约家医院开展放射治疗，其中约230230家家医院开展医院开展X X、射线立体定向（俗称射线立体定向（俗称X X、刀）治疗，刀）治疗，但大部分医院没有配备合格的医学物理人员，容易但大部分医院没有配备合格的医学物理人员，容易造成剂量不准，定位有误，甚至导致严重医疗照射造成剂量不准，定位有误，甚至导致严重医疗照射事故。有约事故。有约2%2%的剂量误差超过的剂量误差超过20%20%，少数医院甚至高，少数医院甚至高达达5050，以每年治疗，以每年治疗5050万患者计算，有可能使数千万患者计算，有可能使数千人遭受事故性照射。人遭受事故性照射。 二

38、、常用辐射量二、常用辐射量专用于电离辐射的物理量叫辐射量。专用于电离辐射的物理量叫辐射量。1 1、 照射量照射量(exposure)照照射射量量是是表表示示中中等等能能量量（10Kev-3Mev）或或X X射射线线在在空空气中致电离作用的大小的量。气中致电离作用的大小的量。照射量的国际单位是库仑每千克照射量的国际单位是库仑每千克(C/Kg)旧单位是伦琴旧单位是伦琴(R)2、 吸收剂量吸收剂量 D吸吸收收剂剂量量（absorbed dose）是是用用来来度度量量电电离离辐辐射射与与物物质质相相互互作作用用的的单单位位，物物质质吸吸收收各各种种类类型型电电离离辐辐射射能能量量大大小小的的平平均均物

39、物理理量量。适适用用于于任任何何物物质质任任何何种种类类的射线。的射线。国际单位是戈瑞（国际单位是戈瑞（Gy）, ,旧单位是拉德（旧单位是拉德（rad） The international unit (SI) of dose is the Gray, One Gray is equal to 100 rads.3 3、 当量剂量当量剂量 也称为生物剂量也称为生物剂量H H是是从从防防护护角角度度出出发发表表示示辐辐射射时时机机体体的的损损伤伤，是是量度电离辐射对生物体危害程度的一个量。量度电离辐射对生物体危害程度的一个量。 当当量量剂剂量量H HT T：是是把把辐辐射射的的质质加加权权后后某某

40、一一组组织织或器官的吸收剂量。或器官的吸收剂量。H HT T国际单位为国际单位为Sv（希沃特）（希沃特）(J/kg)4 4、 有效剂量有效剂量 E E有有效效剂剂量量(E)又又称称加加权权的的当当量量剂剂量量，为为体体内内所所有有组组织织与与器器官官的的加加权权的的当当量量剂剂量量的的总总和和。国国际际单位为单位为Sv（希沃特）（希沃特）(J/kg) 三、三、放射卫生防护放射卫生防护公众所受辐射照射比例（公众所受辐射照射比例（1993年）年）天然辐射所致的年平均有效剂量天然辐射所致的年平均有效剂量(UNSCEAR2000report)辐射防护的基本原则辐射防护的基本原则（1 1）实践的正当化）

41、实践的正当化 （justification of practicejustification of practice）（2 2）防护的最优化）防护的最优化 （optimization of radiation protectionoptimization of radiation protection） 可合理做到的尽量低的原则可合理做到的尽量低的原则 (ALARA(ALARA：as low as reasonably achievable)as low as reasonably achievable)（3 3）剂量限值（）剂量限值（dose limitsdose limits）1 1放射实

42、践的正当化放射实践的正当化（justificationofradiologicalpractice）：）：任何伴有电离辐射的实践，所获得的利益，任何伴有电离辐射的实践，所获得的利益，包括经济的以及各种有形、无形的社会、军事及其包括经济的以及各种有形、无形的社会、军事及其它效益，必须大于所付出的代价，包括基本生产代它效益，必须大于所付出的代价，包括基本生产代价、辐射防护代价以及辐射所致损害的代价等，这价、辐射防护代价以及辐射所致损害的代价等，这种实践才是正当的，被认为是可以进行的。如果不种实践才是正当的，被认为是可以进行的。如果不能获得超过付出代价的纯利益，则不应进行这这种能获得超过付出代价的纯

43、利益，则不应进行这这种实践。实践。2放射防护的最优化放射防护的最优化（optimisationofradiologicalprotection）：）：任何电离辐射的实践，任何电离辐射的实践，应当避免不必要的照射。任何应当避免不必要的照射。任何必要的照射，在考虑了经济、技术和社会等因素的基础上，必要的照射，在考虑了经济、技术和社会等因素的基础上，应保持在可以合理达到最低水平（应保持在可以合理达到最低水平（AslowAsReasonablyAchievable，ALARA），所以最优化原则），所以最优化原则也称为也称为ALARA原则。在谋求最优化时，应以最小的防护原则。在谋求最优化时，应以最小的防

44、护代价，获取最佳的防护效果，不能追求无限地降低剂量。代价，获取最佳的防护效果，不能追求无限地降低剂量。3个人剂量和危险度限制个人剂量和危险度限制（individualdoseandriskslimits）：）：所有实践带来的个人受照剂量必须低于当量剂量限所有实践带来的个人受照剂量必须低于当量剂量限值。在潜在照射情况下，应低于危险度控制值。值。在潜在照射情况下，应低于危险度控制值。上述三项基本原则是不可分割的放射防护体系。其上述三项基本原则是不可分割的放射防护体系。其中最优化原则又是最基本的原则，目的在于确保个人所中最优化原则又是最基本的原则，目的在于确保个人所受的当量剂量不超过标准所规定的相应

45、限值。受的当量剂量不超过标准所规定的相应限值。（1 1）时间防护）时间防护 累积剂量与受照时间成正比累积剂量与受照时间成正比 措施：充分准备，减少受照时间措施：充分准备，减少受照时间（2 2）距离防护）距离防护 剂量率与距离的平方成反比剂量率与距离的平方成反比 措施：远距离操作措施：远距离操作（3 3）屏蔽防护）屏蔽防护外照射防护三原则外照射防护三原则（2 2）距离防护距离防护增大与辐射源的距离增大与辐射源的距离剂量率与距离的平方成反比。剂量率与距离的平方成反比。剂量率与距离的平方成反比。剂量率与距离的平方成反比。距离增加距离增加1 1倍，倍，剂量率则减少到原来的剂量率则减少到原来的1/4。在

46、操作辐射源时，采。在操作辐射源时，采用各种远距离操作器械，使操作者与辐射源之间有用各种远距离操作器械，使操作者与辐射源之间有足够的距离是十分必要的。足够的距离是十分必要的。（3 3）屏蔽防护）屏蔽防护-人与源之间设置防护屏障人与源之间设置防护屏障放射防护不可能无限制地缩短受照时间和增大与放射防护不可能无限制地缩短受照时间和增大与源的距离。那么采用屏障防护是实用而有效的防护措源的距离。那么采用屏障防护是实用而有效的防护措施，在实际工作中，根据辐射源种类，采用不同的屏施，在实际工作中，根据辐射源种类，采用不同的屏蔽材料。蔽材料。低能低能射线射线不需屏障不需屏障高能高能射线射线 低原子序数的材料如铝

47、、玻璃低原子序数的材料如铝、玻璃 射线射线 铅、铁、水泥铅、铁、水泥外防护主要是外防护主要是射线，射线，射线防护主要是防射线防护主要是防止体表被止体表被射线源污染。射线源污染。当心电离辐射(二二)内照射的防护内照射的防护主要取决于射线的电离能力，故对主要取决于射线的电离能力，故对射线射线和和射线尤应注意。射线尤应注意。在内防护中在内防护中, ,应把预防措施置于首位。应把预防措施置于首位。三原则：三原则： 1.围封隔离围封隔离 防止扩散防止扩散2.除污保洁除污保洁 防止污染防止污染3.加强个人防护加强个人防护 放射性物质进入体内的途径放射性物质进入体内的途径经口，消化道的摄入（经口，消化道的摄入

48、（ingestion）经呼吸道的吸入（经呼吸道的吸入（inhalation）经皮肤，伤口的进入（经皮肤，伤口的进入（injection）（三）（三） 去污和废物处理去污和废物处理表面去污的原则表面去污的原则：及早清除。及早清除。选择适当的去污剂。选择适当的去污剂。防止污染面积进一步扩大。防止污染面积进一步扩大。去污后进行放射性监测。去污后进行放射性监测。物理去污染：肥皂、洗涤剂。物理去污染：肥皂、洗涤剂。化学去污染：稀盐酸、氢氧化钠、碳酸钠。化学去污染：稀盐酸、氢氧化钠、碳酸钠。废物处理：半衰期废物处理：半衰期50 00050 000505050 00050 0005050注注:1):1)根据

49、国际放射防护委员会根据国际放射防护委员会(ICRP)(ICRP)第第5757号出版物。号出版物。表表2核医学常用放射性核素的毒性权重系数核医学常用放射性核素的毒性权重系数类别类别放射性核素放射性核素权重系数权重系数A A7575Se,Se,8989Sr,Sr,125125I I, ,131131I I100100B B1111C,C,1313N,N,1515O,O,1818F F, ,5151CrCr, ,6767Ge,Ge,99m99mTc,Tc,111111In,In,113m113mIn,In,123123I,I,201201TITI1 1C C3 3H,H,81m81mKr,Kr,12

50、7127Xe,Xe,133133XeXe0.010.01山东大学放射工作管理办法山东大学放射工作管理办法2007第十条第十条凡从事放射性工作的人员，必须凡从事放射性工作的人员，必须经过专业技术培训，同时还要参加相关法经过专业技术培训，同时还要参加相关法律法规教育。在取得有关部门颁发的放射律法规教育。在取得有关部门颁发的放射人员上岗证后，方可从事放射性工作。人员上岗证后，方可从事放射性工作。第四部分第四部分 放射性同位素的操作规则放射性同位素的操作规则实验准备阶段实验准备阶段认真阅读相关文献，明确每一个细节认真阅读相关文献，明确每一个细节进行非放射性的模拟实验，把实验全过程进行非放射性的模拟实验

51、，把实验全过程预演一遍预演一遍放射性放射性同位素示踪实验要求准确、仔细，稍有疏同位素示踪实验要求准确、仔细，稍有疏忽或考虑不周就匆忙进行正式实验，既容易导致忽或考虑不周就匆忙进行正式实验，既容易导致实验失败，又会造成示踪剂和其它实验用品的浪实验失败，又会造成示踪剂和其它实验用品的浪费，还会增加放射性废物，增加实验室本底水平，费，还会增加放射性废物，增加实验室本底水平，使实验者接受不必要的辐射剂量，所以模拟实验使实验者接受不必要的辐射剂量，所以模拟实验不仅可以检查正式实验中所用器材，药品是否合不仅可以检查正式实验中所用器材，药品是否合格，又可以操作人员进行训练，以保证正式实验格，又可以操作人员进

52、行训练，以保证正式实验能顺利进行。能顺利进行。正式正式实验需要注意事项实验需要注意事项使用前登记使用前检测规范操作污染处理废物回收使用后检测使用前登记使用前登记:包括使用核素种类包括使用核素种类, ,剂量剂量, ,时间时间, ,操作地点操作地点, ,桌桌面、防护板和仪器面、防护板和仪器使用前检测使用前检测:检测使用台面、仪器是否被污染检测使用台面、仪器是否被污染规范操作规范操作同位素固体废弃物放入废物盒同位素固体废弃物放入废物盒同位素液体废弃物倒入废液缸同位素液体废弃物倒入废液缸严防废液溢出严防废液溢出操作稳健不急躁操作稳健不急躁出现事故及时处理出现事故及时处理污染处理污染处理:出现事故马上报

53、告值日人员出现事故马上报告值日人员在值日人员指导下处理污染在值日人员指导下处理污染废物回收废物回收:同位素废弃物标记日期后封存同位素废弃物标记日期后封存使用后检测使用后检测:实验完成后检测所使用桌面、仪器并自身，出实验完成后检测所使用桌面、仪器并自身，出现污染及时处理。现污染及时处理。Ionizing Radiation - OverviewCan not see it, feel it, or smell it- we must rely on training and equipment to protect ourselvesRelatively simple to detect and

54、 measure- unlike chemical and biological hazards- we can quickly assess and take actionBiological effects have been intensely studiedfor 50 years复习复习1.放射性衰变的方式有几种？放射性衰变的方式有几种？2.物理半衰期是指单一核素放射性活度减少一半物理半衰期是指单一核素放射性活度减少一半所需要的时间，这种叙述是否正确？所需要的时间，这种叙述是否正确？3.放射性活度的单位是什么？放射性活度的单位是什么？4.电离辐射的随机效应和非随机效应电离辐射的随机效

55、应和非随机效应, ,各有何特各有何特点点?5.放射性外防护的放射性外防护的3 3个基本原则是什么？个基本原则是什么？1.1.请简要说明二甲苯、氯仿和乙醇的溶剂特点、防护措施。含请简要说明二甲苯、氯仿和乙醇的溶剂特点、防护措施。含该溶剂的废液如何处理？该溶剂的废液如何处理？2.2.溴化乙啶（溴化乙啶（EBEB）嵌入剂为强致突变剂，请说明操作时的注意）嵌入剂为强致突变剂，请说明操作时的注意事项、含有事项、含有EBEB的凝胶和溶液使用后废弃的方法。的凝胶和溶液使用后废弃的方法。3.3.常用的临床标本、动物病理模型有哪些？如何处理使用后的常用的临床标本、动物病理模型有哪些？如何处理使用后的临床组织标本

56、、动物尸体？临床组织标本、动物尸体？4.4.列出实验室常用的耐热、不耐热的玻璃器皿的名称，并请说列出实验室常用的耐热、不耐热的玻璃器皿的名称，并请说明配制、使用、废弃酸性洗液的注意事项。明配制、使用、废弃酸性洗液的注意事项。1.1.导致实验室感导致实验室感染发生的来源有哪些染发生的来源有哪些? ?5.5.生物安全实验室分为几级？其相对应的可处理对象有何要求生物安全实验室分为几级？其相对应的可处理对象有何要求？6.6.何谓生物安全柜？何谓超净工作台？简述生物安全柜与超净何谓生物安全柜？何谓超净工作台？简述生物安全柜与超净工作台的区别工作台的区别7.7.放射性活度的单位是什么？放射性活度的单位是什么？8.8.电离辐射的随机效应和非随机效应电离辐射的随机效应和非随机效应, ,各有何特点各有何特点? ? 9.9.放射性外防护的基本原则是什么？放射性外防护的基本原则是什么？10.10.放射性衰变的方式有几种？放射性衰变的方式有几种？考试题下周五11月22日交卷（实验核医学研究所）