辐射安全与防护基础知识定稿ppt课件

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1、辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识1 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多辐射防护与环境保护研究室辐射防护与环境保护研究室 辐射防护与安全培训班教材辐射防护与安全培训班教材 辐射安全与辐射安全与防护基础知识防护基础知识清华大学工程物理系清华大学工程物理系2012.07.10.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识2 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多目录目录一、辐射防护简介一、辐射防护简介 1.

2、 1. 辐射防护的含义辐射防护的含义 (1 1)什么是辐射)什么是辐射 (2 2)辐射的分类)辐射的分类 2. 2. 辐射防护简史辐射防护简史 3. 3. 辐射防护的基本任务和辐射防护的基本任务和 目的目的 4. 4. 辐射防护的知识体系辐射防护的知识体系二、辐射物理基础二、辐射物理基础 1. 1. 放射性现象放射性现象 (1 1)原子结构)原子结构 (2 2)核素的表叙)核素的表叙 (3 3)同位素和核素)同位素和核素 (4 4)术语)术语 2. 2. 放射性衰变及机理放射性衰变及机理 (1 1)衰变衰变 (2 2)衰变衰变 (3 3)衰变衰变 3. 3. 放射性衰变规律放射性衰变规律 (1

3、 1)放射性衰变的规律)放射性衰变的规律 (2 2)放射性活度的衰减规律)放射性活度的衰减规律 (3 3)半衰期)半衰期T T1/21/2 (4 4)放射性活度及其单位)放射性活度及其单位 4. 4. 射线与物质相互作用射线与物质相互作用 (1 1)带电粒子与物质的相互)带电粒子与物质的相互 作用作用 (2 2)X X、射线与物质的相射线与物质的相 互作用互作用 (3 3)中子与物质的相互作用)中子与物质的相互作用 5. 5. 几种不同射线在穿过物质几种不同射线在穿过物质 过程中穿透力的比较过程中穿透力的比较 6. 6. 辐射防护的基本原则和内、辐射防护的基本原则和内、外照射的防护措施外照射的

4、防护措施 (1 1)外照射防护的一般方法)外照射防护的一般方法 (2 2)内照射防护的一般方法)内照射防护的一般方法.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识3 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多目录目录三、辐射来源及其影响三、辐射来源及其影响四、辐射的健康效应四、辐射的健康效应 1. 1.概述概述 2.2.电离辐射的健康效应电离辐射的健康效应 (1 1)随机性效应)随机性效应 (2 2)确定性效应)确定性效应 (3 3)胚胎和胎儿的辐射效应)胚胎和胎儿的辐射效应 (4 4)非癌症疾病)非癌症疾

5、病 3. 3.影响辐射生物学作用的因素影响辐射生物学作用的因素 (1 1)物理因素)物理因素 (2 2)生物因素)生物因素五、辐射防护的量五、辐射防护的量 1. 1.电离辐射基本量及其单位电离辐射基本量及其单位 (1 1)放射计量学量)放射计量学量 (2 2)相互作用系数与相关量)相互作用系数与相关量 (3 3)剂量学量)剂量学量 (4 4)放射性活度)放射性活度 (5 5)衰变纲图)衰变纲图 2. 2.常用辐射剂量学的常用辐射剂量学的(1 1)吸收剂量)吸收剂量(2 2)比释动能)比释动能 (3 3)照射量)照射量 (4 4)吸收剂量、比释动能和照)吸收剂量、比释动能和照 射量的区别射量的区

6、别3.3.常用辐射防护的量常用辐射防护的量(1 1)与个体相关的辐射量)与个体相关的辐射量 A. A.当量剂量当量剂量 B. B.有效剂量有效剂量 C. C.待积当量剂量与待积有待积当量剂量与待积有 效剂量效剂量(2 2)与群体相关的辐射量)与群体相关的辐射量 A. A.集体当量剂量集体当量剂量 B. B.集体有效剂量集体有效剂量(3 3)用于环境和个人监测的)用于环境和个人监测的 ICRU ICRU量量 A.A.周围剂量当量周围剂量当量 H*(d)H*(d) B. B.定向剂量当量定向剂量当量 H H (d,(d,) ) C.C.个人剂量当量个人剂量当量 Hp(d)Hp(d).新.辐射安全与

7、防护基础知识辐射安全与防护基础知识4 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(1 1)什么是辐射?什么是辐射?辐辐射射是是指指以以电电磁磁波波或或高高速速粒粒子子的的形形式式向向周周围围空空间间或或物物质质发发射射并并在在其其中中传传播播的的能能量量的的统统称称。(热热辐辐射射、核核辐辐射等)射等)(2 2)辐射的分类辐射的分类1.1. 辐射防护的含义辐射防护的含义一、辐射防护简介一、辐射防护简介非电离辐射非电离辐射:能量小于能量小于12.4eV12.4eV,如紫外线、,如紫外线、 可见光、红外线和射频辐射

8、可见光、红外线和射频辐射电离辐射:电离辐射:能量大于能量大于12.4eV12.4eV,如,如X X射线、射线、 射线、中子、射线、中子、射线、射线、射线等射线等电离辐射粒子的能量在电离辐射粒子的能量在12.4eV12.4eV以上(相应于电磁辐射以上(相应于电磁辐射频率在频率在3000THz3000THz以上),这个能量下限是使空气等典以上),这个能量下限是使空气等典型材料发生电离所需的最低能量。型材料发生电离所需的最低能量。 移动电话移动电话 800-1800 MHz 0.01 eV800-1800 MHz 0.01 eV 。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识5 / 166寒假

9、来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 与物质相互作用,能产生直接电离粒子与物质相互作用,能产生直接电离粒子的中性粒子,如中子、光子等,称为间接电的中性粒子,如中子、光子等,称为间接电离粒子。由间接电离粒子组成的辐射称为间离粒子。由间接电离粒子组成的辐射称为间接电离辐射。接电离辐射。 直接电离辐射直接电离辐射 directly ionizing radiationdirectly ionizing radiation 具有足够动能的、碰撞时能引起电离的具有足够动能的、碰撞时能引起电离的带电粒子,如电子、质子、带电粒子,如

10、电子、质子、粒子、重离子粒子、重离子等,称为直接电离粒子。由直接电离粒子组等,称为直接电离粒子。由直接电离粒子组成的辐射称为直接电离辐射。成的辐射称为直接电离辐射。 间接电离辐射间接电离辐射indirectly ionizing radiationindirectly ionizing radiation直接电离辐射与间接电离辐射直接电离辐射与间接电离辐射 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识6 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多常见的电离辐射常见的电离辐射.新.辐射安全与防护基础知识辐射

11、安全与防护基础知识7 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多电电离离辐辐射射电磁辐射电磁辐射X X射线射线射线射线粒子粒子粒子粒子质子质子中子中子带电粒子带电粒子不带电粒子不带电粒子粒子辐射粒子辐射电离辐射的分类电离辐射的分类.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识8 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识9 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选

12、择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多伦琴伦琴(ConradConrad RoentgenRoentgen 1845-1923 1845-1923)Frau RoentgenFrau Roentgens Hands Hand世界上第一张世界上第一张X X射线射线照片照片1895.12.221895.12.22Nobel Prize in 1901Nobel Prize in 1901v1895, 1895, 伦琴(伦琴( Roentgen Roentgen )发现)发现 X X 射线射线2.2.辐射防护简史辐射防护简史.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防

13、护基础知识10 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多v1896,1896,贝克勒尔贝克勒尔(BecquerelBecquerel)发现铀发现铀(UraniumUranium)发现了天然放射性,人发现了天然放射性,人类历史上第一次在实验类历史上第一次在实验室观测到放射性现象。室观测到放射性现象。Nobel Prize in 1903Nobel Prize in 1903v1897, 1897, 汤姆生汤姆生(Thomson)(Thomson)发现电子打破发现电子打破了原子不可分的观念。了原子不可分的观念。.

14、新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识11 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多v1898, 1898, 居里夫妇发现钋居里夫妇发现钋( PoloniumPolonium) 和镭和镭( RadiumRadium) 同位素的工业应用同位素的工业应用Nobel Prize in 1903 and 1911Nobel Prize in 1903 and 1911v1898, 1898, 卢瑟福(卢瑟福(RutherfordRutherford)在在“贝可勒尔射线贝可勒尔射线”中发现了中发现了、粒子粒子

15、, ,后来证实了后来证实了射线是氦射线是氦原子核,原子核,射线是电子。射线是电子。 19081908年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识12 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多v1932, 1932, 查德威克(查德威克(ChadwickChadwick发现中子发现中子19351935年获诺贝尔奖年获诺贝尔奖。v1900,1900,法国化学家维拉尔德法国化学家维拉尔德在镭源的射线中发现在镭源的射线中发现 射线射线.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识

16、13 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 重点调查对象包括:重点调查对象包括: 职业性受照射群体的流行病学调查;职业性受照射群体的流行病学调查;(1 1)放射事故受害者调查;放射事故受害者调查;(2 2)出生前受出生前受X X射线诊断照射的流行病射线诊断照射的流行病 学调查;学调查; (3 3)高辐射本底地区居住者的流行病学高辐射本底地区居住者的流行病学 调查;调查;(4 4)原子弹、氢弹、切尔诺贝利事故受原子弹、氢弹、切尔诺贝利事故受 害者跟踪调查。害者跟踪调查。 对辐射损伤的调查对辐射损伤的调查.新

17、.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识14 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多迄今为止的流行病学的调查资料证明:迄今为止的流行病学的调查资料证明: 在在低低剂剂量量下下,唯唯一一潜潜在在的的辐辐射射危危害害是是致致癌癌。遗传危害未见增加。遗传危害未见增加。 低低于于职职业业性性剂剂量量限限值值的的辐辐射射水水平平的的长长期期慢慢性性照射,是否会增加恶性肿瘤尚不明确。照射,是否会增加恶性肿瘤尚不明确。 出出生生前前诊诊断断性性X X射射线线的的照照射射量量,是是否否能能增增加加出出生后的小儿癌症的

18、发病率,尚有争议。生后的小儿癌症的发病率,尚有争议。 高高本本底底地地区区居居民民流流行行病病学学的的调调查查,均均末末证证实实遗遗传传危危害害的的增增加加或或恶恶性性肿肿瘤瘤较较对对照照群群体体有有过多的发生。过多的发生。 调查结论调查结论.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识15 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 从从百百余余年年来来辐辐射射对对人人类类损损伤伤简简史史的的回回顾顾中中可可以以看看出出,造造成成人人类类损损伤伤和和死死亡亡的的辐辐射射事事故故几几乎乎都都是是由由于于错错

19、误误的的应应用用以以及及缺缺少少专专业业知知识识和和技技术术造造成成的的。所所以以,系系统统学学习习辐辐射射防防护护的的专专业业知知识识是是非非常常必要的。必要的。历史告诉我们历史告诉我们.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识16 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 从百余年来辐射对人类损伤简史的回从百余年来辐射对人类损伤简史的回顾中可以看出,造成人类损伤和死亡的辐顾中可以看出,造成人类损伤和死亡的辐射事故几乎都是由于错误的应用而造成的。射事故几乎都是由于错误的应用而造成的。所以,系统学习辐

20、射防护的专业知识是非所以,系统学习辐射防护的专业知识是非常必要的。常必要的。 核科学研究和核能为造福人类的实践核科学研究和核能为造福人类的实践则留下安全的记录。这是因为人们认识核则留下安全的记录。这是因为人们认识核能的初期就意识到了它的损伤作用。其后能的初期就意识到了它的损伤作用。其后投入了大量人力和物力,建立了较为完善投入了大量人力和物力,建立了较为完善的辐射防护体系和医学监督制度。的辐射防护体系和医学监督制度。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识17 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多

21、“事事实实上上,在在人人类类身身体体里里就就可可以以找找到到天天然然放放射射性性核核素素。我我们们的的身身体体平平均均每每分分钟钟要要经经历历几几十十万万次次的的核核衰衰变变。”诺贝尔奖获得者诺贝尔奖获得者西博格西博格人与原子人与原子其实辐射也没那么可怕!其实辐射也没那么可怕!.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识18 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 辐射防护的主要目的是在不对伴随辐射照射的辐射防护的主要目的是在不对伴随辐射照射的有益实践造成过度限制的情况下为人类和环境有益实践造成过度限

22、制的情况下为人类和环境提供合适的保护。具体来讲,提供合适的保护。具体来讲,就是要防止有害就是要防止有害的确定性效应,并限制随机性效应的发生率,的确定性效应,并限制随机性效应的发生率,使之降低到可合理达到的程度。使之降低到可合理达到的程度。 基本基本任务是任务是既要保护环境,保障从事辐射工作既要保护环境,保障从事辐射工作人员和公众成员,以及他们的后代的安全和健人员和公众成员,以及他们的后代的安全和健康,又要允许进行那些可能产生辐射照射的必康,又要允许进行那些可能产生辐射照射的必要活动要活动;提高辐射防护措施的效益,以促进核;提高辐射防护措施的效益,以促进核科学技术、核能和其它辐射应用事业的发展。

23、科学技术、核能和其它辐射应用事业的发展。 3.3.辐射防护的基本任务和目的辐射防护的基本任务和目的.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识19 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多4.4.辐射防护的知识体系辐射防护的知识体系.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识20 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 (1 1)原子结构原子结构+ +原子模型原子模型1.1.放射性现象放射性现象二、辐射物理基础

24、二、辐射物理基础核子核子 中子中子 质子质子 电子电子 +.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识21 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多原子核的组成原子核的组成 原子核由质子和中子组成,中子和质子原子核由质子和中子组成,中子和质子 统称为核子(统称为核子(nucleonnucleon)。)。 中子不带电。中子不带电。 质子带正电,电量为质子带正电,电量为e e,与电子电量相,与电子电量相 同,符号相反。同,符号相反。 质子和中子的质量相差不大,中子质量质子和中子的质量相差不大,中子质量 略大

25、一些。略大一些。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识22 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 原子核的表示符号:原子核的表示符号:A AZ ZX XN N X X为元素符号,为元素符号,A A= =N N + +Z Z 为核子数为核子数,N N为中子数为中子数,Z Z为质子数,即原子序数为质子数,即原子序数。 Z ZP AP AP PN N原子质量数(原子质量数(A A)质子数()质子数(P P)中子数()中子数(N N) 核素符号核素符号X X与质子数与质子数Z Z具有唯一、确定的关系,

26、具有唯一、确定的关系,当元素当元素X X确定时,这个确定时,这个X X就是就是Z Z,所以就将,所以就将简化成简化成(2 2)核素的表叙)核素的表叙(1-1-21-1-2).新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识23 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 同位素实际上就是同位素实际上就是Z Z相同而相同而A A不同的各核素的不同的各核素的总称。同位素是指元素周期表中处于同一个总称。同位素是指元素周期表中处于同一个位置,它们具有相同的化学性质。例如位置,它们具有相同的化学性质。例如 (氕)、(氕)

27、、 (氘)、(氘)、 (氚)。(氚)。 它们都在第一号位置,所以记作它们都在第一号位置,所以记作1 1H H,由于,由于质量数不同,在左上角表示,质量数不同,在左上角表示,氕原子核内仅有氕原子核内仅有一个质子即氢一个质子即氢氘原子核内有一氘原子核内有一个质子一个中子个质子一个中子氚原子核内有一氚原子核内有一个质子二个中子个质子二个中子(3 3)同位素和核素)同位素和核素简写成简写成1 1H H、2 2H H、3 3H H。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识24 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的

28、陷阱很多 核素核素(nuclidenuclide) 具有一定数目的中子和质子以及特定能态的一具有一定数目的中子和质子以及特定能态的一 种原子核或原子称为核素。种原子核或原子称为核素。 中子数、质子数和能态只要有一个不同,就是中子数、质子数和能态只要有一个不同,就是 不同的核素。不同的核素。 A A同,同,Z Z、N N不同。不同。同量异位素。同量异位素。 N N同,同,A A、Z Z不同。不同。同中子异核素同中子异核素。 Z Z同,同,A A、N N不同。不同。同位素同位素。 A A、Z Z、N N同,能态不同。同,能态不同。同质异能素同质异能素。(4 4)术语)术语.新.辐射安全与防护基础知

29、识辐射安全与防护基础知识25 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 什么是放射性?什么是放射性? 18961896年,法国物理学家贝可勒尔年,法国物理学家贝可勒尔(A.H.BecquerelA.H.Becquerel)首次发现放射性现象。)首次发现放射性现象。当原子核内的质子和中子数失去一定比例当原子核内的质子和中子数失去一定比例时,就处于不稳定状态,核素可以自发地时,就处于不稳定状态,核素可以自发地发生核衰变,变成一种新的核素,同时放发生核衰变,变成一种新的核素,同时放出一条或多条射线,这种特性称为出一

30、条或多条射线,这种特性称为放射性放射性 (radioactivity)(radioactivity)。 这种转变过程称为这种转变过程称为放射性衰变放射性衰变。 2.2.放射性衰变及机理放射性衰变及机理 放射性现象是由原子核的变化引起的,与放射性现象是由原子核的变化引起的,与 核外电子状态的改变关系很小。核外电子状态的改变关系很小。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识26 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多电场对镭射线的分解电场对镭射线的分解.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识

31、27 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(1 1)衰变衰变 原子核自发地放出原子核自发地放出粒子而变为另一种粒子而变为另一种 原子核的过程称为原子核的过程称为衰变。原子序数衰变。原子序数Z Z减减2 2、质量数、质量数A A减减4 4。式中,式中,X X代表衰变前的母核;代表衰变前的母核; Y Y代表衰变后的子核;代表衰变后的子核; Q Q表示衰变能。表示衰变能。超铀元素会发生超铀元素会发生衰变。例如衰变。例如234234U U、235235U U、238238U U、238238PuPu、239239

32、PuPu、241241AmAm等。等。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识28 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多+从母核中射出从母核中射出的的4 4HeHe原子核原子核 粒子得到粒子得到大部分衰变能大部分衰变能238U 234Th + 4He 放射性母核放射性母核 衰变衰变 238238U U 234234ThTh.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识29 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷

33、阱很多 衰变衰变 241241AmAm 237237NpNp.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识30 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 衰变就是放射性核素发射出衰变就是放射性核素发射出粒子的衰变。而常粒子的衰变。而常见的见的衰变是衰变是衰变,即发射负电子(衰变,即发射负电子(e e)的衰)的衰变。负电子带有变。负电子带有1 1个单位的负电荷,其质量可以忽个单位的负电荷,其质量可以忽略不计(为略不计(为1/18401/1840个原子质量单位)。因此,原子个原子质量单位)。因此,原子核在进行

34、核在进行衰变之后,它的质量数(衰变之后,它的质量数(A A)保持不)保持不变,原子序数(变,原子序数(Z Z)增加)增加1 1。表示。表示衰变的式子即衰变的式子即为:为:(2 2)衰变衰变 原子核内质子相对缺少时,一个中子转变为一个质原子核内质子相对缺少时,一个中子转变为一个质 子,同时从核内释放出的电子的过程。子,同时从核内释放出的电子的过程。3 3H H、9090SrSr等都是会放出等都是会放出射线的放射性核素。射线的放射性核素。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识31 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会

35、上寒假招工的陷阱很多+发生原因发生原因母核中子或质子过多母核中子或质子过多质子转变成中子,并且质子转变成中子,并且带走一个单位的正电荷带走一个单位的正电荷中子转变成质子,并且中子转变成质子,并且带走一个单位的负电荷带走一个单位的负电荷+反中微子反中微子中微子中微子三种子体分享裂变能三种子体分享裂变能因此电子具有连续能量因此电子具有连续能量衰变衰变.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识32 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 衰变衰变1414C C 1414N N.新.辐射安全与防护基础知识辐

36、射安全与防护基础知识33 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 衰变衰变 3 3H H 3 3HeHe.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识34 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多正正 衰变衰变1111C C 1111B B.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识35 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多

37、 衰变时由原子核内发地出衰变时由原子核内发地出粒子,粒子,粒子的粒子的 质量与电子的质量相同,但带有一个单位的还正电质量与电子的质量相同,但带有一个单位的还正电 荷。可以把荷。可以把衰变看作原子核内一个质子转变成衰变看作原子核内一个质子转变成 一个中子时发射出一个中子时发射出粒子和中微子的过程,即粒子和中微子的过程,即衰变衰变发生发生衰变时,母核和子核的质量数相同,但子核衰变时,母核和子核的质量数相同,但子核的原子序数小一个单位:的原子序数小一个单位: 原子核内中子相对缺少时,一个质子转变为一个中原子核内中子相对缺少时,一个质子转变为一个中 子,同时从核内释放出的正电子子,同时从核内释放出的正

38、电子(positron)(positron)的过程。的过程。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识36 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 轨道电子俘获(轨道电子俘获(ECEC)为原子核俘获一个核外电)为原子核俘获一个核外电子的过程,其结果是核内一个质子转变为一个中子的过程,其结果是核内一个质子转变为一个中子和一个中微子,简称子和一个中微子,简称ECEC衰变衰变(orbital electron (orbital electron capture) capture) : P Pe ne n

39、轨道电子俘获的过程可表示为:轨道电子俘获的过程可表示为:轨道电子俘获过程释放的能量轨道电子俘获过程释放的能量 其中其中i i为电子的轨道结合能。为电子的轨道结合能。有些放射性核素能满足产生有些放射性核素能满足产生衰变条件,同时也衰变条件,同时也可满足可满足衰变和电子俘获条件,所以它们可以发衰变和电子俘获条件,所以它们可以发生生、衰变和轨道电子俘获三种过程。衰变和轨道电子俘获三种过程。轨道电子俘获轨道电子俘获.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识37 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 质子变

40、成中子质子变成中子X X射线射线电子俘获电子俘获电子电子 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识38 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多电子俘获电子俘获7 7BeBe 7 7LiLi会产生特征会产生特征X X射线或俄歇电子射线或俄歇电子.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识39 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 有些核素在进行有些核素在进行、-、+、或或ECEC衰变时,处于激发态的子核衰

41、变时,处于激发态的子核在向基态跃迁时,在向基态跃迁时, 多余的能量以光多余的能量以光子即子即射线的形式发射出来,即为射线的形式发射出来,即为衰变。衰变。(3 3)衰变衰变.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识40 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多+ 光子光子 衰变衰变99mTc 99Tc+(E 0 .140MeV)T1/ 2 =6h.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识41 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社

42、会上寒假招工的陷阱很多1 1、光子是从原子核中发射的;光子是从原子核中发射的;2 2、常常伴随在常常伴随在 、 衰变衰变 之后;之后;3 3、单能;单能;4 4、 射线的能量与原子核相射线的能量与原子核相 关。关。 射线特点射线特点.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识42 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 衰变衰变3 3HeHe 3 3HeHe.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识43 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假

43、。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多有时原子核发生有时原子核发生跃迁时不发射跃迁时不发射光子,而光子,而是把多余的能量交给核外绕行的电子(主要是把多余的能量交给核外绕行的电子(主要是是K K层电子),使它脱离原子核的束缚而放射层电子),使它脱离原子核的束缚而放射出来,这种现象称为内转换(出来,这种现象称为内转换(internal internal conversion conversion ),电子的能量是固定的,近似),电子的能量是固定的,近似于于光子的能量。光子的能量。内转换电子发射后,原子的某一轨道上留下内转换电子发射后,原子的某一轨道上留下一个空穴,这个空穴通常由外层轨道电子跃一个空穴

44、,这个空穴通常由外层轨道电子跃迁填充,由于不同轨道上电子结合能不同,迁填充,由于不同轨道上电子结合能不同,电子跃迁过程中发射特征电子跃迁过程中发射特征X X射线。由于内转换射线。由于内转换电子的与结合能是唯一的,且同时发射特征电子的与结合能是唯一的,且同时发射特征X X射线,故不会与射线,故不会与衰变产生的电子相混淆。衰变产生的电子相混淆。 衰变衰变内转换内转换.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识44 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多3.3.放射性衰变规律放射性衰变规律.新.辐射安全与防

45、护基础知识辐射安全与防护基础知识45 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 实验结果实验结果N N0 0为为t=0t=0时刻氡的原子核数,时刻氡的原子核数,N N 为为t t时刻的氡原子核数。时刻的氡原子核数。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识46 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 衰衰变变规规律律:以以一一定定的的规规律律衰衰减减,放放射射性性衰衰变变是是由由原原子子核核内内部部运运动动规规律律

46、所所决决定定的的,与与物物理理和和化化学学性性质质无无关关,与与外外界温度、压力、机械运动等无关;界温度、压力、机械运动等无关; 统统计计规规律律:对对一一个个特特定定的的放放射射性性核核素素,衰衰变变的的精精确确时时间间是是无无法法预预测测的的;但但对对足足够够多多的的放放射射性性核核素素的的集集合合,服服从从量量子力学的统计规律;子力学的统计规律; 满足质量满足质量- -能量转换关系能量转换关系 满足能量守恒、动量守恒。满足能量守恒、动量守恒。(1 1)放射性衰变的规律)放射性衰变的规律.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识47 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生

47、都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多放射性衰变的统计规律放射性衰变的统计规律 由由于于微微观观世世界界的的统统计计性性,不不能能预预测测某某一一原原子子核核的的衰衰变变时时刻刻,但但可可以以统统计计得得到到放放射射源源中中总总的的放放射射性性原原子子核核数数目目的的减减少少规规律律;具具体体到到每每个个放放射射性性原原子子核核的的衰衰变变来来说说,就就是是服服从从一一定定规规律律进进行行衰衰变变的的一一个个随随机机事件事件,可以用衰变概率表示。,可以用衰变概率表示。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识48 / 166寒假来临,不少的高中毕

48、业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多单一放射性的负指数衰减规律单一放射性的负指数衰减规律222222RnRn的衰变曲线的衰变曲线 实实验验发发现现,放放射射性性核核素素 放放出出一一个个 粒粒子子,变变成成 ,而而 的的数数目目每每4 4天减少一半。天减少一半。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识49 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(2 2)放射性活度的衰减规律)放射性活度的衰减规律 放放射射性性核核素素的的核核衰衰变变服服从从

49、负负指指数数规规律律。任任何何放放射射性性核核素素,不不管管放放射射任任何何射射线线,也也不不管管放放射射性性衰衰变变的的快慢,都服从负指数规律,这是一个普遍规律。快慢,都服从负指数规律,这是一个普遍规律。 A=A A=Ao oe e- t- t 式中:式中:A Ao o在在t t时,即原始的放射性核素时,即原始的放射性核素 的活度,的活度,Bq Bq ; A A在在t t时刻,该放射性核素经核衰变时刻,该放射性核素经核衰变 后剩余的活度,后剩余的活度,q q; 放射性核素的衰变常数,放射性核素的衰变常数,1/s 1/s ; t t经过的时间,经过的时间,s s。1Bq=1s-1规定规定 即每

50、秒衰变即每秒衰变1 1次为次为1 1贝可。贝可。 放射性活度的国际单位(放射性活度的国际单位(SISI)是)是s s-1-1,称为贝可勒,称为贝可勒尔尔, ,简称贝可简称贝可, ,用符号用符号BqBq表示。表示。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识50 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多放射性活度随时间的变化放射性活度随时间的变化.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识51 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会

51、上寒假招工的陷阱很多51半衰期半衰期T T1/21/2:原子核数目减少一半的:原子核数目减少一半的时间时间衰变特性衰变特性.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识52 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 放射性活度是衰变数,不是发出的射放射性活度是衰变数,不是发出的射线数;(线数;(137137CsCs: 、) 历史上曾使用过的单位:历史上曾使用过的单位: 居里居里(CiCi);1Ci1Ci相当于相当于 1 1g g镭的放射性活度镭的放射性活度几点注意几点注意 放射性核素的放射性活度,过去也称

52、放射性核素的放射性活度,过去也称放放射性强度射性强度。它是表征放射性核素特征的物。它是表征放射性核素特征的物理量之一。理量之一。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识53 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 (3 3)半衰期半衰期T T1/21/2 半衰期:放射性核数衰变一半所需的半衰期:放射性核数衰变一半所需的时间,记为时间,记为T T1/21/2 。即:即:量纲为:量纲为:t,t,如如s s,h h,d d,a a.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识54 / 166寒假来临

53、,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 放射性活度放射性活度 (Activity)(Activity)即即:定义:定义:则则:活度定义:一个放射源在单位时间内发活度定义:一个放射源在单位时间内发生衰变的原子核数。以生衰变的原子核数。以A A表示,表征放射表示,表征放射源的强弱。源的强弱。(4 4)放射性活度及其单位放射性活度及其单位.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识55 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 现现今今对对

54、大大量量的的放放射射性性原原子子核核进进行行各各种种测测量量,已已积积累累了了大大量量的的资资料料。为为了了便便于于使使用用和和查查阅阅,已已汇汇编编成成“衰衰变变纲纲图图”。在在实实际际工工作作中中,可可以以根根据据衰衰变变纲纲图图提提供的资料,选取有用的数据。供的资料,选取有用的数据。 下下面面二二张张衰衰变变图图分分别别为为6060CoCo与与137137CsCs的的衰衰变变纲纲图图。箭箭头头向向右右表表示示Z Z增增加加(箭箭头头向向左左表表示示原原子子序序数数Z Z减减少少)。箭箭头头线线上上标标示示了了放放射射粒粒子子的的类类型型及及其其动动能能或或者者动动能能最最大大值值。图图中

55、中百百分分数数代代表表该该种种衰衰变变所所占占的的比比例例(又又叫叫分分支支比比)。粗粗实实线线的的态态代代表表原原子子核核基基态态。所所示示年年月即为月即为T T1/21/2数值。数值。(5 5)衰变纲图)衰变纲图.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识56 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多6060CoCo及及137137CsCs的衰变纲图的衰变纲图.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识57 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的

56、寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 带电粒子的种类和物理性质带电粒子的种类和物理性质 带电粒子与物质相互作用的主要带电粒子与物质相互作用的主要 过程过程(1 1)带电粒子与物质的相互作用带电粒子与物质的相互作用4.4.射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识58 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(1 1)带电粒子与物质的相互作用带电粒子与物质的相互作用带电粒子带电粒子电子:核外电子电子:核外电子射线:原子核发出的高速电子射线:原子核发出的高速电子

57、质子质子粒子粒子带电粒子种类:带电粒子种类: 带电粒子的种类和物理性质带电粒子的种类和物理性质 电离辐射作用于物质,所引起的某些电离辐射作用于物质,所引起的某些物理、化学变化,或作用于生物体时所产物理、化学变化,或作用于生物体时所产生的某些生物效应,几乎都是通过带电粒生的某些生物效应,几乎都是通过带电粒子把能量传递给物质所引起的。子把能量传递给物质所引起的。4.4.射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识59 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多主主要要过

58、过程程电离和激发电离和激发 核反应核反应化学变化化学变化带电粒子与物质相互作用的主要过程带电粒子与物质相互作用的主要过程韧致辐射韧致辐射带电粒子与物质相互作用的过程是复杂的,带电粒子与物质相互作用的过程是复杂的,主要过程有电离和激发,弹性散射和韧致主要过程有电离和激发,弹性散射和韧致辐射。其他过程有湮没辐射、契伦可夫辐辐射。其他过程有湮没辐射、契伦可夫辐射、核反应以及引起物质化学变化。射、核反应以及引起物质化学变化。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识60 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很

59、多 带电粒子主要通过电离和激发过程损失能量,其带电粒子主要通过电离和激发过程损失能量,其次是通过韧致辐射次是通过韧致辐射。这两种过程构成了带电粒子在碰。这两种过程构成了带电粒子在碰撞过程中的能量损失。撞过程中的能量损失。 当具有一定动能的带电粒子与原子轨道电子发生当具有一定动能的带电粒子与原子轨道电子发生库伦作用时,把本身的部分能量传递给轨道电子。如库伦作用时,把本身的部分能量传递给轨道电子。如果轨道电子莸得的动能足以克服原子核的束缚,逃出果轨道电子莸得的动能足以克服原子核的束缚,逃出原子壳层而成为自由电子,此过程称为电离。电离后原子壳层而成为自由电子,此过程称为电离。电离后的原子带正电荷,它

60、与逃出的自由电子合称为离子对。的原子带正电荷,它与逃出的自由电子合称为离子对。如果轨道电子获得的能量不足以摆脱原子核的束缚,如果轨道电子获得的能量不足以摆脱原子核的束缚,而是从低能级跃迁到高能级,使原子处于激发态,此而是从低能级跃迁到高能级,使原子处于激发态,此过程称为激发。处于激发态的原子是不稳定的,它将过程称为激发。处于激发态的原子是不稳定的,它将通过跃迁到高能级的电子自发地跃迁到低能级而回到通过跃迁到高能级的电子自发地跃迁到低能级而回到基态。多余的能量可以以基态。多余的能量可以以X X射线的形式放出。此种射线的形式放出。此种X X射射线的能量是不连续的,它等于电子跃迁的两能级之差,线的能

61、量是不连续的,它等于电子跃迁的两能级之差,称之为标识称之为标识X X射线或特征射线或特征X X射线。射线。电离和激发电离和激发 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识61 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多带电粒子带电粒子轨道电子轨道电子库仑相互作用库仑相互作用电离电离激发激发电离和激发电离和激发 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识62 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多线碰撞阻止本领

62、线碰撞阻止本领 :带电粒子在介:带电粒子在介质中每单位路径长度上电离损失的平均质中每单位路径长度上电离损失的平均能量。能量。 质量碰撞阻止本领质量碰撞阻止本领 :线碰撞阻止线碰撞阻止本领除以密度,消除密度的影响。本领除以密度,消除密度的影响。碰撞阻止本领碰撞阻止本领 带电粒子在电离和激发过程中的能量损带电粒子在电离和激发过程中的能量损失,是通过带电粒子和轨道电子的库伦碰撞失,是通过带电粒子和轨道电子的库伦碰撞产生的,这称为碰撞过程的能量损失或电离产生的,这称为碰撞过程的能量损失或电离损失。损失。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识63 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在

63、校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 当当高高速速运运动动的的带带电电粒粒子子从从原原子子核核附附近近掠掠过过时时,它它会会受受到到原原子子核核库库仑仑场场的的作作用用而而产产生生加加速速度度。在在库库仑仑场场中中受受到到减减速速或或加加速速的的带带电电粒粒子子,其其部部分分或或全全部部动动能能,将将转转变变为为连连续续谱谱的的电电磁磁辐辐射射,这这就就是是韧韧致致辐辐射射,这这种种形形式式的的能能量量损损失失,称为辐射损失。称为辐射损失。 韧致辐射韧致辐射 韧致辐射和辐射阻止本领韧致辐射和辐射阻止本领 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基

64、础知识64 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多韧致辐射韧致辐射.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识65 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多辐射损失辐射损失 Z zZ z2 2/m/m2 2其中:其中:Z Z 物质的原子序数;物质的原子序数; z z 带带电电粒粒子子的的电电荷荷数数; m m 带电粒子的质量。带电粒子的质量。在同一物质中,在同一物质中,粒子能量的辐射损失比能量相粒子能量的辐射损失比能

65、量相同的电子约小同的电子约小10107 7倍。因此,重带电粒子的辐射损倍。因此,重带电粒子的辐射损失可忽略不计,主要考虑电子的辐射损失。失可忽略不计,主要考虑电子的辐射损失。辐射损失与辐射损失与 成正比,表明物质的原子序数越成正比,表明物质的原子序数越大、带电粒子的电荷数越多,辐射损失越大。大、带电粒子的电荷数越多,辐射损失越大。它与带电粒子的质量它与带电粒子的质量 成反比,表明带电粒子成反比,表明带电粒子的质量越大,辐射损失越小。的质量越大,辐射损失越小。 在防护在防护射线时,为减少韧致辐射的产生,射线时,为减少韧致辐射的产生,必须内层用低必须内层用低Z Z材料来防护材料来防护射线,然后在射

66、线,然后在外层再用高外层再用高Z Z材料来防护韧致辐射。材料来防护韧致辐射。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识66 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多E10MeVE10MeV,主要是电离损失和辐射损失:,主要是电离损失和辐射损失:重带电粒子,辐射损失可以忽略。重带电粒子,辐射损失可以忽略。 带电粒子在物质中的一切能量损失,用总质带电粒子在物质中的一切能量损失,用总质量阻止本领来表示。总质量阻止本领量阻止本领来表示。总质量阻止本领S/S/定义为定义为带电粒子在密度为带电粒子在密度为的介质中

67、,穿过路程的介质中,穿过路程dldl时,时,所损失的一切能量所损失的一切能量dEdE除以除以dldl而得的商。而得的商。总质量阻止本领总质量阻止本领.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识67 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多X X、射线与物质相互作用的主要类型射线与物质相互作用的主要类型 D. D. 瑞利(相干)散射瑞利(相干)散射 E. E. 光核相互作用光核相互作用 在这些相互作用中,前三个是最重要的,在这些相互作用中,前三个是最重要的,因为这些相互作用会将能量转移给电子,然后,因为这

68、些相互作用会将能量转移给电子,然后,电子沿其径迹在许多次库仑力(通常是很小的)电子沿其径迹在许多次库仑力(通常是很小的)相互作用中将该能量给予物质。相互作用中将该能量给予物质。 概述概述在在x x和和射线与物质相互作用的各种类型中,有射线与物质相互作用的各种类型中,有五种相互作用类型是在放射物理中所必须考虑五种相互作用类型是在放射物理中所必须考虑的:的:A. A. 光电效应光电效应B. B. 康普顿效应康普顿效应C. C. 电子对效应电子对效应(2 2)X X、射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识68 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和

69、大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 X X、射线与物质的相互作用射线与物质的相互作用 的主要过程的主要过程A.A.光电效应光电效应光电子动能:光电子动能:Eeh Bi( iK,L,M) 能量为能量为 hh的光子通过物质时,与原子内壳的光子通过物质时,与原子内壳层的一个轨道电子相互作用,把全部能量传递给层的一个轨道电子相互作用,把全部能量传递给这个电子,获得能量的电子摆脱原子核的束缚成这个电子,获得能量的电子摆脱原子核的束缚成为自由电子(常称光电子),这种效应称光电效为自由电子(常称光电子),这种效应称光电效应。应。.新.辐射安全与防护基础知

70、识辐射安全与防护基础知识69 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 在光电吸收过程中,入射光子在与吸在光电吸收过程中,入射光子在与吸收物质原子的相互作用中完全消失,代以一收物质原子的相互作用中完全消失,代以一个有相当能量的光电子从原子某一束缚壳之个有相当能量的光电子从原子某一束缚壳之层发射出来。层发射出来。 光子是与原子整体相互作用,而不是光子是与原子整体相互作用,而不是与自由电子发生相互作用。与自由电子发生相互作用。 原子吸收了光子的全部能量,其中一原子吸收了光子的全部能量,其中一部分消耗于光电子脱离原

71、子束缚所需的电离部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能,另一部分就作为光电子的动能。因此,能,另一部分就作为光电子的动能。因此,光电子的动能就是入射光子能量与该束缚电光电子的动能就是入射光子能量与该束缚电子所处电子壳层的结合能之差。对于能量足子所处电子壳层的结合能之差。对于能量足够高的入射光子,光电子最可能来自原子中够高的入射光子,光电子最可能来自原子中结合得最紧的结合得最紧的K K壳层。壳层。第第 I I 阶段阶段.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识70 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱

72、很多第第 II II 阶段阶段激发态退激激发态退激特征特征X X射线射线俄歇电子俄歇电子 发生光电效应时,从内壳层上打出电子,发生光电效应时,从内壳层上打出电子,在此壳层上就留下空位,并使原子处于激发在此壳层上就留下空位,并使原子处于激发状态。这种激发态是不稳定的。它的退激过状态。这种激发态是不稳定的。它的退激过程有两种:一种是外层电子向内层跃迁以填程有两种:一种是外层电子向内层跃迁以填补空位,使原子恢复到较低的能量状态并发补空位,使原子恢复到较低的能量状态并发射特征射特征X X射线。两个壳层的结合能之差就等于射线。两个壳层的结合能之差就等于跃迁时释放出来的能量,这将以特征跃迁时释放出来的能量

73、,这将以特征X X射线的射线的形式出现。原子的另一种退激过程是将其激形式出现。原子的另一种退激过程是将其激发能直接传给外壳层的电子,使它从原子中发能直接传给外壳层的电子,使它从原子中发射出来,称作俄歇电子。发射出来,称作俄歇电子。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识71 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多光电效应特征光电效应特征X X射线和俄歇电子的发射示意图射线和俄歇电子的发射示意图特征特征X X射线和俄歇电子射线和俄歇电子.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识72 / 16

74、6寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 B. B. 康普顿效应康普顿效应.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识73 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识74 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 当具有能量为当具有能量为 的光子与原子内一个轨的光子与原子内一个轨道电子相互作用时

75、,光子交给轨道电子部分能道电子相互作用时,光子交给轨道电子部分能量后,其频率发生改变并与入射方向成量后,其频率发生改变并与入射方向成角散角散射(康普顿散射光子),获得足够能量的轨道射(康普顿散射光子),获得足够能量的轨道电子与光子入射方向成电子与光子入射方向成角方向射出(康普顿角方向射出(康普顿反冲电子),此种效应称康普顿效应。反冲电子),此种效应称康普顿效应。角称角称散射角;散射角;角称反冲角。角称反冲角。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识75 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 康普

76、顿效应与光电效应不同,康普顿效应与光电效应不同,光电效应中,入射光子被吸收了,光电效应中,入射光子被吸收了,能量全部转移给光电子(以及俄歇能量全部转移给光电子(以及俄歇电子或特征电子或特征X X射线)。康普顿效应射线)。康普顿效应发生后仍存在散射光子,反冲电子发生后仍存在散射光子,反冲电子只获得入射光的一部分能量。光电只获得入射光的一部分能量。光电效应主要发生在束缚最紧的内层电效应主要发生在束缚最紧的内层电子上,而康普顿效则主要发生代束子上,而康普顿效则主要发生代束缚最松的对层电子上。缚最松的对层电子上。光电效应与康普顿效应的差别光电效应与康普顿效应的差别.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与

77、防护基础知识76 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多C.C.电子对效应电子对效应在在原原子子的的电电子子场场:能能量量大大于于2.04MeV2.04MeV,发发生生几几率很小。率很小。 当辐射光子的能量足够高,在原子核场当辐射光子的能量足够高,在原子核场或原子的电子场中经过时,在库仑场作用下,或原子的电子场中经过时,在库仑场作用下,一个光子转化成一对正、负电子,这种过程一个光子转化成一对正、负电子,这种过程称作电子对效应。称作电子对效应。能量大于能量大于1.02MeV1.02MeV,发生几率大;,发生几

78、率大;原子核场:原子核场:.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识77 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多中子能量的划分中子能量的划分A.A.热中子热中子 中子与周围的物质处于热平衡时,中子与周围的物质处于热平衡时, 它们具有可与室温下气体分子相比拟的速度。它们具有可与室温下气体分子相比拟的速度。 这时中子的最可几速度大约是这时中子的最可几速度大约是2.2102.2105 5cmcms s-1-1, 相应的热中子能量为相应的热中子能量为0.025eV0.025eV。B.B.慢中子慢中子 能量在

79、能量在0.5eV0.5eV 1keV1keV之间。一般以之间。一般以 0.5eV 0.5eV作为热中子与慢中子的分界线。作为热中子与慢中子的分界线。C.C.中能中子中能中子 能量在能量在1keV1keV 10keV10keV之间。之间。D.D.快中子快中子 能量在能量在10keV10keV 10MeV10MeV之间。之间。E.E.高能中子高能中子 能量在能量在10MeV10MeV以上。以上。(3 3)中子与物质的相互作用中子与物质的相互作用.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识78 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目

80、前社会上寒假招工的陷阱很多 中子不带电,几乎不能和原子的电子中子不带电,几乎不能和原子的电子相互作用,而只能和原子核相互作用。相互作用,而只能和原子核相互作用。 中子与原子核相互作用分为两大类:中子与原子核相互作用分为两大类: 一类是一类是散射散射,包括弹性散射和非弹性,包括弹性散射和非弹性散射。这是快中子与物质相互作用过程中散射。这是快中子与物质相互作用过程中能量损失的主要形式。快中子在轻介质中能量损失的主要形式。快中子在轻介质中主要通过弹性散射损失能量,在重介质中主要通过弹性散射损失能量,在重介质中主要通过非弹性散射损失能量。快中子减主要通过非弹性散射损失能量。快中子减速成为能量较低的中子

81、的过程称为中子的速成为能量较低的中子的过程称为中子的慢化。慢化。 另一类是另一类是吸收吸收,即中子被原子核吸收,即中子被原子核吸收后,仅产生其他种类的次级粒子,不再产后,仅产生其他种类的次级粒子,不再产生中子。中子一般只有被慢化后才能有效生中子。中子一般只有被慢化后才能有效地被物质所吸收。地被物质所吸收。中子的散射与吸收中子的散射与吸收.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识79 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多中中子子散散射射弹性散射弹性散射 如:快中子与如:快中子与 轻介质轻介质非弹性散

82、射非弹性散射 如:快中子与如:快中子与 重介质,重介质, 吸吸收收辐射俘获,辐射俘获,吸收:包括辐射俘获、核裂变、(吸收:包括辐射俘获、核裂变、(n n,)和()和(n n,p p)反应等。)反应等。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识80 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 粒子质量大,电荷多,在物质中的射程很粒子质量大,电荷多,在物质中的射程很短。穿透能力很弱,能量最大的短。穿透能力很弱,能量最大的粒子在空粒子在空气中的射程仅有几个厘米,难以穿透人体外气中的射程仅有几个厘米,难以穿透人

83、体外表的角质层。因此,表的角质层。因此,粒子几乎不存在外照粒子几乎不存在外照射危害问题。射危害问题。 粒子一旦进入人体,短射程这一特点就显粒子一旦进入人体,短射程这一特点就显得异乎寻常。此时,得异乎寻常。此时,辐射源被人体组织所辐射源被人体组织所包围,损伤几乎集中在包围,损伤几乎集中在辐射源附近。若辐射源附近。若粒子沉积在体内某一器官,其能量可被该器粒子沉积在体内某一器官,其能量可被该器官全部吸收,因而器官受到严重的伤害。因官全部吸收,因而器官受到严重的伤害。因此,此,粒子的内照射危害必须重视。粒子的内照射危害必须重视。粒子的相对危害性粒子的相对危害性5 5、几种不同射线在穿过物质、几种不同射

84、线在穿过物质 过程中穿透力的比较过程中穿透力的比较.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识81 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 与与粒子相比,粒子相比,粒子在空气中的射程较大。粒子在空气中的射程较大。能量较高的能量较高的粒子能穿透人体皮肤进入浅表粒子能穿透人体皮肤进入浅表组织,因此,组织,因此,粒子是具有较小外照射危害粒子是具有较小外照射危害的辐射,可引起皮肤表层的损伤。在特定情的辐射,可引起皮肤表层的损伤。在特定情况下,况下,射线对皮肤和浅表组织的外照射不射线对皮肤和浅表组织的外照射不容

85、忽视。容忽视。 粒子在组织中射程较大,在组织的某一小粒子在组织中射程较大,在组织的某一小体积内沉积的能量较体积内沉积的能量较粒子小,对小体积内粒子小,对小体积内组织引起的损伤比组织引起的损伤比粒子要小,但亦可引起粒子要小,但亦可引起明显的生物效应。明显的生物效应。粒子的相对危害性粒子的相对危害性.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识82 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 射线在空气和其他物质中的射程较大,也射线在空气和其他物质中的射程较大,也就是说其穿透力较强。即使处于离辐射源就是说其穿透

86、力较强。即使处于离辐射源远处的组织,也会受到危害。当人体处于远处的组织,也会受到危害。当人体处于射线辐射场中时,会使所有器官和组织射线辐射场中时,会使所有器官和组织受到照射,引起严重损伤。就外照射而言,受到照射,引起严重损伤。就外照射而言,与与、辐射相比,辐射相比,射线具有更大的危射线具有更大的危害性。害性。 由于由于射线在人体组织中的射程较大,甚至射线在人体组织中的射程较大,甚至贯穿人体,因而在组织中某一小体积内沉贯穿人体,因而在组织中某一小体积内沉积的能量较小,对人体组织损伤也、较小。积的能量较小,对人体组织损伤也、较小。就内照射而言,就内照射而言,射线的危害较射线的危害较、辐辐射小得多。

87、射小得多。 射线的相对危害性射线的相对危害性.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识83 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识84 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 中子不带电,不论在空气中还是在其他物质中子不带电,不论在空气中还是在其他物质中,它都具有很大的射程,与中,它都具有很大的射程,与射线一样,射线一样,中子对人体的危害主要是外照射,但其对人中子

88、对人体的危害主要是外照射,但其对人体组织产生的损伤程度要比体组织产生的损伤程度要比射线大。射线大。 中子引起内照射的机会极小,不论天然中子中子引起内照射的机会极小,不论天然中子源,还是人工中子源,进入人体的机会极小。源,还是人工中子源,进入人体的机会极小。 对于核电厂常见的几种辐射,就其相对危害对于核电厂常见的几种辐射,就其相对危害而言,而言,和和辐射的潜在危害主要来自其内辐射的潜在危害主要来自其内照射,而照射,而射线和中子辐射的潜在危害主要射线和中子辐射的潜在危害主要是外照射。是外照射。中子的相对危害性中子的相对危害性.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识85 / 166寒假来临

89、,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多中子中子纸张纸张 铝板铝板铅板铅板水泥板水泥板水水外照射主要是防外照射主要是防和中子;和中子;内照射主要是防内照射主要是防。不同辐射在材料中的穿透能力图给出了不同辐射在材料中的穿透能力。图给出了不同辐射在材料中的穿透能力。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识86 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识87 / 166寒假来临,不少的高中毕

90、业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 辐射防护关心的是:既要保护个人和他们的辐射防护关心的是:既要保护个人和他们的后代以及全体人类,又要不过分限制那些可后代以及全体人类,又要不过分限制那些可能产生辐射照射的必要活动。所以辐射防护能产生辐射照射的必要活动。所以辐射防护的目的在于防止有害的确定性效应的发生,的目的在于防止有害的确定性效应的发生,并将随机性效应的发生率降低到可合理达到并将随机性效应的发生率降低到可合理达到的尽可能低的水平,从而在取得效益的同时的尽可能低的水平,从而在取得效益的同时保证人类免受辐射之害。保证人类免受辐射之害。 辐

91、射对人体的照射方式有外照射和内照射两辐射对人体的照射方式有外照射和内照射两种,外照射是体外辐射源对人体造成的照射,种,外照射是体外辐射源对人体造成的照射,而内照射是指进入人体内部的放射性核素对而内照射是指进入人体内部的放射性核素对人体造成的照射。前者主要由人体造成的照射。前者主要由X X射线、射线、射射线、中子束、高能带电粒子和线、中子束、高能带电粒子和射线引起的。射线引起的。后者主要是通过吸入、食入、完好皮肤或带后者主要是通过吸入、食入、完好皮肤或带伤皮肤吸收放射性核素造成的。对于两种照伤皮肤吸收放射性核素造成的。对于两种照射方式,有两种不同的防护方法。射方式,有两种不同的防护方法。外照射和

92、内照射的防护原则外照射和内照射的防护原则6 6、辐射防护的基本原则和辐射防护的基本原则和 内、外照射的防护措施内、外照射的防护措施 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识88 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 内内外照射的特点外照射的特点 基本原则:基本原则:尽尽量量减减少少或或避避免免射射线线从从外外部部对对人人体体的的照照射射,使使之所受照射不超过国家规定的剂量限值。之所受照射不超过国家规定的剂量限值。 外照射防护的基本原则外照射防护的基本原则(1 1)外照射防护的一般方法外照射防护的

93、一般方法.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识89 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多外照射防护的基本外照射防护的基本(一般)方法(一般)方法 外照射防护外照射防护三要素三要素: 时间 距离 屏蔽.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识90 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多A.A.时间防护时间防护(Time)(Time) 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:措施: 充分

94、准备,减少受照时间充分准备,减少受照时间.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识91 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多B.B.距离防护距离防护(Distance)(Distance) 剂量率与距离的平方成反比(点源)剂量率与距离的平方成反比(点源) 措施措施: 远距离操作;远距离操作; 任何源不能直接用手操作;任何源不能直接用手操作; 注意注意射线防护。射线防护。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识92 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充

95、实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 C.C.屏蔽防护屏蔽防护(Shielding)(Shielding)措施:措施: 设置屏蔽体设置屏蔽体 屏蔽材料和厚度的选择:屏蔽材料和厚度的选择: 辐射源的类型、射线能量、活度辐射源的类型、射线能量、活度.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识93 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 首先,外照射防护的三个基本方法:缩短在首先,外照射防护的三个基本方法:缩短在辐射场的工作时间、增大与辐射源的距离、辐射场的工作时间、增大与辐射源的距离、设置

96、屏蔽体,在内照射防护中仍要积极运设置屏蔽体,在内照射防护中仍要积极运用;用; 就内照射防护而言,最根本的防护原则是就内照射防护而言,最根本的防护原则是尽尽量减少放射性物质进入体内的机会、制订量减少放射性物质进入体内的机会、制订合理的管理制度和操作规程、做好个人防合理的管理制度和操作规程、做好个人防护等。护等。 内照射防护的一般措施如下:内照射防护的一般措施如下:包容;隔离;包容;隔离;净化和稀释。净化和稀释。 内照射防护原则内照射防护原则(2 2)内照射防护的一般方法内照射防护的一般方法.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识94 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选

97、择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 放射性物质对人体造成的内照射伤害往往比放射性物质对人体造成的内照射伤害往往比外照射更大。这是因为:外照射更大。这是因为:(1 1)照射是连续的,且几乎不能用人为的方法)照射是连续的,且几乎不能用人为的方法加以改变,一般只能按照其自身的固有规律在加以改变,一般只能按照其自身的固有规律在人体内进行代谢;人体内进行代谢;(2 2)某些放射性核素会有选择地沉积在它所亲)某些放射性核素会有选择地沉积在它所亲和的某个或某些器官或组织中,例如,碘主要和的某个或某些器官或组织中,例如,碘主要沉积在甲状腺中,锶主要沉积在骨中,等等;沉积

98、在甲状腺中,锶主要沉积在骨中,等等;(3 3)一些本来无法从体外照射人体器官或组织)一些本来无法从体外照射人体器官或组织的的粒子和低能粒子和低能粒子,一旦进入体内,就可粒子,一旦进入体内,就可将其全部能量损伤在受照器官或组织中;此外,将其全部能量损伤在受照器官或组织中;此外,还有一些放射性核素,除有放射性危害外,还还有一些放射性核素,除有放射性危害外,还有化学毒性危害。有化学毒性危害。 内照射危害的特点内照射危害的特点.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识95 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱

99、很多(1 1)防止放射性物质经由呼吸道进入体内)防止放射性物质经由呼吸道进入体内 由于放射性粉尘或放射性气体逸入空间,可能由于放射性粉尘或放射性气体逸入空间,可能造成工作场所的空气污染,造成工作场所的空气污染,空气污染是造成放空气污染是造成放射性物质经呼吸道进入体内的主要途径射性物质经呼吸道进入体内的主要途径,其防,其防护措施主要如下。护措施主要如下。1 1)空气净化)空气净化 通过空气过滤、除尘等方法,通过空气过滤、除尘等方法,尽量降低空气中放射性粉尘或放射性气溶胶的尽量降低空气中放射性粉尘或放射性气溶胶的浓度。例如:在核电厂,主控室的通风系统中浓度。例如:在核电厂,主控室的通风系统中装有这

100、种空气净化装置(在正常情况下不启动)装有这种空气净化装置(在正常情况下不启动),这种方式属于集体防护措施。,这种方式属于集体防护措施。2 2)稀释)稀释 稀释是不断地排出被污染的空气并稀释是不断地排出被污染的空气并换以清洁空气,换气次数视空气被污染的水平换以清洁空气,换气次数视空气被污染的水平确定。为防止环境的放射性污染,污染空气一确定。为防止环境的放射性污染,污染空气一般应经过滤器过滤后才排入大气。在核电厂的般应经过滤器过滤后才排入大气。在核电厂的通风与空气净化系统的设计中,空气从污染程通风与空气净化系统的设计中,空气从污染程度低的房间流向污染程度高的房间。度低的房间流向污染程度高的房间。

101、内照射防护的措施内照射防护的措施.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识96 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多3 3)防止放射性物质扩散)防止放射性物质扩散 在可能产生空气污染的工作现在可能产生空气污染的工作现场设立负压工作环境(静态封闭),或在可能产生放射场设立负压工作环境(静态封闭),或在可能产生放射性空气污染的设备开口处加负压抽吸机(动态封闭),性空气污染的设备开口处加负压抽吸机(动态封闭),这样就可避免放射性物质的扩散。核电厂在检修过程中这样就可避免放射性物质的扩散。核电厂在检修过程

102、中普遍采用这两种防护方式。普遍采用这两种防护方式。4 4)个人防护)个人防护 工作人员佩戴呼吸保护装置,防止放射性工作人员佩戴呼吸保护装置,防止放射性物质被吸入人体。呼吸装置分为开放式和密闭式两种。物质被吸入人体。呼吸装置分为开放式和密闭式两种。开放式的防护装置为高效的防护口罩,采用活性炭等物开放式的防护装置为高效的防护口罩,采用活性炭等物质隔离和吸附放射性物质。密闭式的防护装置本身提供质隔离和吸附放射性物质。密闭式的防护装置本身提供可供人体呼吸的气源,因此可避免放射性物质的吸入。可供人体呼吸的气源,因此可避免放射性物质的吸入。密闭式的防护装置分两种:一种装置自身配备压缩空气密闭式的防护装置分

103、两种:一种装置自身配备压缩空气瓶,另一种由压缩空气系统供气。第一种装置包括气瓶、瓶,另一种由压缩空气系统供气。第一种装置包括气瓶、面具和连接供气管线等组成。优点是工作人员可自由移面具和连接供气管线等组成。优点是工作人员可自由移动,不会受区间的限制。缺点是工作时间有限且较笨重。动,不会受区间的限制。缺点是工作时间有限且较笨重。第二种装置包括通风气衣和面罩及连接供气管线组成,第二种装置包括通风气衣和面罩及连接供气管线组成,由压缩空气系统供气。这类装置的优点是较轻便,供气由压缩空气系统供气。这类装置的优点是较轻便,供气时间不受限制,但活动范围有限。时间不受限制,但活动范围有限。.新.辐射安全与防护基

104、础知识辐射安全与防护基础知识97 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(2 2)防止放射性物质经口进入体内防止放射性物质经口进入体内 防止放射性物质经口进入体内,主要从防止放射性物质经口进入体内,主要从管理及工作习惯上解决。在控制区或放射性管理及工作习惯上解决。在控制区或放射性操作现场(如废物运输)不准吃、喝、抽烟操作现场(如废物运输)不准吃、喝、抽烟等,平时养成良好的工作习惯,工作时不用等,平时养成良好的工作习惯,工作时不用手抚摸面部,工作结束后洗手等。手抚摸面部,工作结束后洗手等。(3 3)防止放射性

105、物质经皮肤和伤口进入体内防止放射性物质经皮肤和伤口进入体内 为了防止放射性物质经皮肤进入体内,工为了防止放射性物质经皮肤进入体内,工作时必须穿戴个人防护用品,尽量减少暴露作时必须穿戴个人防护用品,尽量减少暴露的皮肤面积,而且不用有机溶剂洗手或涂敷的皮肤面积,而且不用有机溶剂洗手或涂敷皮肤,否则会增加放射性物质的渗透性。皮肤,否则会增加放射性物质的渗透性。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识98 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 要小心工作,不要让带有放射性物质的设要小心工作,不要让带有放

106、射性物质的设备尖角、断口等割裂皮肤,若有了伤口,无备尖角、断口等割裂皮肤,若有了伤口,无论伤口在何处,则必须立即停止工作,及时论伤口在何处,则必须立即停止工作,及时通知辐射防护人员和职业卫生医生。如工作通知辐射防护人员和职业卫生医生。如工作确有需要,可用不透水的敷料妥善包扎好后确有需要,可用不透水的敷料妥善包扎好后再工作,如果伤口较大,则必须停止工作。再工作,如果伤口较大,则必须停止工作。若发生较大的人员伤亡事故,立即通知主控若发生较大的人员伤亡事故,立即通知主控室。室。 不准患有大面积皮肤病的人员不经妥善处不准患有大面积皮肤病的人员不经妥善处理就进入控制区工作,不准带裸露的伤口进理就进入控制

107、区工作,不准带裸露的伤口进入控制区工作。这些考虑都是为了防止放射入控制区工作。这些考虑都是为了防止放射性物质经伤口直接进入体内,因为裸露的伤性物质经伤口直接进入体内,因为裸露的伤口为污染物进入血液提供了直接的途径。口为污染物进入血液提供了直接的途径。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识99 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多三、辐射来源三、辐射来源电磁辐射能谱电磁辐射能谱.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识100 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。

108、准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多人工辐射人工辐射生活中的辐射来源生活中的辐射来源天然辐射天然辐射天然辐射是人类的主要辐射来源,天然辐射是人类的主要辐射来源, 天然辐射不比人工辐射更可爱。天然辐射不比人工辐射更可爱。 天然辐射源的来源及其分类方法天然辐射源的来源及其分类方法UNSCEAR2008UNSCEAR2008统计,日常生活中天然辐射占统计,日常生活中天然辐射占 我们所接受剂量的我们所接受剂量的80%80%,人工辐射约占,人工辐射约占20%20%。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识101 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择

109、去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 天然辐射天然辐射 宇宙射线宇宙射线 宇生放射性核素宇生放射性核素 原生放射性核素原生放射性核素 一般场所:一般场所: 天然本底为天然本底为 2.4mSv/a, 2.4mSv/a, 多为内照射多为内照射 ( (222222Rn, Rn, 60%)60%) 天然本底照射天然本底照射人类活动引起的人类活动引起的天然辐射的增加天然辐射的增加 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识102 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多年均有

110、效剂量和个人剂量的范围(年均有效剂量和个人剂量的范围(mSvmSv)(UNSCEAR2008UNSCEAR2008)天然辐射源天然辐射源.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识103 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多年均有效剂量和个人剂量的范围(年均有效剂量和个人剂量的范围(mSvmSv)(UNSCEAR2008UNSCEAR2008)人工辐射源人工辐射源.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识104 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有

111、意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多广东大亚湾核电环保有限公司广东大亚湾核电环保有限公司 朱昌寿朱昌寿 中国人受电离辐射照射剂量份额研究中国人受电离辐射照射剂量份额研究 20072007年年0505月月2121日日a.a.本文仍以本文仍以1985198519901990年期间的研究资料为准,有可能数值略有保守。年期间的研究资料为准,有可能数值略有保守。b.b.假设每天吸烟假设每天吸烟1111支,可造成年有效剂量支,可造成年有效剂量58Sv/a58Sv/a,我国吸烟人数按,我国吸烟人数按34%34%计算,仅计算,仅 由吸烟对公众造成的内照射剂量为由吸烟对公众造成的内照射剂量为18Sv/

112、a18Sv/a。中国人受电离辐射照射剂量及份额.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识105 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多从饮水摄入从饮水摄入226226Ra Ra 约约0.01Bq0.01Bq我国人群平均每天食入的放射性及我国人群平均每天食入的放射性及体内放射性物质的含量估计值体内放射性物质的含量估计值.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识106 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多四

113、、辐射的健康效应四、辐射的健康效应目的:目的:在分子水平上,了解辐射损伤的机理。在分子水平上,了解辐射损伤的机理。基础:基础:电离和激发,改变原子或分子的状态,电离和激发,改变原子或分子的状态,从而导致细胞功能或遗传结构的变化。从而导致细胞功能或遗传结构的变化。辐射的生物效应的特点:辐射的生物效应的特点:很低的吸收能量就能引起高的生物效应;很低的吸收能量就能引起高的生物效应;短暂作用引起长期效应。短暂作用引起长期效应。1.概述概述.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识107 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上

114、寒假招工的陷阱很多低吸收能量引起高生物效应低吸收能量引起高生物效应 以以6Gy6Gy剂剂量量的的急急性性照照射射为为例例,它它可可以以致致人人死死亡亡,但但是是此此时时吸吸收收的的能能量量如如果果全全部部转转换换为为热热能能,却却只只能能使使组组织织的的温温度度升升高高0.000.00l4l4。 短暂作用引起长期效应短暂作用引起长期效应极极短短时时间间内内沉沉积积能能量量;辐辐射射的的确确定定性性效效应应、随随机机性性效效应应都都体体现现为为一一种种长长期期的的、持续性的效应。持续性的效应。辐射的生物效应的特点辐射的生物效应的特点.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识108 / 1

115、66寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多辐射辐射原子、分子原子、分子组织、器官组织、器官机体损伤机体损伤确定性效应确定性效应随机性效应随机性效应电离、激发电离、激发修复修复电离辐射健康效应电离辐射健康效应.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识109 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多辐射的损伤机理辐射的损伤机理 生物基质的生物基质的电离和激发电离和激发是生物效应的基础。是生物效应的基础。 细胞的细胞的DNADNA

116、和和膜膜是射线作用的是射线作用的靶靶,是引起细胞一系,是引起细胞一系列生化、生理和病理学变化的关键。列生化、生理和病理学变化的关键。 直接作用:直接作用:电离辐射的能量直接沉积与生物大分子,引起生物大电离辐射的能量直接沉积与生物大分子,引起生物大分子的电离和激发,破坏机体的核酸、蛋白质、酶分子的电离和激发,破坏机体的核酸、蛋白质、酶等具有生命功能的物质。等具有生命功能的物质。 间接作用:间接作用:电离辐射首先直接作用与水,使水分子产生一系列原电离辐射首先直接作用与水,使水分子产生一系列原发辐射分解产物,然后通过水的辐射分解产物再作发辐射分解产物,然后通过水的辐射分解产物再作用于生物大分子。用于

117、生物大分子。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识110 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多水的辐射产物:水的辐射产物:pHpH为中性时,水辐射产物的产额为中性时,水辐射产物的产额其中羟自由基其中羟自由基 和水合电子和水合电子 是两种最是两种最重要的水辐解自由基,前者具有强氧化作用,重要的水辐解自由基,前者具有强氧化作用,后者具有强还原作用后者具有强还原作用 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识111 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实

118、而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多辐射对辐射对DNADNA的直接和间接作用的直接和间接作用 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识112 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多1 1、碱基变化碱基变化2 2、DNADNA链链断断裂裂:是是辐辐射射损损伤的主要形式。伤的主要形式。- -单单链链断断裂裂(可可以以实实现现无差错修复)无差错修复)- -双双链链断断裂裂( 难难以以修修复复,是细胞死亡的主要原因)是细胞死亡的主要原因)3 3、DNADNA交联交联 辐射对辐射对DNADNA

119、的作用:的作用:C.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识113 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多一个人受照有一半的概率会死时,体一个人受照有一半的概率会死时,体内会有多大比例的原子被电离?内会有多大比例的原子被电离?LDLD50/3050/30约为约为4Gy4Gy,1J=6.25101J=6.25101818eVeV每公斤软组织约有每公斤软组织约有9.5109.5102525个原子个原子若按每一个原子被电离会有若按每一个原子被电离会有9 9个原子被激发个原子被激发估计,估计,总的直接受影响

120、的原子份额为总的直接受影响的原子份额为1010-7-7。例题例题.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识114 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多2.2.电离辐射的健康效应电离辐射的健康效应辐射照射的大多数有害健康效应可以分为两种类型:辐射照射的大多数有害健康效应可以分为两种类型: 确定性效应确定性效应 高剂量照射后由于大部分细胞被杀死高剂量照射后由于大部分细胞被杀死/ /功能丧失而功能丧失而 产生的确定效应(有害的产生的确定效应(有害的组织反应组织反应)。)。 随机性效应随机性效应 即癌症和

121、遗传效应。包括由于体细胞突变而在受即癌症和遗传效应。包括由于体细胞突变而在受 照个体内形成的癌症和由于生殖细胞突变而在其照个体内形成的癌症和由于生殖细胞突变而在其 后代身上发生的遗传疾病。后代身上发生的遗传疾病。 还要考虑胚胎和胎儿的效应,以及非癌症疾病。还要考虑胚胎和胎儿的效应,以及非癌症疾病。 摘自:摘自:ICRP103ICRP103号出版物号出版物.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识115 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多随随机机性性效效应应( (Stochastic Stocha

122、stic effect)effect):是是指指辐辐射射效效应应的的发发生生几几率率( (而而非非其其严严重重程程度度) )与与剂剂量量相相关关的的效效应应,不不存存在在剂剂量量的的阂阂值值。主主要要指指致致癌癌效效应应和遗传效应。和遗传效应。确确定定性性效效应应( (Deterministic Deterministic effect)effect):是是指指辐辐射射效效应应的的严严重重程程度度取取决决于于所所受受剂剂量量的的大大小小。这这种种效效应应有有一一个个明明确确的的剂剂量量阂阂值值,在在阂阂值值以以下下不不会会见见到到有有害害效效应应,如如放放射射性性皮皮肤肤损损伤伤、生生育育障障

123、碍。碍。 辐射效应按辐射效应按剂量剂量效应关系效应关系 可分可分为随机性效应和确定性效应为随机性效应和确定性效应 :随机性效应和确定性效应随机性效应和确定性效应 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识116 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多发生概率与剂量有关发生概率与剂量有关严重程度与剂量无关严重程度与剂量无关线性比例、无阈线性比例、无阈随机效应特点随机效应特点: :直线的斜率也称危险度系数,表示发生严重直线的斜率也称危险度系数,表示发生严重疾病几率的大小。故也可以用危险度来描写疾病几率的

124、大小。故也可以用危险度来描写随机性效应。随机性效应。(1 1)随机性效应随机性效应.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识117 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多随机性效应随机性效应- -线性无阈假设线性无阈假设 在科学上有理由假设,在小剂量范围内,在科学上有理由假设,在小剂量范围内,低于大约低于大约100mSv100mSv,癌症或遗传效应的发病率随相关器官和组,癌症或遗传效应的发病率随相关器官和组织的当量剂量的增加成正比地增加。织的当量剂量的增加成正比地增加。 在剂量低于约在剂量低于约10

125、0mSv100mSv的情况下,给定的剂量增量与归的情况下,给定的剂量增量与归因于辐射的癌症或遗传效应发生的概率的增量成正因于辐射的癌症或遗传效应发生的概率的增量成正比。这个剂量比。这个剂量响应模型称之为响应模型称之为“线性无阈线性无阈”,或,或LNTLNT模型。模型。 ICRPICRP认为,根据目前现有的科学证据,认为,根据目前现有的科学证据,对随机性效应对随机性效应采取线性无阈的剂量采取线性无阈的剂量响应关系(响应关系(LNTLNT)是最合)是最合 适的假定:适的假定:1.1.它不是一个纯技术性假定,而是一个管理性假定。它不是一个纯技术性假定,而是一个管理性假定。2.2.进一步的发展必须依赖

126、于致癌机制的研究,特别是进一步的发展必须依赖于致癌机制的研究,特别是分子生物学的进展。分子生物学的进展。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识118 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(4 4)剂量平方模型:)剂量平方模型:低低LETLET辐射,高剂量率照射下辐射,高剂量率照射下不存在单一的剂不存在单一的剂量量- -效应关系模式效应关系模式(1 1)线性无阈模型:)线性无阈模型:高高LETLET辐射,低剂量率照射下辐射,低剂量率照射下(2 2)凸向下模型:)凸向下模型:高高LETLET辐射,

127、高剂量率照射下辐射,高剂量率照射下(3 3)S S型曲线模型:型曲线模型:低低LETLET辐射,低剂量率照射下辐射,低剂量率照射下剂量剂量- -效应关系模式效应关系模式.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识119 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(1)(1)有阈有阈 ,低于此阈值观察不到短期效应。,低于此阈值观察不到短期效应。(2)(2)高于该阈剂量时损害的严重程度,包括组高于该阈剂量时损害的严重程度,包括组 织恢复能力的损害随剂量而增加。织恢复能力的损害随剂量而增加。(2 2)确定性效应

128、确定性效应确定性效应特点确定性效应特点 : : 在吸收剂量低于约在吸收剂量低于约100mGy100mGy的范围内(低的范围内(低LETLET 或高或高LETLET),组织不会在临床上显示出功能),组织不会在临床上显示出功能 损伤。损伤。 不同器官和组织剂量阈值不一致。不同器官和组织剂量阈值不一致。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识120 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多图图 组织反应(确定性组织反应(确定性效应)发生概率、严效应)发生概率、严重程度与剂量的关系重程度与剂量的关系曲线图曲

129、线图上图:一个由不同放射上图:一个由不同放射敏感个体组成的人群敏感个体组成的人群的发生率呈的发生率呈S S形曲线形曲线增加;增加;下图:三类不同放射敏下图:三类不同放射敏感性人群的剂量感性人群的剂量严严重程度关系曲线重程度关系曲线来源:来源:ICRP103ICRP103号出版物号出版物.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识121 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多确定效应和随机效应区别确定效应和随机效应区别 随机性效应(白血病,等)随机性效应(白血病,等) 确定效应(掉头发,白内障,等)确定

130、效应(掉头发,白内障,等).新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识122 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(3 3)胚胎和胎儿的辐射效应)胚胎和胎儿的辐射效应ICRP103ICRP103最新结论:最新结论: 在胚胎发育植入前期,在剂量低于在胚胎发育植入前期,在剂量低于100mGy100mGy的情况的情况下,辐射致死效应很少见;下,辐射致死效应很少见; 宫内辐射敏感性与妊娠龄有关,在主要器官形成宫内辐射敏感性与妊娠龄有关,在主要器官形成期敏感性最高。远低于期敏感性最高。远低于100mGy100

131、mGy的宫内照射,预计的宫内照射,预计不会产生畸形危险;不会产生畸形危险; 低于低于100mGy100mGy宫内剂量对宫内剂量对IQIQ产生的任何效应都是无产生的任何效应都是无实际意义的;实际意义的; 谨慎假定,宫内照射的终生癌症危险将于童年早谨慎假定,宫内照射的终生癌症危险将于童年早期受照的终生癌症危险相同,即最多为全部人群期受照的终生癌症危险相同,即最多为全部人群的的3 3倍。倍。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识123 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(4 4)非癌症疾病)非癌症

132、疾病非癌症疾病:尚不确定!非癌症疾病:尚不确定! 统计学数据:统计学数据: 日本原爆幸存者日本原爆幸存者19681968年以后随访的死亡率分析,年以后随访的死亡率分析,有效剂量在有效剂量在1Sv1Sv左右诱发非癌症(心脏病、中风、左右诱发非癌症(心脏病、中风、消化疾病和呼吸疾病)发病率增加。消化疾病和呼吸疾病)发病率增加。 高剂量放疗病人研究。高剂量放疗病人研究。 ICRPICRP:现有的资料不能用于辐射剂量低于大约:现有的资料不能用于辐射剂量低于大约100mSv100mSv情况下的危害估计;情况下的危害估计; UNSCEARUNSCEAR(20082008):很少有证据证明低于):很少有证据

133、证明低于1Gy1Gy时危时危险有任何增加。险有任何增加。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识124 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多辐辐射射的的人人体体效效应应眼晶体的辐射效应眼晶体的辐射效应胚胎的辐射效应胚胎的辐射效应性腺的辐射效应性腺的辐射效应血液的辐射效应血液的辐射效应遗传效应遗传效应致癌效应致癌效应确定性效应确定性效应随机性效应随机性效应急性放射病急性放射病皮肤的辐射效应皮肤的辐射效应.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识125 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和

134、大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多一些确定性效应阈值一些确定性效应阈值-1.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识126 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多一些确定性效应阈值一些确定性效应阈值-2-2.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识127 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多不同种类确定性效应的剂量阈值不同种类确定性效应的剂量阈值确定

135、性效应确定性效应阈值阈值.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识128 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多3.3.影响辐射生物学作用的因素影响辐射生物学作用的因素(1 1)物理因素物理因素辐辐射射品品质质:不不同同种种类类和和不不同同能能量量的的射射线线有有不同的生物效应。不同的生物效应。传传能能线线密密度度LETLET(linear linear energy energy transfertransfer):单位长度上发生的能量转移。单位长度上发生的能量转移。高高LETLET辐辐射射(hi

136、gh high LET LET radiationradiation):直直接接产产生生的的或或通通过过次次级级带带电电粒粒子子产产生生的的各各电电离离事事件件之之间间的的距距离离以以细细胞胞核核的的尺尺度度衡衡量量比比较较小小的的辐辐射射。一一般般指指快快中中子子、质质子子和和 粒粒子子等。等。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识129 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 低低LETLET辐辐射射(low low LET LET radiationradiation):直直接接产产生生的

137、的或或通通过过次次级级带带电电粒粒子子产产生生的的各各电电离离事事件件之之间间的的距距离离以以细细胞胞核核的的尺尺度度衡衡量量比较大的辐射。一般指比较大的辐射。一般指X X、 、 辐射等。辐射等。 一一般般说说来来,高高LETLET辐辐射射(n(n, ) )的的生生物物效效应应比比低低LETLET辐辐射射 (X(X, ) )的的更更为为明明显显或严重。或严重。 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识130 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 辐辐射射剂剂量量:剂剂量量效效应应关关系系中中的的

138、决决定因素定因素。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识131 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多剂量率:剂量率:剂量率越高,辐射效应越显著剂量率越高,辐射效应越显著剂量率在剂量率在0.1Gy/h0.1Gy/h到到1Gy/min1Gy/min之间这种关系明显。之间这种关系明显。X X射线及中子辐照后的存活曲线射线及中子辐照后的存活曲线AXAX射线,射线,0.01Gy0.01Gyminmin-1-1BXBX射线,射线,1.0Gy1.0Gyminmin-1-1CC中子,中子,0.01Gy0.01

139、Gyminmin-1-1DD中子,中子,1.0Gy1.0Gyminmin-1-1.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识132 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多照射部位和面积照射部位和面积 辐射损伤与受照部位及受照面积密切相关。辐射损伤与受照部位及受照面积密切相关。这是因为与各部位对应的器官对辐射的敏感性这是因为与各部位对应的器官对辐射的敏感性不同;另一方面,不同器官受损伤后对整个人不同;另一方面,不同器官受损伤后对整个人体带来的影响也不尽相同。例如,全身受到射体带来的影响也不尽相同。例如,

140、全身受到射线照射时可能发生重度的骨髓型急性放射病;线照射时可能发生重度的骨髓型急性放射病;而以同样剂量照射人体的某些局部部位,可能而以同样剂量照射人体的某些局部部位,可能不会出现明显的临床症状。照射剂量相同,受不会出现明显的临床症状。照射剂量相同,受照面积愈大,产生的效应也愈严重。照面积愈大,产生的效应也愈严重。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识133 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多照射的几何条件照射的几何条件 外照射情况下,人体内的剂量分外照射情况下,人体内的剂量分 布受到入射辐射

141、的角分布、空间分布布受到入射辐射的角分布、空间分布 以及辐射能谱的影响,并且还与人体以及辐射能谱的影响,并且还与人体 受照时的姿势及其在辐射场内的取向受照时的姿势及其在辐射场内的取向 有关。因此,不同的照射条件所造成有关。因此,不同的照射条件所造成 的生物效应往往会有很大的差别。的生物效应往往会有很大的差别。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识134 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(2)生物因素生物因素不同生物种系对辐射的敏感性不同不同生物种系对辐射的敏感性不同.新.辐射安全与防护基础

142、知识辐射安全与防护基础知识135 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 胚胎不同发育阶段,胚胎不同发育阶段,2Gy X2Gy X射线照射下死胎或畸形的发生率射线照射下死胎或畸形的发生率不同年龄对辐射的敏感性不同不同年龄对辐射的敏感性不同.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识136 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多不同组织或器官对辐射的敏感性不同组织或器官对辐射的敏感性 不同不同 高度敏感高度敏感: :

143、 淋巴组织、淋巴组织、 胸腺、骨髓、性腺、胸腺、骨髓、性腺、 胚胎肠胃上皮胚胎肠胃上皮 中度敏感中度敏感: : 感觉器官、内皮细胞、皮肤上感觉器官、内皮细胞、皮肤上 皮、唾液腺、肾、肝等皮、唾液腺、肾、肝等 轻度敏感轻度敏感: : 中枢神经系统、内分泌腺、心脏中枢神经系统、内分泌腺、心脏不敏感不敏感: : 肌肉组织、软骨组织、结缔组织肌肉组织、软骨组织、结缔组织 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识137 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多国际辐射单位与测量委员会国际辐射单位与测量委员会I

144、CRU ICRU 成立于成立于1925 1925 年年 ICRU 10a辐射量和单位(1962)(已过时) ICRU 11 辐射量和单位(1968)(已过时) ICRU 19 辐射量和单位(1971)(已过时) ICRU 33 辐射量和单位(1980)(已过时) ICRU 51 ICRU 51 辐射防护剂量学中的量和单位辐射防护剂量学中的量和单位19931993 ICRU 60 ICRU 60 电离辐射的基本量和单位电离辐射的基本量和单位19981998五、辐射防护的量五、辐射防护的量.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识138 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选

145、择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(1 1)放射计量学量放射计量学量共共1616个个 标量的放射计量学量:标量的放射计量学量: 粒子数,粒子数, 辐射能,辐射能, 粒子通量,粒子通量, 能通量,能通量, 注量,注量, 能注量,能注量, 注量率,注量率, 能注量率,能注量率, 粒子辐射度,粒子辐射度, 能量辐射度能量辐射度 矢量的放射计量学量:矢量的放射计量学量: 矢量的粒子辐射度,矢量的粒子辐射度, 矢量的能量辐射度,矢量的能量辐射度, 矢量的注量率,矢量的注量率, 矢量的能注量率,矢量的能注量率, 矢量的注量,矢量的注量, 矢量的能注量矢量的能注量1.

146、1.电离辐射基本量及其单位电离辐射基本量及其单位.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识139 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(2 2)相互作用系数与相关量相互作用系数与相关量 共共7 7个个 截面截面 质能转移系数质能转移系数 质量减弱系数质量减弱系数 质量阻止本领质量阻止本领 辐射化学产额辐射化学产额 传能线密度传能线密度 气体中每形成一对离子所消耗的气体中每形成一对离子所消耗的 平均能量平均能量.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识140 / 166寒假来临,不少的高中毕

147、业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 (3 3)剂量学量剂量学量 共共12 12 个个 比释动能比释动能 比释动能率比释动能率 照射量(率)照射量(率) 比转换能率比转换能率 沉积能沉积能 授予能授予能 线能线能 比比( (授予授予) )能能 吸收剂量(率)吸收剂量(率).新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识141 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(4 4)放射性活度放射性活度 3 3 个剂量学量个剂量学量 衰变常数衰变常数 = d

148、P / dt ( s = dP / dt ( s-1-1 ) ) 活度活度 A = dN / dt ( s A = dN / dt ( s-1-1,Bq . )Bq . ) 空气比释动能率常数空气比释动能率常数: : = r= r2 2K K / A ( m / A ( m2 2 GyGy BqBq-1-1 s s-1-1) ).新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识142 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多剂量剂量:医学专用术语,指药物治疗时需要掌:医学专用术语,指药物治疗时需要掌握的用药量

149、。正是作为将物理测量和辐射生握的用药量。正是作为将物理测量和辐射生物效应联系起来的一个物理量而被引入的。物效应联系起来的一个物理量而被引入的。 能量沉积是一个随机的能量沉积是一个随机的过程过程单位:单位:J J平均授予能:平均授予能:1. 1. 授予能授予能(1 1)吸收剂量吸收剂量2.2.常用辐射剂量学的量常用辐射剂量学的量辐射剂量学中常用的有三个基本辐射量:辐射剂量学中常用的有三个基本辐射量:吸收剂量吸收剂量D D、比释动能、比释动能K K、照射量、照射量X X。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识143 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一

150、个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多电电离离辐辐射射授授与与某某一一体体积积元元中中物物质质的的平平均均能能量量除除以以该该体体积积元元中中物质的质量的商物质的质量的商定义:定义:SISI单位:戈瑞,单位:戈瑞,1Gy1Gy1J/kg1J/kg吸收剂量吸收剂量 D D(历史上曾使用的单位:拉德,(历史上曾使用的单位:拉德,1rad1rad0.01Gy0.01Gy)吸收剂量吸收剂量D D应用条件应用条件 针对针对“点点”的概念;的概念; 对所有射线适用;对所有射线适用; 所有受照物适用。所有受照物适用。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识144 / 166寒假来

151、临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 吸收剂量率吸收剂量率SISI单位:戈瑞单位:戈瑞/ /秒,秒,Gy/sGy/s某一时间间隔内吸收剂量的某一时间间隔内吸收剂量的增量除以该时间间隔的商。增量除以该时间间隔的商。定义:定义:.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识145 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多间间接接电电离离粒粒子子的的能能量量沉沉积积过过程:程:间接带电粒子间接带电粒子带电粒子带电粒子带电粒子带电粒子物质物

152、质(比释动能)(比释动能)(吸收剂量)(吸收剂量)1.简介(2 2)比释动能比释动能.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识146 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(Kerma,kineticenergyinmaterial)定义:定义: 间间接接带带电电粒粒子子在在体体积积元元内内产产生生的的所所有有带带电电粒粒子子的的初初始始动动能能的的和和除除以以物物质质量的商。质质量的商。 2. 2. 比释动能比释动能K KSISI单位:戈瑞,单位:戈瑞,1Gy1Gy1J/kg1J/kg(历史上曾使

153、用的单位:拉德,(历史上曾使用的单位:拉德,1rad1rad0.01Gy0.01Gy) 对不带电粒子适用对不带电粒子适用 ; 适用于所有介质适用于所有介质 ; 针对针对“点点”的概念的概念 。 比释动能比释动能K K的使用条件的使用条件.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识147 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多比释动能率比释动能率定义:定义:某某一一时时间间间间隔隔内内比比释释动动能能的的增量除以该时间间隔的商。增量除以该时间间隔的商。SISI单位:戈瑞单位:戈瑞/ /秒,秒,Gy/sG

154、y/s.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识148 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多1.照射量定义:定义:X X、射射线线,在在空空气气中中,单单位位体体积积元元内内产产生生的的全全部部电电子子均均被被阻阻留留在在空空气气中中时时,形形成的总电荷除以该体积元空气质量。成的总电荷除以该体积元空气质量。式中:式中:dQdQ在在一一个个体体积积元元的的空空气气中中,产产生生的的一种符号的离子总电荷的绝对值;一种符号的离子总电荷的绝对值;dmdm体积元内空气的质量。体积元内空气的质量。照射量照射量

155、SISI单位:单位:C / kg C / kg 库伦库伦 / / 千克千克(3)照射量 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识149 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多2.照射量率SISI单位:单位:C / Kg .s ,C / Kg .s , R/s R/s 等等次次级级电电子子在在体体积积以以内内和和以以外外的的空空气气中中走走完完它它们们的的路路程程时时,总共产生的电离电荷;总共产生的电离电荷;只适用于只适用于X X、射线;射线;只对空气;只对空气;测量时必须满足电子平衡;测量时必须满

156、足电子平衡;不不能能作作为为剂剂量量的的单单位位,历历史史误会。误会。概念理解:概念理解:照射量率:照射量率:.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识150 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多(4 4) 吸收剂量、比释动能和吸收剂量、比释动能和 照射量的区别照射量的区别 吸收剂量、比释动能和照射量的区别吸收剂量、比释动能和照射量的区别.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识151 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社

157、会上寒假招工的陷阱很多一、与个体相关的辐射量式中:式中: W WR R辐射权重因子;辐射权重因子;D DT,RT,R器官、组织的平均剂量器官、组织的平均剂量SISI单位:希沃特,单位:希沃特,1Sv1Sv1J/kg1J/kg历史上曾使用过的单位:雷姆,历史上曾使用过的单位:雷姆,1rem1rem0.01Sv0.01Sv器官或组织器官或组织T T中的平均吸收剂量中的平均吸收剂量D DT,RT,R与辐射权重因子与辐射权重因子W WR R的乘积的乘积(equivalentdose)(1 1)与个体相关的辐射量与个体相关的辐射量A. 当量剂量当量剂量H HT,RT,R定义:定义:3 3、常用辐射防护的

158、量常用辐射防护的量.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识152 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多辐射权重因子辐射权重因子 W WR R(radiationweightingfactor) 为辐射防护目的,对吸收剂量乘以的因数,用以为辐射防护目的,对吸收剂量乘以的因数,用以考虑不同类型的辐射对健康的相对危害效应。考虑不同类型的辐射对健康的相对危害效应。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识153 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义

159、的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多式中:式中:W WT T组织组织T T的权重因子;的权重因子;H HT T 器官或组织的当量剂量器官或组织的当量剂量SISI单位:希沃特,单位:希沃特,1Sv1Sv1J/kg1J/kg 历史上曾使用过的单位:雷姆,历史上曾使用过的单位:雷姆,1rem1rem0.01Sv0.01Sv当当所所考考虑虑的的效效应应是是随随机机效效应应时时,在在全全身身受受到到不不均均匀匀照照射射的的情情况况下下,人人体体所所有有组组织织或或器器官官的的加加权权后后的的当当量量剂剂量量之之和。和。(effectivedose)定义:定义: B. B.有效剂量有效剂量E E.新

160、.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识154 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 为为辐辐射射防防护护的的目目的的,器器官官和和组组织织的的当当量量剂剂量量所所乘乘的的因因数数,乘乘以以该该因因数数是是为为了了考考虑虑不不同同器器官官和和组组织织对对发发生生辐辐射射随随机机性性效效应的不同敏感性。应的不同敏感性。 组织权重因子组织权重因子W WT T (tissue weighting factortissue weighting factor).新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识

161、155 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 组织权重因子组织权重因子W WT T (tissue weighting factortissue weighting factor).新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识156 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多概念理解概念理解 当量剂量当量剂量 针对某个器官或组织,是平均针对某个器官或组织,是平均值;值; 有效剂量有效剂量 针对全身而言,取平均值。针对全

162、身而言,取平均值。 辐射权重因子辐射权重因子 描述了辐射类型、能量的描述了辐射类型、能量的不同对生物效应的影响;不同对生物效应的影响; 组织权重因子组织权重因子 则描述了不同器官、组则描述了不同器官、组织对全身总危害的贡献。织对全身总危害的贡献。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识157 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多C. C. 待积当量剂量待积当量剂量(committed equivalent dose) 与待积有效剂量与待积有效剂量(committed effective dose

163、)待积当量剂量待积当量剂量待积有效剂量待积有效剂量成年人成年人5050年;儿童年;儿童7070年年人人体体单单次次摄摄入入放放射射性性物物质质后后,某某一一器器官官或或组组织织在在5050年年内内将将要要受受到到的的累累积积的的剂剂量量当量。当量。定义:定义:.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识158 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多二、与群体相关的辐射量B. B. 集体有效剂量集体有效剂量S SK K:单位:人单位:人 希希注意:时间、人群注意:时间、人群A.A.集体当量剂量集体当量剂

164、量S ST T:受照群体每个成员的剂量当量的总和。受照群体每个成员的剂量当量的总和。(collectiveequivalentdose)(collectiveeffectivedose)受照群体每个成员的有效剂量的总和。受照群体每个成员的有效剂量的总和。单位:人单位:人 希希(2 2)与群体相关的防护量与群体相关的防护量.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识159 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多ICRUICRU球球是是一一个个组组织织等等效效球球形形体体模模,球球的的直直径径为为30cm

165、30cm,密密度度1g/cm31g/cm3,材材料料的的质质量量成成分分为为氧氧76.2%76.2%、碳碳11.1%11.1%、氢氢10.1%10.1%、氮氮2.6%2.6%。称称ICRUICRU球球。所所以以ICRUICRU球球可可用用来来模模拟拟人人体体对对辐辐射射量量最最敏敏感感的的躯躯干干部部的的受受照照情情况况,被被规规定定为为确确定定外外部部辐辐射射源源产产生生剂剂量的受体。量的受体。 三、用于环境和个人监测的ICRU可测量量(3 3)用于环境和个人监测的用于环境和个人监测的ICRUICRU量量.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识160 / 166寒假来临,不少的高中

166、毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多剂量当量剂量当量(dose equivalent, dose equivalent, H H)组织中某点处的剂量当量组织中某点处的剂量当量H H是是D D、Q Q和和N N的乘积,即:的乘积,即:式中,式中,D D为该点处的吸收剂量;为该点处的吸收剂量;Q Q为辐为辐射的品质因子;射的品质因子;N N其他修正因子的乘积。其他修正因子的乘积。.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识161 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社

167、会上寒假招工的陷阱很多辐射品质因子(辐射品质因子(Q Q):是对吸收剂量进):是对吸收剂量进行修正,用来定义当量剂量的无量纲行修正,用来定义当量剂量的无量纲的因子,其数值是作为水中非限制性的因子,其数值是作为水中非限制性传能线密度的函数传能线密度的函数Q(L)Q(L)给出的,给出的, ICRP60ICRP60号建议书指定的号建议书指定的Q-LQ-L关系式关系式.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识162 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多为了环境和场所监测的目的,引入为了环境和场所监测的目的

168、,引入二个概念把外部辐射场与有效剂量二个概念把外部辐射场与有效剂量和皮肤当量剂量联系起来。第一个和皮肤当量剂量联系起来。第一个概念是适用于强贯穿辐射的周围剂概念是适用于强贯穿辐射的周围剂量当量;第二个概念是适用于弱贯量当量;第二个概念是适用于弱贯穿辐射的定向剂量当量。穿辐射的定向剂量当量。这些用于这些用于监测的剂量当量均属于实用量,它监测的剂量当量均属于实用量,它们具有可测性。们具有可测性。 .新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识163 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 A. A.周围剂量

169、当量周围剂量当量 H*(d)H*(d): B. B.定向剂量当量定向剂量当量 H H (d,(d,) ): 辐辐射射场场中中某某点点处处的的周周围围剂剂量量当当量量H*(d)H*(d)是是相相应应的的扩扩展展齐齐向向场场在在ICRUICRU球球内内、逆逆齐齐向向场场的的半半径径上上深深度度d d处处产产生生的的剂剂量量当当量量。对对于于强强贯贯穿穿辐射,推荐辐射,推荐d d10mm10mm。(ambient dose equivalent(ambient dose equivalent) )(directional dose equivalent(directional dose equiva

170、lent) ) 辐辐射射场场中中某某点点处处的的周周围围剂剂量量当当量量H H (d,(d,) )是是相相应应的的扩扩展展场场在在ICRUICRU球球内内、沿沿指指定定方方向向的的半半径径上上深深度度d d处处产产生生的的剂剂量量当当量量。对对于于弱弱贯贯穿穿辐辐射射,推推荐荐d d0.07mm0.07mm。值值取取0.07mm0.07mm,这相当于皮肤基底层的深度。,这相当于皮肤基底层的深度。 ICRUICRU三个测量量三个测量量.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识164 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会

171、上寒假招工的陷阱很多 C. C.个人剂量当量个人剂量当量 Hp(d)Hp(d): 深深部部个个人人剂剂量量当当量量也也称称作作贯贯穿穿性性个个人人剂剂量量当当量量,是是人人体体表表面面某某一一指指定定点点下下面面深深度度d d处处的的软软组组织织内内的的剂剂量量当当量量。对对强强贯贯穿穿辐辐射射,推推荐荐d d10mm10mm,称称为为深深部部个个人人剂剂量量当当量量Hp(d)Hp(d);对对弱弱贯贯穿穿辐辐射射,推推荐荐d=0.07mmd=0.07mm,称称为为浅浅部部个个人剂量当量人剂量当量Hs(d)Hs(d) 。(individual dose equivalent, penetrati

172、ng(individual dose equivalent, penetrating) ).新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识165 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多 以上三个量便于测量;以上三个量便于测量; 除除了了极极高高能能量量和和低低能能情情况况下下,个个人人监监测测和和环环境境监监测测中中测测得得的的Hp(10)Hp(10)、Hs(0.07)Hs(0.07)、H*(10)H*(10)、H H(0.07)(0.07)四四个个量量可可分分别别作作为为相相应应照照射射条条件件下下人人体体有有效效剂剂量量当当量量和和皮皮肤肤剂量当量偏安全的估计。剂量当量偏安全的估计。概念理解概念理解.新.辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识166 / 166寒假来临,不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是,目前社会上寒假招工的陷阱很多谢谢 谢!谢!.新.

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