核醫(yī)學(xué)：2-核物理基礎(chǔ)_電離輻射生物效應(yīng)與防護(hù)

1、核物理基礎(chǔ),核物理概念,核物理 研究原子核特性、結(jié)構(gòu)及其相互作用的學(xué)科 應(yīng)用 原子能 放射性核素 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究 核醫(yī)學(xué)診斷和治療,知道嗎？,人類在何時(shí)、那兩個(gè)城市首次無(wú)節(jié)制地使用了原子彈？ 那兩個(gè)原子彈的名稱分別叫什么？,牢記！,1945.8.6廣島-小男孩 1945.8.9長(zhǎng)崎-胖子,原子能 用于醫(yī)療，則造福人類 用于戰(zhàn)爭(zhēng)，則毀滅人類,熟悉嗎？,日本大地震致核泄漏,福島核電站放射性釋放后只有極少數(shù)氣溶膠或微小顆?？梢赃M(jìn)入大氣，產(chǎn)生的碘-131和銫-137 放射性銫是核爆炸和反應(yīng)堆運(yùn)行產(chǎn)生的主要裂變產(chǎn)物。銫-137（半衰期30年）進(jìn)入人體后易被吸收，主要滯留在全身軟組織、尤其是肌肉中。較大量放

2、射性銫攝入體內(nèi)后可引起急、慢性損傷,日本大地震致核泄漏,福島核電站放射性釋放后只有極少數(shù)氣溶膠或微小顆粒可以進(jìn)入大氣，產(chǎn)生的碘-131和銫-137 碘-131（半衰期8天），通過(guò)氣道呼吸或消化道進(jìn)入人體，易被吸收，主要滯留在甲狀腺，可致癌變,日本大地震致核泄漏,钚 -目前被應(yīng)用于核武器和核反應(yīng)堆。钚一旦侵入人體，就會(huì)潛伏在人體肺部、骨骼等組織細(xì)胞中，破壞細(xì)胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。 钚最穩(wěn)定的同位素是钚244，半衰期約為8000萬(wàn)年，但它最重要的同位素是钚239，半衰期達(dá)到2.41萬(wàn)年。這次日本方面在土壤中檢測(cè)出的是钚238、钚239和钚240,核輻射,對(duì)日常工作中不接觸輻射性工作的人來(lái)說(shuō)，

3、每年正常的天然輻射(主要是因?yàn)榭諝庵械碾陛椛?為1000-2000Sv一次小于100Sv的輻射，對(duì)人體無(wú)影響一次10002000Sv，可能會(huì)引發(fā)輕度急性放射病，能夠治愈 福島核電站1015Sv /小時(shí)輻射，相當(dāng)于一個(gè)人接受10次X光檢查 日常生活中，我們坐10小時(shí)飛機(jī)，相當(dāng)于接受30Sv輻射 與放射相關(guān)的工作人員，一年最高輻射量為50000Sv 一次性遭受4000 mSv會(huì)致死 1 Sv=1000 mSv1000000Sv 注：Sv，用來(lái)衡量輻射對(duì)生物組織的傷害，每千克人體組織吸收1焦耳為1 Sv,突發(fā)事件如何防護(hù),一、體外照射的防護(hù)原則 1、盡可能縮短被照射時(shí)間； 2、盡可能遠(yuǎn)離放射源； 3

4、、注意屏蔽，利用鉛板、鋼板或墻壁擋住或降低照射強(qiáng)度 二、體內(nèi)照射的防護(hù)原則 避免食入、減少吸收、增加排泄、避免在污染地區(qū)逗留,福島核輻射為何要吃碘？,服用碘片防輻射的機(jī)理： 如果身體已經(jīng)有了足夠的碘，就不會(huì)再?gòu)拇髿庵形崭嗟牡狻５馄屔眢w吸收滿非放射性碘元素，就能避免對(duì)放射性碘同位素的吸收。 但是，碘片的服用需要在相關(guān)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行，隨意服用可能導(dǎo)致碘超標(biāo)，造成甲狀腺腫大等疾病。 而含碘量較低的藥物，對(duì)防輻射并無(wú)作用。 涂碘酒防輻射的做法是無(wú)稽之談，碘必須內(nèi)服才能在甲狀腺中富集，否則毫無(wú)作用。而碘酒作為外用藥，不能內(nèi)服。,核物理基礎(chǔ)的重點(diǎn)內(nèi)容,核衰變規(guī)律 概念 在核醫(yī)學(xué)的意義 射線對(duì)物質(zhì)的

5、作用 概念 在核醫(yī)學(xué)的意義,atomic nucleus,原子核能級(jí),因核子不斷運(yùn)動(dòng)而具有一定的能量 能級(jí) 分為基態(tài)和激發(fā)態(tài) 1、基態(tài) 原子核處于最低能量狀態(tài) （指在正常狀態(tài)下，電子盡可能處于離核較近、能量較低的軌道上 ），此時(shí)原子所處的狀態(tài)-基態(tài),原子核能級(jí),2、激發(fā)態(tài) 原子核獲得能量時(shí)，躍遷到能量較高的狀態(tài) （在高溫火焰、電火花或電弧作用下，基態(tài)原子中的原子因獲得能量，能躍遷到離核較遠(yuǎn)、能量較高的空軌道上），此時(shí)原子所處的狀態(tài)即為激發(fā)態(tài) 激發(fā)態(tài)為不穩(wěn)定狀態(tài) 能態(tài)或核結(jié)構(gòu)改變，激發(fā)態(tài)（不穩(wěn)定）基態(tài),具有相同的質(zhì)子數(shù)的一類原子 具有相同的原子序數(shù) 具有相同的化學(xué)性質(zhì) 組成物質(zhì)的基本單位,元素（

6、element）,質(zhì)子數(shù)相同 中子數(shù)相同 質(zhì)量數(shù)相同 處于同一能量狀態(tài)的原子 化學(xué)性質(zhì)相同 同一元素可包括若干種核素,核素（nuclide）,質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的核素互稱為同位素 元素周期表上占據(jù)相同的位置,同位素（isotope）,X：元素符號(hào) Z：原子序數(shù) 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) A：原子核的質(zhì)量數(shù) 即核內(nèi)的核子數(shù) N：核內(nèi)中子數(shù),原子核的表示方法,如果核素處于激發(fā)狀態(tài)，在右上角加m,X：元素符號(hào) Z：原子序數(shù) 核內(nèi)質(zhì)子數(shù) A：原子核的質(zhì)量數(shù) 即核內(nèi)的核子數(shù) N：核內(nèi)中子數(shù),質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相同 處于不同核能狀態(tài)的核素互稱為同質(zhì)異能素 基態(tài)的原子和激發(fā)態(tài)的原子互為同質(zhì)異能素,同質(zhì)異能素（isomer

7、）,原子核穩(wěn)定性的力的來(lái)源,質(zhì)量虧損 原子核的質(zhì)量小于其所有核子質(zhì)量的總和 虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為原子核的結(jié)合能 核力 核子之間很強(qiáng)的作用力 與電荷無(wú)關(guān) 短程（10-5m內(nèi)表現(xiàn)）,原子核的穩(wěn)定性、放射性核素,原子核的穩(wěn)定性決定于 核子之間的核力產(chǎn)生的穩(wěn)定效應(yīng) 質(zhì)子之間的靜電排斥不穩(wěn)定效應(yīng) 原子核不穩(wěn)定的原因 核子數(shù)目過(guò)多或過(guò)少者不穩(wěn)定 質(zhì)子、中子比例合適者穩(wěn)定 質(zhì)子、中子數(shù)目均為偶數(shù)者較均為奇數(shù)者穩(wěn)定,穩(wěn)定核素 不會(huì)自發(fā)衰變的核素 15N 13C 放射性核素 原子核不穩(wěn)定 需要通過(guò)核內(nèi)結(jié)構(gòu)或能級(jí)調(diào)整才能趨于穩(wěn)定的核素 2000多種核素 穩(wěn)定性核素僅300種左右 其余均為放射性核素,核衰變（nucle

8、ar decay）,核衰變概念 放射性核素由于核內(nèi)結(jié)構(gòu)或能級(jí)調(diào)整 自發(fā)地釋放出一種或一種以上的射線 并轉(zhuǎn)化為另一種核素的過(guò)程 5種核衰變方式 衰變 - 衰變 + 衰變 衰變 電子俘獲,衰變,概念 釋放出射線的衰變方式 射線由粒子組成 粒子帶兩個(gè)單位正電荷，質(zhì)量數(shù)為4 衰變反應(yīng)式的表示：,母核,子核,粒子,8鋰原子核的 衰變成8鈹,衰變 釋放粒子的衰變方式,-衰變,概念 釋放出- 射線的衰變方式 - 射線由- 粒子組成 - 粒子實(shí)質(zhì)上是負(fù)電子 帶一個(gè)單位的負(fù)電荷 衰變反應(yīng)式的表示：,- 粒子,反中微子,-衰變后，質(zhì)子增加1，質(zhì)量數(shù)不變 子體較母體在元素周期表中右移1位,+衰變,概念 釋放出+射線

9、的衰變方式 +射線由+粒子組成 +粒子實(shí)質(zhì)上是正電子 帶一個(gè)單位的正電荷 衰變反應(yīng)式的表示,+ 粒子,中微子,+衰變后，質(zhì)子數(shù)減少1，質(zhì)量數(shù)不變子體較母體在元素周期表中左移1位,衰變,概念 核素由激發(fā)態(tài)向基態(tài)或由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí) 釋放出射線的衰變方式 射線由光子組成，又稱光子 不帶電荷，質(zhì)量數(shù)為0 衰變反應(yīng)式的表示,光子,99Tcm 99Tc,鎳,電子俘獲（electron capture）,概念 核素衰變時(shí)由原子核從核外俘獲一個(gè)軌道電子 電子俘獲也發(fā)生在貧中子核素，由于核內(nèi)中子相對(duì)不足而從核外內(nèi)層的電子軌道上俘獲一個(gè)電子，使其核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子 衰變反應(yīng)式的表示,中微子,201Tl,

10、EC結(jié)果 質(zhì)子少1 質(zhì)量數(shù)不變 在元素周期表中向左移動(dòng)一個(gè)位置 多余的能量（核外內(nèi)層軌道缺少了電子，外層軌道電子填充到內(nèi)層軌道上，外層電子比內(nèi)層電子能量大） 釋放特征X射線 釋出俄歇電子 多余能量遞給更外層的軌道電子，使之脫離軌道釋出,核衰變的基本定律,放射性物質(zhì)按指數(shù)規(guī)律減少 放射性核素的衰變不是同時(shí)的 單位時(shí)間內(nèi)衰變數(shù)是個(gè)常數(shù) 放射性衰變規(guī)律表示式,N0為初始時(shí)放射性原子數(shù) N為經(jīng)過(guò)t時(shí)間后的放射性原子數(shù) 為衰變常數(shù),A0為初始時(shí)間的放射性活度(radioactivity) A為經(jīng)過(guò)t時(shí)間的放射性活度。 為衰變常數(shù),核衰變的相關(guān)概念,衰變常數(shù) 物理半衰期 生物半排期 有效半減期 放射性活度

11、,衰變常數(shù)（）（decay constant）,概念 每一種放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)衰變的百分?jǐn)?shù) 是反映放射性核素衰變速度的物理量 是放射性核素的一個(gè)重要特征參數(shù) 衰變常數(shù)越大，放射性核素衰變速度越大 單位：h-1, min-1, s-1,物理半衰期（T1/2）（physical half life ）,概念 放射性核素減少一半所需要的時(shí)間 是放射性核素的一個(gè)重要特征參數(shù) 物理半衰期越短表明放射性核素衰變?cè)娇?單位：h, min, s,生物半排期（Tb）（biological half life）,指生物體內(nèi)的放射性核素經(jīng)各種途徑從體內(nèi)排出一半所需要的時(shí)間 單位：h, min, s,有效半減期（

12、Teff）（effective half life）,指生物體內(nèi)的放射性核素 由于從體內(nèi)排出和物理衰變兩個(gè)因素作用 減少至原有放射性活度的一半所需的時(shí)間 有效半減期與物理半衰期及生物半排期的關(guān)系 Teff = T1/2 Tb/( T1/2 + Tb) 單位：h, min, s,放射性活度（radioactivity）,概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)原子核的衰變數(shù)量 核醫(yī)學(xué)中常用的反映放射性強(qiáng)弱的物理量 國(guó)際制單位：Bq （貝克） 1Bq = 1次衰變/秒 KBq（103 Bq） MBq（106Bq） GBq（109 Bq） 舊專用單位：Ci（居里） 1Ci=3.7 1010 Bq mCi（10 -3 Ci）

13、 Ci （10 -6Ci）,放射性活度與質(zhì)量的關(guān)系,放射性活度具有可測(cè)性 通過(guò)放射性活度可以求得樣品的摩爾數(shù)與質(zhì)量 放射性活度測(cè)量靈敏度顯著高于任何分析手段 放射性活度測(cè)量到10-18g 熒光分析10-12g、光譜分析10-10g、微量化學(xué)分析10-9g,射線與物質(zhì)相互作用的基本規(guī)律 是進(jìn)行射線探測(cè)、射線診斷和射線治療的基礎(chǔ) 帶電粒子與物質(zhì)的相互作用 電離與激發(fā) 散射作用 湮沒(méi)輻射 吸收作用 射線與物質(zhì)的相互作用 光電效應(yīng) 康普頓效應(yīng) 電子對(duì)生成,射線與物質(zhì)的相互作用,電離 形成帶負(fù)電荷的自由電子 當(dāng)帶電粒子（、粒子）通過(guò)物質(zhì)時(shí)，和物質(zhì)原子的核外電子發(fā)生靜電作用，使電子脫離原子軌道，形成一個(gè)帶

14、負(fù)電荷的自由電子 形成一離子對(duì) 失去核外電子的原子帶有正電荷與自由電子形成離子對(duì),電離與激發(fā),激發(fā) 如果核外電子獲得的能量不足以使其形成自由電子 只能由能量較低的軌道躍遷至能量較高的軌道 使整個(gè)原子處于能量較高的激發(fā)態(tài),電離與激發(fā),Emission of a gamma quantum (gamma radiation, y-radiation) from an excited atomic nucleus 從激發(fā)狀態(tài)原子核釋放伽瑪射線,概念 單位路徑上形成離子對(duì)的數(shù)目 電離密度表示帶電粒子電離能力的大小 下述情況下電離密度大 帶電粒子電量大 帶電粒子速度慢 物質(zhì)密度大 舉例 粒子 -粒子 電

15、量2倍 速度慢于 電離密度 大于 對(duì)機(jī)體損傷重于,電離密度,概念 帶電粒子與物質(zhì)的原子核碰撞而改變運(yùn)動(dòng)方向和能量的過(guò)程 彈性散射：僅運(yùn)動(dòng)方向改變而能量不變者 軔致輻射：帶電粒子受到原子核電場(chǎng)的作用，運(yùn)動(dòng)方向和速度均發(fā)生變化，能量減低，多余的能量以X線的形式輻射出來(lái),散射,非彈性散射光子丟失能量，以X線形式輻射出來(lái)，形成軔致輻射光子 彈性散射光子 通常比非彈性散射光子射出角度變化大,散射對(duì)測(cè)量和防護(hù)的影響,粒子種類對(duì)散射的影響 粒子質(zhì)量大散射不明顯 -粒子質(zhì)量小散射明顯 韌致輻射釋放的能量與 介質(zhì)的原子序數(shù)的平方成正比 帶電粒子的質(zhì)量成反比 隨帶電粒子的能量增大而增大,散射對(duì)測(cè)量和防護(hù)的影響,放

16、射防護(hù)不同考慮 粒子 質(zhì)量大，能量低 韌致輻射作用非常小，可以忽略不計(jì) -粒子 韌致輻射在空氣和水中非常小 但在原子序數(shù)較大介質(zhì)中的韌致輻射明顯 屏蔽-射線應(yīng)使用原子序數(shù)較小的物質(zhì)，例如塑料、有機(jī)玻璃、鋁,概念 +衰變產(chǎn)生的正電子有一定的動(dòng)能，在介質(zhì)中運(yùn)行一定距離，能量耗盡時(shí)和物質(zhì)中的自由電子結(jié)合，轉(zhuǎn)化為兩個(gè)方向相反、能量各為511keV的光子而自身消失 PET成像基礎(chǔ) 探測(cè)湮沒(méi)輻射產(chǎn)生的兩個(gè)方向相反的光子,湮沒(méi)輻射,正電子發(fā)射和湮滅輻射,吸收 帶電粒子通過(guò)物質(zhì)時(shí)，與物質(zhì)相互作用，能量不斷損失，當(dāng)射線能量耗盡后，帶電粒子就停留在物質(zhì)中，射線則不再存在 射程 射線被吸收前在物質(zhì)中所行經(jīng)的路程 影

17、響射線射程的因素 射線比射線射程長(zhǎng) 射線能量越高射程越長(zhǎng) 介質(zhì)密度越大射程越短，對(duì)射線的吸收作用越強(qiáng),吸收作用,射線與物質(zhì)的相互作用,光子不帶電，必須與物質(zhì)原子的電子碰撞才發(fā)生電離 光子電離機(jī)制 光電效應(yīng) 康普頓效應(yīng) 電子對(duì)生成,概念 光子與物質(zhì)原子軌道（主要是內(nèi)層軌道）電子碰撞，把能量全部交給軌道電子，使之脫離原子，光子消失的作用過(guò)程 光電子 脫離原子軌道的電子 光電效應(yīng)后釋放X射線或俄歇電子 原子內(nèi)層軌道形成空軌道，外層軌道電子很快填充到空軌道，釋放出X射線或俄歇電子 原有光子消失,光電效應(yīng),光電效應(yīng),光電效應(yīng)發(fā)生幾率,隨原子序數(shù)的增高明顯增大 低原子序數(shù)的介質(zhì)，水、生物組織中幾乎不發(fā)生光

18、電效應(yīng) 射線探測(cè)儀器的基本原理 在高原子序數(shù)的介質(zhì)，碘化鈉晶體、鉛中發(fā)生率高 射線探測(cè)儀器、像機(jī)、SPECT 與入射光子的能量有關(guān),概念 能量較高的光子與原子的核外電子碰撞，將一部分能量傳遞給電子，使之脫離原子軌道成為自由電子，光子本身能量降低，運(yùn)行方向發(fā)生改變，稱為康普頓效應(yīng) 釋放出的電子稱作康普頓電子 經(jīng)散射后的光子稱為康普頓散射光子 康普頓效應(yīng)的發(fā)生幾率 當(dāng)光子能量為5001000keV時(shí)，康普頓效應(yīng)較明顯 介質(zhì)的密度越高，康普頓效應(yīng)越明顯,康普頓效應(yīng),Compton effect,康普頓效應(yīng)對(duì)探測(cè)的不利影響及改進(jìn)方法,康普頓效應(yīng)改變射線方向 定位錯(cuò)誤、影像模糊 康普頓效應(yīng)后射線能量降低

19、 通過(guò)調(diào)節(jié)能量窗大小去除大部分康普頓散射光子，改善探測(cè)效率,概念 當(dāng)光子能量1022keV時(shí)，其中1022keV的能量可能在物質(zhì)原子核電場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)化為一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子 余下的能量變成電子對(duì)的動(dòng)能 正電子在與物質(zhì)中的原子碰撞后逐漸失去動(dòng)能，最終發(fā)生湮滅輻射 電子對(duì)生成條件 必須條件 光子能量1022keV 有介質(zhì)的原子核參加 發(fā)生概率大約與原子序數(shù)的平方成正比,電子對(duì)生成,電子對(duì)效應(yīng)（electric pair effect）,射線的減弱、吸收 射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，由于光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)生成而損失能量，并逐漸被物質(zhì)吸收 射線穿透力的單位 一定物質(zhì)的半值厚度：光子活度減半所需該物質(zhì)的

20、厚度 半值厚度的因素 入射光子能量越低，介質(zhì)密度越大, 半值厚度越小,射線穿經(jīng)物質(zhì)時(shí)被減弱或吸收放射防護(hù)的基礎(chǔ),輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)（了解）,輻射劑量測(cè)定最終目的： 規(guī)避不合理輻射 度量輻射量 度量可能導(dǎo)致的生物學(xué)效應(yīng),吸收劑量 劑量當(dāng)量 照射量,核醫(yī)學(xué)常用的電離輻射量,照射量概念 直接度量光子或X射線對(duì)空氣電離能力的輻射場(chǎng)強(qiáng)度的物理量 含義 光子或X射線在質(zhì)量為dm的空氣中釋放的全部正負(fù)電子，完全被空氣所阻止是形成的同種符號(hào)粒子的總電荷絕對(duì)值dQ，與空氣質(zhì)量之比 X=dQ/dm,照射量（Exposure, X),計(jì)算吸收劑量的理由 同一射線且同等照射量下，吸收電離輻射能可不同 不同的物質(zhì)密度 不同

21、的質(zhì)量電子轉(zhuǎn)換系數(shù) 吸收劑量概念 表示單位質(zhì)量被照射物質(zhì)，吸收電離輻射能量大小的物理量 含義 電離輻射授予單位質(zhì)量物質(zhì)的平均能量d與該單位物質(zhì)的質(zhì)量dm之比 D= d/dm,吸收劑量(Absorbed dose, D),計(jì)算劑量當(dāng)量的理由 相同吸收劑量下、不同射線種類、能量 產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)不同 劑量當(dāng)量的概念 在吸收當(dāng)量的基礎(chǔ)上，考慮到生物效應(yīng)的不同，而設(shè)計(jì)的一種電離輻射量 直接反映各種射線被吸收后引起的生物學(xué)效應(yīng)的強(qiáng)弱的電離輻射量,當(dāng)量劑量 (Equivalent dose，H),有效劑量（Effective dose),計(jì)算有效劑量的理由 生物體收到的內(nèi)照射是非均勻性的 不能用當(dāng)量劑量，

22、而必須用有效劑量來(lái)評(píng)價(jià)組織、器官受害危害 有效劑量概念 是對(duì)非均勻性照射情況下，發(fā)生隨機(jī)效應(yīng)（輻射致癌、遺傳效應(yīng)）幾率的評(píng)價(jià) 含義 在全身受到非均勻性照射的情況下，受照組織或器官的有效劑量與相應(yīng)的組織權(quán)重因子的乘積的總和,有效劑量,組織權(quán)重表示受照射組織或器官的相對(duì)危險(xiǎn)度 全身為1的情況下 性腺0.2 乳腺0.05 甲狀腺0.05 紅骨髓0.12 肺0.12,電離輻射生物效應(yīng)與放射防護(hù),人類受到的電離輻射,天然本底照射 宇宙線、環(huán)境線、體內(nèi)放射性核素、氡及子體 人工照射 醫(yī)療照射利大于弊 非醫(yī)療照射需要嚴(yán)密防護(hù)、防范 核試驗(yàn) 核動(dòng)力 核事故 職業(yè)照射 全世界人均人工照射源中，醫(yī)療照射份額最大,

23、年個(gè)人輻射照射,電離輻射的生物效應(yīng),電離輻射生物效應(yīng)在人體內(nèi)的發(fā)展過(guò)程 物理階段 物理-化學(xué)階段 化學(xué)階段 生物階段 電離輻射對(duì)人類的有害效應(yīng),不同人體組織、細(xì)胞區(qū)輻射敏感性,高度敏感性 組織 淋巴組織、胸腺、骨髓 細(xì)胞 淋巴細(xì)胞、胸腺細(xì)胞、原始紅細(xì)胞、原始粒細(xì)胞、幼稚粒細(xì)胞和巨核細(xì)胞 中度敏感性 組織 性腺、胃腸上皮、皮膚和眼 細(xì)胞 生殖細(xì)胞、小腸隱窩上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、皮脂腺細(xì)胞、汗腺細(xì)胞和角膜晶體細(xì)胞 低度敏感性 組織 骨骼、肌肉、結(jié)締組織 細(xì)胞 軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、結(jié)締組織細(xì)胞,電離輻射對(duì)人類的有害效應(yīng),電離輻射生物效應(yīng)分類 電離輻射生物效應(yīng)的影響因素,1896年法國(guó)物理學(xué)家貝克勒耳

24、發(fā)現(xiàn)鈾鹽的放射性 標(biāo)志著原子核物理學(xué)的開(kāi)端，因此，他和居里夫 婦共同獲1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 由于當(dāng)時(shí)人類不認(rèn)識(shí)放射性輻射的危害，也沒(méi)有 采取任何防護(hù)措施，因此，他受到長(zhǎng)期、嚴(yán)重的 放射性傷害，成為第一位被放射性物質(zhì)奪去生命 的科學(xué)家,切爾諾貝利核泄漏的危害,1986年4月26日，位于烏克蘭的原蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站4號(hào)反應(yīng)堆發(fā)生爆炸，造成30人當(dāng)場(chǎng)死亡，8噸多強(qiáng)輻射物泄漏。 20多年后的各種危害,切爾諾貝利核泄漏的危害,切爾諾貝利核泄漏的危害,切爾諾貝利核泄漏的危害,切爾諾貝利核泄漏的危害,切爾諾貝利核泄漏,電離輻射生物效應(yīng)分類,軀體效應(yīng)與遺傳效應(yīng) 體細(xì)胞受損軀體效應(yīng)（全身效應(yīng)、局部效應(yīng)）

25、性腺受損遺傳效應(yīng) 近期效應(yīng)與遠(yuǎn)期效應(yīng) 近期效應(yīng) 急性效應(yīng)：急性放射病、急性皮膚損傷 慢性效應(yīng)：慢性放射病、慢性皮膚損傷 遠(yuǎn)期效應(yīng)（幾幾十年后）：白血病、輻射致癌、輻射致白內(nèi)障、輻射致遺傳效應(yīng) 隨機(jī)效應(yīng)和必然性效應(yīng) 隨機(jī)效應(yīng)：癌癥以外的軀體效應(yīng) 發(fā)生幾率與受照射劑量正相關(guān)、且存在閾值（見(jiàn)P37） 必然性效應(yīng)：癌癥、遺傳效應(yīng),電離輻射生物效應(yīng)的影響因素,與電離有關(guān)的因素 高線能量傳遞 -粒子、中子產(chǎn)生的反沖核和質(zhì)子、重離子 低線能量傳遞 X線、線、電子 與受照機(jī)體有關(guān)的因素 生物種系敏感性 個(gè)體敏感性 年齡、性別、遺傳、生理狀態(tài)、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài) 胚胎發(fā)育不同階段敏感性不同 與環(huán)境有關(guān)的因素 溫度效應(yīng)、氧

26、效應(yīng)、防護(hù)效應(yīng)、增敏效應(yīng),放射防護(hù)的生物學(xué)依據(jù),電離輻射的必然性效應(yīng)的發(fā)生需要一定的劑量 在防護(hù)工作中，控制必然性效應(yīng)的發(fā)生是有效的 對(duì)低劑量電離輻射的三種觀點(diǎn) 低劑量有益 低劑量刺激生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、強(qiáng)壯 有害有閾 高于閾值以上的照射才出現(xiàn)有實(shí)際意義的損害 線性有害無(wú)閾 損害無(wú)閾，其嚴(yán)重度與劑量呈正相關(guān) 防護(hù)措施的依據(jù),專用放射性計(jì)量?jī)x器 用于測(cè)量放射性藥物或試劑所含放射性活度 是國(guó)家規(guī)定的核醫(yī)學(xué)科唯一強(qiáng)制檢定的計(jì)量工具,活度計(jì),電離輻射的防護(hù),目的 適宜防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 不過(guò)分限制操作 有益實(shí)踐 名詞解釋 實(shí)踐（practice) 可以通過(guò)采用新的源或改變既有源的用途，使人類受到照射增加或受照射人

27、數(shù)增加的人類活動(dòng) 干預(yù)（intervention） 可以通過(guò)移開(kāi)既有的源，改變其用途或減少受照射人數(shù)而使搜到照射減少的人類活動(dòng),電離輻射的防護(hù),電離輻射的危害評(píng)價(jià) 不可接受 任何情況下都沒(méi)有理由全部接受 可耐受 雖不情愿，但可以合理接受 可接受 不作進(jìn)一步改善也可以接受,表面污染監(jiān)測(cè)儀 用于對(duì)工作人員體表、衣物表面和工作場(chǎng)所 有無(wú)放射性沾染和沾染多少的檢測(cè) 劑量監(jiān)測(cè)儀 測(cè)量工作場(chǎng)所的照射劑量 測(cè)量放射性工作人員的吸收劑量,污染、劑量監(jiān)測(cè)儀,放射防護(hù)體系基本原則 ,實(shí)踐正當(dāng)性 實(shí)踐給個(gè)人、社會(huì)帶來(lái)的利益大于代價(jià)，抵償造成的危害 防護(hù)最優(yōu)化 實(shí)踐的正當(dāng)性一旦被承認(rèn)并采納，在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)因素基礎(chǔ)上，受

28、照射可能性最低化 個(gè)人劑量和危險(xiǎn)限值 上兩項(xiàng)完成情況下，已極少需要個(gè)人劑量限值 如果有，保護(hù)個(gè)人，不受不合理?yè)p害,輻射防護(hù)劑量限值,基于國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)文件 International Commission on Radiological Protection ICRP 60號(hào)出版物 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn) 遵守劑量限值情況的確認(rèn) 規(guī)定期限內(nèi) 成年人50年 兒童算至70歲 劑量 內(nèi)外照射引起的劑量總和 同一期間內(nèi)攝入所致的待積劑量,放射防護(hù)措施 ,嚴(yán)格執(zhí)行我國(guó)放射安全防護(hù)法規(guī) 控制外照射的防護(hù)措施 內(nèi)照射的防護(hù)措施 放射性廢物的管理和處置 表面放射性污染的去除 職業(yè)健康監(jiān)

29、護(hù),控制外照射的防護(hù)措施 ,時(shí)間防護(hù) 減少受照射時(shí)間 距離防護(hù) 受照射劑量和距離的平方呈反比 屏蔽防護(hù),不同射線種類 穿透深度,內(nèi)照射防護(hù)措施,開(kāi)放性放射性工作場(chǎng)所 按放射性核素用量、毒性和操作放射分類、分級(jí)設(shè)計(jì)場(chǎng)所 要求 盡量減少外照射 加強(qiáng)個(gè)人防護(hù) 防護(hù)用品、規(guī)章制度,注射車,鉛桶,鉛罐,內(nèi)照射防護(hù)措施,放射性廢棄物的管理和處置 固體 短半衰期放置10個(gè)T1/2后永久存放 長(zhǎng)半衰期指定地點(diǎn)永久存放 液體 水溶液、與水能混合 放射性濃集按固體處理 不溶于水的有機(jī)劑按固體處理 氣體 排放不超過(guò)相應(yīng)地區(qū)空氣中的限制濃度 低濃度稀釋排入高空 高濃度過(guò)濾、吸附、液體凈化,通風(fēng)櫥,內(nèi)照射防護(hù)措施,表面

30、放射性污染的去除 原則 及早清除 正確方法 防止擴(kuò)大 除后監(jiān)測(cè) 去污方法 物理去污法 表面去污：沖洗、擦洗、刷洗 小器皿去污：超聲波去污 化學(xué)去污法 酸性去污、堿性去污、絡(luò)合劑去污等,醫(yī)療照射的防護(hù),醫(yī)療照射的范圍 病人 醫(yī)學(xué)診斷 治療 幫助病人的人 知情并愿意 幫助病人 非職業(yè)照射 其它照射不包括在內(nèi) 工作人員職業(yè)照射 診治別人時(shí)產(chǎn)生的散射,醫(yī)療照射的現(xiàn)狀及未來(lái) 使用不當(dāng)造成問(wèn)題引起重視 癌癥、良性損傷 隨著老齡化，醫(yī)療目的照射增加50100% 診斷：CT、DSA、SPECT、PET/CT 治療：刀、X刀、近距離放療機(jī) 醫(yī)用加速器 非輻射影像設(shè)備部分替代輻射診斷上升趨勢(shì),醫(yī)療照射的防護(hù),醫(yī)療照射的防護(hù),醫(yī)療照射的防護(hù)體系 醫(yī)療照射實(shí)踐的正當(dāng)性 接受診治者得到大部