高等電離輻射防護教程夏益華1第一章緒論

1、理學(xué)院 張慧娟課程介紹課程介紹相關(guān)學(xué)科核物理、核化學(xué)、核工程、輻射探測、輻射屏蔽等。在核物理基礎(chǔ)上側(cè)重于輻射防護部分。又稱保健物理、輻射安全、放射衛(wèi)生，與核安全、反核恐緊密相連。研究如何保護人類環(huán)境免受輻射照射的有害效應(yīng)，又不過多限制可能與照射相關(guān)的有益于人類的事業(yè)和活動的學(xué)科。課堂基本要求課堂基本要求執(zhí)行課堂起立課堂起立制度課堂上請不要吃早飯、不要遲到不要吃早飯、不要遲到早退早退上課時請讓手機休息2小時，準備紙筆歡迎課間或課后交流TelMail：你所了解的輻射？最受關(guān)注的輻射核輻射醫(yī)療照射（x射線檢查）Co-60輻照食品一次性醫(yī)療用品（注射器等）影響最大的核輻射事故

2、廣島長崎原子彈爆炸（1945年）切爾諾貝利核電站事故（1986年）日本福島核電站核泄漏（2011年）公眾對輻射的態(tài)度公眾對輻射的態(tài)度談“核”色變一知半解人云亦云日本福島核電站事故Shoppers mob a supermarket for salt purchase in Lanzhou in northwest Chinas Gansu province Thursday, March 17, 2011 防核輻射最有效的方法是每天服用一片碘片(碘化鉀片)，因為每片碘片中含有100毫克的碘。根據(jù)衛(wèi)生部的規(guī)定每公斤食用鹽中碘含量僅為20-30毫克。人體每日攝取的鹽最好不超過6克。課程基本內(nèi)容課程

3、基本內(nèi)容輻射防護概論非電離輻射及其防護原子核及放射性電離輻射與物質(zhì)的相互作用電離輻射防護領(lǐng)域中常用的量和單位電離輻射的生物效應(yīng)天然輻射源與人類活動引起的其照射的升高輻射防護體系與基本安全標準外照射劑量的計算及其防護中子劑量計算及防護參考書目參考書目輻射防護基礎(chǔ)，李星洪，人民出版社1982年版核輻射物理基礎(chǔ)，樊明武、張春粦，暨南大學(xué)出版社高等電離輻射防護教程高等電離輻射防護教程夏益華，哈爾濱工程大學(xué)出版社考核方式考核方式平時成績30%課堂點名隨堂練習(xí)課堂表現(xiàn)期末考試卷面成績70%輻射防護概論輻射防護概論輻射的概念和分類輻射的來源輻射防護的發(fā)展輻射（Radiation）輻射指的是能量以電磁波或粒子

4、（如粒子、粒子等）的形式向外擴散。自然界中的一切物體，只要溫度在絕對溫度零度以上，都以電磁波和粒子的形式時刻不停地向外傳送熱量，這種傳送能量的方式被稱為輻射。物體通過輻射所放出的能量，稱為輻射能。輻射的分類電離輻射電離輻射非電離輻射非電離輻射電離輻射凡是與物質(zhì)直接或間接作用時能使物質(zhì)電離的一切輻射，稱為電離輻射。電離？離子對？原子核外電子獲得一定能量后脫離原子核的束縛逸出，成為自由電子，剩下的原子就成了正離子，這是電離的過程。非電離輻射輻射能量小于12eV的電磁輻射不足以引起生物體電離的輻射如紫外線、可見光、紅外線、射頻、激光等非電離輻射備受全世界關(guān)注非電離輻射的防護能量以電磁波或粒子的形式從

5、原子或原子核內(nèi)發(fā)射出來原子核與放射性電離輻射與非電離輻射非電離輻射長波低頻低能量電離輻射短波高頻高能量電離輻射分類第二章 電離輻射與物質(zhì)的相互作用電離輻射的來源Where does radiation come from?A large contribution of the radiation on earth is from the sun (solar) or from radioactive isotopes of the elements (terrestrial).Radiation is going through you at this very moment!天然電離輻射人工

6、電離輻射由人為原因增加的電離輻射照射核燃料循環(huán)（鈾礦開采冶煉/核反應(yīng)堆及開采)醫(yī)學(xué)應(yīng)用(放射科/核醫(yī)學(xué)/放射治療)工農(nóng)業(yè)應(yīng)用(焊接與接點的射線照相/提包與包裹的安全檢查/容器內(nèi)容物的高度測量/醫(yī)療用品的滅菌/紙張靜電消除/育種/蔬菜保鮮)天然源（氡/煤礦/金屬礦/地上建筑物/宇宙射線/民航空勤人員）第五章 天然輻射源及人類活動引起其照射的升高各類電離輻射比例醫(yī)療照射放射診斷X射線/CT檢查以診斷體內(nèi)的疾病及損傷放射治療射線束照射身體患病部分核素治療服用放射性核素醫(yī)療照射最大的人工電離輻射照射來源第三章 電離輻射防護領(lǐng)域中常用的量電離輻射的特點具有一定的穿透力視覺、嗅覺、聽覺不能感知可使被照射物

7、質(zhì)發(fā)生電離或激發(fā)具有長期慢性效應(yīng)第四章 電離輻射的生物效應(yīng)電離輻射防護的發(fā)展放射性的發(fā)展（1895年）輻射防護體系的形成（1915年開始關(guān)注）放射性發(fā)展簡史1895年末德國物理學(xué)家用Crookes管研究高壓放電現(xiàn)象時注意到, 當陰極電子束流轟擊玻璃管壁時, 觀察到了熒光以及X射線。 In 1895, W. Roentgens discovery of x-rays in this laboratory revolutionized science and medicine 倫琴夫人的手倫琴夫人的手n18951895年，法國科學(xué)家年，法國科學(xué)家BecquerelBecquerel將幾十將幾十種礦

8、物樣本在陽光下曝曬后用黑紙包種礦物樣本在陽光下曝曬后用黑紙包上，發(fā)現(xiàn)只有一種鈾礦物上，發(fā)現(xiàn)只有一種鈾礦物硫酸鈾酰硫酸鈾酰鉀復(fù)鹽鉀復(fù)鹽 K K2 2UOUO2 2(SO(SO4 4) )2 2 2H2H2 2O, O, 能使底片能使底片感光，認為是感光，認為是X X射線所為。射線所為。n18961896年年2 2月，他無意中將一塊未經(jīng)太陽月，他無意中將一塊未經(jīng)太陽曝曬的鈾礦物放在照相底版上，也發(fā)曝曬的鈾礦物放在照相底版上，也發(fā)現(xiàn)了底片感光現(xiàn)象?，F(xiàn)了底片感光現(xiàn)象。n發(fā)現(xiàn)其它的鈾化合物也能發(fā)出這種射發(fā)現(xiàn)其它的鈾化合物也能發(fā)出這種射線線; ;n到到18961896年年5 5月月BecquerelBec

9、querel又證明了純金屬又證明了純金屬鈾的放射性大于鈾化合物的放射性。鈾的放射性大于鈾化合物的放射性。n發(fā)現(xiàn)除了鈾和鈾的化合物外，發(fā)現(xiàn)除了鈾和鈾的化合物外，釷和釷的化合物也有類似的釷和釷的化合物也有類似的放射現(xiàn)象。放射現(xiàn)象。n鈾和釷發(fā)出射線與其化合物鈾和釷發(fā)出射線與其化合物的組成無關(guān)，放射現(xiàn)象是一的組成無關(guān)，放射現(xiàn)象是一種特有的原子現(xiàn)象；種特有的原子現(xiàn)象；n她在發(fā)現(xiàn)了她在發(fā)現(xiàn)了釙和鐳釙和鐳元素后才元素后才將這一現(xiàn)象稱為將這一現(xiàn)象稱為( (radioactivity)radioactivity)。 Pierre and Marie Curie in their laboratory, wher

10、e radium was discovered. A view of the extraction of radium in the old shed where the first radium was obtained Pierre Curie1/4 of the prizeb.1859d.1906Their joint researches on the radiation phenomenaMarie Curie, 1/4 of the prize （1867 1934）Pierre Curie1/4 of the prize（1859 1906）Antoine Henri Becqu

11、erel 1/2 of the prize（1852-1908）His discovery of spontaneous radioactivity放射性的重要性從倫琴從倫琴獲得第一次諾貝爾物理學(xué)獲得第一次諾貝爾物理學(xué)獎獎 至今，至今， 1/3的諾貝爾物理學(xué)，的諾貝爾物理學(xué)，諾貝爾化學(xué)獎，與放射性，放射諾貝爾化學(xué)獎，與放射性，放射線（粒子）有關(guān)線（粒子）有關(guān)同位素性質(zhì)表同位素性質(zhì)表14193頁頁 BWRBWR PWR Total Total Output PWR Total Total OutputIn operation In operation 28 23 51 44,917MW 28 2

12、3 51 44,917MWUnder construction Under construction 4 0 4 4,663MW 4 0 4 4,663MWIn planning stage In planning stage 2 0 2 2,208MW 2 0 2 2,208MWTotal Total 34 23 57 51,788MW 34 23 57 51,788MW Output scaleOutput scale500MW500MW 1,000MW1,000MW1,000MW1,000MWNovNov 19991999PWRPWRBWRBWR TomariTomariTsurugaT

13、surugaMihamaMihamaOhiOhiTakahamaTakahamaIkataIkataGenkaiGenkaiSendaiSendaiShimaneShimaneHamaokaHamaokaShikaShikaTokai-2Tokai-2Fukushima-1Fukushima-1Fukushima-2Fukushima-2OnagawaOnagawaKashiwazakiKashiwazaki- Kariwa- KariwaMakiMakiHigashidoriHigashidoriTokai: Cessation(March. 1999)Tokai: Cessation(Ma

14、rch. 1999) OhmaOhma達到合理水平達到合理水平核電？核電？相應(yīng)的問題，很多相應(yīng)的問題，很多.放射性發(fā)展簡史認識到放射性衰變規(guī)律（認識到放射性衰變規(guī)律（19031903） 建立了同位素分離方法（建立了同位素分離方法（19131913）發(fā)現(xiàn)中子、發(fā)現(xiàn)中子、 + +（19321932）制造了人工放射性元素（制造了人工放射性元素（19341934）發(fā)現(xiàn)鈾的裂變（發(fā)現(xiàn)鈾的裂變（19391939）第一座反應(yīng)堆第一座反應(yīng)堆CP-1CP-1臨界（臨界（19421942）第一顆原子彈爆炸（第一顆原子彈爆炸（19451945）（1945-8-6/9 日本廣島、長崎）1951：原子能發(fā)電試驗（150

15、kW, EBR-1,美國） 1952：氫彈爆炸成功（美國） ； 1953：蘇聯(lián)1953：美國總統(tǒng)提議原子能和平利用（聯(lián)合國） 1954：5000kW核電站完成（蘇聯(lián)） 1955：核潛艇下水（美國） 1964：中國原子彈爆炸成功 （10月16日） 1967：中國氫彈爆炸成功 （6月14日）輻射防護標準歷史演變1896：X射線在醫(yī)學(xué)中得到應(yīng)用，射線在醫(yī)學(xué)中得到應(yīng)用，輻射損傷（紅斑）隨之出現(xiàn)1913：鐳在醫(yī)學(xué)廣泛應(yīng)用，陰極x射線管發(fā)明，并用于第一次世界大戰(zhàn)（居里夫人白血?。┑聡?倫琴協(xié)會1920：美國英國 x射線機鐳放射防護委員會1925：國際輻射單位與測量委員會（ICRU）1945：廣島長崎原子彈爆炸1950： 國際放射性防護委員會國際放射性防護委員會（ICRP）成立1954：美國馬歇爾群島核試驗，風(fēng)向改變致漁船嚴重污染20世紀60年代核輻射廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域輻射防護標準歷史演變1977 ：ICRP 26號建議書 1979：三哩島事故核電站 1986：切爾諾貝利核電站1990：ICRP 60號報告明確提出了有效劑量、待積劑量、集體劑量等概念及意義，并明確提出了以三項基本原則為基礎(chǔ)的防護體系概念 1999：日本東海核臨界事故（東海村鈾處理廠 ）2004：日本福井核電站事故（4死7傷 ）2007：ICRP 103號報告 2011: 日本福島核泄漏第八章 輻射防護體系