放射防護基礎2015-7-10曹磊

1、放射防護放射防護基礎知識基礎知識（二）核衰變與衰變方式（二）核衰變與衰變方式一種核素自發(fā)地放出射線轉變?yōu)榱硪环N核素自發(fā)地放出射線轉變?yōu)榱硪环N核素的現象稱為核衰變。一種核素的現象稱為核衰變。1 1、衰變衰變發(fā)出發(fā)出粒子，即氦粒子，即氦離子離子2 2、- -衰變衰變發(fā)出發(fā)出- -粒子，即電粒子，即電子子3 3、衰變衰變發(fā)出發(fā)出 光子光子（三）核衰變規(guī)律（三）核衰變規(guī)律 A=dN/dt=-N=N A=dN/dt=-N=No oe e-t-t A=A A=Ao oe e-t-t 式中式中A Ao o代表代表t to o時刻的放射性活度。時刻的放射性活度。放射性活度決定于放射性核素原子放射性活度決定于放

2、射性核素原子核的數目以及衰變常數核的數目以及衰變常數。放射性。放射性活度按指數規(guī)律衰減?；疃劝粗笖狄?guī)律衰減。 物理半衰期物理半衰期T T =0.693/ 標志放射性核素標志放射性核素減減少一半少一半所需時間所需時間 射線與射線與物質的相互作用物質的相互作用帶帶 電電 粒粒 子子 x 、 射 線中 子射射 線線 與與 物物 質質 的的 相相 互互 作作 用用電電 離離 、 激激 發(fā)發(fā) 軔軔 致致 輻輻 射射 碰碰 撞撞 發(fā)發(fā) 熱熱帶 電 粒 子光光 電電 效效 應應 康康 普普 頓頓 - - 吳吳 有有 訓訓 效效 應應 電電 子子 對對 生生 成成x 光 子碰碰撞撞生生熱熱中子 常用輻射量常用

3、輻射量 與單位與單位( (一一) )、放射性活度、放射性活度A A放射性活度簡稱放射性活度簡稱活度活度, ,有有時也稱強度。在實際應用時也稱強度。在實際應用中用來表示放射性的強弱中用來表示放射性的強弱, ,以以A A表示。放射性活度可表示。放射性活度可簡單定義為某核素單位時簡單定義為某核素單位時間內的核衰變數的期望值。間內的核衰變數的期望值。A=dN/dt=-N=NA=dN/dt=-N=No oe e-t-tA=AA=Ao oe e-t-t式中式中A Ao o代表代表t to o時刻的放射時刻的放射性活度。放射性活度決定性活度。放射性活度決定于放射性核素原子核的數于放射性核素原子核的數目以及衰

4、變常數目以及衰變常數。放射。放射性活度按指數規(guī)律衰減。性活度按指數規(guī)律衰減。放射性活度的法定單位是放射性活度的法定單位是1/1/秒秒(1/S(1/S。其專門名稱為貝。其專門名稱為貝可勒爾可勒爾, ,簡稱貝可簡稱貝可(Bq(Bq。lBq=lslBq=ls-l-l活度原常用的單位是居里活度原常用的單位是居里CiCi, ,現己廢除不再使用現己廢除不再使用, ,居里和貝可換算關系是居里和貝可換算關系是: :l l居里居里=3.7=3.7lOlOlOlO貝可貝可lCi=3.7lCi=3.710101010Bq=37GBqBq=37GBq1 1貝可貝可=ls=ls-l-l =2.703 =2.703101

5、0- -1111居里居里(Ci)(Ci)l l貝可放射性活度表示每貝可放射性活度表示每秒有一次核衰變秒有一次核衰變( (三三) )吸收劑量吸收劑量D(D(劑量劑量) )吸收劑量吸收劑量D=dq/dm D=dq/dm 式中式中:D:D是電離輻射給予質量為是電離輻射給予質量為dmdm物質的物質的平均能量。平均能量。吸收劑量的法定單位吸收劑量的法定單位: :焦耳焦耳/ /千千克克(J/kg)(J/kg)專名是戈瑞專名是戈瑞(Gy)(Gy)它與它與廢除的原吸收劑量拉德廢除的原吸收劑量拉德(rad)(rad)之間的關系是之間的關系是: :lGy=l00rad=l J/kg lGy=l00rad=l J/

6、kg lrad=10lrad=10-2-2GyGyD D適用于任何類型的電離輻射及適用于任何類型的電離輻射及任何物質。由于吸收劑量與吸任何物質。由于吸收劑量與吸收介質有關收介質有關, ,故必須明確說明故必須明確說明介介質名稱質名稱。如空氣吸收劑量。如空氣吸收劑量, ,某某某某組織吸收組織吸收劑量等。劑量等。場所檢測的輻射實用量場所檢測的輻射實用量1 1、周圍劑量當量、周圍劑量當量H H* *(d):(d): 輻射場某點輻射場某點r r處的周圍劑量當量處的周圍劑量當量H H* *r,dr,d是與是與r r點處實際輻射場相應的齊向點處實際輻射場相應的齊向擴展場擴展場 在在ICRUICRU球中對著齊

7、向場方向的半球中對著齊向場方向的半徑上深度徑上深度d d處的劑量當量。通常用于強貫處的劑量當量。通常用于強貫穿輻射的監(jiān)測穿輻射的監(jiān)測, ,此時關心的深度此時關心的深度d d取取lOmm,lOmm,在此情況下在此情況下, ,周圍劑量當量就記為周圍劑量當量就記為H H* *(10)(10)。此值可作為儀器所此值可作為儀器所在位置上人體在位置上人體有效劑有效劑量合理的估計值。量合理的估計值。天天 然然 輻輻 射射人 工 輻 射電 離 輻 射宇宇 宙宙 輻輻 射射 地地 球球 輻輻 射射天天 然然 輻輻 射射核核 試試 驗驗核核 能能 生生 產產醫(yī)醫(yī) 療療 照照 射射 其其 他他 人人 工工 輻輻 射

8、射人 工 輻 射軀軀 體體 效效 應應 - - - -出出 現現 在在 受受 照照 者者 本本 人人包包 括括 全全 身身 和和 局局 部部遺遺 傳傳 效效 應應影影 響響 到到 受受 照照 者者 后后 代代按按 對對 象象 分分 類類隨隨 機機 性性 效效 應應 確確 定定 性性 效效 應應按按 發(fā)發(fā) 生生 規(guī)規(guī) 律律 分分 類類 放射防護放射防護的基本原的基本原則則1、放射防護目的、放射防護目的防止防止有害的確定性效應，有害的確定性效應，限制限制隨機性效應的發(fā)生隨機性效應的發(fā)生率并降低到可以接受的率并降低到可以接受的水平。水平。2、放射防護體系（放射、放射防護體系（放射防護三原則）防護三原

9、則） 實踐的實踐的正當性正當性 防護的防護的最優(yōu)化最優(yōu)化 個人劑量限值個人劑量限值 隨機性效應隨機性效應與確定性效應與確定性效應 隨機性效應隨機性效應 輻射效應輻射效應發(fā)生幾率發(fā)生幾率（而（而非其嚴重程度非其嚴重程度）與劑量相）與劑量相關的效應，并認為他不存關的效應，并認為他不存在閾值。在閾值。 如輻射遺傳效應和輻射如輻射遺傳效應和輻射致癌。致癌。 確定性效應確定性效應 輻射效應的輻射效應的嚴重程度嚴重程度與與劑量大小相關的效應，可劑量大小相關的效應，可能存在閾值。能存在閾值。 如急性放射病、放射性如急性放射病、放射性白內障等。白內障等。電離輻射防護與電離輻射防護與輻射源安全基本標輻射源安全基

10、本標準準 GB18871-2002 2003年年4月月1日起實施日起實施 現行現行放射防護標準放射防護標準GB18871-2002 劑量限值劑量限值1 1、放射工作人員、放射工作人員全身有效劑量全身有效劑量20mSv/20mSv/年年( (五年平均五年平均) )全身有效劑量全身有效劑量50mSv/50mSv/年（任何一年）年（任何一年）眼晶體劑量當量眼晶體劑量當量150mSv/150mSv/年年四肢（手和足）或皮膚四肢（手和足）或皮膚500mSv/500mSv/年年劑量限值不是劑量限值不是安全與危險的分界線安全與危險的分界線，而是而是可以接受的上限值可以接受的上限值。（不包括。（不包括醫(yī)療和天

11、然照射）醫(yī)療和天然照射）2 2、16-1816-18歲徒工或學生歲徒工或學生全身有效劑量全身有效劑量6mSv/6mSv/年年眼晶體劑量當量眼晶體劑量當量50mSv/50mSv/年年四肢（手和足）或皮膚四肢（手和足）或皮膚150mSv/150mSv/年年2 2、公眾、公眾全身平均有效劑量全身平均有效劑量1mSv/1mSv/年年特殊情況，滿足上述條件時，特殊情況，滿足上述條件時，某一年全身有效劑量某一年全身有效劑量5mSv/5mSv/年年眼晶體劑量當量眼晶體劑量當量15mSv/15mSv/年年四肢（手和足）或皮膚四肢（手和足）或皮膚 50mSv/50mSv/年年控制區(qū)控制區(qū)在這種區(qū)域內要求或可能要

12、在這種區(qū)域內要求或可能要求采取專門的防護手段和安全求采取專門的防護手段和安全措施，以便：在正常工作條件措施，以便：在正常工作條件下控制正常照射或防止污染擴下控制正常照射或防止污染擴散；防止?jié)撛谡丈浠蛳拗破涑躺?；防止?jié)撛谡丈浠蛳拗破涑潭?。度。監(jiān)督區(qū)監(jiān)督區(qū)通常不需要采取專門通常不需要采取專門防護手段和安全措施但防護手段和安全措施但要不斷檢查其職業(yè)照射要不斷檢查其職業(yè)照射條件的任何區(qū)域條件的任何區(qū)域外照射外照射效應與防護效應與防護一、外照射的定義一、外照射的定義外照射是指電離輻射外照射是指電離輻射源源存在與機體之外存在與機體之外，由其所發(fā)生的射線從由其所發(fā)生的射線從外部外部對機體產生照射對機體產生照

13、射的一種方式。的一種方式。二、外照射的特點二、外照射的特點1 1、時間長、時間長劑量大劑量大2 2、距離近、距離近劑量大劑量大3 3、無屏蔽、無屏蔽劑量大劑量大職業(yè)外照射職業(yè)外照射 的來源的來源密 封 源開 放 源放 射 源X射 線 機加 速 器 等射射線線 裝裝 置置職職業(yè)業(yè) 外外 照照 射射 的的 來來 源源外照射防護外照射防護的基本方法的基本方法1 1、選擇合適的源、選擇合適的源2 2、時間防護、時間防護3 3、距離防護、距離防護4 4、屏蔽防護、屏蔽防護 防護材料防護材料的選擇原則的選擇原則1 1、有效有效所用材料能有效地屏蔽放射線所用材料能有效地屏蔽放射線2 2、經濟經濟在滿足有效的

14、前提下，有合適在滿足有效的前提下，有合適的價格的價格3 3、方便方便施工、安裝和使用者都方便施工、安裝和使用者都方便 常用常用屏蔽材料屏蔽材料 1 1、防、防射線射線比較簡單，比較簡單，一張厚紙即可但要注意對伴一張厚紙即可但要注意對伴生生線的防護線的防護 2 2、防、防射線射線先用輕質先用輕質材料如鋁，外用鐵、鉛等重材料如鋁，外用鐵、鉛等重材料屏蔽軔致輻射材料屏蔽軔致輻射線線 3 3、防、防X X、射線射線 固定式固定式土、磚、混凝土、土、磚、混凝土、鉛、水等鉛、水等 活動式活動式鐵、鉛等鐵、鉛等 4 4、防中子、防中子先用水、石蠟先用水、石蠟等輕材料，外用鐵、鉛等重材料等輕材料，外用鐵、鉛等

15、重材料屏蔽軔致輻射屏蔽軔致輻射線線 1、內照射定義：、內照射定義： 內照射是指放射性物質內照射是指放射性物質進入人體后，放射性物質進入人體后，放射性物質發(fā)出的射線由機體內對機發(fā)出的射線由機體內對機體的照射。體的照射。 2、內照射的特點：、內照射的特點： 呈呈持續(xù)性照射持續(xù)性照射核素全部核素全部衰變完或全部排出體外才停衰變完或全部排出體外才停止照射。止照射。 呈呈選擇性照射選擇性照射核素可被核素可被器官和組織有選擇性的吸收、器官和組織有選擇性的吸收、分布和蓄積。分布和蓄積。 放射性核素放射性核素進入人體的途徑進入人體的途徑食食 入入吸吸 入入 皮皮 膚膚 粘粘 膜膜 吸吸 收收 傷傷 口口放放 射射 性性 核核 素素 進進 入入 人人 體體 的的 途途 徑徑 內照射內照射防護措施防護措施場場所所防防護護個個人人防防護護內內照照射射防防護護措措施施圍 封 隔 離 凈凈 化化 通通 風風密密 閉閉 包包 容容場 所 防 護使用非密封源使用非密封源工作場所的工作場所的防護規(guī)定防護規(guī)定工作場所工作場所分級分級甲級甲級乙級乙級丙級工作場所分級依據工作場所分級依據 日等效最大操作量日等效最大操作量 甲級乙級丙級甲級乙級丙級受照人員及部位受照人員及部位受照劑量（受照劑量（Gy）一般事故一般事故嚴重事故嚴重事故重大事故重大事故放射工作人