電離輻射放射防護與安全基礎(chǔ)

1、電離輻射放射防護與安全基礎(chǔ)一、電離輻射與非電離輻射一、電離輻射與非電離輻射二、涉及放射性對健康影響的二、涉及放射性對健康影響的 主要因素主要因素三、放射性對健康的影響三、放射性對健康的影響四、現(xiàn)代放射防護基礎(chǔ)四、現(xiàn)代放射防護基礎(chǔ)五、輻射防護發(fā)展動態(tài)五、輻射防護發(fā)展動態(tài) 人工電離輻射人工電離輻射： 2 000多種人工放射性核素：60Co, 137Cs, 90Sr, 131I,140Ba等 半衰期10年以上100種 天然電離輻射天然電離輻射：宇宙線，宇生核素： 3H, 7Be, 14C, 22Na等 地殼中的放射性核素： 鈾系(44.7億年)；釷系(141億年)； 錒系(7.04億年)； 镎系(2

2、.2百萬年） 40K（128億年)，87Rb(475億年)電離輻射電離輻射- 可引起物質(zhì)電離的輻射： 、X 射線，宇宙線， 中子、質(zhì)子、正負(fù)電子、重粒子、裂變碎片等。 來源來源年均劑量年均劑量（mSv）范圍（范圍（mSv）天然輻射 2.41-10，有時會高達10-20醫(yī)學(xué)診斷 0.40.04 - 1.0大氣層核試驗 0.0051963年最高，為0.15，北半球高于南半球切爾諾貝利核事故 0.0021986年最高為0.04核電站 0.0002核電站數(shù)目增加會升高，技術(shù)改進會降低。非電離輻射非電離輻射 - 不能引起物質(zhì)電離的輻射電磁輻射、微波、激光、紅外線、紫外線、超聲波（B超）等。不能用電離輻射

3、的理論，來解釋非電離輻射造成的健康問題。l放射性活度（強度）l射線能量 吸收劑量l射線種類 - 輻射權(quán)重因子 當(dāng)量劑量l組織和器官種類 組織權(quán)重因子 有效劑量l放射性衰變：N = Noe-t 隨機性半衰期 T1/2：475億年（87Rb）- 2.810-10s（133Cs）“一尺之棰，日取其半，萬世不竭一尺之棰，日取其半，萬世不竭” 衰 變 常 數(shù)： = 0.693/ T1/2l放射性活度：單位：貝可（Bq），1Bq=1decay/s， 舊單位：居里（Ci），1Ci = 3.71010Bq。 應(yīng)用舉例：鋇餐造影、料位計、生物考古（應(yīng)用舉例：鋇餐造影、料位計、生物考古（ 1414C C ）- -

4、 1414C C半衰期半衰期573057304040年年 l137Cs 662 kev; 60Co 1332.5 kevl譜儀、譜儀，沒有譜儀。lNaI(Tl) 譜儀（多道脈沖幅度分析器）：探測效率：與能量、晶體有關(guān)，分 辨 率： 9% - （662 kev）l半導(dǎo)體譜儀：相對探測效率：20%以上 分 辨 率：2.2 kev （1332.5 kev）解譜程序、液氮（電子冷卻）NaI(Tl) 測出的能譜Ge-Li測出的能譜l吸收劑量D：表示吸收了多少能量。單 位：焦耳/千克（J/kg） 專 用 名 稱：戈瑞（Gy） 舊 單 位： 拉德（rad）：每克物質(zhì)吸收100 爾格的能量為1拉德。 1 Gy

5、 = 100 radl輻射權(quán)重因子輻射權(quán)重因子w wR R：受照后人體的損傷程度，與接受的能量有關(guān)，還與射線種類有關(guān)。因此必須引入一個與射線品質(zhì)有關(guān)的輻射權(quán)重因子wR。(電離輻射防護與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn) P192）種類種類能量范圍能量范圍輻射權(quán)重因子輻射權(quán)重因子wR光子所有能量1電子及介子所有能量1中子 100 kev 2 Mev20 2 Mev 20 Mev10 20 Mev5質(zhì)子（非反沖質(zhì)子） 2 Mev5 粒子，裂變碎片，重核 20l當(dāng)量劑量當(dāng)量劑量H：考慮了輻射權(quán)重因子的吸收劑量稱為當(dāng)量劑量。在組織T中的當(dāng)量劑量為： HT 組織或器官T的當(dāng)量劑量，單 位：焦耳/千克 專用名稱：希沃特（

6、Sv）wR 輻射權(quán)重因子DT.R - 組織或器官T接受的來自射線R的吸收劑量（Gy）。 對于、X射線而言，其輻射權(quán)重因子為1， 所以 1 Sv = 1 Gy。對其它射線可不一樣。 組織權(quán)重因子組織權(quán)重因子 T T - 引入組織權(quán)重因子的目的是為了表明器官或組織T的危險度對全身總危險度的貢獻。組織或器官組織或器官組織權(quán)重因子組織權(quán)重因子 T T性腺0.20紅骨髓0.12結(jié)腸0.12肺0.12胃0.12膀胱0.05乳腺0.05組織或器官組織或器官組織權(quán)重因子組織權(quán)重因子 T T肝0.05食道0.05甲狀腺0.05皮膚0.01骨表面0.01其余組織或器官0.05 有效劑量有效劑量E - - 考慮到組

7、織權(quán)重因子的當(dāng)量劑量，稱為有效劑量。 有效劑量為體內(nèi)所有組織和器官的加權(quán)當(dāng)量劑量之和。表示為： E - 人體接受的有效劑量，單 位：焦耳/千克（J/kg）， 專用名稱：希沃特（Sv），與當(dāng)量劑量同T - 器官或組織T的組織權(quán)重因子， HT 器官或組織的當(dāng)量劑量。l變化（change）- 可能有害，也可能無害。l損傷（damage）- 表示某種程度的有害變化，如對細(xì)胞，但未必對人有害。l損害（harm）- 臨床上可觀察到的有害效應(yīng)。l危害（detriment）- 是一個較復(fù)雜的概念，要考慮損害的概率、嚴(yán)重程度與持續(xù)時間，不易用量表達。確定性效應(yīng)確定性效應(yīng)超過閾劑量值時，發(fā)生率100%；嚴(yán)重程度與

8、接受的劑量有關(guān)；典型癥狀：乏力、脫發(fā)、牙齦出血、白細(xì)胞 降低、性欲降低、皮膚紅斑、潰瘍、不 同類型的放射病，直至死亡。l 1992年11月19日，山西省忻州市一位農(nóng)民張某在忻州地區(qū)環(huán)境檢測站宿舍工地干活，撿到一個亮晶晶的小東西，便放進了上衣口袋里，幾小時后，便出現(xiàn)了惡心、嘔吐等癥狀。十幾天后，他便不明不白地死去。沒過幾天，在他生病期間照顧他的父親和弟弟也得了同樣的“病”而相繼去世，妻子也病得不輕。后來經(jīng)過醫(yī)務(wù)工作者的調(diào)查，才找到了真正的病因，那個亮晶晶的小東西是廢棄的鈷60，其放射性強度高達10居里。 確定性效應(yīng)-忻州事故22.54 Gy乏力、脫發(fā)、牙齦出血、白細(xì)胞降低、皮膚紅斑、潰瘍、放射病

9、經(jīng)治療后，病情好轉(zhuǎn)，但頭發(fā)仍未恢復(fù)隨機性效應(yīng)隨機性效應(yīng)l主要表現(xiàn)是癌癥發(fā)病率增加。l癌癥發(fā)病率與接受的劑量有關(guān)，接受的劑量越大，癌癥發(fā)病率越高l嚴(yán)重程度與初始劑量無關(guān)。l沒有最低劑量閾值。集總危害（集總危害（10-2/Sv）受照人群致死癌非致死癌 嚴(yán)重遺傳效應(yīng)合計成年工作者 4.00.80.85.6全體人口5.01.01.37.3胎兒出生前受照胎兒出生前受照l1-3周內(nèi)受照： 不致引起活產(chǎn)兒的確定性效應(yīng)與隨機效應(yīng)。l3周-妊娠終了：確定性效應(yīng) 胎兒畸形， 閾值：0.1Gy。隨機性效應(yīng) 活產(chǎn)兒癌癥概率增加。l8-15周最危險：嚴(yán)重智力發(fā)育遲緩 0.4/Sv。智商降低 30 IQ/Sv。遺傳效應(yīng)-

10、后代中的隨機性效應(yīng) 受照者后代遺傳紊亂 有些實驗表明，輻射可以刺激細(xì)胞的繁殖與修復(fù)，增強免疫及改變體內(nèi)激素平衡。這種現(xiàn)象稱為小劑量刺激效應(yīng)。但由于小劑量統(tǒng)計學(xué)上的困難，這些未成定論，尚未達到需要在放射防護中予以考慮的程度。 l防止確定性效應(yīng)的發(fā)生，把隨機效應(yīng)控制在可以合理接受的水平。l“線形無閾”假設(shè) 隨機性效應(yīng)沒有劑量閾值，任何小劑量的照射，都會引起癌癥危險度的增加。增加的幅度，可由大劑量引起的危險度，按線性模型外推得到。l“ALARA”原則 要盡量避免一切不必要的照射。我們接受的輻射劑量，要保持在可以合理做到的最低水平（As Low As Reasonable Achievable ）。照

11、射分為三類：職業(yè)照射（P1）醫(yī)療照射公眾照射 （包括正常照射和潛在照射）完整的放射防護體系：實踐的正當(dāng)性 （P5） 劑量限制和潛在照射危險限制防護與安全的最優(yōu)化 劑量約束和潛在照射危險約束（P192）醫(yī)療照射指導(dǎo)水平 幾者同等重要，缺一不可。不能單把個人劑量限值當(dāng)作尺子來用，不考慮實踐的正當(dāng)性和防護的最優(yōu)化。必須全面貫徹整個放射防護體系。 對于一項實踐，只有在考慮了社會、經(jīng)濟和其它有關(guān)因素之后，其對受照個人或社會所帶來的利益足以彌補其可能引起的輻射危害，該實踐才是正當(dāng)?shù)?。對于不具有正?dāng)?shù)膶嵺`及該實踐中的源，不應(yīng)予以批準(zhǔn)。 涉及醫(yī)療照射的實踐的正當(dāng)性判斷應(yīng)遵循基本標(biāo)準(zhǔn)第7章所規(guī)定的詳細(xì)要求。 除

12、了被判定為正當(dāng)?shù)纳婕搬t(yī)療照射的實踐外，在下列實踐中，通過添加放射性物質(zhì)或通過活化從而使有關(guān)日用商品或產(chǎn)品中的放射性活l度增加都是不正當(dāng)?shù)模?A、涉及食品、飲料、化妝品或其它任何供人食入、吸入、經(jīng)皮膚攝入或皮膚服敷帖的商品或產(chǎn)品的實踐； B、涉及輻射或放射性物質(zhì)在日用商品或產(chǎn)品中無意義的應(yīng)用的實踐。 l應(yīng)對個人受到的正常照射加以限制，以保證除基本標(biāo)準(zhǔn)6.2.2規(guī)定的特殊情況外，由來自各項獲準(zhǔn)實踐的綜合照射所致的個人總有效劑量和有關(guān)器官或組織的總當(dāng)量劑量不超過附錄B中規(guī)定的相應(yīng)劑量限值。不應(yīng)將劑量限值應(yīng)用于獲準(zhǔn)實踐中的醫(yī)療照射。l 應(yīng)對個人所受到的潛在照射危險加以限制，使來自各項獲準(zhǔn)實踐的所有潛在

13、照射所致的個人危險與正常照射劑量限值所相應(yīng)的健康危險處于同一數(shù)量級水平。劑量限值用于職業(yè)人員公眾有效劑量20 mSv/a1 mSv/a5年平均，任一年50 mSv特殊情況，允許5年平均年當(dāng)量劑量 眼晶體150 mSv15 mSv 皮膚500 mSv50 mSv 手和足500 mSv-l對于來自一項實踐中的任一特定源的照射。應(yīng)使防護與安全最優(yōu)化，使得在考慮了經(jīng)濟和社會因素之后，個人受照劑量的大小、受照射的人數(shù)以及受照射的可能性均保持在可合理達到的盡量低水平；這種最優(yōu)化應(yīng)以該源所致個人劑量和潛在照射危險分別低于劑量約束和潛在照射危險約束為前提條件。l防護與安全最優(yōu)化的過程，可以從直觀的定性分析一直

14、到使用輔助決策技術(shù)的定量分析，但均應(yīng)以某種適當(dāng)?shù)姆椒▽⒁磺杏嘘P(guān)因素加以考慮，以實現(xiàn)下列目標(biāo)： A、相對于主導(dǎo)情況確定出最優(yōu)化的防護與安全措施，確定這些措施時應(yīng)考慮可供利用的防護與安全選擇以及照射的性質(zhì)、大小和可能性； B、根據(jù)最優(yōu)化的結(jié)果制定相應(yīng)的準(zhǔn)則，據(jù)以采取預(yù)防事故和減輕事故后果的措施，從而限制照射的大小及受照的可能性。l除了醫(yī)療照射之外，對于一項實踐中的任一特大的源，其劑量約束和潛在照射危險約束應(yīng)不大于審管部門對這類源規(guī)定或認(rèn)可的值，并不大于可能導(dǎo)致超過劑量限值和潛在照射危險限值的值；l對任何可能向環(huán)境釋放放射性物質(zhì)的源，劑量約束還應(yīng)確保對該源歷年釋放的累積效應(yīng)加以限制，使得在考慮了所有

15、其它有關(guān)實踐和源可能造成的釋放累積和照射之后，任何公眾成員在任何一年里所受到的有效劑量均不超過相應(yīng)的劑量限值。 l應(yīng)制定供執(zhí)業(yè)醫(yī)師使用的醫(yī)療照射指導(dǎo)水平。這類指導(dǎo)水平應(yīng)： A、根據(jù)基本標(biāo)準(zhǔn)第7章的詳細(xì)要求并參照附錄G制定； B、對于中等身材的受檢者，是一種合理的劑量指征； C、為當(dāng)前良好醫(yī)術(shù)可以現(xiàn)實的 醫(yī)療實踐提供指導(dǎo)； D、在可靠的臨床判斷表明需要時，可以靈活應(yīng)用，即允許實施更高的照射； E、隨著工藝與技術(shù)的改進而加以修訂。.距離防護：盡量遠離放射源 - 機械手、機 器人。時間防護：盡量縮短從事放射性工作的時 間 - 限定工作時間、輪流作業(yè)。屏蔽防護：人與放射源之間設(shè)置防護屏障 - 鉛室、鉛圍裙、鉛玻璃。l防止放射性物質(zhì)經(jīng)呼吸道吸入：通風(fēng)櫥、手套箱、口罩、面具、氣衣、濕式作業(yè)。l防止放射性物質(zhì)經(jīng)食道進入：加強對水、食品的監(jiān)測禁止在工作區(qū)或污染區(qū)進食、吸煙。防止手污染。l防止放射性物質(zhì)經(jīng)體表進入：避免皮膚與