放射性基礎(chǔ)知識 放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)1培訓(xùn)

1、 山東省環(huán)境保護(hù)學(xué)校山東省環(huán)境保護(hù)學(xué)校 放射性同位素與射線裝置放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)培訓(xùn)安全和防護(hù)培訓(xùn) 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 放射性基礎(chǔ)知識放射性基礎(chǔ)知識 輻射量和單位輻射量和單位 放射性同位素與射線裝置應(yīng)用放射性同位素與射線裝置應(yīng)用關(guān)于放射性關(guān)于放射性 “放射性放射性”因其看不見、摸不著、聽不到且對人的因其看不見、摸不著、聽不到且對人的身體有害，人們常稱其為身體有害，人們常稱其為“無形的殺手無形的殺手”。 放射性是自然界存在的一種自然現(xiàn)象。有些物質(zhì)的放射性是自然界存在的一種自然現(xiàn)象。有些物質(zhì)的原子核不穩(wěn)定，會自發(fā)地發(fā)生某些變化，這些原子核不穩(wěn)定，會自發(fā)地發(fā)生某些變化，這些不穩(wěn)不穩(wěn)定

2、的原子核在發(fā)生變化的同時會發(fā)射各種各樣的射定的原子核在發(fā)生變化的同時會發(fā)射各種各樣的射線線，這種現(xiàn)象就是人們常說的放射性。，這種現(xiàn)象就是人們常說的放射性。 “放射性放射性”是一柄是一柄“雙刃劍雙刃劍”，既有優(yōu)點又有缺點。，既有優(yōu)點又有缺點。放射性同位素與射線裝置在國民經(jīng)濟(jì)各個行業(yè)和人放射性同位素與射線裝置在國民經(jīng)濟(jì)各個行業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用是其它技術(shù)無法替代的，為人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用是其它技術(shù)無法替代的，為人類造福。但是，如果對放射源管理和防護(hù)不當(dāng)，會類造福。但是，如果對放射源管理和防護(hù)不當(dāng)，會對工作人員身體健康造成危害，甚至造成環(huán)境的放對工作人員身體健康造成危害，甚至造成環(huán)境的放射性污染

3、。射性污染。美國三哩島核事美國三哩島核事故故19791979年年3 3月月2828日凌晨日凌晨4 4時，美國賓夕法尼亞州的三哩島核電站時，美國賓夕法尼亞州的三哩島核電站第第2 2組反應(yīng)堆的操作室里，紅燈閃亮，汽笛報警，渦輪機(jī)停轉(zhuǎn)，組反應(yīng)堆的操作室里，紅燈閃亮，汽笛報警，渦輪機(jī)停轉(zhuǎn)，堆心壓力和溫度驟然升高，堆心壓力和溫度驟然升高， 2 2小時后，大量放射性物質(zhì)溢出。小時后，大量放射性物質(zhì)溢出。6 6天以后，堆心溫度才開始下降，蒸氣泡消失天以后，堆心溫度才開始下降，蒸氣泡消失引起氫爆炸引起氫爆炸的威脅免除了。的威脅免除了。100100噸鈾燃料雖然沒有熔化，但有噸鈾燃料雖然沒有熔化，但有60%60%

4、的鈾棒的鈾棒受到損壞，反應(yīng)堆最終陷于癱瘓。事故發(fā)生后，全美震驚，受到損壞，反應(yīng)堆最終陷于癱瘓。事故發(fā)生后，全美震驚，核電站附近的居民驚恐不安，約核電站附近的居民驚恐不安，約2020萬人撤出這一地區(qū)。美國萬人撤出這一地區(qū)。美國各大城市的群眾和正在修建核電站的地區(qū)的居民紛紛舉行集各大城市的群眾和正在修建核電站的地區(qū)的居民紛紛舉行集會示威，要求停建或關(guān)閉核電站。會示威，要求停建或關(guān)閉核電站。在這次事故中，在這次事故中，主要的工程安全設(shè)施都自動投入，主要的工程安全設(shè)施都自動投入，同時由于同時由于反應(yīng)堆有幾道反應(yīng)堆有幾道安全屏障安全屏障（燃料包殼，一回路壓力邊界和安全（燃料包殼，一回路壓力邊界和安全殼等

5、），因而無一傷亡，在事故現(xiàn)場，只有殼等），因而無一傷亡，在事故現(xiàn)場，只有3 3人受到了略高于人受到了略高于半年的容許劑量的照射。核電廠附近半年的容許劑量的照射。核電廠附近8080千米以內(nèi)的公眾，由千米以內(nèi)的公眾，由于事故，平均每人受到的劑量不到一年內(nèi)天然本底的百分之于事故，平均每人受到的劑量不到一年內(nèi)天然本底的百分之一，因此，一，因此，三哩島事故對環(huán)境的影響極小。三哩島事故對環(huán)境的影響極小。 切爾諾貝利核事切爾諾貝利核事故故19861986年年4 4月月2626日，世界上最嚴(yán)重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站日，世界上最嚴(yán)重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生。烏克蘭基輔市以北發(fā)生。烏克蘭基輔市以

6、北130130公里的切爾諾貝利核電站的災(zāi)難性大公里的切爾諾貝利核電站的災(zāi)難性大火造成的放射性物質(zhì)泄漏，污染了歐洲的大部分地區(qū)。切爾諾貝利火造成的放射性物質(zhì)泄漏，污染了歐洲的大部分地區(qū)。切爾諾貝利核電站是前蘇聯(lián)最大的核電站，共有核電站是前蘇聯(lián)最大的核電站，共有4 4臺機(jī)組。臺機(jī)組。4 4月，在按計劃對月，在按計劃對第第4 4機(jī)組進(jìn)行停機(jī)檢查時機(jī)組進(jìn)行停機(jī)檢查時，由于電站人員多次違反操作規(guī)程，由于電站人員多次違反操作規(guī)程，導(dǎo)致反導(dǎo)致反應(yīng)堆能量增加。應(yīng)堆能量增加。2626日凌晨，反應(yīng)堆熔化燃燒，引起爆炸，沖破保護(hù)日凌晨，反應(yīng)堆熔化燃燒，引起爆炸，沖破保護(hù)殼，廠房起火，放射性物質(zhì)源源泄出。殼，廠房起火

7、，放射性物質(zhì)源源泄出。1 1、2 2、3 3號機(jī)組暫停運轉(zhuǎn)，電站周圍號機(jī)組暫停運轉(zhuǎn)，電站周圍3030公里宣布為危險區(qū)，撤走居公里宣布為危險區(qū)，撤走居民。事故發(fā)生時當(dāng)場死民。事故發(fā)生時當(dāng)場死2 2人，遭輻射受傷人，遭輻射受傷204204人。人。5 5月月8 8日，反應(yīng)堆停日，反應(yīng)堆停止燃燒，溫度仍達(dá)止燃燒，溫度仍達(dá)300300；當(dāng)?shù)剌椛鋸?qiáng)度最高為每小時；當(dāng)?shù)剌椛鋸?qiáng)度最高為每小時1515毫倫琴，毫倫琴，基輔市為基輔市為0.20.2毫倫琴，而正常值允許量是毫倫琴，而正常值允許量是0.010.01毫倫琴。瑞典檢測到毫倫琴。瑞典檢測到放射性塵埃，超過正常數(shù)的放射性塵埃，超過正常數(shù)的100100倍。原蘇聯(lián)

8、官方倍。原蘇聯(lián)官方4 4個月后公布，個月后公布，共死共死亡亡3131人，人，主要是搶險人員，其中包括一名少將；得放射病的主要是搶險人員，其中包括一名少將；得放射病的203203人；人；從危險區(qū)撤出從危險區(qū)撤出13.513.5萬人。萬人。19921992年烏克蘭官方公布，已有年烏克蘭官方公布，已有70007000多人死多人死亡于本事故的核污染。亡于本事故的核污染。第一部分第一部分 放射性基礎(chǔ)知放射性基礎(chǔ)知識識 原子和原子核的基本性質(zhì)原子和原子核的基本性質(zhì) 放射性放射性 放射性核素的衰變放射性核素的衰變 放射性強(qiáng)弱的表示放射性強(qiáng)弱的表示-放射性活放射性活度度 輻射源輻射源 輻射危害輻射危害1. 原

9、子和原子核的基本性質(zhì)原子和原子核的基本性質(zhì)原子的核式結(jié)構(gòu)原子的核式結(jié)構(gòu) 19221922年，玻爾獲得諾貝爾物理獎。年，玻爾獲得諾貝爾物理獎。玻爾是世界上最受愛戴的科學(xué)家之玻爾是世界上最受愛戴的科學(xué)家之一。而且由于他的品格和人道主義一。而且由于他的品格和人道主義而受到喜愛和仰慕。而受到喜愛和仰慕。 1.1.核素：核素：是在其原子核內(nèi)具有相同數(shù)目的質(zhì)子和是在其原子核內(nèi)具有相同數(shù)目的質(zhì)子和中子并處于同一核能態(tài)的一類原子。根據(jù)原子核中子并處于同一核能態(tài)的一類原子。根據(jù)原子核的穩(wěn)定性，核素分為的穩(wěn)定性，核素分為穩(wěn)定的核素穩(wěn)定的核素和和不穩(wěn)定的放射不穩(wěn)定的放射性核素性核素。 2.2.符號表示符號表示： X

10、 X，X X核素代號核素代號 Z Z原子序數(shù)原子序數(shù) Z+NZ+N( (中子數(shù)中子數(shù)) ) 如：如： H H、 HeHe、 C C等。等。 在實際應(yīng)用中，有時只標(biāo)記核素的質(zhì)量數(shù)，在實際應(yīng)用中，有時只標(biāo)記核素的質(zhì)量數(shù)，如如1414C C、C-14C-14、碳、碳-14-14A AZ Z1 11 14 42 214146 6核核 素素 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù) 中子數(shù)中子數(shù) 質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù) 符符 號號氦氦-4-42 22 24 44 4HeHe碳碳-12-126 66 612121212C C碳碳-13-136 67 713131313C C碳碳-14-146 68 814141414C C激發(fā)態(tài)原子核稱為基態(tài)

11、原子核的同核異能素，激發(fā)態(tài)原子核稱為基態(tài)原子核的同核異能素，它們的它們的A A和和Z Z均相同只是核能量狀態(tài)不同。均相同只是核能量狀態(tài)不同。 符號表示：如符號表示：如99m99mTcTc锝锝稱為稱為9999TcTc的同核異能素。的同核異能素。 99m99mTcTc表示該核素的原子核處于激發(fā)態(tài)。表示該核素的原子核處于激發(fā)態(tài)。 1.1.同位素同位素：同位素是原子序數(shù)：同位素是原子序數(shù)Z Z相同而質(zhì)量相同而質(zhì)量數(shù)數(shù)A A不相同的各核素的總稱。不相同的各核素的總稱。同位同位是指各核素是指各核素在元素周期表中處于同一個位置，它們具有在元素周期表中處于同一個位置，它們具有相同的化學(xué)性質(zhì)，但各原子核的物理性

12、質(zhì)不相同的化學(xué)性質(zhì)，但各原子核的物理性質(zhì)不同。同。 2.2.自然界中許多元素具有同位素，自然界中許多元素具有同位素，如：天然如：天然存在的存在的氫同位素氫同位素有有3 3種：種： 1 1H(H(氕氕99.98599.985) )、2 2H(H(重氫、氘重氫、氘0.0150.015) )、3 3H(H(超重氫、氚）超重氫、氚）核素豐度：在同位素中各核素天然含量的百分比核素豐度：在同位素中各核素天然含量的百分比。 天然存在的天然存在的氧同位素氧同位素有有3 3種：種：1616O(99.756O(99.756) ) 1717O(0.039O(0.039) )、1818O(0.205O(0.205)

13、)。德國物理學(xué)家。德國物理學(xué)家。1894年任維爾茨年任維爾茨堡大學(xué)校長，堡大學(xué)校長，1900年任慕尼黑大學(xué)物理年任慕尼黑大學(xué)物理學(xué)教授和物理研究所主任。倫琴于學(xué)教授和物理研究所主任。倫琴于1901年榮獲全世界首次頒發(fā)的諾貝爾物理學(xué)年榮獲全世界首次頒發(fā)的諾貝爾物理學(xué)獎。獎。 1923年年2月月10日在慕尼黑逝世，終年日在慕尼黑逝世，終年78歲。歲。2.放射性放射性1895年冬，倫琴在德國維爾茨堡大學(xué)的年冬，倫琴在德國維爾茨堡大學(xué)的實驗室里做陰極射線管輝光實驗。倫琴用高壓電場轟擊陰實驗室里做陰極射線管輝光實驗。倫琴用高壓電場轟擊陰極射線管內(nèi)的兩個金屬電極，把電子從金屬原子中打出來，極射線管內(nèi)的兩個

14、金屬電極，把電子從金屬原子中打出來，此即此即“陰極射線陰極射線” 。更令他驚訝的是，將這張涂有磷光物質(zhì)的紙板更令他驚訝的是，將這張涂有磷光物質(zhì)的紙板拿到隔壁去，會有同樣的現(xiàn)象。這種不知名的射線拿到隔壁去，會有同樣的現(xiàn)象。這種不知名的射線能夠穿透輕物質(zhì)，但金屬和人的骨骼等重物質(zhì)則可能夠穿透輕物質(zhì)，但金屬和人的骨骼等重物質(zhì)則可以擋住它的去路。以擋住它的去路。倫琴認(rèn)為，這不是陰極射線，而倫琴認(rèn)為，這不是陰極射線，而是一種新射線，因為陰極射線不可能有這樣強(qiáng)的穿是一種新射線，因為陰極射線不可能有這樣強(qiáng)的穿透本領(lǐng)。透本領(lǐng)。倫琴夫人的手骸骨倫琴夫人的手骸骨X X射線照片射線照片F(xiàn)經(jīng)過反復(fù)的研究，在對自己的發(fā)

15、現(xiàn)確經(jīng)過反復(fù)的研究，在對自己的發(fā)現(xiàn)確信無疑后，倫琴于信無疑后，倫琴于18951895年年1212月月2828日向日向維爾茨堡醫(yī)學(xué)協(xié)會提交了維爾茨堡醫(yī)學(xué)協(xié)會提交了一種新的一種新的射線：初步報告射線：初步報告的論文，闡明了產(chǎn)的論文，闡明了產(chǎn)生這種射線的方法和它的穿透性質(zhì)，生這種射線的方法和它的穿透性質(zhì)，并正式命名它為并正式命名它為“”。F由于由于X X射線的發(fā)現(xiàn)，使倫琴成為世界射線的發(fā)現(xiàn)，使倫琴成為世界上第一位榮獲諾貝爾物理獎的人。倫上第一位榮獲諾貝爾物理獎的人。倫琴把金錢看得很淡薄，他拒絕了有關(guān)琴把金錢看得很淡薄，他拒絕了有關(guān)專利權(quán)，他把得到的獎金也捐贈給維專利權(quán)，他把得到的獎金也捐贈給維爾茨堡

16、大學(xué)。爾茨堡大學(xué)。X X射線的本質(zhì)射線的本質(zhì)FX X射線射線又叫倫琴射線，是一種波長比紫又叫倫琴射線，是一種波長比紫外線還短的電磁波，類似于光的輻射。外線還短的電磁波，類似于光的輻射。倫琴用高壓電場轟擊陰極射線管內(nèi)的兩倫琴用高壓電場轟擊陰極射線管內(nèi)的兩個金屬電極，個金屬電極，當(dāng)接通陰極燈絲電源后，當(dāng)接通陰極燈絲電源后，燈絲加熱，發(fā)射熱電子。在陽極和陰極燈絲加熱，發(fā)射熱電子。在陽極和陰極間的電場加速下，間的電場加速下，高速電子流轟擊陽極高速電子流轟擊陽極靶物質(zhì)產(chǎn)生靶物質(zhì)產(chǎn)生X X射線。射線。X X射線的產(chǎn)生過程射線的產(chǎn)生過程F一種一種是高速電子在靶物質(zhì)的原子核附近是高速電子在靶物質(zhì)的原子核附近經(jīng)

17、過時，受靶核的強(qiáng)庫侖場作用突然受經(jīng)過時，受靶核的強(qiáng)庫侖場作用突然受阻，而損失部分或全部的能量，轉(zhuǎn)換成阻，而損失部分或全部的能量，轉(zhuǎn)換成具有具有連續(xù)能譜的連續(xù)能譜的X X射線。射線。F一種一種是高速電子轟擊靶物質(zhì)時，靶原子是高速電子轟擊靶物質(zhì)時，靶原子內(nèi)殼層電子被激發(fā)和電離，當(dāng)外殼層電內(nèi)殼層電子被激發(fā)和電離，當(dāng)外殼層電子進(jìn)入內(nèi)層軌道填補(bǔ)空位，放出具有確子進(jìn)入內(nèi)層軌道填補(bǔ)空位，放出具有確定能量的定能量的特定特定X X射線射線。 倫琴的實驗室倫琴的實驗室X X射線裝置射線裝置2.1.2 貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性18961896年年物理學(xué)家。物理學(xué)家。他一直從事鈾鹽的研究，他一直從事鈾鹽的

18、研究，18801880年，年，他制備出一種導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)放射性的鈾他制備出一種導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)放射性的鈾和鉀的復(fù)合硫酸鹽硫酸鈾酰鉀。和鉀的復(fù)合硫酸鹽硫酸鈾酰鉀。同居里夫婦一起榮獲了同居里夫婦一起榮獲了19031903年度諾年度諾貝爾物理獎。貝爾物理獎。硫酸鈾酰鉀這種熒光物硫酸鈾酰鉀這種熒光物質(zhì)做了實驗：讓陽光曝曬硫酸鈾酰鉀質(zhì)做了實驗：讓陽光曝曬硫酸鈾酰鉀,在鈾鹽晶體在鈾鹽晶體下放一張用黑紙包好的照相底片，并剪了一塊帶花下放一張用黑紙包好的照相底片，并剪了一塊帶花樣的金屬片樣的金屬片F(xiàn)放在底片上，發(fā)現(xiàn)底片上留下了黑放在底片上，發(fā)現(xiàn)底片上留下了黑白分明的金屬片圖案。他繼續(xù)重復(fù)白分明的金屬片圖案。他繼續(xù)重復(fù)做實驗

19、，這時遇上了陰天，他將準(zhǔn)做實驗，這時遇上了陰天，他將準(zhǔn)備好的樣品放進(jìn)抽屜里，想等晴天備好的樣品放進(jìn)抽屜里，想等晴天后立即用陽光曝曬，可是天氣連陰后立即用陽光曝曬，可是天氣連陰了好幾天。使他感到意外的是，沖了好幾天。使他感到意外的是，沖洗出來的底片出現(xiàn)了清晰的花紋。洗出來的底片出現(xiàn)了清晰的花紋。他又做了實驗，把樣品放入不透光他又做了實驗，把樣品放入不透光的黑箱里長達(dá)的黑箱里長達(dá)1515天，出現(xiàn)了同樣的天，出現(xiàn)了同樣的結(jié)果。結(jié)果。F經(jīng)過反復(fù)實驗，貝克勒爾得出一個嶄新的結(jié)論：經(jīng)過反復(fù)實驗，貝克勒爾得出一個嶄新的結(jié)論：鈾鈾能放能放出一種新的射線，這種射線后來被稱為出一種新的射線，這種射線后來被稱為鈾鈾

20、射線或貝克勒射線或貝克勒爾射線。爾射線。這就是具有重要意義的放射性的發(fā)現(xiàn)。這就是具有重要意義的放射性的發(fā)現(xiàn)。F18971906年，居里夫人與其丈夫、年，居里夫人與其丈夫、法國物理學(xué)家皮埃爾法國物理學(xué)家皮埃爾居里對放射現(xiàn)居里對放射現(xiàn)象進(jìn)行了長達(dá)象進(jìn)行了長達(dá)10年的開拓性研究。年的開拓性研究。他們確定：除了他們確定：除了鈾鈾可以發(fā)出看不見可以發(fā)出看不見的射線外，的射線外，釷釷也可以發(fā)出看不見的也可以發(fā)出看不見的射線。射線。F1898年，年，F(xiàn)居里夫人在對居里夫人在對瀝青鈾礦瀝青鈾礦進(jìn)行檢測時，進(jìn)行檢測時，發(fā)現(xiàn)其放射強(qiáng)度確實如貝克勒爾所發(fā)現(xiàn)其放射強(qiáng)度確實如貝克勒爾所說，比鈾強(qiáng)許多倍。居里夫婦在巴說，

21、比鈾強(qiáng)許多倍。居里夫婦在巴黎市立理化學(xué)校找到一個不避風(fēng)雨黎市立理化學(xué)校找到一個不避風(fēng)雨的廢棄廠棚，用奧地利政府免費贈的廢棄廠棚，用奧地利政府免費贈送的棕色瀝青鈾礦殘渣倒進(jìn)大鍋，送的棕色瀝青鈾礦殘渣倒進(jìn)大鍋，加上化學(xué)藥品和水煮沸，用鐵棒連加上化學(xué)藥品和水煮沸，用鐵棒連續(xù)地攪動幾小時。續(xù)地攪動幾小時。F18981902年，年，榮獲了榮獲了1903年度諾貝爾物理獎。年度諾貝爾物理獎。 1906年皮埃爾年皮埃爾居里逝世后，居居里逝世后，居里夫人繼續(xù)進(jìn)行放射性元素的里夫人繼續(xù)進(jìn)行放射性元素的研究。研究。1911年，由于釙和鐳的年，由于釙和鐳的發(fā)現(xiàn)、鐳的分離及其化合物的發(fā)現(xiàn)、鐳的分離及其化合物的研究，又榮

22、獲本年度的諾貝爾研究，又榮獲本年度的諾貝爾化學(xué)獎，成為兩次獲得諾貝爾化學(xué)獎，成為兩次獲得諾貝爾獎的第一人。并且是至今獲得獎的第一人。并且是至今獲得這種殊榮的唯一女性。這種殊榮的唯一女性。 正是由于居里夫人的忘我獻(xiàn)身正是由于居里夫人的忘我獻(xiàn)身精神、嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度，和她精神、嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度，和她的巨大的成就而受到世界科學(xué)的巨大的成就而受到世界科學(xué)技術(shù)界的廣泛的崇敬，因而技術(shù)界的廣泛的崇敬，因而放放射性活度的單位命名為居里。射性活度的單位命名為居里。F19341934年，法國核物理學(xué)家約里年，法國核物理學(xué)家約里奧奧- -居里夫婦用釙的居里夫婦用釙的射線轟擊射線轟擊鋁箔，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鋁箔，發(fā)現(xiàn)當(dāng)源移去后，鋁

23、源移去后，鋁箔有箔有放射性放射性；其強(qiáng)度也隨時間；其強(qiáng)度也隨時間按指數(shù)規(guī)律下降按指數(shù)規(guī)律下降。F這種放射性是由這種放射性是由粒子打在鋁粒子打在鋁-27-27上發(fā)出一個中子而形成磷上發(fā)出一個中子而形成磷-30-30，磷磷-30-30不穩(wěn)定不穩(wěn)定，又放射出正電子而形，又放射出正電子而形成的。實際上，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成的。實際上，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種一種新的放射性物質(zhì)磷新的放射性物質(zhì)磷-30.-30. 首次發(fā)現(xiàn)人工首次發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素放射性同位素 Al + He P + n 272713134 42 2303015151 10 0PSi + e303014140 01 1 這是世界上首次發(fā)現(xiàn)的這是世

24、界上首次發(fā)現(xiàn)的人工放射性人工放射性現(xiàn)象和首次合成的現(xiàn)象和首次合成的人工放射性同位素人工放射性同位素。約里奧。約里奧- -居里夫婦因此而榮獲了居里夫婦因此而榮獲了19351935年度諾貝爾化學(xué)獎。至今，人們已經(jīng)通過粒子轟年度諾貝爾化學(xué)獎。至今，人們已經(jīng)通過粒子轟擊原子核制得了一千多種自然界不存在的人工放射性擊原子核制得了一千多種自然界不存在的人工放射性同位素。同位素。30301515v放射性核素放射性核素: 是一類不穩(wěn)定的核素，能自是一類不穩(wěn)定的核素，能自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌雍嘶蜃园l(fā)地發(fā)生核能態(tài)發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌雍嘶蜃园l(fā)地發(fā)生核能態(tài)變化，同時放射出射線的核素，稱為放射性變化，同時放射出射線的核素，

25、稱為放射性核素。目前已發(fā)現(xiàn)的放射性核素近核素。目前已發(fā)現(xiàn)的放射性核素近2500種。種。Z83v分類分類 ：分為天然的和人工的分為天然的和人工的2種，其中天種，其中天然的有然的有60多種，絕大多數(shù)為人工放射性核素。多種，絕大多數(shù)為人工放射性核素。v放射性核素的基本特性：放射性核素的基本特性： 1.1.它們都是不穩(wěn)定的，從其原子核中不斷地、自它們都是不穩(wěn)定的，從其原子核中不斷地、自發(fā)地放出射線，而變成另一種核素。即發(fā)地放出射線，而變成另一種核素。即 核衰變核衰變。放出的射線有放出的射線有 2.2.每種放射性核素核衰變的速度、放出射線的種每種放射性核素核衰變的速度、放出射線的種類、能量是其固有的核性

26、質(zhì)，與外界條件無關(guān)。類、能量是其固有的核性質(zhì)，與外界條件無關(guān)。 3.3.放射性核素放出的射線遇到物質(zhì)會產(chǎn)生一定的放射性核素放出的射線遇到物質(zhì)會產(chǎn)生一定的效應(yīng)，使這種物質(zhì)發(fā)生變化。遇到不同的物質(zhì)產(chǎn)效應(yīng)，使這種物質(zhì)發(fā)生變化。遇到不同的物質(zhì)產(chǎn)生的效應(yīng)不同。如：使一些物質(zhì)的分子產(chǎn)生生的效應(yīng)不同。如：使一些物質(zhì)的分子產(chǎn)生電離電離，產(chǎn)生產(chǎn)生熒光熒光或使膠片或使膠片感光，感光，射線遇到植物、動物和射線遇到植物、動物和人時，會引起人時，會引起生理變化。生理變化。 貝克勒爾貝克勒爾18991899年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn)射線在磁場射線在磁場中偏轉(zhuǎn)的方向與陰級射線相同。居中偏轉(zhuǎn)的方向與陰級射線相同。居里夫人證明它帶負(fù)電。里夫

27、人證明它帶負(fù)電。 19001900年貝克勒爾測定了它的荷質(zhì)比，年貝克勒爾測定了它的荷質(zhì)比，確認(rèn)確認(rèn)射線就是電子流。射線就是電子流。 19001900年法國人維拉德觀察到，鐳除年法國人維拉德觀察到，鐳除了上面兩種射線之外，還存在著第了上面兩種射線之外，還存在著第三種射線，它不受磁場的影響，與三種射線，它不受磁場的影響，與射線非常類似。盧瑟福射線非常類似。盧瑟福。 為了揭示為了揭示射線的本質(zhì)，盧瑟福射線的本質(zhì)，盧瑟福作了多年的努力。作了多年的努力。19021902年，他用年，他用強(qiáng)磁場使射線發(fā)生的偏轉(zhuǎn)，證明強(qiáng)磁場使射線發(fā)生的偏轉(zhuǎn)，證明了了射線是帶正電荷的粒子流。射線是帶正電荷的粒子流。190619

28、06年他測定了年他測定了粒子的荷質(zhì)比，粒子的荷質(zhì)比，證明它的數(shù)量級與氫或氦離子相證明它的數(shù)量級與氫或氦離子相同，但當(dāng)時的實驗精度還不能分同，但當(dāng)時的實驗精度還不能分辨出它帶一個還是兩個電荷。辨出它帶一個還是兩個電荷。 19071907年盧瑟福利用德國物理學(xué)家年盧瑟福利用德國物理學(xué)家蓋革發(fā)明的計數(shù)管和克魯克斯創(chuàng)蓋革發(fā)明的計數(shù)管和克魯克斯創(chuàng)造的閃爍計數(shù)法，通過測量計算造的閃爍計數(shù)法，通過測量計算出每個出每個粒子帶有兩個單位電荷。粒子帶有兩個單位電荷。盧瑟福由此推測出盧瑟福由此推測出粒子是帶有粒子是帶有兩個正電荷的氦離子。兩個正電荷的氦離子。射線：射線：是由是由粒子（即氦原子核）組成的粒粒子（即氦原

29、子核）組成的粒子流，出射速度約為光速的子流，出射速度約為光速的110，它它的電離作用的電離作用大大，貫穿本領(lǐng)，貫穿本領(lǐng)小小，它在空氣中的，它在空氣中的射程只有射程只有幾個幾個厘米，用普通一張紙就可以擋厘米，用普通一張紙就可以擋住。住。射線：射線：是高速運動的是高速運動的電子流電子流，出射速度約出射速度約為光速的為光速的3090，比，比粒子速度大；它粒子速度大；它的電離作用較的電離作用較小小，貫穿本領(lǐng)較貫穿本領(lǐng)較大大。它在空氣它在空氣中的射程因其能量的不同而有較大差異，一中的射程因其能量的不同而有較大差異，一般為般為幾米；幾米；用幾毫米的鋁片屏蔽就可以擋住用幾毫米的鋁片屏蔽就可以擋住射線。射線。

30、2. 、射線的性質(zhì)射線的性質(zhì) 射線：射線：是波長很短的電磁波（光子），速度與是波長很短的電磁波（光子），速度與光速相同，由于不帶電，它的電離作用光速相同，由于不帶電，它的電離作用 小小，貫穿本，貫穿本領(lǐng)很領(lǐng)很大，大，能穿透幾十厘米厚的鋼板。它在空氣中的射能穿透幾十厘米厚的鋼板。它在空氣中的射程通常為幾百米。需用幾厘米厚的鉛或程通常為幾百米。需用幾厘米厚的鉛或1 1米厚的混凝米厚的混凝土做屏蔽層。土做屏蔽層。射線的基本作用或效應(yīng)無本質(zhì)射線的基本作用或效應(yīng)無本質(zhì)的區(qū)別，但二者產(chǎn)生的機(jī)理不同，的區(qū)別，但二者產(chǎn)生的機(jī)理不同，由核外內(nèi)層由核外內(nèi)層電子變動發(fā)射的連續(xù)能量輻射電子變動發(fā)射的連續(xù)能量輻射, ,

31、射線則是由原子核射線則是由原子核衰變時的能量發(fā)射產(chǎn)生，由核內(nèi)發(fā)射。衰變時的能量發(fā)射產(chǎn)生，由核內(nèi)發(fā)射。 射線射線組成組成質(zhì)量質(zhì)量電荷電荷速度速度 2 質(zhì)子質(zhì)子2 中子中子相對較重相對較重2慢慢 電子電子相對較輕相對較輕1 0.2 眼晶眼晶體體晶體混濁晶體混濁白內(nèi)障白內(nèi)障0.5 - 2.05.0 0.1 0.15 骨髓骨髓 造血功能障礙造血功能障礙0.5 0.4隨機(jī)效應(yīng)：隨機(jī)效應(yīng)：受照細(xì)胞未死亡，造成細(xì)胞變異，細(xì)胞的變受照細(xì)胞未死亡，造成細(xì)胞變異，細(xì)胞的變異可以表現(xiàn)為細(xì)胞出現(xiàn)失去控制的異常增殖，轉(zhuǎn)化為惡性異可以表現(xiàn)為細(xì)胞出現(xiàn)失去控制的異常增殖，轉(zhuǎn)化為惡性細(xì)胞，最后形成癌癥或遺傳性疾病，這種現(xiàn)象是隨

32、機(jī)發(fā)生細(xì)胞，最后形成癌癥或遺傳性疾病，這種現(xiàn)象是隨機(jī)發(fā)生的。的。隨機(jī)性效應(yīng)的嚴(yán)重程度是不受吸收劑量的大小影響。隨機(jī)性效應(yīng)的嚴(yán)重程度是不受吸收劑量的大小影響。在一定的照射條件下，效應(yīng)可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)，而在一定的照射條件下，效應(yīng)可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)，而發(fā)生的機(jī)率則與劑量大小有關(guān)，并且不存在劑量閾值。發(fā)生的機(jī)率則與劑量大小有關(guān)，并且不存在劑量閾值。隨機(jī)效應(yīng)的特點隨機(jī)效應(yīng)的特點: 損害程度與吸收劑量無關(guān)損害程度與吸收劑量無關(guān) 不存在劑量閾值不存在劑量閾值 發(fā)生的機(jī)率與吸收劑量有關(guān)發(fā)生的機(jī)率與吸收劑量有關(guān) 例如例如: 輻射引致的癌病，遺傳效應(yīng)輻射引致的癌病，遺傳效應(yīng) 照射量照射量X 吸收劑量吸收

33、劑量D 劑量當(dāng)量劑量當(dāng)量H 有效劑量有效劑量He第二部分第二部分 輻射量和單位輻射量和單位X X或或射線與空氣相互作用使空氣電離射線與空氣相互作用使空氣電離后在單位質(zhì)量的空氣中所產(chǎn)生的同種電荷的后在單位質(zhì)量的空氣中所產(chǎn)生的同種電荷的總電荷量。總電荷量。 物理意義：物理意義：照射量是一種用來表示照射量是一種用來表示X X或或射線射線在空氣中電離能力大小的物理量。在空氣中電離能力大小的物理量。1. 照射量照射量X描述描述X X或或輻射場的量，該量反映的輻射場的量，該量反映的是是X X、射線在空氣中產(chǎn)生的電離電量，射線在空氣中產(chǎn)生的電離電量，只適只適用于空氣用于空氣，不適用于其他類型的輻射和其他物，

34、不適用于其他類型的輻射和其他物質(zhì)。質(zhì)。 照射量率：照射量率：單位時間內(nèi)的照射量。單位時間內(nèi)的照射量。 單位：單位：C/kgC/kgs s 例如：距例如：距11PBq11PBq（3 310105 5CiCi）的鈷）的鈷-60-60源，源，1m1m處的照處的照射量率為射量率為2.82.81010-2 -2 C/kgsC/kgs，人被照射幾秒鐘即可，人被照射幾秒鐘即可導(dǎo)致死亡。導(dǎo)致死亡。 2.吸收劑量吸收劑量 D 定義：定義：單位質(zhì)量的受照射物體所吸收的輻射能量。單位質(zhì)量的受照射物體所吸收的輻射能量。 物理意義物理意義：吸收劑量是描述輻射場內(nèi)受照射物體：吸收劑量是描述輻射場內(nèi)受照射物體接收的能量多少

35、的物理量。接收的能量多少的物理量。 單位單位：國際單位：戈瑞：國際單位：戈瑞 1Gy=1J/kg1Gy=1J/kg 非法定計量單位：拉德非法定計量單位：拉德 radrad 1rad = 0.01 1rad = 0.01 GyGy 吸收劑量率吸收劑量率：表示單位時間內(nèi)的吸收劑量。：表示單位時間內(nèi)的吸收劑量。D D乘以品質(zhì)因數(shù)乘以品質(zhì)因數(shù)Q Q和其他修正系數(shù)和其他修正系數(shù)N N。 表達(dá)式表達(dá)式： H= DQN 其中：其中： Q-品質(zhì)因數(shù)，見第品質(zhì)因數(shù)，見第9頁。頁。 N-ICRP規(guī)定的其他修正系數(shù)，規(guī)定的其他修正系數(shù)，N=13.劑量當(dāng)量劑量當(dāng)量H 表達(dá)式表達(dá)式： He= HT 其中：其中：He-有

36、效劑量當(dāng)量，單位希沃特。有效劑量當(dāng)量，單位希沃特。 - HT器官或組織器官或組織T所接受的劑量當(dāng)量。所接受的劑量當(dāng)量。4. 有效劑量當(dāng)量有效劑量當(dāng)量He 應(yīng)用概況應(yīng)用概況 應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 放射源與射線裝置應(yīng)用舉例放射源與射線裝置應(yīng)用舉例第三部分第三部分 放射性同位素與射線裝放射性同位素與射線裝置應(yīng)用置應(yīng)用3.1核應(yīng)用技術(shù)的基本功能及主要應(yīng)用領(lǐng)域核應(yīng)用技術(shù)的基本功能及主要應(yīng)用領(lǐng)域 核應(yīng)用技術(shù)是利用同位素和電離輻射與物質(zhì)相互作核應(yīng)用技術(shù)是利用同位素和電離輻射與物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的物理、化學(xué)及生物效應(yīng)，來進(jìn)行應(yīng)用研究用所產(chǎn)生的物理、化學(xué)及生物效應(yīng)，來進(jìn)行應(yīng)用研究與開發(fā)的技術(shù)，其基礎(chǔ)與基本手段就是同

37、位素和電離與開發(fā)的技術(shù)，其基礎(chǔ)與基本手段就是同位素和電離輻射。輻射。 核應(yīng)用技術(shù)的基本功能如下：核應(yīng)用技術(shù)的基本功能如下： (1) 獲取信息獲取信息 不同的射線與不同的物質(zhì)產(chǎn)生的效應(yīng)性質(zhì)和強(qiáng)弱不同，不同的射線與不同的物質(zhì)產(chǎn)生的效應(yīng)性質(zhì)和強(qiáng)弱不同，因此通過射線與各種物質(zhì)的相互作用，可以在工業(yè)、因此通過射線與各種物質(zhì)的相互作用，可以在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、科研等領(lǐng)域獲得各種有用的信息。如同農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、科研等領(lǐng)域獲得各種有用的信息。如同位素示蹤、過程監(jiān)測、工業(yè)無損探傷、火災(zāi)預(yù)警報警、位素示蹤、過程監(jiān)測、工業(yè)無損探傷、火災(zāi)預(yù)警報警、資源探測、人體臟器顯像等。資源探測、人體臟器顯像等。 (2)進(jìn)行物質(zhì)改性與

38、材料加工進(jìn)行物質(zhì)改性與材料加工 利用輻射對物質(zhì)的作用，改變物質(zhì)的性質(zhì)，利用輻射對物質(zhì)的作用，改變物質(zhì)的性質(zhì)，獲得具有優(yōu)異性能的材料，如輻射加工、輻射獲得具有優(yōu)異性能的材料，如輻射加工、輻射育種、中子摻雜、靜電消除、癌癥放射治療等。育種、中子摻雜、靜電消除、癌癥放射治療等。 (3)衰變能應(yīng)用衰變能應(yīng)用 利用放射性同位素衰變釋放出來的能量作為利用放射性同位素衰變釋放出來的能量作為能源，如同位素電池、光源、熱源等。能源，如同位素電池、光源、熱源等。3.2放射性同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)放射性同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用用1.1.放射性同位素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用放射性同位素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 主要應(yīng)用于

39、疾病診斷和治療、放射免疫分析等。主要應(yīng)用于疾病診斷和治療、放射免疫分析等。 使用的放射性核素主要有：使用的放射性核素主要有：99m99mTcTc、131131I I、 125125I I、6060CoCo、137137CsCs、192192IrIr、1818F F等。等。 放射性藥物影像診斷放射性藥物影像診斷 常用的診斷設(shè)備：常用的診斷設(shè)備：相機(jī)、單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描裝相機(jī)、單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描裝置（置（SPECTSPECT）99m99mTc Tc 、131131I I 、正電子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描裝置、正電子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描裝置（PETPET）。）。1818F(10mCi) F(10

40、mCi) 放射源治療放射源治療 密封源、加速器和密封源、加速器和射線機(jī)產(chǎn)生的輻射均可用于臨床治療，射線機(jī)產(chǎn)生的輻射均可用于臨床治療，其中密封源在輻射治療中應(yīng)用最廣。其中密封源在輻射治療中應(yīng)用最廣。（1 1）近距離治療）近距離治療（2 2）遠(yuǎn)距離治療）遠(yuǎn)距離治療 體外放射免疫分析體外放射免疫分析2.2.放射性同位素在工業(yè)上的應(yīng)用放射性同位素在工業(yè)上的應(yīng)用 核儀表核儀表 放射性測井放射性測井 探傷機(jī)探傷機(jī) 其他應(yīng)用其他應(yīng)用3.3.放射性同位素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用放射性同位素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 輻射育種輻射育種 農(nóng)藥、化肥示蹤農(nóng)藥、化肥示蹤 農(nóng)副產(chǎn)品的輻照保鮮農(nóng)副產(chǎn)品的輻照保鮮 刺激生物體生長刺激生物體生長4

41、.4.放射性同位素在食品加工中的應(yīng)用放射性同位素在食品加工中的應(yīng)用 主要用于滅菌保鮮主要用于滅菌保鮮3.3 射線裝置在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用射線裝置在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1.在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要應(yīng)用于疾病診斷和治療在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要應(yīng)用于疾病診斷和治療 X X射線機(jī)射線機(jī) X X射線計算機(jī)斷層掃描儀（射線計算機(jī)斷層掃描儀（CTCT） 介入放射診療介入放射診療 醫(yī)用加速器放射治療醫(yī)用加速器放射治療2.工業(yè)計算機(jī)斷層掃描儀（工業(yè)計算機(jī)斷層掃描儀（ICTICT） 工業(yè)輻照加速器工業(yè)輻照加速器 X X線機(jī)：線機(jī)：X線在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用主要有兩個方面：線在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用主要有兩個方面：1、X線診斷：線診斷

42、：利用人體各器官的密度不同所吸收的利用人體各器官的密度不同所吸收的X線不同，在熒光屏線不同，在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用的強(qiáng)弱就有較大的差別，因而在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用的強(qiáng)弱就有較大的差別，因而在熒光屏上或攝影膠片上將顯示出不同密度的陰影。根據(jù)陰影濃淡對比結(jié)合臨床上或攝影膠片上將顯示出不同密度的陰影。根據(jù)陰影濃淡對比結(jié)合臨床表現(xiàn)、化驗結(jié)果和病理診斷，即可判斷人體某一部分是否正常。表現(xiàn)、化驗結(jié)果和病理診斷，即可判斷人體某一部分是否正常。主要的主要的診斷方法：透視和攝影診斷方法：透視和攝影2、X線治療：線治療：依據(jù)其生物效應(yīng)，應(yīng)用不同的依據(jù)其生物效應(yīng)，應(yīng)用不同的X線對人體病灶

43、部分的細(xì)胞線對人體病灶部分的細(xì)胞進(jìn)行照射時，即可使被照射的細(xì)胞組織受到破壞或抑制，從而達(dá)到對某進(jìn)行照射時，即可使被照射的細(xì)胞組織受到破壞或抑制，從而達(dá)到對某些疾?。ㄆつw?。?、特別是腫瘤的治療作用。但同時，些疾病（皮膚?。⑻貏e是腫瘤的治療作用。但同時，X線的負(fù)作用也線的負(fù)作用也是很明顯的：當(dāng)是很明顯的：當(dāng)X線照射到生物體時，可以直接破壞機(jī)體內(nèi)某些大分子線照射到生物體時，可以直接破壞機(jī)體內(nèi)某些大分子結(jié)構(gòu)，如蛋白分子鏈斷裂，核糖核酸或脫氧核糖核酸的斷裂，破壞一些結(jié)構(gòu)，如蛋白分子鏈斷裂，核糖核酸或脫氧核糖核酸的斷裂，破壞一些對物質(zhì)代謝有重要意義的酶等，甚至可以直接損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)。對物質(zhì)代謝有重要意義的

44、酶等，甚至可以直接損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)。X線對人線對人體細(xì)胞的損傷，只限于個體本身，可導(dǎo)致人體脫發(fā)、皮膚燒傷、視力障體細(xì)胞的損傷，只限于個體本身，可導(dǎo)致人體脫發(fā)、皮膚燒傷、視力障礙、白血病等。礙、白血病等。X線對生殖細(xì)胞的損傷則會影響到受照個體的后代，產(chǎn)線對生殖細(xì)胞的損傷則會影響到受照個體的后代，產(chǎn)生遺傳效應(yīng)。生遺傳效應(yīng)。 CT：CT是用是用X線束對人體的某一部分按一定厚度的層線束對人體的某一部分按一定厚度的層面進(jìn)行掃描，當(dāng)面進(jìn)行掃描，當(dāng)X線射向人體組織時，部分射線被組織吸線射向人體組織時，部分射線被組織吸收，部分射線穿過人體被檢測器官接收，產(chǎn)生信號。因為收，部分射線穿過人體被檢測器官接收，產(chǎn)生信號。

45、因為人體各種組織的疏密程度不同，人體各種組織的疏密程度不同，X線的穿透能力不同，所線的穿透能力不同，所以檢測器接收到的射線就有了差異。將所接收的這種有差以檢測器接收到的射線就有了差異。將所接收的這種有差異的射線信號，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息后由計算機(jī)進(jìn)行處理，輸異的射線信號，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息后由計算機(jī)進(jìn)行處理，輸出到顯示的熒光屏上顯示出圖像，這種圖像被稱為橫斷面出到顯示的熒光屏上顯示出圖像，這種圖像被稱為橫斷面圖像。圖像。CT的特點是操作簡便，對病人來說無痛苦，其密度、的特點是操作簡便，對病人來說無痛苦，其密度、分辨率高，可以觀察到人體內(nèi)非常小的病變，直接顯示分辨率高，可以觀察到人體內(nèi)非常小的病變，直接顯

46、示X線平片無法顯示的器官和病變，它在發(fā)現(xiàn)病變、確定病變線平片無法顯示的器官和病變，它在發(fā)現(xiàn)病變、確定病變的相對空間位置、大小、數(shù)目方面非常敏感而可靠，具有的相對空間位置、大小、數(shù)目方面非常敏感而可靠，具有特殊的價值，但是在疾病病理性質(zhì)的診斷上則存在一定的特殊的價值，但是在疾病病理性質(zhì)的診斷上則存在一定的限制。限制。 介入放射診療介入放射診療l介入放射診療介入放射診療是將單純的放射診斷技術(shù)與影是將單純的放射診斷技術(shù)與影像引導(dǎo)下的導(dǎo)管治療技術(shù)集于一體，為疾病診像引導(dǎo)下的導(dǎo)管治療技術(shù)集于一體，為疾病診斷和治療開拓了新的途徑。它可以解決許多內(nèi)斷和治療開拓了新的途徑。它可以解決許多內(nèi)科、外科解決不了的診

47、斷難題，而且對病人的科、外科解決不了的診斷難題，而且對病人的創(chuàng)傷小，深受患者歡迎。目前在我國已普遍開創(chuàng)傷小，深受患者歡迎。目前在我國已普遍開展，應(yīng)用最多的是心血管疾病和肝癌。展，應(yīng)用最多的是心血管疾病和肝癌。l介入放射診療介入放射診療是在是在X X射線機(jī)透視直觀下進(jìn)行，射線機(jī)透視直觀下進(jìn)行，手術(shù)過程中病人和工作人員較長時間暴露于手術(shù)過程中病人和工作人員較長時間暴露于X X射射線照射下，受照計量較高。線照射下，受照計量較高。醫(yī)用加速器放射治療醫(yī)用加速器放射治療l加速器加速器產(chǎn)生的產(chǎn)生的X射線、射線、射線、中子、質(zhì)子等照射射線、中子、質(zhì)子等照射肌體的組織細(xì)胞，使細(xì)胞的分裂和代謝遭到破壞，肌體的組織

48、細(xì)胞，使細(xì)胞的分裂和代謝遭到破壞，殺死或抑制細(xì)胞的繁殖生長，從而達(dá)到治療的目的。殺死或抑制細(xì)胞的繁殖生長，從而達(dá)到治療的目的。這就是加速器放射治療的原理。這就是加速器放射治療的原理。l目前醫(yī)用電子直線加速器是放射治療的主要手段，目前醫(yī)用電子直線加速器是放射治療的主要手段，加速器結(jié)構(gòu)簡單，造價低，加速器結(jié)構(gòu)簡單，造價低，X射線、射線、射線、電子射線、電子等射線容易得到。加速器能量在等射線容易得到。加速器能量在50MeV以下，其以下，其中大部分運行在中大部分運行在635MeV之間。之間。工業(yè)計算機(jī)斷層掃描儀（工業(yè)計算機(jī)斷層掃描儀（ICT）l工業(yè)工業(yè)CT是在醫(yī)用是在醫(yī)用CT的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是的基

49、礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一種用于對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行探傷、無損檢測的先進(jìn)一種用于對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行探傷、無損檢測的先進(jìn)設(shè)備。工業(yè)設(shè)備。工業(yè)CT可分為可分為射線源工業(yè)射線源工業(yè)CT、X射線工射線工業(yè)業(yè)CT和加速器工業(yè)和加速器工業(yè)CT。lX射線工業(yè)射線工業(yè)CT主要利用主要利用X射線有穿透性這一特射線有穿透性這一特點，把待檢材料置于點，把待檢材料置于X射線和探測器之間，射線和探測器之間，檢查檢查機(jī)械零件的缺損機(jī)械零件的缺損，金屬焊接的質(zhì)量等。另外在機(jī)，金屬焊接的質(zhì)量等。另外在機(jī)場、海關(guān)的出入口、重要會議的出入口以及車站場、海關(guān)的出入口、重要會議的出入口以及車站的進(jìn)站口等都安裝了的進(jìn)站口等都安裝了X射線透射機(jī)，通過熒

50、光屏射線透射機(jī)，通過熒光屏或攝影后的膠片，檢查人員行李包內(nèi)的槍支彈藥、或攝影后的膠片，檢查人員行李包內(nèi)的槍支彈藥、煙花炮竹等危險物品，在煙花炮竹等危險物品，在安全檢查安全檢查中發(fā)揮了重要中發(fā)揮了重要的作用。的作用。l加速器射線源工業(yè)加速器射線源工業(yè)CTCT的工作原理是：由電子直線的工作原理是：由電子直線加速器產(chǎn)生的電子束打鎢靶產(chǎn)生加速器產(chǎn)生的電子束打鎢靶產(chǎn)生X X射線，射線，X X射線穿透射線穿透物體后被探測器接收經(jīng)變換后還原出物體內(nèi)部的密物體后被探測器接收經(jīng)變換后還原出物體內(nèi)部的密度結(jié)構(gòu)圖。加速器射線源工業(yè)度結(jié)構(gòu)圖。加速器射線源工業(yè)CTCT主要用于大型工業(yè)主要用于大型工業(yè)產(chǎn)品和工件（如鍋爐、

51、壓力容器、化工設(shè)備、航空產(chǎn)品和工件（如鍋爐、壓力容器、化工設(shè)備、航空航天設(shè)備）的質(zhì)量檢測，獲得工件中缺陷的性質(zhì)、航天設(shè)備）的質(zhì)量檢測，獲得工件中缺陷的性質(zhì)、形狀、位置、大小等信息，以排除隱患，保障質(zhì)量，形狀、位置、大小等信息，以排除隱患，保障質(zhì)量，提高安全系數(shù)。提高安全系數(shù)。工業(yè)輻照加速器工業(yè)輻照加速器l加速器工業(yè)輻照，加速器工業(yè)輻照，是利用加速器產(chǎn)生的電子束對是利用加速器產(chǎn)生的電子束對產(chǎn)品進(jìn)行輻照，產(chǎn)品受大劑量輻照后，產(chǎn)生生物、產(chǎn)品進(jìn)行輻照，產(chǎn)品受大劑量輻照后，產(chǎn)生生物、化學(xué)或物理效應(yīng)，達(dá)到化學(xué)或物理效應(yīng)，達(dá)到改性、滅菌、保鮮、提高產(chǎn)改性、滅菌、保鮮、提高產(chǎn)品質(zhì)量、制造新材料品質(zhì)量、制造新材

52、料等目的。主要應(yīng)用于食品輻照等目的。主要應(yīng)用于食品輻照保鮮，材料輻照改性，醫(yī)療用品輻照滅菌等。保鮮，材料輻照改性，醫(yī)療用品輻照滅菌等。l工業(yè)輻照加速器所獲得的粒子種類多，能量范圍工業(yè)輻照加速器所獲得的粒子種類多，能量范圍廣；加速器還可以隨時啟動或停機(jī)，工作安全，檢廣；加速器還可以隨時啟動或停機(jī)，工作安全，檢查維修方便；加速器作為輻照源不像鈷源那樣會遇查維修方便；加速器作為輻照源不像鈷源那樣會遇到放射性衰變而需要換源、加源和放射源退役的問到放射性衰變而需要換源、加源和放射源退役的問題。所以，加速器在工業(yè)輻照上得到了廣泛應(yīng)用。題。所以，加速器在工業(yè)輻照上得到了廣泛應(yīng)用。3.4 核技術(shù)應(yīng)用在我國的發(fā)

53、展核技術(shù)應(yīng)用在我國的發(fā)展 在我國核技術(shù)應(yīng)用已逐步形成在我國核技術(shù)應(yīng)用已逐步形成產(chǎn)業(yè)化，不斷擴(kuò)大市場規(guī)模，為產(chǎn)業(yè)化，不斷擴(kuò)大市場規(guī)模，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用重要貢獻(xiàn)。國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用重要貢獻(xiàn)。 目前，我國從事輻射技術(shù)應(yīng)用開發(fā)生產(chǎn)的企事目前，我國從事輻射技術(shù)應(yīng)用開發(fā)生產(chǎn)的企事業(yè)單位約有業(yè)單位約有300300家，年產(chǎn)值達(dá)家，年產(chǎn)值達(dá)150150億元，其中：億元，其中：u 輻射農(nóng)業(yè)：輻射農(nóng)業(yè)：4040億元億元u輻射加工：輻射加工：2525億元億元u同位素儀表：同位素儀表：2020億元億元u同位素及其制品：同位素及其制品：3.53.5億元億元u輻照產(chǎn)品：輻照產(chǎn)品：5050億元億元u根據(jù)國外經(jīng)驗，我國輻射技術(shù)

54、應(yīng)用的市場規(guī)模根據(jù)國外經(jīng)驗，我國輻射技術(shù)應(yīng)用的市場規(guī)模約在約在10001000億元，有著十分廣闊的發(fā)展前景。億元，有著十分廣闊的發(fā)展前景。 放射性同位素和射線裝置應(yīng)用放射性同位素和射線裝置應(yīng)用 在在2004年年“清查放射源，讓百姓放心清查放射源，讓百姓放心”專項行動專項行動統(tǒng)計：統(tǒng)計： 涉源單位涉源單位12412家家 放射源總數(shù)放射源總數(shù)107380枚枚 在用放射源源在用放射源源76767枚枚 閑置廢棄源閑置廢棄源30613枚枚 衛(wèi)生部門衛(wèi)生部門2002年統(tǒng)計，我國在用的各種射線裝置年統(tǒng)計，我國在用的各種射線裝置總數(shù)超過總數(shù)超過10萬多臺。萬多臺。放射源不同應(yīng)用領(lǐng)域的放射源不同應(yīng)用領(lǐng)域的活度分

55、布活度分布總活度總活度 584306TBq(1350 萬居里萬居里)常見放射源數(shù)量所占比例常見放射源數(shù)量所占比例 輻射源應(yīng)用舉輻射源應(yīng)用舉例例大亞灣核電站大亞灣核電站大亞灣核電站大亞灣核電站秦山核電站秦山核電站秦山核電站秦山核電站輻照裝置輻照裝置固定核子測量料位固定核子測量料位計計密度測量儀密度測量儀 Density Gauges密度測量儀（核子秤）密度測量儀（核子秤）Density Gauges傳送帶稱重儀器傳送帶稱重儀器 Belt weighing gauge固定核子測量厚度測量儀固定核子測量厚度測量儀鉆井測量鉆井測量工業(yè)同位素示蹤工業(yè)同位素示蹤煙霧探測器煙霧探測器伽馬輻照裝置伽馬輻照裝置

56、濕式貯源輻照裝置全景圖濕式貯源輻照裝置全景圖 伽馬輻照裝置伽馬輻照裝置干式貯源輻照裝置全景圖干式貯源輻照裝置全景圖 源不離開裝置（屏蔽）源不離開裝置（屏蔽）I類伽馬探傷裝置類伽馬探傷裝置 有快門結(jié)構(gòu)有快門結(jié)構(gòu) 源通過氣壓裝置移到曝光位置源通過氣壓裝置移到曝光位置 源從容器中發(fā)射出源從容器中發(fā)射出來來 采用遙控設(shè)備采用遙控設(shè)備 源在曝光期間無屏源在曝光期間無屏蔽蔽 可手動或自動操作可手動或自動操作II類伽馬探傷裝置類伽馬探傷裝置（發(fā)射型伽馬探傷）（發(fā)射型伽馬探傷） 用于特殊的目的，用于特殊的目的，如伽馬管道爬行如伽馬管道爬行器器 根據(jù)應(yīng)用的需要根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行設(shè)計和測試進(jìn)行設(shè)計和測試伽馬探傷裝

57、置伽馬探傷裝置管道爬行探傷裝置管道爬行探傷裝置特殊應(yīng)用：陸上管道 、海底管道采用外部輻射源提供走/停的信息外部控制源一般采用137Cs。管道爬行探傷裝置管道爬行探傷裝置通過探測器測量穿過被檢查物質(zhì)的射線量。典型采用通過探測器測量穿過被檢查物質(zhì)的射線量。典型采用GBqGBq的的137137Cs Cs 。The detector measures the amount of radiation passing through the material under examination. Typically use gigabecquerels of 137Cs.密度測量儀密度測量儀探測器探測器Detector物質(zhì)流向物質(zhì)流向 Material Flow開關(guān)控制開關(guān)控制Shutter Control屏蔽屏蔽Shielding源源Source關(guān)（開）關(guān)（開）Shutter (open)密度測量儀（核子秤）密度測量儀（核子秤）Density Gauges傳送帶稱重儀器傳送帶稱重儀器 Belt weighing gauge探測器探測器Detector傳送帶上的物品傳送帶上的物品Product on conveyor b