輻射劑量和防護(hù)(前言)

1、關(guān)于輻射劑量與防護(hù)(前言)1第一張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2平時(shí)作業(yè)成績(jī)占20%，考勤占10%，期末筆試成績(jī)占70%。 學(xué)習(xí)了一門(mén)專業(yè)知識(shí)；樹(shù)立了一種客觀態(tài)度；培養(yǎng)了一種學(xué)習(xí)習(xí)慣；嘗試了一種學(xué)習(xí)方法?？荚嚦煽?jī)組成：收 獲：第二張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3輻射劑量、防護(hù)的含義輻射劑量、防護(hù)簡(jiǎn)史輻射防護(hù)的基本任務(wù)和目的輻射防護(hù)的主要內(nèi)容前言與緒論第三張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4以前的知識(shí)原子（核）物理 輻射、 、n產(chǎn)生的原理核物理實(shí)驗(yàn)方法 探測(cè)輻射、 基本方法輻射劑量與防護(hù) ？ 輻射對(duì)人的影響，如何降低輻射危害第四張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022

2、年6月5（1）輻射定義什么是輻射？ 從某種物質(zhì)中發(fā)射出來(lái)的波或粒子。第五張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6不同種類電磁波的波長(zhǎng)第六張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7（2）輻射分類按其本質(zhì)可分為兩類： 1.粒子輻射：是指組成物質(zhì)的基本粒子，或由這些粒子組成的原子核。粒子輻射是一些高速運(yùn)動(dòng)的粒子，消耗自己的動(dòng)能把能量傳給被穿透的物質(zhì)。粒子輻射包括電子、質(zhì)子、中子、粒子、粒子和帶電重離子等。 2.電磁輻射：實(shí)質(zhì)是電磁波，包括無(wú)線電波、微波、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和 射線等。第七張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8（2）輻射分類按與物質(zhì)的作用方式，輻射又分為兩類： 1.電離

3、輻射：能量大于10eV，通過(guò)初級(jí)和次級(jí)過(guò)程引起物質(zhì)電離，如粒子、粒子、質(zhì)子、中子、X射線和 射線等。 2.非電離輻射：能量小于10eV，與物質(zhì)作用不產(chǎn)生電離的輻射，如微波、無(wú)線電波、紅外線等。電離：將一個(gè)原子、分子從其束縛狀態(tài)釋放一個(gè)或多個(gè)電子的過(guò)程。第八張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月9（3）為什么對(duì)輻射（電離輻射）要進(jìn)行防護(hù)？輻射原子、分子組織、器官機(jī)體損傷確定性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)電 離、激發(fā)修復(fù)第九張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月10“事實(shí)上，在人類身體里就可以找到天然放射性核素。我們的身體平均每分鐘要經(jīng)歷幾十萬(wàn)次的核衰變。” 諾貝爾獎(jiǎng)獲得者西博格 人與原子第十張，PPT

4、共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月11電離輻射劑量學(xué)：研究電離輻射能量在物質(zhì)中的轉(zhuǎn)移和沉積的規(guī)律，特別是轉(zhuǎn)移和沉積的度量（量的定義、測(cè)量、計(jì)算等）的科學(xué)。電離輻射防護(hù)學(xué)：研究電離輻射對(duì)人體的危害、防止和減少這種危害的綜合性（輻射劑量學(xué)、輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、輻射防護(hù)技術(shù)、輻射防護(hù)最優(yōu)化、輻射安全管理等）邊緣科學(xué)。電離輻射 物質(zhì)（作用對(duì)象） 生物效應(yīng)第十一張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月12研究對(duì)象描述電離輻射源與輻射場(chǎng)；研究輻射與物質(zhì)的相互作用，尤其是能量在組織中的轉(zhuǎn)移、輻射在屏蔽中的減弱、以及放射性物質(zhì)在環(huán)境和人體器官中的輸運(yùn)等； 這門(mén)學(xué)科的一個(gè)重要分支是輻射照射的測(cè)量和評(píng)價(jià)技術(shù)； 與生物學(xué)

5、和醫(yī)學(xué)有密切的聯(lián)系（研究輻射物理量與輻射生物效應(yīng)之間的關(guān)系）。第十二張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月132、輻射劑量、防護(hù)簡(jiǎn)史倫琴世界上第一張X射線照片1895, 倫琴（ Roentgen ）發(fā)現(xiàn) X 射線Nobel Prize in 1901第十三張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月141896, 貝克勒爾（Becquerel）發(fā)現(xiàn) 鈾（Uranium）發(fā)現(xiàn)了天然放射性同位素的工業(yè)應(yīng)用Nobel Prize in 1903Nobel Prize in 1903 and 19111898, 居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙（ Polonium）和鐳（ Radium） 第十四張，PPT共四十七頁(yè)，

6、創(chuàng)作于2022年6月151898, 盧瑟福（Rutherford） 發(fā)現(xiàn)了、粒子。 法國(guó)化學(xué)家維拉爾發(fā)現(xiàn) 射線1932, 查德威克（Chadwick） 發(fā)現(xiàn)中子。第十五張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月16（1）早期輻射損傷認(rèn)識(shí)時(shí)期 （又稱職業(yè)性輻射損傷時(shí)期）特點(diǎn)：對(duì)輻射可能造成的損傷認(rèn)識(shí)不足損傷對(duì)象： （1）X射線球的制造者和應(yīng)用X射線的技術(shù)人員； （2）從事放射性物質(zhì)研究的科學(xué)家； （3）鈾礦工人及用含鐳夜光涂料的操作女工。第十六張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月17損傷特點(diǎn)： （1）外照射引起的急性體表?yè)p傷； （2）氡及其子體內(nèi)照射引起的肺癌； （3）鐳內(nèi)照射引起的骨腫瘤

7、。典型事例： （1）X射線被發(fā)現(xiàn)一個(gè)月，X射線的制造者 Grubbe的手發(fā)生了“特異性皮炎”； （2）1896年，Edison和助手Morton自身試驗(yàn)， 眼部受照數(shù)小時(shí)后，眼痛，結(jié)膜炎；第十七張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月18典型事例： （3）1896年，Danil報(bào)告了X射線可導(dǎo)致禿頭； （4）1901年，Becquerel和Curie分別講述了自己的經(jīng)歷； （5）1911年，54名醫(yī)學(xué)放射性工作者死于惡性疾??； 1922年，約100名醫(yī)學(xué)放射性工作者死于惡性疾?。?（6）18751917年，Schneegerg礦死亡的622名工人 中有322人死于癌癥，其中肺癌占87； 19

8、211926年， Schneegerg礦死亡的工人中 死于肺癌的占50； （7）1925年，Martland報(bào)告在美國(guó)從事用鐳發(fā)光材料 描繪表盤(pán)的女工遭受了嚴(yán)重的內(nèi)照射，發(fā)現(xiàn)50例 鐳致骨肉瘤。第十八張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月19（2）中期輻射損傷認(rèn)識(shí)時(shí)期 （又稱放射線診斷、治療損傷時(shí)期）時(shí)間：19301960年代特點(diǎn)： 醫(yī)學(xué)界把輻射看作是時(shí)髦的診斷和治療手段，卻缺乏對(duì)輻射遠(yuǎn)期效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，病人由于接受高累積劑量而誘發(fā)過(guò)多的白血病、骨腫瘤、肝癌等惡性腫瘤。第十九張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月20損傷對(duì)象： 接受超劑量輻射照射的病人，較突出的例子有： (1) 19351

9、954年，在英國(guó)應(yīng)用X射線局部照射治療 強(qiáng)直性脊椎炎的病人； (2) 19441951年，在德國(guó)應(yīng)用鐳224注射治療強(qiáng) 直性脊椎炎，關(guān)節(jié)炎及結(jié) 核病的病人； (3) 19281954年，在一些國(guó)家中應(yīng)用釷造影劑進(jìn)行 x射線造影的病人。 第二十張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月21 （3） 近期輻射損傷認(rèn)識(shí)時(shí)期 （又稱流行病學(xué)調(diào)查所見(jiàn)的輻射損傷時(shí)期）時(shí)間：1960年代現(xiàn)在特點(diǎn)： 早期的職業(yè)性急性輻射損傷，除事故外，巳極為罕見(jiàn)了。 中期所見(jiàn)到的高發(fā)生率的惡性腫瘤，得以避免。除事故外，只能用大群體的或高人年的流行病學(xué)的調(diào)查方法，才能發(fā)現(xiàn)輻射損傷或危害的增加 。 第二十一張，PPT共四十七頁(yè)，

10、創(chuàng)作于2022年6月22重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象包括： 職業(yè)性受照射群體的流行病學(xué)調(diào)查； 放射事故受害者調(diào)查； 出生前受X射線診斷照射的群體流行病學(xué)調(diào)查； 高輻射本底地區(qū)居住者的流行病學(xué)調(diào)查；原子彈、氫彈、切爾諾貝利事故受害者跟蹤調(diào)查。第二十二張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月23調(diào)查結(jié)論： 迄今為止的流行病學(xué)的調(diào)查資料證明：在低劑量下，唯一潛在的輻射危害是致癌。非特異性壽命縮短末見(jiàn)發(fā)生。遺傳危害也未見(jiàn)增加。低于職業(yè)性劑量限值的輻射水平的長(zhǎng)期慢性照射，是否會(huì)增加惡性腫瘤尚不明確。出生前診斷性X射線的照射量，是否能增加出生后的小兒癌癥的發(fā)病率，尚有爭(zhēng)議。高本底地區(qū)居民流行病學(xué)的調(diào)查，均末證實(shí)遺傳危害

11、的增加或惡性腫瘤較對(duì)照群體有過(guò)多的發(fā)生。第二十三張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月24 3.輻射防護(hù)的基本任務(wù)和目的基本任務(wù)： （1）允許可能產(chǎn)生輻射的實(shí)踐（2）保護(hù)人員、后代、環(huán)境目的： （1）防止有害的確定性效應(yīng)；（2）限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率，合理盡可能低。第二十四張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月254.輻射防護(hù)的主要內(nèi)容輻射劑量學(xué)輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)輻射防護(hù)技術(shù)輻射防護(hù)評(píng)價(jià)輻射防護(hù)最優(yōu)化輻射安全管理第二十五張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月26ICRP（Publication）International Commission on Radiological Protec

12、tion 國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)ICRU（Report） International Commission on Radiation Units and Measurements 國(guó)際輻射單位與測(cè)量委員會(huì)UNSCEAR United Nations Scientific committee on the Effects of Atomic Radiation 聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)IAEA（Safety Series） International Atomic Energy Agency 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)ISO International Standardization Organizatio

13、n 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織NCRP（Report）（Handbook） National Council on Radiation Protection and Measurements 輻射防護(hù) 與測(cè)量國(guó)家委員會(huì)（美）第二十六張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月27參考文獻(xiàn)李德平,潘自強(qiáng)主編,輻射防護(hù)手冊(cè)，北京原子能出版社，1988年潘自強(qiáng) , 輻射防護(hù)的現(xiàn)狀與未來(lái)，北京原子能出版社，1997年田志恒,潘自強(qiáng), 輻射劑量學(xué)，北京原子能出版社，1992年H.古雪夫主編. 輻射防護(hù)第一卷: 輻射防護(hù)物理基礎(chǔ).北京原子能出版社,1988年第二十七張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月28第一章

14、電離輻射與物質(zhì)的相互作用第一講 電離輻射場(chǎng)第二十八張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月29一、電離輻射Ionization（電離）：從一個(gè)原子、分子或其他束縛態(tài)中釋放出一個(gè)或多個(gè)電子的過(guò)程。Ionization Radiation（電離輻射）：能夠引起電離的帶電粒子和不帶電粒子。 *從一個(gè)原子中釋放出一個(gè)價(jià)電子需要的能量:425eV ； *能量10eV的光子Non-ionization radiation（非電離輻射）：100mm紫外線、可見(jiàn)光、紅外線和射頻輻射。第二十九張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月30直接電離輻射和間接電離輻射 直接電離輻射 快帶電粒子穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，通過(guò)庫(kù)倫

15、相互作用直接在物質(zhì)中沉積能量并引起電離。這種通過(guò)初級(jí)過(guò)程引起電離的粒子稱為直接電離輻射。 間接電離輻射 不帶電粒子（例如光子和中子）穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，首先將能量轉(zhuǎn)移給帶電粒子，隨后這些次級(jí)快帶電粒子再沉積能量和引起電離。這種通過(guò)次級(jí)過(guò)程引起電離的不帶電粒子稱為間接電離輻射。第三十張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月31External radiation（外輻射）：體外源發(fā)射的輻射=External irradiation（外照射）。Internal radiation（內(nèi)照射）：體內(nèi)分布源發(fā)射的輻射。第三十一張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月32二、電離輻射場(chǎng)的描述Ionizatio

16、n radiation field（電離輻射場(chǎng)）：電離輻射居留的空間。1、粒子數(shù)和輻射能Particle number（粒子數(shù)）N：發(fā)射、轉(zhuǎn)移或接受的粒子數(shù)目， 單位是1。Particle number density（粒子數(shù)密度）n：n=dN/dV表征輻射場(chǎng)疏 密程度，單位是m-3。Radiant energy（輻射能）R：發(fā)射、轉(zhuǎn)移或接受的輻射粒子的能量（不包括靜止能），單位是J。第三十二張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月33 2、通量、注量和注量率（1）Flux（通量）：表征輻射場(chǎng)中粒子或能量在時(shí)間上的頻繁程度。 Particle flux（粒子通量） ，s-1 Energy f

17、lux（能量通量） ，j.s-1 dada（2）Fluence（注量）：表征輻射場(chǎng)的空間疏密程度。特例：?jiǎn)蜗蜉椛鋱?chǎng)第三十三張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月34 da = dacos定義： u=dN/ da 為單向輻射場(chǎng)的粒子注量。 一般情況：各向輻射場(chǎng)定義：Particle fluence (粒子注量)： =dN/da，m-2 Energy fluence（能量注量）：=dR/da，j.m-2Pda第三十四張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月35（3）Fluence rate（注量率）Particle fluence rate（粒子注量率）： =d /dt=d2N/dadt，m

18、-2s-1 *為粒子通量密度：Energy fluence rate（能量注量率） ： =d/dt=d2R/dadt，j.m-2.s-1（w.m-2） 第三十五張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月36 3.角分布和輻射度Angular distribution（角分布）：描述粒子入射方向的分布。第三十六張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月37Radiance（輻射度）：注量率的角分布Particle radiance（粒子輻射度）p： p= 單位：m-2.sr-1.s-1 第三十七張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月38Energy radiance（能量輻射度）r： 單位：w. m-2.sr -1第三十八張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月394.能譜分布（Energy spectrum distribution）用Q代表輻射學(xué)量，用E代表粒子的能量（不包括靜止能）,則Q（E）是Q的積分分布，它是能量為0-E的粒子對(duì)Q的貢獻(xiàn)。第三十九張，PPT共四十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月40（