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

放射性基礎(chǔ)知識(shí)放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)培訓(xùn)演示文稿當(dāng)前1頁，總共150頁。優(yōu)選放射性基礎(chǔ)知識(shí)放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)培訓(xùn)當(dāng)前2頁，總共150頁。關(guān)于放射性“放射性”因其看不見、摸不著、聽不到且對(duì)人的身體有害，人們常稱其為“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)的原子核不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)地發(fā)生某些變化，這些不穩(wěn)定的原子核在發(fā)生變化的同時(shí)會(huì)發(fā)射各種各樣的射線，這種現(xiàn)象就是人們常說的放射性。

“放射性”是一柄“雙刃劍”，既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn)。放射性同位素與射線裝置在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)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，為人類造福。但是，如果對(duì)放射源管理和防護(hù)不當(dāng)，會(huì)對(duì)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。當(dāng)前3頁，總共150頁。美國(guó)三哩島核事故1979年3月28日凌晨4時(shí)，美國(guó)賓夕法尼亞州的三哩島核電站第2組反應(yīng)堆的操作室里，紅燈閃亮，汽笛報(bào)警，渦輪機(jī)停轉(zhuǎn)，堆心壓力和溫度驟然升高，2小時(shí)后，大量放射性物質(zhì)溢出。6天以后，堆心溫度才開始下降，蒸氣泡消失——引起氫爆炸的威脅免除了。100噸鈾燃料雖然沒有熔化，但有60%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，核電站附近的居民驚恐不安，約20萬人撤出這一地區(qū)。美國(guó)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(huì)示威，要求停建或關(guān)閉核電站。在這次事故中，主要的工程安全設(shè)施都自動(dòng)投入，同時(shí)由于反應(yīng)堆有幾道安全屏障（燃料包殼，一回路壓力邊界和安全殼等），因而無一傷亡，在事故現(xiàn)場(chǎng)，只有3人受到了略高于半年的容許劑量的照射。核電廠附近80千米以內(nèi)的公眾，由于事故，平均每人受到的劑量不到一年內(nèi)天然本底的百分之一，因此，三哩島事故對(duì)環(huán)境的影響極小。

當(dāng)前4頁，總共150頁。切爾諾貝利核事故1986年4月26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130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)。切爾諾貝利核電站是前蘇聯(lián)最大的核電站，共有4臺(tái)機(jī)組。4月，在按計(jì)劃對(duì)第4機(jī)組進(jìn)行停機(jī)檢查時(shí)，由于電站人員多次違反操作規(guī)程，導(dǎo)致反應(yīng)堆能量增加。26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。1、2、3號(hào)機(jī)組暫停運(yùn)轉(zhuǎn)，電站周圍30公里宣布為危險(xiǎn)區(qū)，撤走居民。事故發(fā)生時(shí)當(dāng)場(chǎng)死2人，遭輻射受傷204人。5月8日，反應(yīng)堆停止燃燒，溫度仍達(dá)300℃；當(dāng)?shù)剌椛鋸?qiáng)度最高為每小時(shí)15毫倫琴，基輔市為0.2毫倫琴，而正常值允許量是0.01毫倫琴。瑞典檢測(cè)到放射性塵埃，超過正常數(shù)的100倍。原蘇聯(lián)官方4個(gè)月后公布，共死亡31人，主要是搶險(xiǎn)人員，其中包括一名少將；得放射病的203人；從危險(xiǎn)區(qū)撤出13.5萬人。1992年烏克蘭官方公布，已有7000多人死亡于本事故的核污染。當(dāng)前5頁，總共150頁。第一部分放射性基礎(chǔ)知識(shí)原子和原子核的基本性質(zhì)放射性放射性核素的衰變放射性強(qiáng)弱的表示----放射性活度輻射源輻射危害當(dāng)前6頁，總共150頁。所有的物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的分子是由原子構(gòu)成的組成元素的基本單位原子是由原子核和電子構(gòu)成的原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，構(gòu)成原子核的質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子。1.原子和原子核的基本性質(zhì)當(dāng)前7頁，總共150頁。原子的核式結(jié)構(gòu)1911年英國(guó)物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福指導(dǎo)他的助手做了一個(gè)用釷“彈”轟擊金箔1/50000英寸的實(shí)驗(yàn)：大部分α粒子會(huì)暢通無阻地穿過金箔，少數(shù)的發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的被彈了回來。當(dāng)前8頁，總共150頁。原子的核式結(jié)構(gòu)：

原子核位于原子的中心，帶正電荷，幾乎集中了原子的全部質(zhì)量；帶負(fù)電的電子沿一定的軌道繞原子核旋轉(zhuǎn)。原子核所帶的正電荷等于核外的電子數(shù)，整個(gè)原子呈電中性。

1897年英國(guó)科學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子。當(dāng)前9頁，總共150頁。原子的半徑：R約為10-10m原子核的半徑：約為10-14～10-15m

原子核的體積只相當(dāng)于整個(gè)原子體積的萬億分之一。

●原子核的密度

2.84×108t/cm3

即在每立方厘米體積中有近3億噸的物質(zhì)

當(dāng)前10頁，總共150頁。玻爾的原子模型

尼爾斯·亨利·戴維·玻爾于1885年出生在丹麥的首都哥本哈根。1911年他在哥本哈根大學(xué)獲得博士學(xué)位。不久他前往英國(guó)劍橋，在以發(fā)現(xiàn)電子而聞名的科學(xué)家J·J·湯姆遜的指導(dǎo)下從事研究。幾個(gè)月后玻爾來到曼徹斯特與在幾年前發(fā)現(xiàn)原子核的歐內(nèi)斯特·盧瑟福共同從事研究。

1922年，玻爾獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。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而受到喜愛和仰慕。當(dāng)前11頁，總共150頁。1913年尼爾斯·玻爾對(duì)“小太陽系原子模型”進(jìn)行了完善，提出了玻爾模型。1.原子核外的電子只能在一些特定的軌道上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌道是不連續(xù)的，每個(gè)確定的軌道都具有與其相關(guān)的確定能量。電子運(yùn)動(dòng)軌道離原子核越遠(yuǎn)，相對(duì)應(yīng)的原子的能量越高。這些不連續(xù)的能量值組成了原子的不同的“能級(jí)”。即原子是由原子核和按一定能級(jí)運(yùn)行的外層電子所組成。2.原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程是輻射能量的過程，該能量以光子的形式（波）輻射出去，輻射的能量等于這兩個(gè)能級(jí)的差值。當(dāng)前12頁，總共150頁。核素及符號(hào)表示

1.核素：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)原子核的穩(wěn)定性，核素分為穩(wěn)定的核素和不穩(wěn)定的放射性核素。

2.符號(hào)表示：X，X－核素代號(hào)

Z－原子序數(shù)

A－質(zhì)量數(shù)A=Z+N(中子數(shù))

如：H、He、C等。

在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)只標(biāo)記核素的質(zhì)量數(shù)，如14C、C-14、碳-14AZ1142146當(dāng)前13頁，總共150頁。核素質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)符號(hào)氦-42244He碳-12661212C碳-13671313C碳-14681414C

3.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A和Z均相同只是核能量狀態(tài)不同。符號(hào)表示：如99mTc锝稱為99Tc的同核異能素。

99mTc表示該核素的原子核處于激發(fā)態(tài)。

注意：99Tc和99mTc是兩種獨(dú)立的核素。當(dāng)前14頁，總共150頁。同位素

1.同位素：同位素是原子序數(shù)Z相同而質(zhì)量數(shù)A不相同的各核素的總稱。同位是指各核素在元素周期表中處于同一個(gè)位置，它們具有相同的化學(xué)性質(zhì)，但各原子核的物理性質(zhì)不同。

2.自然界中許多元素具有同位素，如：天然存在的氫同位素有3種：

1H(氕99.985％)、2H(重氫、氘0.015％)、3H(超重氫、氚）核素豐度：在同位素中各核素天然含量的百分比。天然存在的氧同位素有3種：16O(99.756％)

17O(0.039％)、18O(0.205％)。當(dāng)前15頁，總共150頁。2.1放射性的發(fā)現(xiàn)倫琴發(fā)現(xiàn)X射線－1895年倫琴：德國(guó)物理學(xué)家。1894年任維爾茨堡大學(xué)校長(zhǎng)，1900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1901年榮獲全世界首次頒發(fā)的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1923年2月10日在慕尼黑逝世，終年78歲。2.放射性X射線的發(fā)現(xiàn)：1895年冬，倫琴在德國(guó)維爾茨堡大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里做陰極射線管輝光實(shí)驗(yàn)。倫琴用高壓電場(chǎng)轟擊陰極射線管內(nèi)的兩個(gè)金屬電極，把電子從金屬原子中打出來，此即“陰極射線”。當(dāng)前16頁，總共150頁。

11月8日晚，為了更好地觀察管子的發(fā)光現(xiàn)象，他用黑色硬紙板將管子周圍嚴(yán)實(shí)地?fù)踝?，不讓光線漏出來。當(dāng)他關(guān)掉室內(nèi)電燈時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)1米以外的一條凳子上的一塊涂有亞鉑氰化鋇磷光材料的紙板發(fā)出了綠色的熒光。只要管子通電就發(fā)光，斷電熒光就消失。

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(huì)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)則可以擋住它的去路。倫琴認(rèn)為，這不是陰極射線，而是一種新射線，因?yàn)殛帢O射線不可能有這樣強(qiáng)的穿透本領(lǐng)。當(dāng)前17頁，總共150頁。倫琴夫人的手骸骨X射線照片經(jīng)過反復(fù)的研究，在對(duì)自己的發(fā)現(xiàn)確信無疑后，倫琴于1895年12月28日向維爾茨堡醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)提交了《一種新的射線：初步報(bào)告》的論文，闡明了產(chǎn)生這種射線的方法和它的穿透性質(zhì)，并正式命名它為“X射線”。由于X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(jiǎng)的人。倫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(jiǎng)金也捐贈(zèng)給維爾茨堡大學(xué)。當(dāng)前18頁，總共150頁。X射線的本質(zhì)X射線又叫倫琴射線，是一種波長(zhǎng)比紫外線還短的電磁波，類似于光的輻射。倫琴用高壓電場(chǎng)轟擊陰極射線管內(nèi)的兩個(gè)金屬電極，當(dāng)接通陰極燈絲電源后，燈絲加熱，發(fā)射熱電子。在陽極和陰極間的電場(chǎng)加速下，高速電子流轟擊陽極靶物質(zhì)產(chǎn)生X射線。當(dāng)前19頁，總共150頁。X射線的產(chǎn)生過程：一種是高速電子在靶物質(zhì)的原子核附近經(jīng)過時(shí)，受靶核的強(qiáng)庫侖場(chǎng)作用突然受阻，而損失部分或全部的能量，轉(zhuǎn)換成具有連續(xù)能譜的X射線。一種是高速電子轟擊靶物質(zhì)時(shí)，靶原子內(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，放出具有確定能量的特定X射線。

當(dāng)前20頁，總共150頁。倫琴的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前21頁，總共150頁。X射線裝置當(dāng)前22頁，總共150頁。

貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性－1896年亨利·貝克勒爾：法國(guó)物理學(xué)家。他一直從事鈾鹽的研究，1880年，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。同居里夫婦一起榮獲了1903年度諾貝爾物理獎(jiǎng)。放射性的發(fā)現(xiàn)：貝克勒爾在聽倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的報(bào)告時(shí)，引起了他的聯(lián)想：“熒光物質(zhì)在普通光照下也會(huì)發(fā)出X射線嗎？”他用硫酸鈾酰鉀這種熒光物質(zhì)做了實(shí)驗(yàn)：讓陽光曝曬硫酸鈾酰鉀,在鈾鹽晶體下放一張用黑紙包好的照相底片，并剪了一塊帶花樣的金屬片當(dāng)前23頁，總共150頁。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)做實(shí)驗(yàn)，這時(shí)遇上了陰天，他將準(zhǔn)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。他又做了實(shí)驗(yàn)，把樣品放入不透光的黑箱里長(zhǎng)達(dá)15天，出現(xiàn)了同樣的結(jié)果。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，貝克勒爾得出一個(gè)嶄新的結(jié)論：鈾能放出一種新的射線，這種射線后來被稱為鈾射線或貝克勒爾射線。這就是具有重要意義的放射性的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)前24頁，總共150頁。2.1.3居里夫婦發(fā)現(xiàn)新的放射性元素1897～1906年，居里夫人與其丈夫、法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾·居里對(duì)放射現(xiàn)象進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的開拓性研究。他們確定：除了鈾可以發(fā)出看不見的射線外，釷也可以發(fā)出看不見的射線。1898年，居里夫婦發(fā)現(xiàn)了一種新的具有放射性的元素，它的放射性比鈾強(qiáng)400倍，為了紀(jì)念居里夫人當(dāng)時(shí)被俄國(guó)侵占的祖國(guó)波蘭，她把這種新的元素命名為“釙”。當(dāng)前25頁，總共150頁。居里夫人在對(duì)瀝青鈾礦進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其放射強(qiáng)度確實(shí)如貝克勒爾所說，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(gè)不避風(fēng)雨的廢棄廠棚，用奧地利政府免費(fèi)贈(zèng)送的棕色瀝青鈾礦殘?jiān)惯M(jìn)大鍋，加上化學(xué)藥品和水煮沸，用鐵棒連續(xù)地?cái)噭?dòng)幾小時(shí)。1898～1902年，居里夫婦經(jīng)過4年的艱苦努力，終于從幾十噸瀝青鈾礦中提煉出0.1g新的放射性元素鐳的氯化物晶體，發(fā)現(xiàn)了鐳。鐳的放射性強(qiáng)度是鈾的250萬倍。居里夫婦榮獲了1903年度諾貝爾物理獎(jiǎng)。當(dāng)前26頁，總共150頁。1906年皮埃爾·居里逝世后，居里夫人繼續(xù)進(jìn)行放射性元素的研究。1911年，由于釙和鐳的發(fā)現(xiàn)、鐳的分離及其化合物的研究，又榮獲本年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，成為兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的第一人。并且是至今獲得這種殊榮的唯一女性。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，因而放射性活度的單位命名為居里。當(dāng)前27頁，總共150頁。1934年，法國(guó)核物理學(xué)家約里奧-居里夫婦用釙的α射線轟擊鋁箔，發(fā)現(xiàn)當(dāng)α源移去后，鋁箔有放射性；其強(qiáng)度也隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律下降。這種放射性是由α粒子打在鋁-27上發(fā)出一個(gè)中子而形成磷-30，磷-30不穩(wěn)定，又放射出正電子而形成的。實(shí)際上，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的放射性物質(zhì)磷-30.

首次發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素當(dāng)前28頁，總共150頁。

Al+HeP+n

271342301510PSi+e301401這是世界上首次發(fā)現(xiàn)的人工放射性現(xiàn)象和首次合成的人工放射性同位素。約里奧-居里夫婦因此而榮獲了1935年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。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同位素。3015當(dāng)前29頁，總共150頁。2.2放射性放射性

所謂的放射性是指原子核自發(fā)地放射出射線的現(xiàn)象。這些原子核處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在其發(fā)生核轉(zhuǎn)變的過程中，自發(fā)地放出由粒子或光子組成的射線，并輻射出原子核里的過剩能量，同時(shí)本身轉(zhuǎn)變成另一種核素或成為原來核素的較低能態(tài)，常見的射線有α、β、γ射線。當(dāng)前30頁，總共150頁。放射性核素:

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)變化，同時(shí)放射出射線的核素，稱為放射性核素。目前已發(fā)現(xiàn)的放射性核素近2500種。Z>83分類：分為天然的和人工的2種，其中天然的有60多種，絕大多數(shù)為人工放射性核素。2.2.2放射性核素當(dāng)前31頁，總共150頁。放射性核素的基本特性：

1.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。即核衰變。放出的射線有α射線、β射線、γ射線。

2.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質(zhì)，與外界條件無關(guān)。

3.放射性核素放出的射線遇到物質(zhì)會(huì)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)生的效應(yīng)不同。如：使一些物質(zhì)的分子產(chǎn)生電離，產(chǎn)生熒光或使膠片感光，射線遇到植物、動(dòng)物和人時(shí)，會(huì)引起生理變化。當(dāng)前32頁，總共150頁。2.2.3α、β、γ射線

1.α、β、γ射線的發(fā)現(xiàn)1898年，在劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室工作的新西蘭青年物理學(xué)家盧瑟福開始投入放射性的研究工作。他用強(qiáng)磁場(chǎng)使鈾射線偏轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)射線分為方向相反的兩股，這表明它至少包含有兩種不同的射線，一種非常容易被吸收，稱為α射線；另一種具有較強(qiáng)的穿透力，稱為β射線。當(dāng)前33頁，總共150頁。貝克勒爾1899年發(fā)現(xiàn)β射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的方向與陰級(jí)射線相同。居里夫人證明它帶負(fù)電。1900年貝克勒爾測(cè)定了它的荷質(zhì)比，確認(rèn)β射線就是電子流。1900年法國(guó)人維拉德觀察到，鐳除了上面兩種射線之外，還存在著第三種射線，它不受磁場(chǎng)的影響，與Ｘ射線非常類似。盧瑟福并于1914年確定了它是一種波長(zhǎng)比Ｘ射線更短的電磁波。當(dāng)前34頁，總共150頁。為了揭示α射線的本質(zhì)，盧瑟福作了多年的努力。1902年，他用強(qiáng)磁場(chǎng)使射線發(fā)生的偏轉(zhuǎn)，證明了α射線是帶正電荷的粒子流。1906年他測(cè)定了α粒子的荷質(zhì)比，證明它的數(shù)量級(jí)與氫或氦離子相同，但當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)精度還不能分辨出它帶一個(gè)還是兩個(gè)電荷。1907年盧瑟福利用德國(guó)物理學(xué)家蓋革發(fā)明的計(jì)數(shù)管和克魯克斯創(chuàng)造的閃爍計(jì)數(shù)法，通過測(cè)量計(jì)算出每個(gè)α粒子帶有兩個(gè)單位電荷。盧瑟福由此推測(cè)出α粒子是帶有兩個(gè)正電荷的氦離子。當(dāng)前35頁，總共150頁。α射線：是由α粒子（即氦原子核）組成的粒子流，出射速度約為光速的1％～10％，它的電離作用大，貫穿本領(lǐng)小，它在空氣中的射程只有幾個(gè)厘米，用普通一張紙就可以擋住。β射線：是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，出射速度約為光速的30％～90％，比α粒子速度大；它的電離作用較小，貫穿本領(lǐng)較大。它在空氣中的射程因其能量的不同而有較大差異，一般為幾米；用幾毫米的鋁片屏蔽就可以擋住β射線。2.α、β、γ射線的性質(zhì)當(dāng)前36頁，總共150頁。

γ射線：是波長(zhǎng)很短的電磁波（光子），速度與光速相同，由于不帶電，它的電離作用小，貫穿本領(lǐng)很大，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1米厚的混凝土做屏蔽層。

X射線：X射線與γ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，X射線由核外內(nèi)層電子變動(dòng)發(fā)射的連續(xù)能量輻射,γ射線則是由原子核衰變時(shí)的能量發(fā)射產(chǎn)生，由核內(nèi)發(fā)射。

當(dāng)前37頁，總共150頁。射線組成質(zhì)量電荷速度2質(zhì)子＋2中子相對(duì)較重2＋慢電子相對(duì)較輕1－<3×

108m/sn中子中等不帶電不定P質(zhì)子中等1＋不定高能光子無不帶電3×108m/sX高能光子無不帶電3×108m/s常見射線的性質(zhì)當(dāng)前38頁，總共150頁。3.1衰變?cè)雍俗园l(fā)地放射出射線轉(zhuǎn)變成另一種核素的過程叫做衰變。在衰變中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是守恒的。如：

母體與子體：如果某一放射性核素A通過衰變產(chǎn)生B，則稱A為B的母體,B為A的子體。衰變后的子核有的穩(wěn)定，有的不穩(wěn)定而繼續(xù)進(jìn)行衰變。如：3.放射性核素的衰變23490Th23491Pa鏷＋e23892U

23490Th釷＋42He當(dāng)前39頁，總共150頁。3.2放射性核素的衰變類型－α衰變、β衰變、γ衰變?chǔ)了プ?放射性核素的原子核放射出α粒子而變?yōu)榱硪环N核素的原子核的過程稱為α衰變。22688Ra22286Rn＋42He＋Q22688Ra22286Rn基態(tài)激發(fā)態(tài)94.6%5.4%αγ原子序數(shù)Ｚ＞82的核素當(dāng)前40頁，總共150頁。β衰變:放射性核素的原子核放射出β粒子而變?yōu)榱硪环N核素的原子核的過程稱為β衰變。β衰變可以看成是母核中有一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子的結(jié)果。146C147N＋0e＋ν＋Q當(dāng)前41頁，總共150頁。γ衰變:

處于激發(fā)態(tài)的原子核（高能態(tài)）向基態(tài)（低能態(tài)）躍遷時(shí)，其能量以光子的方式釋放出來，發(fā)射出射線，它是一種高能量的電磁波，波長(zhǎng)較短。核素的γ衰變往往是與α衰變、

β衰變一起發(fā)生的。其他衰變類型：

β＋衰變；電子俘獲；內(nèi)轉(zhuǎn)換；電子對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)換。當(dāng)前42頁，總共150頁。3.3放射性衰變規(guī)律衰變定律衰變定律：母體原子核的數(shù)目隨時(shí)間呈指數(shù)規(guī)律減少，是實(shí)驗(yàn)測(cè)量統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

N=N0e-λt

(自然對(duì)數(shù)的底e的值為2.718)

其中：λ為一比例常數(shù)，稱為衰變常量。只與原子核本身性質(zhì)有關(guān)，與外界條件無關(guān),不因物理?xiàng)l件和化學(xué)結(jié)構(gòu)改變而變化。母體到子體衰變過程相互獨(dú)立。當(dāng)前43頁，總共150頁。3.3.2衰變常量λ定義：特定能態(tài)的放射性核素在dt時(shí)間內(nèi)發(fā)生自發(fā)核躍遷的概率除以dt。物理意義：表示在放射性核素衰變過程中，每個(gè)原子核在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的概率。每一種放射性核素都有其固定的衰變常量，λ值越大，表示放射性核素衰變的快。當(dāng)前44頁，總共150頁。3.3.3半衰期T?定義：放射性母體原子核數(shù)目衰減至原來數(shù)目的一半所需要的時(shí)間。物理意義：表示核衰變快慢的物理量。各種放射性核素都有一定的半衰期，如Rn-222變?yōu)镻o的半衰期是3.82d，Ra-226變?yōu)镽n-222的半衰期是1602a.T?與λ的換算關(guān)系：

T?=(ln2)/λ=0.693/λ

λ=0.693／T?當(dāng)前45頁，總共150頁。4.1放射性活度（放射性強(qiáng)度）定義：一定量的放射性核素，在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的次數(shù)。表達(dá)式：A=dN/dt物理意義：表示放射性物質(zhì)的放射性的強(qiáng)弱。單位：國(guó)際單位：貝克Bq

非法定計(jì)量單位：居里Ci1Ci=3.7×1010

Bq4.放射性活度當(dāng)前46頁，總共150頁。4.2放射性活度的單位由于歷史的原因，放射性活度曾采用居里（Ci）為單位。1950年，為了統(tǒng)一起見，國(guó)際上共同規(guī)定：一個(gè)放射源每秒鐘有3.7×1010次核衰變定義為一個(gè)居里，即

1Ci=3.7×1010/s

更小的單位有毫居里（1mCi=10-3Ci）和微居里（1μCi=10-6Ci）。在1975年國(guó)際劑量大會(huì)上，規(guī)定了放射性活度的SI單位為貝克，符號(hào)Bq1Bq=1/s

當(dāng)前47頁，總共150頁。4.3放射性活度的計(jì)算放射性活度隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈指數(shù)規(guī)律減弱.計(jì)算公式：A=A0e-λtA0表示在t=0時(shí)的放射性活度.放射性比活度a：樣品的放射性活度除以該樣品的總質(zhì)量（或總體積）。單位：Bq/kg，Bq/L當(dāng)前48頁，總共150頁。5.1輻射輻射分為電離輻射和非電離輻射。非電離輻射：輻射能量較低，照射到物體上時(shí)，不能使物體的分子和原子發(fā)生電離（即將原子中的電子打掉，變成帶電的離子），如無線電波、紅外線、可見光、紫外線等。電離輻射：輻射能量較高，照射到物體上時(shí)，能使物體的分子和原子發(fā)生電離,如X射線、γ射線、α射線、β射線、β+射線及中子射線等。5.

輻射源當(dāng)前49頁，總共150頁。5.2輻射源輻射源指可以通過發(fā)射電離輻射或釋放放射性物質(zhì)而引起輻射照射的一切物質(zhì)或?qū)嶓w。例如，鈷-60是發(fā)射β射線和γ射線的輻射源，醫(yī)用加速器是放射治療實(shí)踐中的輻射源，核電廠是核動(dòng)力發(fā)電實(shí)踐中的輻射源。

核技術(shù)利用領(lǐng)域中的輻射源：放射性同位素（放射源）及射線裝置。當(dāng)前50頁，總共150頁。5.3放射源與射線裝置分類放射源分類：

1.按來源：分為天然和人工兩大類。

2.以潛在危害程度：Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類(見附件)。

3.按密封狀況：密封源和非密封源。

4.按射線種類：α放射源、β放射源、γ放射源、低能光子源及中子源。射線裝置分類：

1.按射線裝置類型：X線機(jī)、加速器、中子發(fā)生器以及含放射源的裝置。

2.以潛在危害程度:Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類（見附件）當(dāng)前51頁，總共150頁。α放射源主要用于煙霧報(bào)警器、靜電消除器和放射性避雷器等的離子發(fā)生器。常用的α放射性核素有210Po釙、238Pu钚、239Pu、241Am镅、235U、238U等。常用的α放射源，活度一般較低（104~3.7×109Bq），而且α粒子的能量一般低于7MeV,在空氣中的射程小于6cm，穿不透皮膚表面的角質(zhì)層，故沒有外照射危險(xiǎn)。但是絕大多數(shù)α核素屬于極毒或高毒核素，即使攝入體內(nèi)的量很少，也會(huì)造成嚴(yán)重的內(nèi)照射。因此，使用α放射源必須特別注意保護(hù)源的密封性能，防止將源丟失或被盜。沒有使用價(jià)值的廢源，應(yīng)按規(guī)定處理，不能隨便拆開或扔掉。當(dāng)前52頁，總共150頁。β放射源：主要用作放射性測(cè)厚儀、皮膚科敷貼器和氣象色譜儀的電子捕集器等。常用的放射性核素有58Co、60Co、63Ni、85Kr氪、137Cs、147Pm鉅、204Tl鉈等。β射線的穿透能力比同樣能量α粒子約強(qiáng)100倍，能量超過70keV的β粒子可穿透皮膚表層。常用的β放射源的β粒子能量大于70keV，故應(yīng)考慮β外照射的防護(hù)。β放射性核素衰變時(shí)，常伴隨有γ輻射或其他形式的光子。β粒子穿過周圍物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生軔致輻射（X射線），其穿透能力比β粒子強(qiáng)得多。因此，在使用β放射源時(shí)不能忽略γ射線的防護(hù)，即使是純?chǔ)掳l(fā)射體，也要減少軔致輻射（X射線）的影響。當(dāng)前53頁，總共150頁。γ放射源γ放射源是使用最多的放射源，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和科研等部門。為了獲得高劑量率的輻射場(chǎng)，使用強(qiáng)γ放射源的輻照裝置，裝源活度多數(shù)在3×1015~2×1016(約105~6×105Ci)范圍內(nèi)，也有大于3×1016Bq(約106Ci)的輻照室；活度在108~2×1012(約3mCi~60Ci)的γ放射源主要用于各種核儀表(如料位計(jì)，核子秤、厚度計(jì)，密度計(jì)等)和工業(yè)無損探傷(γ照相)，或作為γ測(cè)量?jī)x表的刻度源和檢查源，或供醫(yī)療單位進(jìn)行間質(zhì)治療和腔內(nèi)治療用。γ射線的貫穿能力很強(qiáng)，使用γ放射源主要防止外照射。

當(dāng)前54頁，總共150頁。低能光子源利用發(fā)射低能γ射線和X射線的放射性核素，或利用β輻射體與靶物質(zhì)產(chǎn)生的軔致輻射制成的源統(tǒng)稱為低能光子源。主要用于厚度計(jì)、密度計(jì)、X射線熒光分析儀等儀表。發(fā)射低能光子的放射性核素有55Fe、57Co、125I、238Pu、241Am、244Cm鋦等。低能光子比較容易屏蔽，但要注意可能存在的高能γ射線和軔致輻射的影響。當(dāng)前55頁，總共150頁。中子源中子源在地質(zhì)勘探、活化分析、輻射育種、濕度測(cè)量和科學(xué)研究等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。常用的中子源有鐳-鈹中子源、镅-鈹中子源、釙-鈹中子源、钚-鈹中子源等。中子的貫穿能力很強(qiáng)，使用中子源時(shí)，應(yīng)著重外照射的防護(hù)。當(dāng)前56頁，總共150頁。射線裝置分類X射線機(jī)是指用高速電子轟擊靶物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生X射線的裝置。它具有開機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生X線，關(guān)機(jī)時(shí)則消失的特點(diǎn)。X射線機(jī)的種類很多，如診斷X射線機(jī)、治療X射線機(jī)、工業(yè)探傷X射線機(jī)、X射線分析儀等。X線機(jī)的核心部分是X線管。當(dāng)接通陰極燈絲電源后，燈絲加熱，發(fā)射熱電子。在陽極和陰極間的電場(chǎng)加速下，高速電子流轟擊陽極靶物質(zhì)產(chǎn)生X射線。X射線機(jī)產(chǎn)生X射線的過程有兩種，一種是高速電子在靶物質(zhì)的原子核附近經(jīng)過時(shí)，受靶核的強(qiáng)庫侖場(chǎng)作用突然受阻，而損失部分或全部的能量，轉(zhuǎn)換成具有連續(xù)能譜的軔致輻射；另一種是，高速電子轟擊靶物質(zhì)時(shí)，靶原子內(nèi)殼層電子被激發(fā)和電離，當(dāng)退激和外殼層電子進(jìn)入內(nèi)層軌道填補(bǔ)空位，放出具有確定能量的特定X射線。當(dāng)前57頁，總共150頁。加速器是利用電磁場(chǎng)使帶電粒子獲得高能量的裝置。加速器的種類很多，按加速粒子的能量區(qū)分，可分為高能加速器、中能加速器和低能加速器。目前所運(yùn)行的加速器中絕大多數(shù)都是能量低于100MeV的低能加速器。加速器主要由產(chǎn)生帶電粒子系統(tǒng)（即電子槍或離子源）、電磁場(chǎng)系統(tǒng)（粒子加速、聚集、運(yùn)輸）、真空系統(tǒng)（減少與氣體分子碰撞）、粒子束引出系統(tǒng)（附加電場(chǎng)及磁場(chǎng)）和控制系統(tǒng)組成。低能加速器產(chǎn)生的輻射有瞬發(fā)輻射和緩發(fā)輻射。瞬發(fā)輻射只有在加速器開機(jī)時(shí)產(chǎn)生，停機(jī)后即消失；緩發(fā)輻射在加速器停機(jī)后仍然存在，而且隨著加速器運(yùn)行時(shí)間的增加而積累。當(dāng)前58頁，總共150頁。中子發(fā)生器是利用直流電壓，能量在1MeV以下，通過氘核引起的核反應(yīng)（d,n）產(chǎn)生快中子的小型加速器。當(dāng)前59頁，總共150頁。Nickelplated60CopelletsHighspecificactivity60CopelletsStainlesssteelspacerscustomizedtosourcevolumeDoubleencapsulationinlowcarbonstainlesssteelSpecialassemblyprocedureensuresuniformsourcedensityHeliarcwelding密封放射源當(dāng)前60頁，總共150頁。Co－60放射源Nickelplated60CopelletsHighspecificactivity60CopelletsStainlesssteelspacerscustomizedtosourcevolumeDoubleencapsulationinlowcarbonstainlesssteelSpecialassemblyprocedureensuresuniformsourcedensityHeliarcwelding當(dāng)前61頁，總共150頁。

鐳針，用于植入治療，50mCi的Ra－226當(dāng)前62頁，總共150頁。鐳：已發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)為206～230的同位素中，除鐳223、鐳224、鐳226、鐳228是天然放射性同位素外，其余都是用人工方法合成的。鐳存在于所有的鈾礦中，鐳有劇毒，它能取代人體內(nèi)的鈣并在骨骼中濃集，急性中毒時(shí)，會(huì)造成骨髓的損傷和造血組織的嚴(yán)重破壞，慢性中毒可引起骨瘤和白血病。鐳及其衰變產(chǎn)物發(fā)射γ射線，能破壞人體內(nèi)的惡性組織，因此鐳針可治癌癥。把鐳鹽和硫化鋅熒光粉混合后，可制成永久性發(fā)光材料，涂在鐘表和各種儀表上，可在暗處發(fā)光，即夜光表。工業(yè)上用鐳作為γ射線源，用于探傷，對(duì)金屬材料的內(nèi)部裂縫和缺陷進(jìn)行無損傷檢驗(yàn)。當(dāng)前63頁，總共150頁。锝－99Technetium99m常用的放射性藥物非密封放射源當(dāng)前64頁，總共150頁。鉬锝發(fā)生器

當(dāng)前65頁，總共150頁。放射免疫分析藥盒當(dāng)前66頁，總共150頁。碘-131膠囊當(dāng)前67頁，總共150頁。isproducedinareactor;

碘－131Iodine131131Iodine:-isusedindiagnosticproceduresinvolvingthethyroidandalsoforthetreatmentofthyroiddisorders.canbeadministeredincapsuleorliquidsolutionform;requiresspecialprecautionstobeimplementedduringadministration.常用的放射性藥物當(dāng)前68頁，總共150頁。碘：碘的穩(wěn)定性核素只有127I，其它同位素都為放射性，常用123I、124I、125I和131I，化學(xué)形式為NaI。123I和124I均由加速器生產(chǎn),前者半衰期13.2小時(shí),發(fā)射159keV的γ射線;后者半衰期4.2天,湮沒輻射后發(fā)射511KeV的γ射線。125I和131I均由反應(yīng)堆生產(chǎn),前者半衰期60天,發(fā)射27～35keV的γ射線;后者半衰期8天,發(fā)射334和606keV的β、364和637keV的γ射線。123I和131I可供直接口服，用于甲狀腺功能測(cè)定和甲狀腺及其腫瘤SPECT顯像，其中123I特別適用于兒童和孕婦，131I則還可用于治療甲狀腺功能亢進(jìn)和甲狀腺分化型癌。124I、123I和131I可供制備各種含碘的放射性藥物,分別用于PET正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描和SPECT單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影顯像、診斷和治療。125I標(biāo)記免疫活性物質(zhì)后用于體外微量分析,直接用于腫瘤近距離內(nèi)放療。當(dāng)前69頁，總共150頁。醫(yī)用直線加速器

LinearAcceleratorModernacceleratorshaveanumberoftreatmentoptions.e.g.X-raysorelectrons(dualmode)2X-rayenergies5ormoreelectronenergies當(dāng)前70頁，總共150頁。當(dāng)前71頁，總共150頁。鈷60治療機(jī)

111TBq(JZZ)

放射源當(dāng)前72頁，總共150頁。鈷60治療機(jī)

111TBq當(dāng)前73頁，總共150頁。人類對(duì)電離輻射危害的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期：?早期輻射損傷認(rèn)識(shí)時(shí)期時(shí)間：發(fā)現(xiàn)X射線（1895年）～1930年代特點(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。6.輻射危害當(dāng)前74頁，總共150頁。損傷特點(diǎn)：（1）外照射引起的急性體表損傷；（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。當(dāng)前75頁，總共150頁。?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：1930～1960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)過多的白血病、骨腫瘤、肝癌等惡性腫瘤。當(dāng)前76頁，總共150頁。

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)1935-1954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)1944-1951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)1928-1954年，在一些國(guó)家中應(yīng)用釷造影劑作為肝、脾、血管等軟組織的x射線造影的病人。

當(dāng)前77頁，總共150頁。?近期輻射損傷認(rèn)識(shí)時(shí)期

（又稱流行病學(xué)調(diào)查所見的輻射損傷時(shí)期）時(shí)間：1960年代～現(xiàn)在特點(diǎn)：由于人類對(duì)輻射危害的認(rèn)識(shí)逐漸深化，防護(hù)知識(shí)的增長(zhǎng)和防護(hù)措施的進(jìn)步，早期的職業(yè)性急性輻射損傷，或嚴(yán)重的晚發(fā)輻射效應(yīng)，除事故外，巳極為罕見了。中期所見到的高發(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。

當(dāng)前78頁，總共150頁。6.輻射危害

放射性對(duì)人體的危害,是通過生物效應(yīng)導(dǎo)致的。

生物效應(yīng)：輻射引起電離和電子激發(fā)而破壞各種分子，從而破壞人體的細(xì)胞而造成傷害，這就是輻射的生物效應(yīng)。當(dāng)前79頁，總共150頁。

一是輻射對(duì)細(xì)胞的殺傷作用。輻射使受照射細(xì)胞死亡或受傷，細(xì)胞數(shù)目減少或功能降低，結(jié)果影響了受照射組織或器官的功能，表現(xiàn)為非隨機(jī)性效應(yīng)。受照劑量超過4戈瑞時(shí)，50％的受照者可能死亡，超過6戈瑞時(shí)，死亡可能達(dá)100％。

二是輻射對(duì)細(xì)胞的誘變作用。主要表現(xiàn)為誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生癌變（致癌）、還有誘發(fā)基因突變（致突），先天性畸形(致畸)，即“三致”作用。

輻射是一種能引起基因突變和染色體畸變的物理誘變劑，與多環(huán)芳烴、黃曲霉素、亞硝胺等化學(xué)誘變劑一樣，都是環(huán)境中的重要污染物。6.1

輻射的生物效應(yīng)當(dāng)前80頁，總共150頁。分子水平細(xì)胞死亡細(xì)胞變異體細(xì)胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞生殖細(xì)胞功能障礙不孕腫瘤遺傳效應(yīng)確定性效應(yīng)多細(xì)胞死亡導(dǎo)致隨機(jī)性效應(yīng)單一細(xì)胞變異導(dǎo)致DNA損傷細(xì)胞水平臨床癥狀效應(yīng)6.2生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機(jī)理當(dāng)前81頁，總共150頁。

按輻射效應(yīng)的發(fā)生與劑量之間的關(guān)系分為：

確定性效應(yīng)：當(dāng)照射劑量達(dá)到一定水平，死亡細(xì)胞達(dá)到一定數(shù)量時(shí)必然會(huì)引起器官或組織功能的障礙，或?qū)е聶C(jī)體死亡，這種效應(yīng)稱為確定性效應(yīng)。確定效應(yīng)的發(fā)生有一閾值量。即:在劑量愈大時(shí)，對(duì)人的損害愈嚴(yán)重。當(dāng)劑量降低到一定水平后，即「劑量閾值」，這類效應(yīng)就察覺不到。

確定性效應(yīng)的特點(diǎn)：

●損害程度取決于吸收劑量

●存在劑量閾值例如:白內(nèi)障，皮膚損傷，生育能力損害等

6.3輻射生物效應(yīng)的分類當(dāng)前82頁，總共150頁。

確定性效應(yīng)與劑量的關(guān)系

確定性效應(yīng)劑量閾值(戈)

效應(yīng)一次吸收(戈)長(zhǎng)期分次吸收(戈-每年)

睪丸

永久性不育3.5-6.02

卵巢

永久性不育2.5-6.0>0.2

眼晶體晶體混濁

白內(nèi)障0.5-2.0

5.0>0.1>0.15

骨髓

造血功能障礙0.5>0.4當(dāng)前83頁，總共150頁。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)象是隨機(jī)發(fā)生的。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。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。隨機(jī)效應(yīng)的特點(diǎn):●損害程度與吸收劑量無關(guān)●不存在劑量閾值

●發(fā)生的機(jī)率與吸收劑量有關(guān)

例如:輻射引致的癌病，遺傳效應(yīng)當(dāng)前84頁，總共150頁。照射量X吸收劑量D劑量當(dāng)量H有效劑量He第二部分輻射量和單位當(dāng)前85頁，總共150頁。定義：X或γ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)生的同種電荷的總電荷量。物理意義：照射量是一種用來表示X或γ射線在空氣中電離能力大小的物理量。單位：國(guó)際單位：C/kg

舊專用單位：倫琴R1R=2.58×10-4

C/kg1.照射量X當(dāng)前86頁，總共150頁。照射量是描述X或γ輻射場(chǎng)的量，該量反映的是X、γ射線在空氣中產(chǎn)生的電離電量，只適用于空氣，不適用于其他類型的輻射和其他物質(zhì)。照射量率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的照射量。單位：C/kg·s

例如：距11PBq（3×105Ci）的鈷-60源，1m處的照射量率為2.8×10-2C/kg·s，人被照射幾秒鐘即可導(dǎo)致死亡。

當(dāng)前87頁，總共150頁。2.吸收劑量D定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的受照射物體所吸收的輻射能量。物理意義：吸收劑量是描述輻射場(chǎng)內(nèi)受照射物體接收的能量多少的物理量。單位：國(guó)際單位：戈瑞1Gy=1J/kg

非法定計(jì)量單位：拉德rad1rad=0.01

Gy吸收劑量率：表示單位時(shí)間內(nèi)的吸收劑量。當(dāng)前88頁，總共150頁。不同類型的輻射引起物體的損傷不同，為了考慮不同類型的輻射引起的不同生物效應(yīng)，引入劑量當(dāng)量的概念。定義：組織內(nèi)某一點(diǎn)的吸收劑量D乘以品質(zhì)因數(shù)Q和其他修正系數(shù)N。表達(dá)式：H=DQN

其中：Q----品質(zhì)因數(shù)，見第9頁。

N---ICRP規(guī)定的其他修正系數(shù)，N=1單位：國(guó)際單位：J/kg希沃特（Sv）舊專用單位：雷姆rem1Sv=100

rem1rem=0.01Sv3.劑量當(dāng)量H當(dāng)前89頁，總共150頁。定義：是指用相對(duì)危險(xiǎn)度系數(shù)（又稱組織權(quán)重因子）WT加權(quán)的人體所有組織或器官的劑量當(dāng)量之和。表達(dá)式：He=

Σ

WT

HT

其中：He---有效劑量當(dāng)量，單位希沃特。

WT---相對(duì)危險(xiǎn)度系數(shù)（組織權(quán)重因子），具體值見第10頁表2。

HT－器官或組織T所接受的劑量當(dāng)量。單位：國(guó)際單位：J/kg希沃特（Sv）舊專用單位：雷姆rem1Sv=100

rem1rem=0.01Sv4.有效劑量當(dāng)量He當(dāng)前90頁，總共150頁。應(yīng)用概況應(yīng)用領(lǐng)域放射源與射線裝置應(yīng)用舉例第三部分放射性同位素與射線裝置應(yīng)用當(dāng)前91頁，總共150頁。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)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。核應(yīng)用技術(shù)的基本功能如下：

(1)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，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。如同位素示蹤、過程監(jiān)測(cè)、工業(yè)無損探傷、火災(zāi)預(yù)警報(bào)警、資源探測(cè)、人體臟器顯像等。當(dāng)前92頁，總共150頁。

(2)進(jìn)行物質(zhì)改性與材料加工利用輻射對(duì)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、輻射育種、中子摻雜、靜電消除、癌癥放射治療等。

(3)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能源，如同位素電池、光源、熱源等。當(dāng)前93頁，總共150頁。3.2放射性同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1.放射性同位素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用?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：99mTc、131I、125I、60Co、137Cs、192Ir、18F等。

放射性藥物影像診斷

?常用的診斷設(shè)備：γ相機(jī)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置（SPECT）99mTc、131I

、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置（PET）。18F(10mCi)

放射源治療?密封源、加速器和χ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。（1）近距離治療（2）遠(yuǎn)距離治療

體外放射免疫分析當(dāng)前94頁，總共150頁。2.放射性同位素在工業(yè)上的應(yīng)用?核儀表?放射性測(cè)井?探傷機(jī)?其他應(yīng)用3.放射性同位素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用?輻射育種?農(nóng)藥、化肥示蹤?農(nóng)副產(chǎn)品的輻照保鮮?刺激生物體生長(zhǎng)4.放射性同位素在食品加工中的應(yīng)用主要用于滅菌保鮮當(dāng)前95頁，總共150頁。3.3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

X射線機(jī)

X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（CT）介入放射診療醫(yī)用加速器放射治療2.工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（ICT）

工業(yè)輻照加速器

當(dāng)前96頁，總共150頁。X線機(jī)：X線在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面：1、X線診斷：利用人體各器官的密度不同所吸收的X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將顯示出不同密度的陰影。根據(jù)陰影濃淡對(duì)比結(jié)合臨床表現(xiàn)、化驗(yàn)結(jié)果和病理診斷，即可判斷人體某一部分是否正常。主要的診斷方法：透視和攝影2、X線治療：依據(jù)其生物效應(yīng)，應(yīng)用不同的X線對(duì)人體病灶部分的細(xì)胞進(jìn)行照射時(shí)，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(duì)某些疾病（皮膚?。?、特別是腫瘤的治療作用。但同時(shí)，X線的負(fù)作用也是很明顯的：當(dāng)X線照射到生物體時(shí)，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，破壞一些對(duì)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)。X線對(duì)人體細(xì)胞的損傷，只限于個(gè)體本身，可導(dǎo)致人體脫發(fā)、皮膚燒傷、視力障礙、白血病等。X線對(duì)生殖細(xì)胞的損傷則會(huì)影響到受照個(gè)體的后代，產(chǎn)生遺傳效應(yīng)。

當(dāng)前97頁，總共150頁。CT：CT是用X線束對(duì)人體的某一部分按一定厚度的層面進(jìn)行掃描，當(dāng)X線射向人體組織時(shí)，部分射線被組織吸收，部分射線穿過人體被檢測(cè)器官接收，產(chǎn)生信號(hào)。因?yàn)槿梭w各種組織的疏密程度不同，X線的穿透能力不同，所以檢測(cè)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(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息后由計(jì)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圖像。CT的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，對(duì)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、確定病變的相對(duì)空間位置、大小、數(shù)目方面非常敏感而可靠，具有特殊的價(jià)值，但是在疾病病理性質(zhì)的診斷上則存在一定的限制。當(dāng)前98頁，總共150頁。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)科、外科解決不了的診斷難題，而且對(duì)病人的創(chuàng)傷小，深受患者歡迎。目前在我國(guó)已普遍開展，應(yīng)用最多的是心血管疾病和肝癌。介入放射診療是在X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(zhǎng)時(shí)間暴露于X射線照射下，受照計(jì)量較高。當(dāng)前99頁，總共150頁。醫(yī)用加速器放射治療加速器產(chǎn)生的X射線、γ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，殺死或抑制細(xì)胞的繁殖生長(zhǎng)，從而達(dá)到治療的目的。這就是加速器放射治療的原理。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(jiǎn)單，造價(jià)低，X射線、γ射線、電子等射線容易得到。加速器能量在50MeV以下，其中大部分運(yùn)行在6~35MeV之間。當(dāng)前100頁，總共150頁。工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（ICT）工業(yè)CT是在醫(yī)用CT的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一種用于對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行探傷、無損檢測(cè)的先進(jìn)設(shè)備。工業(yè)CT可分為γ射線源工業(yè)CT、X射線工業(yè)CT和加速器工業(yè)CT。X射線工業(yè)CT主要利用X射線有穿透性這一特點(diǎn)，把待檢材料置于X射線和探測(cè)器之間，檢查機(jī)械零件的缺損，金屬焊接的質(zhì)量等。另外在機(jī)場(chǎng)、海關(guān)的出入口、重要會(huì)議的出入口以及車站的進(jìn)站口等都安裝了X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、煙花炮竹等危險(xiǎn)物品，在安全檢查中發(fā)揮了重要的作用。當(dāng)前101頁，總共150頁。加速器射線源工業(yè)CT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X射線，X射線穿透物體后被探測(cè)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)CT主要用于大型工業(yè)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(cè)，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，提高安全系數(shù)。當(dāng)前102頁，總共150頁。工業(yè)輻照加速器加速器工業(yè)輻照，是利用加速器產(chǎn)生的電子束對(duì)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)到改性、滅菌、保鮮、提高產(chǎn)品質(zhì)量、制造新材料等目的。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。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(shí)啟動(dòng)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(huì)遇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。當(dāng)前103頁，總共150頁。3.4核技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)的發(fā)展

在我國(guó)核技術(shù)應(yīng)用已逐步形成產(chǎn)業(yè)化，不斷擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用重要貢獻(xiàn)。當(dāng)前104頁，總共150頁。

目前，我國(guó)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300家，年產(chǎn)值達(dá)150億元，其中：輻射農(nóng)業(yè)：40億元輻射加工：25億元同位素儀表：20億元同位素及其制品：3.5億元γ輻照產(chǎn)品：50億元根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)輻射技術(shù)應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模約在1000億元，有著十分廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)前105頁，總共150頁。放射性同位素和射線裝置應(yīng)用在2004年“清查放射源，讓百姓放心”專項(xiàng)行動(dòng)統(tǒng)計(jì)：涉源單位12412家放射源總數(shù)107380枚在用放射源源76767枚閑置廢棄源30613枚衛(wèi)生部門2002年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在用的各種射線裝置總數(shù)超過10萬多臺(tái)。當(dāng)前106頁，總共150頁。放射源不同應(yīng)用領(lǐng)域的活度分布總活度584306TBq(1350萬居里)當(dāng)前107頁，總共150頁。

常見放射源數(shù)量所占比例當(dāng)前108頁，總共150頁。

輻射源應(yīng)用舉例

大亞灣核電站當(dāng)前109頁，總共150頁。大亞灣核電站當(dāng)前110頁，總共150頁。秦山核電站當(dāng)前111頁，總共150頁。秦山核電站當(dāng)前112頁，總共150頁。γ輻照裝置當(dāng)前113頁，總共150頁。固定核子測(cè)量－－料位計(jì)當(dāng)前114頁，總共150頁。密度測(cè)量?jī)xDensityGauges當(dāng)前115頁，總共150頁。密度測(cè)量?jī)x（核子秤）DensityGauges傳送帶稱重儀器Beltweighinggauge當(dāng)前116頁，總共150頁。固定核子測(cè)量－－厚度測(cè)量?jī)x當(dāng)前117頁，總共150頁。鉆井測(cè)量當(dāng)前118頁，總共150頁。工業(yè)同位素示蹤當(dāng)前119頁，總共150頁。煙霧探測(cè)器當(dāng)前120頁，總共150頁。伽馬輻照裝置

濕式貯源輻照裝置全景圖

當(dāng)前121頁，總共150頁。伽馬輻照裝置

干式貯源輻照裝置全景圖當(dāng)前122頁，總共150頁。源不離開裝置（屏蔽）I類伽馬探傷裝置有快門結(jié)構(gòu)

源通過氣壓裝置移到曝光位置當(dāng)前123頁，總共150頁。源從容器中發(fā)射出來采用遙控設(shè)備源在曝光期間無屏蔽可手動(dòng)或自動(dòng)操作II類伽馬探傷裝置（發(fā)射型伽馬探傷）當(dāng)前124頁，總共150頁。用于特殊的目的，如伽馬管道爬行器根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)試伽馬探傷裝置當(dāng)前125頁，總共150頁。管道爬行探傷裝置當(dāng)前1