第四章輻射防護(hù)

第四章輻射防護(hù)第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三放射性標(biāo)志第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三內(nèi)容提要1.輻射劑量單位照射量吸收劑量當(dāng)量劑量2.作用于人體的輻射源天然本底輻射醫(yī)療輻射其他人工輻射第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三內(nèi)容提要放射對人體的影響①確定性效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng)②輻射損傷化學(xué)基礎(chǔ)輻射防護(hù)的原則與措施①原則②外照射防護(hù)措施③內(nèi)照射防護(hù)第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三內(nèi)容提要核醫(yī)學(xué)工作人員和患者受輻射劑量比較①臨床核醫(yī)學(xué)檢查劑量與其他臨床項(xiàng)目比較②臨床核醫(yī)學(xué)檢查劑量與天然本底輻射比較③核醫(yī)學(xué)工作人員輻射劑量分析6.核醫(yī)學(xué)診斷的醫(yī)療照射指導(dǎo)水平第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三概述只有掌握有關(guān)射線對人體影響的知識和防護(hù)措施，才能趨利避害，化害為利。輻射防護(hù)(radiationprotection)的目的就是要把放射線對人的影響減少到最低限度。Radiationneednotbefeared,butitmustberespected.第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三概述（1）對病人主要是內(nèi)照射（即放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)產(chǎn)生的照射），對醫(yī)務(wù)人員主要是外照射（即放射性核素從人體外發(fā)射的射線對人體產(chǎn)生的照射），但管理不當(dāng)也可產(chǎn)生內(nèi)照射。（2）由于放射性藥物在體內(nèi)的特殊分布，病人全身受照劑量小，個別器官、組織受照劑量高。核醫(yī)學(xué)輻射的特點(diǎn)第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)輻射劑量單位一、照射量（exposure）定義：

光子(γ,χ-ray)在單位質(zhì)量(dm)空氣中釋放出來的所有正負(fù)離子被阻止在空氣中時，產(chǎn)生的同一符號的離子的總電荷量。

國際單位為庫侖·（千克）-1，簡寫為C·（kg）-1。傳統(tǒng)的單位是倫琴(roentgen,R)。照射量率：單位時間(dt)內(nèi)的照射量(dX)

第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)輻射劑量單位二、吸收劑量（absorbeddose）單位質(zhì)量的受照物質(zhì)吸收射線的平均能量。國際單位是戈瑞（gray，Gy）

，1Gy表示1千克受射線照射物質(zhì)吸收射線能量為1焦耳，簡寫為j·(kg)-1。傳統(tǒng)單位是拉德（rad）

1Gy＝100rad第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)輻射劑量單位三、當(dāng)量劑量（equivalentdose）HTR表示此組織或器官的平均吸收劑量與輻射權(quán)重因子（weightingfactor，WR

）乘積，單位為J/kg。HTR=DTR.WR

針對特定組織或器官的量,是衡量射線生物效應(yīng)及危險(xiǎn)度的輻射劑量，國際制單位是希沃特（sievert，Sv）。舊制單位是雷姆（rem），1Sv=100rem。

第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三輻射權(quán)重因子

(Radiationweightingfactor,WR)數(shù)值上：依據(jù)輻射在低劑量率時誘發(fā)隨機(jī)效應(yīng)的相對生物效應(yīng)值選取的。性質(zhì)：表征射線種類，能量與生物效應(yīng)關(guān)系。舊名稱：輻射品質(zhì)因子（Q）第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三輻射權(quán)重因子（WR）輻射類型能量范圍WR光子電子和介子中子質(zhì)子（反沖質(zhì)子除外）Α粒子，裂變碎片，重核所有能量所有能量能量＜10keV10-100keV＞100keV-2MeV＞2-20MeV＞20MeV能量＞2MeV1151020105520第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三組織權(quán)重因子

（tissueweightingfactor,WT)定義：WT代表組織T接受的照射所導(dǎo)致的隨機(jī)效應(yīng)的危險(xiǎn)系數(shù)與全身受到均勻照射時的總危險(xiǎn)系數(shù)的比值。表征組織或器官的輻射敏感性反應(yīng)了在全身均勻受照下各該組織或器官對總危害的相對貢獻(xiàn)。第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三組織權(quán)重因子（ICRP60）組織或器官組織權(quán)重因子WT睪丸紅骨髓結(jié)腸肺胃膀胱乳腺肝食道甲狀腺皮膚骨表面其余組織或器官0.200.120.120.120.120.050.050.050.050.050.010.010.05第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三有效劑量（effectivedose,HE)定義：各組織或器官的當(dāng)量劑量（HT）與相應(yīng)的組織權(quán)重因子（WT）的乘積的總和。第一節(jié)輻射劑量單位意義：評價(jià)隨機(jī)效應(yīng)的危險(xiǎn)度，使輻射防護(hù)走向定量化。第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)作用于人體的輻射源一、天然本底輻射（naturebackground)在人類生存的環(huán)境中，自然存在的多種射線和放射性物質(zhì)。包括宇宙射線(cosmicradiation)、宇宙射線感生放射性核素(cosmogenicradionuclide)和地球輻射(earthradiation)。第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)作用于人體的輻射源1.宇宙射線初級宇宙射線：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空間磁場的作用下形成的高能粒子流，其中主要是質(zhì)子，其次是α粒子和重離子等。次級宇宙射線：初級宇宙射線從宇宙空間進(jìn)入大氣層后，與空氣分子發(fā)生核反應(yīng)形成光子、電子、質(zhì)子、中子、л介子等射線第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)作用于人體的輻射源宇宙射線的輻射特點(diǎn)能量范圍寬，強(qiáng)度隨海拔高度、緯度的不同而變化。對人體產(chǎn)生外照射。

初級宇宙射線進(jìn)入大氣層后產(chǎn)生次級宇宙射線的級聯(lián)反應(yīng)示意圖第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)作用于人體的輻射源2.宇宙射線感生放射性核素初級宇宙射線從宇宙空間進(jìn)入大氣層后，與空氣分子發(fā)生核反應(yīng)除放出射線外，還產(chǎn)生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素。第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)作用于人體的輻射源3.地球輻射①系列（series）衰變放射性核素必須經(jīng)過2代或2代以上的衰變才能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定核素的天然放射性核素。包括鈾系、釷系、錒系等三大系列；是地球輻射的主要來源。共同特點(diǎn)：

A.起始的母體放射性核素具有與地球年齡相當(dāng)?shù)陌胨テ?，能長時間穩(wěn)定的形成系列衰變。

B.系列衰變元素的每一條衰變線都會產(chǎn)生222Rn（氡）。

C.最后都形成穩(wěn)定核素---鉛（Pb）

②40K、14C等單獨(dú)存在的天然放射性核素

第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)作用于人體的輻射源4.本底當(dāng)量時間backgroundequivalentradiationtime接受核醫(yī)學(xué)檢查的病人所受的輻射劑量相當(dāng)于在一定時間（幾月或幾年）內(nèi)受的天然本底輻射的劑量。例如，一般病人在一次普通的核醫(yī)學(xué)顯像過程中全身接受的平均輻射劑量約為3.6mSv

，大約相當(dāng)于世界上多數(shù)地區(qū)一年的平均天然本底輻射劑量(1-6mSv)。

第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三照射成分

年有效劑量(毫希沃特,mSv)

正常本底地區(qū)照射量升高的地區(qū)宇宙射線0.382.0宇生放射性核素0.010.01地球輻射：外照射0.464.3地球輻射：內(nèi)照射(氡除外)0.230.6地球輻射：氡及其衰變物的內(nèi)照射

吸入222Rn1.210吸入220Rn0.070.1食入222Rn0.0050.1總計(jì)2.4

第二節(jié)作用于人體的輻射源第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)作用于人體的輻射源二、醫(yī)療輻射目前，醫(yī)療照射在公眾受到的人工輻射源照射中居于首位。

醫(yī)療照射總的變化趨勢是：一方面受檢人數(shù)逐年增加；另一方面由于技術(shù)裝備的不斷改進(jìn)，做同樣項(xiàng)目的檢查受到的照射逐年降低。第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)作用于人體的輻射源三、其他人工輻射源1.火力發(fā)電站火力發(fā)電站釋放的主要放射性核素是釷（Th）和氡（Rn）及其衰變子體。2.消費(fèi)產(chǎn)品中的人工輻射

第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)放射線對人體的影響一、確定性效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)國際放射防護(hù)委員會(InternationalCommissionofRadiationProtection，ICRP)26號出版物按劑量—效應(yīng)關(guān)系把輻射生物效應(yīng)分為確定性效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)。

第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)放射線對人體的影響1.確定性效應(yīng)determinateeffect確定性效應(yīng)是指輻射損傷的嚴(yán)重程度與所受劑量呈正相關(guān)，有明顯的閾值，劑量未超過閾值不會發(fā)生有害效應(yīng)。一般是在短期內(nèi)受較大劑量照射時發(fā)生的急性損害。研究對象為個體。第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)放射線對人體的影響2.隨機(jī)效應(yīng)stochasticeffects隨機(jī)效應(yīng)研究的對象是群體，是輻射效應(yīng)發(fā)生的幾率（或發(fā)病率而非嚴(yán)重程度）與劑量相關(guān)的效應(yīng)，不存在具體的閾值。在放射防護(hù)中不能只滿足于達(dá)到劑量限值，而對人員的照射應(yīng)該達(dá)到盡可能低的劑量水平。

第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)放射線對人體的影響二、輻射損傷的化學(xué)基礎(chǔ)1.直接作用：放射線與物質(zhì)的相互作用導(dǎo)致的生物分子的電離和激發(fā)2.間接作用：電離和激發(fā)產(chǎn)生的自由基導(dǎo)致的繼發(fā)作用。主要是水自由基對生物分子的損傷作用。第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)放射線對人體的影響自由基（radicals）

有一個或多個不配對電子而能獨(dú)立存在的原子或分子，具有極高的不穩(wěn)定性和化學(xué)反應(yīng)性，存在的時間極其短暫。第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)放射線對人體的影響自由基對生物大分子的作用①對核酸分子主要作用于堿基、磷酸二酯鍵、核糖。②通過脂質(zhì)過氧化作用造成體內(nèi)包括細(xì)胞膜、線粒體膜、溶酶體膜、核膜等生物膜的損傷，使生物膜的能量傳遞、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信息識別等功能受到影響。第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)輻射防護(hù)的原則與措施一、輻射防護(hù)的目的與原則目的：防止有害的確定性效應(yīng)限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率，使之降到可以接受的水平。使一切具有正當(dāng)理由的照射保持在可以合理做到的盡可能低的水平。

(Aslowasreasonablyachievable,ALARA)第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)輻射防護(hù)的原則與措施原則實(shí)踐的正當(dāng)化放射防護(hù)最優(yōu)化個人劑量限值第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)輻射防護(hù)的原則與措施職業(yè)照射公眾有效劑量20mSv/a在規(guī)定的5年內(nèi)平均，任何一年內(nèi)不超過50mSv。1mSv/a眼晶體150mSv15mSv皮膚500mSv50mSv手和足500mSv——ICRP60號出版物建議的劑量限值

第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)輻射防護(hù)的原則與措施二、外照射防護(hù)措施經(jīng)典的外照射防護(hù)三原則時間(time)防護(hù)距離(distance)防護(hù)屏蔽(shielding)防護(hù)

第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三放射防護(hù)基本辦法時間防護(hù)距離防護(hù)屏蔽防護(hù)第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)輻射防護(hù)的原則與措施越遠(yuǎn)越好！第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)輻射防護(hù)的原則與措施屏蔽第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三三種射線的比較

αβγ帶電氦核流電子流光子流能譜單能連續(xù)能譜單能射程（空氣）3~4cm10~20cm無限大電離能力（空氣）1萬~7萬對/cm60~7千對/cm很小穿透力弱中大內(nèi)照射危害大中小外照射危害無中大第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第43頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)輻射防護(hù)的原則與措施三、內(nèi)照射防護(hù)開放性放射源可能通過口、呼吸道、皮膚傷口進(jìn)入人體。內(nèi)照射防護(hù)的關(guān)鍵是重在預(yù)防，盡一切可能防止放射性核素進(jìn)入體內(nèi)，把放射性核素的年攝入量控制在國家規(guī)定的限值以內(nèi)。第44頁，共48頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)輻射防護(hù)的原則與措施內(nèi)照射防護(hù)的總的原則是放射性物質(zhì)圍