放射工作人员培训讲义.ppt

<p>,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电离辐射与放射性,辐射的来源与种类,一、天然辐射源：,1、宇宙射线,宇宙射线是宇宙间存在的一种高能射线，在海拔25-30公里高空为初级宇宙射线。初级宇宙射线与大气层相互作用形成次级宇宙射线。,飞机机组人员和乘飞机较多的人员可能遭受较多的宇宙辐射,各国机组人员年均剂量,年人均剂量（mSv),中国大陆,6-7,中国台湾,国内航线0.108,国际航线7.2,澳大利亚,国内航线1.0-1.8,国际航线3.8,英国,2.5,德国、瑞典、美国、俄罗斯,3-10,奥地利,1.5,2、地表辐射,地球自身的天然放射性核素发出的各种射线。这些放射性核素包括重放射性核素、中等质量放射性核素和轻放射性核素。,重放射性核素,铀系：U-238,钍系：Th-232,锕系：U-235,中等质量放射性核素：I-131、I-125等,轻放射性核素：H-3、C-14,具有卫生学意义的天然放射性核素,氡：包括氡-222、氡-220和氡-219，氡-220和氡-219半衰期短，氡-222半衰期3.824天，可以在局部累积，是致肺癌的因素之一。我国大部分有色金属矿山、地下煤矿和其他矿山工人，因为氡的原因，可能列入职业性照射。,镭-226、钍-232:金属冶炼、煤燃烧后，镭-226、钍-232几乎100%残留在渣中，废渣的再利用，可能导致局部辐射水平生高。磷矿开采制造磷肥，导致农作物对镭的富集。,钾-40：环境中含量丰富、均匀，是,辐射 的主要贡献者。,3、天然辐射本底,宇宙辐射和地表辐射构成了天然辐射本底，这种本底辐射是不能避免的，也是人类可以耐受的。因此，放射性是“多”和“少”的问题，而不是“有”和“无”的问题。放射防护的目的不在于将剂量降低为零，而是降低到合理的水平。,不同地域天然辐射本底不同，与海拔高度、地质状况、气候因素等有关。高海拔地区本底较高，一些含有某种矿物成分的地区本底较高，如广东阳江。,3、,人工辐射源的应用,一般来说，核技术在社会生活中应用的广泛程度标志着社会生产水平的高低。合理的、正当的放射实践应该受到鼓励。因为它给人类带来的利益超过人类所付出的代价。,较为常见的应用：,核电站、反应堆,医疗照射：放射诊断、放射治疗,X、,工业探伤、工业仪表,工业、农业辐照装置,放射测井、测水,无损安全检查,仪器校对、实验示踪标记,公众的环境辐射,宇宙射线,地表辐射,疗照医射,核工业,燃煤工业,建筑材料,食物和水,温泉,放射性事故,含放射性物质消费品,氡,各种辐射对人类造成的年剂量,辐射源种类,年平均剂量，mSv,天然本底辐射,2.4,乘飞机旅行受到的照射,0.11,使用磷肥带来的照射,0.011,燃煤火力发电厂,0.005,带有辐射的消费品,0.82,诊断X线人均年有效剂量,0.3,CT人均单次有效剂量,5,诊断核医学人均年有效剂量,0.03,职业照射人均年有效剂量,1-10,大气核试验人均年有效剂量,0.005,核电站附近人均年有效剂量,0.001-0.02,核设施附近人均年有效剂量,0.001-0.2,核燃料后处理厂附近人均年有效剂量,0.2-0.5,1、,射线,射线是带两个电位正电荷的氦原子核。,因为其电荷数高、质量大，其电离能力很强，穿透能力弱，能够迅速失去能量，也可以说，能够迅速传递能量。是高LET射线。通常不考虑其外照射，但内照射损伤会非常严重。一般重放射性核素发出,射线。如,226,Ra、,238,U、,222,Rn、,210,Po等。这些元素往往伴生,射线，很少有纯粹的,辐射源。,因此对其伴生的,射线的防护必须考虑。,三、几种常见的辐射,2、,射线,射线原子核内部发出的电子流，当原子核内部中子数与质子数不同时，原子核处于不稳定状态，发出e,+,或e,-,，完成中子与质子的相互转换。,射线是直接电离辐射，由于其具有较小的质量和较低的电荷，电离能力弱，穿透能力强。对其应主要考虑外照射。但由于天然,源的大量存在，由,3,H、,14,C、,40,K对人体造成的内照射已经受到关注。常见的源有,90,Sr、,45,Ca等。这些核素也往往伴生 辐射。,射线产生示意图,中子,+,e,-,质子+,射线,质子+,射线,e,+,中子,3、,射线,射线是不带电的光子流，为间接电离辐射，其性质与可见光相似，都是电磁波，穿透能力极强。由原子的电子能级跃迁产生，其能量往往是跃迁的能级差。大部分的放射性核素均能发出,射线，即使是那些典型的、辐射源，也不同程度地伴生射线。同一核素可能同时存在两种以上的能级跃迁，因此可能产生不同能量的射线。,60,Co的能级跃迁,高能级,低能级,低能级,h,=1.17MeV,h,=1.33MeV,4、X射线,X射线是高速运行的电子群撞击物质而突然被阻止时所产生的光子流，主要原理是轫致辐射。其本质与,射线相同，都是电磁波。但X射线没有确切的能量值，我们只能确切地知道一束X射线的最大能量是多少，或其主要能量成分所占分额。其能量远小于,射线，多为千电子伏级，其穿透能力较,射线弱。其软成分往往造成影象质量问题。,一些放射性同位素发出的低能,射线也称为X射线，称为标识辐射或特征X线。如,55,Fe等。,射线与X射线比较,射线,X射线,性质,电磁波,电磁波,传递能量,间接电离,间接电离,产生方式,能级跃迁,轫致辐射、标识辐射,辐射源,放射性同位素,射线装置、少数放射性同位素,能量范围,MeV,keV,能量成分,有确定能量值,连续谱,穿透能力,较强,较弱,5、中子,中子质量与质子大约相等，是不带电荷的中性粒子。根据能量高低分为慢中子（小于keV）、中能中子（5-100keV）、快中子（0.1-100MeV）。中子不能与原子的电子相互作用，而是与原子核发生碰撞。,应用较多的中子源是利用放射性核素发出的,粒子或,光子去轰击靶物质引起（,n）或（,n）反应产生中子。如,226,Ra-Be源，,226,Ra发出,粒子，轰击,Be原子核，产生一个,12,C和能量为5.708、1.527MeV的中子。这样的中子源多将镭、钋等,放射金属粉末与铍金属粉末压制在一起制得。这些复合源由于其,放射源本身伴生,辐射、核反应时产生,辐射，故必须考虑,射线得防护。另外，由于,射线自吸收，产生得中子能量不确定。,纯粹自发裂变中子源很少，常见的只有,252,Cf。,252,Cf,2f+3.76n+200MeV,252,Cf是超钚元素，是239Pu在反应堆中子照射下，连续俘获中子及,衰变逐步形成的。其中子产额高，是目前最强的中子源，价格昂贵。,自发裂变,辐射与物质的相互作用,一、带电粒子与物质的相互作用,带电粒子指,、等带有电荷的粒子。其与物质的作用，以电场的库仑作用最为突出。带电粒子被称为直接电离粒子，、射线也称为直接电离辐射。这是与,、X射线相对而言的。放射防护的中心问题就是能量传递问题，能量传递就是通过相互作用完成粒子间的能量交换，直接电离辐射可以直接将能量传递给介质，间接电离辐射则要通过次级带电粒子进行传递。,1、电离和激发,、等带电粒子通过物质时，按它带电的级性，通过库仑场作用，吸引或排斥原子核外电子，使电子获得足够的能量，足以克服原子核的束缚，成为自由电子，原子成为带正电的离子，形成离子对，此过程为电离。在其通过的路径上，可形成一连串的电子对。如果带电粒子通过物质时，给予电子的能量低，使电子不能克服原子核的束缚，但电子从低能级跃迁到高能级，或从内层轨道跃迁到外层轨道，使原子从稳定态到达不稳定的激发态，此过程为激发。激发态的原子很容易释放出多余的能量回到基态，此过程为退激。,带电粒子通过电离和激发将自身的能量逐渐传递给介质，带电粒子的能量逐渐减少，并最终消失。单位长度路径上所产生的离子对数目称电离密度。电离密度越大的射线，其电离能力越强。,-,+,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,+,电离,带电粒子,自由电子,+,-,2、轫致辐射,高速运行的带电粒子从原子核附近掠过时，受到原子核库仑场的作用而产生加速度，其部分或全部动能将转变成连续谱的电磁辐射（X射线），即轫致辐射。这种形式的能量损失，称为辐射损失。,由于轫致辐射的存在，带电粒子所失去的全部能量，不等于物质的吸收能量，尽管轫致辐射本身也会产生次级带电粒子进行能量传递。一般情况下，,粒子轫致辐射的份额很小，但,粒子（电子）的轫致辐射是不可忽略的。,轫致辐射,入射电子,轫致X射线,3、湮没辐射,一个粒子与其相应的反粒子发生碰撞时，其质量可能转化为 辐射。,+,粒子（正电子）被物质阻止，与物质中的自由电子相结合，转化为能量各为0.511MeV的两个光子。,e,-,e,+,入射正电子,自由电子,h,=,0.511MeV,h,=,0.511MeV,4、,契仑科夫辐射,高速运行的带电粒子束在透明介质中以高于光在该介质中的传播速度运动时，带电粒子的部分能量以蓝色光的形式辐射出来，这种辐射就是契仑科夫辐射。,二、,、X射线与物质的相互作用,、X射线是间接电离辐射，它们不能直接引起物质电离而把能量传递给物质，而是通过其与物质作用产生的次级带电粒子，经过电离激发等过程完成能量传递。它们与物质作用的主要形式是光电效应、康普顿吴有训效应和电子对效应。,、X与物质作用时，不是象带电粒子那样通过多次小能量的损失逐渐消耗其能量，而是一次作用就消耗其全部能量或大部分能量，光子不可能形成一连串的离子对。,1、光电效应,能量为h,的光子通过物质时，与原子的某壳层中的一个轨道电子相互作用，把全部能量传递给这个电子，获得能量的电子摆脱原子核的束缚成为自由电子（光电子）这就是光电效应。发生光电效应的条件是，光子的能量大于某壳层电子的结合能。,入射光子,h,光电子 e,失去电子后形成空位,当光电效应留下的电子空位被外壳层电子填充时，多余的电子位能可能以光辐射的形式发出，这种光辐射称为特征X射线或荧光辐射，其能量等于两能级之差。如果多余的电子位能不是以光辐射的形式放出，而是传递给外壳层电子，这时获得能量的电子从原子中逃逸出去成为自由电子，这种效应就是俄歇效应，产生的自由电子为俄歇电子。因此，光电效应入射光子的能量最终转化为两部分：一是次级电子（光电子、俄歇电子）的动能，一是特征X射线。,2、康普顿-吴有训效应,当具有能量为h,的光子与原子内一个轨道电子相互作用时，光子交给轨道电子部分能量后，其频率发生改变并与入射方向成,角散射（康普顿散射光子），获得足够能量的轨道电子与入射光子成,角方向射出（康普顿反冲电子），这种效应称康普顿效应。,h,反冲电子,散射光子h,入射方向,3、电子对效应,在原子核场或电子场中，一个光子转化成一对正、负电子，就是电子对效应。在原子核场产生电子对效应，要求入射光子的能量大于2个电子的静止质量能量（h,2mc,2,=1.02MeV)，在原子的电子场中，要求入射电子的能量大于4个电子的静止质量能量（h,2mc,2,=2.04Mev）。,-,+,上述三种效应发生的几率主要与光子的能量、介质的原子系数有关：,吸收物质的原子序数,Z,0,20,40,60,80,100,120,光电效应占优势,康普顿效应占优势,电子对效应占优势,0.1,0.5,1,5,10,50,100,三、中子与物质的相互作用,中子不带电，主要与介质的原子核发生作用，与原子的壳层电子几乎不发生作用，也不能直接引起物质电离。中子与原子核的作用方式有三种：势弹性散射、复合核、直接相互作用。一般来说，中子碰到原子核后，给出部分能量，使原子核受到反冲而在物质中快速运动，引起物质电离。,中子源发出的几乎都是快中子，在屏蔽层中主要通过弹性散射和非弹性散射损失能量，最后被物质吸收，主要发出,射线，因此中子的屏蔽较为复杂，除考虑快中子的减弱过程和吸收外，还要考虑,射线的屏蔽。,对快中子的屏蔽不能使用重物质，这是因为，快中子在与重原子核碰撞时，几乎不损失能量，而与H碰撞时，一次可失去50%的能量，因此要选用含H较多的物质做中子的慢化材料，如水、聚乙烯、石蜡等。这些材料慢化中子时，产生的次级,射线，须用重金属防护。,辐射量与单位,辐射量和单位是为描述辐射场、辐射作用于物质时的能量传递及受照物质内部变化的过程和规律而建立起来的物理量及其量度。也就是说，辐射量是一些能表述特定辐射的特征并能加以测定的量。辐射量的概念定义在不断完善之中，有些量被淘汰，这是随着人们对放射性及其生物效应的认识逐步深入而逐渐改进。可以说，我们现有的辐射量构成防护体系并不是完全成熟固定的。,1、放射性活度,放射性同位素在单位时间内发生核转变的次数，称为放射性活度。其SI单位为贝可（Bq），专用单位是居里（Ci）。1Ci=3.7,10,10,Bq。贝可的物理意义就是“次/秒”。,放射性活度是描述放射性同位素大小的一个量，跟同位素发出的射线没有关系。,活度只是告诉我们一个放射源单位时间内发生衰变的次数，并不代表发出了多少粒子或射线。,实际工作中，常用放射性“比活度”，即单位重量或体积中的放射性活度，单位为Bq/Kg或Bq/L。比活度大约相当于质量浓度或体积浓度。,需要指出的是，描述放射源的大小或多少时，我们采用的活度和比活度概念，并不是描述某种放射性同位素的原子数多少或质量大小，而是描述发生衰变的几率，这是因为，尽管，一个放射源中含有若干放射性同位素，但只有那些发生核转变的原子才有放射性意义。,2、传能线密度,传能线密度（LET）是特定能量的带电粒子在介质中穿过单位长度路径时，由能量小于某一特定值,的历次碰撞所造成的能量损失。其SI单位是焦耳/米（J/m）。,传能线密度是描述放射源发出的射线的能量传递能力。是针对射线的物理量。,3、比释动能,间接电离辐射与物质间的能量交换有两个步骤，第一，辐射产生次级带电粒子，将能量交给次级带电粒子，这是辐射失去能量的过程；第二，次级带电粒子与物质作用，将能量传递给物质，这是物质吸收能量的过程。辐射损失的能量不等于物质吸收的能量。,比释动能（K）描述的是第一个过程，即间接电离辐射在单位质量的物质中损失的能量。其SI单位是焦耳/千克（J/Kg），专用名称是Gy。,在防护检测中，大多数情况下，能够直观检测到的就是空气比释动能。目前，空气比释动能取代照射量成为场所检测和评价的指标。,4、吸收剂量,吸收剂量（D）描述辐射传递能量的第二个过程，即单位质量的物质吸收的辐射能量。其SI单位是焦耳/千克（J/Kg），专用名称为戈瑞（Gy），专用单位拉德（rad）。1Gy=100rad。,对于间接电离辐射（,、X），比释动能与吸收剂量一般不相同，只有在带电粒子平衡的条件下，忽略轫致辐射，二者近似相等。对于直接电离辐射（,），忽略轫致辐射，二着相等。因此，可以说，比释动能是专门针对间接电离辐射的物理量。,5、照射量,照射量是描述,或X射线在空气产生电离大小的物理量，其定义为在质量为dm的一个体积元空气中，当光子产生的全部电子均被阻留在空气中时，在空气中形成的一种符号的离子总电荷的绝对值。单位库仑/千克或伦琴，1伦琴=2.58,10,4,库仑/千克。,照射量概念仅仅针对,和X射线，也仅仅针对“空气”。目前，照射量由于其本身在定义上的缺陷，已逐渐被淘汰。,6、品质因子和辐射权重因子,某一吸收剂量产生的生物效应与射线的种类、照射方式及照射条件有关。即使受相同数量的吸收剂量照射，因射线种类和辐射条件不同，其所致生物效应无论其严重程度还是其发生的几率都不相同。因此，必须对不同的辐射和照射条件进行加权。,品质因子（Q）是表示在吸收剂量相同时，各种辐射相对危险度的系数。,照射类型,射线种类,品质因子,外照射,X、,、电子,1,热中子及能量小于0.005MeV的中能中子,3,中能中子（0.02MeV）,5,中能中子（0.1MeV）,8,快中子（0.5-10MeV）,10,重反冲核,20,内照射,-,、,+,、,、e,-,、X,1,10,裂变过程中的碎片、,发射过程中的反冲核,20,品质因子与辐射类型、射线种类的关系,Q值是按照辐射的传能线密度（LET）来确定的。把Q与LET联系起来，ICRP原来的目的只是为了粗略地指示出Q随辐射类型的变化，可是这样却造成了一个学术上的误解，认为Q与LET有一种精确的数学关系。然而，从放射生物学上看，这种精确的数学关系是不存在的。因此，ICRP60号报告使用“辐射权重因子W,R,”取代品质因子，W,R,是根据入射到组织的辐射类型、能量的不同，对组织吸收剂量进行计权修正的一个因子，经该因子修正后的吸收剂量若数值相等，则无论造成的辐射是何种类型和能量，它们对该组织诱发的随机性效应的几率大致相等。W,R,能代表不同类型辐射在小剂量时诱发随机性效应的相对生物效能（RBE,M,）。既然W,R,是针对随机性效应而制定的，因此不能处处都用当量剂量恰当地表示它与确定性效应的关系。,辐射类型,能量,W,R,光子,所有能量,1,电子和,介子,所有能量,1,中子,20Mev,5,粒子、裂变碎片、重核,20,质子（除反冲质子）,2MeV,5,辐射权重因子W,R,7、剂量当量和当量剂量,剂量当量的定义式如下：,H=D,Q,N,H：剂量当量，单位焦耳/千克，专门名称西弗（Sv）,Q：品质因子,D：吸收剂量,N：其他所有修正因素的乘积，ICRP指定为1。,当量剂量的定义式如下：,H,T,=D,T,W,R,H,T,：当量剂量，单位焦耳/千克，专门名称西弗（Sv）,D,T,：组织吸收剂量,W,R,：辐射权重因子,ICRP60号报告采用当量剂量取代过去的剂量当量，两者的差别在于权重因子的概念上。当量剂量采用的组织权重因子 W,R,，与过去的品质因子Q的实质含义有极大的差别。,不管是剂量当量还是当量剂量，它们都说明，在吸收剂量完全相同的情况下，产生的生物效应是不一样的。当我们对到某种辐射的生物效应进行评估时，首先要考虑是哪种辐射，能量是多少。即对吸收剂量进行射线种类和能量的加权后，所得到的剂量值才能与生物效应相联系。,8、有效剂量当量（H,E,）和有效剂量（E）,在剂量当量（当量剂量）完全相同的情况下，不同的组织或器官对辐射的敏感程度不同，导致的后果也不同，因此，必须对剂量当量（当量剂量）进一步加权，以确定不同组织和器官损伤的严重程度和发生损伤的几率。,有效剂量当量（H,E,）的定义式如下：,H,E,=,T,W,T,H,T,H,E,：有效剂量当量，单位焦耳/千克，专门单位西弗（Sv）。,W,T,:组织权重因子，对组织剂量当量进行计权修正的一个量，经该因子修正的剂量当量，如数值相等，则无论受照的是何种组织，人体因此而遭受的随机性健康危害大致相等。,H,T,：某一组织或器官的剂量当量。,ICRP60号报告使用有效剂量（effective dose)取代有效剂量当量（effective equivalent dose)是相应于用当量剂量（equivalent dose)取代剂量当量（dose equivalent），尽管组织权重因子W,T,在ICRP60号报告中有一些修改和增加，而且，今后仍然会变化，这主要是因为放射生物学的不断进展。但这种改变并不影响组织权重因子的定义。,组织权重因子,组织或器官,W,T,组织或器官,W,T,性腺,0.20,红骨髓,0.12,结肠,0.12,肺,0.12,胃,0.12,膀胱,0.05,乳腺,0.05,肝,0.05,食道,0.05,甲状腺,0.05,皮肤,0.01,骨表面,0.01,其余组织或器官,0.05,9、待积剂量当量,待积剂量当量H,50,T,是单次摄入的放射性物质在其后的50年内对所关心的器官或组织造成的总剂量。,待积剂量当量H,50,T,的单位与剂量当量相同。它是针对内照射的远后剂量估算。,电离辐射所致生物效应,自1895伦琴发现X射线后，人类就发现X射线对人体的危害。由于人类对电离辐射危害的认识较早，所以在电离辐射的开发与利用过程中，从一开始就注意到了安全防护问题，不仅采取了严格的防护措施，还成立了专门的研究机构。大量调查表明，原子能工业与其他工业相比，已经成为安全记录最好的工业。,原子能工业良好的安全记录，是由于高度重视了安全防护而获得的。必须指出的是，电离辐射的应用是存在潜在危害的，大多数放射性事故的发生，是由于忽视了安全防护或管理不当造成的。个人的超剂量照射事故，大多是由于麻痹大意或不遵守操作规程造成的。,切尔诺贝利核电站事故及后果,1986年4月26日凌晨，位于乌克兰首都基辅北129公里的切尔诺贝利核电站4号机组因操作失误发生爆炸，反应堆内1700吨石墨燃烧，装有1659根核燃料组件的堆芯熔化，大火助长放射性物质释放扩散。,一 4号机组反应堆完全毁坏，残留200吨核燃料，就地石棺封闭。,二 事故后500人住院，134人患急性放射病，3个月内死亡35人（含直升机坠毁死亡4人），极重度病历多，合并烧伤多。,三 人员受照,2年内20万抢救人员人均剂量100mSv，2万人达到250mSv，数千人超过500mSv，几十人超过1000mSv（潜在致死剂量）。,四 受照公众,至1999年，污染区儿童甲状腺癌发病率明显升高，部分地区达到十万分之三十。原因在于该地区缺碘，131I污染严重，易被吸收，稳定碘使用较晚。,受照人群中，白血病、淋巴瘤发生率有增加趋势。,由于污染严重，32.7万人从4300平方公里内迁走，公众心理负面影响大。,五 大面积放射性污染,污染面积：俄罗斯0.6%,白俄罗斯23%,乌克兰5%国土受污染。欧洲地区均受影响。经大气扩散，北半球均可测量到。,放射性核素释放总量：12X10,18,，主要是,131,I和,137,Cs。,六 应急措施,1 早期应急,1）关闭临近反应堆,2）突击灭火,3）救治受照人员,4）现场清理排污,5）民众撤离,6）建立石棺,7）周围地区除污，保护生态,8）受照公众剂量估计，调查,9）防止水源受污,2 后续行动,1）前苏联其他同类型反应堆22座全部进行技术改造，工程巨大。,2）对500-600万人进行长期医学随访观察，剂量重建。,七 事故后果,损失巨大。苏联国际威信陡然下降，公众对政府的不信任度高涨。苏共中央在其决议中将事故主要责任归结为执政党。此事故是造成前苏联解体的主要原因之一。,4号机组被石棺封闭后，反应仍在进行，乌克兰政府不得不投入大量人力物力对其进行监护。石棺自身底座不牢，易坍塌。,一、随机性效应,随机性效应是发生几率（而非严重程度）与剂量大小有关的效应。这种效应不存在剂量阈值。如遗传效应和癌症。,剂量,发生几率,二、确定性效应,确定性效应是只有在受照剂量超过某阈值时才会发生。其效应的严重程度随受照剂量的大小而不同,。,剂量,严重程度,诱发白内障,眼晶体对电离辐射比较敏感。辐射诱发白内障有明显的阈值。X、,射线引起白内障的最低剂量为一次200拉德以上；如三个月累计照射需500拉德以上。如受照剂量大，混浊出现较早，发展成白内障时间短。其严重程度取决于剂量。,外照射慢性放射病,较长时间受过量外照射的作用可引起全身性的慢性放射病。其主要症状为无力性神经衰弱症候群、束臂实验阳性，有出血倾向，皮肤干燥、脱屑、粗糙、角化、毛发脱落，皮肤色素沉积、抵抗力下降。造血系统改变是常见的客观检查指标。,引起外照射慢性放射病的阈剂量大约为累积1.5Sv以上。,辐射的急性效应,这是受照者一次或短时间接受大剂量照射所发生的效应。这种效应只能在发生放射性事故时才可能发生。其阈值随个体有差异，一般认为，一次照射超过1Gy就将导致轻度肠型急性放射病。4Gy为半致死剂量，6Gy为致死剂量。,急性放射病根据受照剂量的高低，可分为肠型、骨髓型、脑型。,三、辐射防护的目的,鉴于随机性效应的存在，不可能完全消除辐射引起的生物效应，因此辐射防护的目的在于防止有害的确定性效应，并限制随机性效应的发生概率，使之达到被认为可以接受的水平。,从这个观点出发，辐射防护应注意以下几点：,辐射防护不要求达到零剂量，因为这是不可能的。,鉴于随机性效应的存在，不能以剂量限值作为防护成功的标志。剂量限值是可以“忍受的”，但是不受欢迎的，它不是绝对安全值。,考察防护成功的标志应该是防护三原则：放射实践的正当性；防护的最优化；剂量限值。,辐射防护应根据代价-利益原则，尽可能避免一切不必要的照射。,急性放射病是机体受到较大剂量照射后发生的全身性疾病，所致病情的轻重主要与机体受照剂量的大小有关，即照射剂量与放射病的类型、临床表现的多少和轻重、病程的长短及病人的预后都有密切关系。射线是引起急性放射病的外部因素，病情轻重除与照射剂量有关外，机体的功能状况和合并其他损伤也会影响疾病的病情。,核武器损伤和辐射装置意外事故，导致人体接受大剂量照射，可引起急性放射病。,四、急性放射病,急性放射病的发病特点,急性放射病的轻重主要取决于受照剂量的大小,照后主要受损器官的病变决定和影响急性放射病的类型,急性放射病的病程有明显的阶段性,在一定照射剂量范围内，机体有自行恢复的可能性,急性放射病的分类,照射剂量100-1000cGy，骨髓型急性放射病，以骨髓等造血组织损伤为基本病变，以白细胞数减少、感染、出血等为主要临床表现，具有典型阶段性。,照射剂量1000-5000 cGy，肠型急性放射病，以胃肠道损伤为基本病变，以频繁呕吐、严重腹泻以及水电解质代谢紊乱为主要临床表现。,照射剂量5000cGy以上，脑型急性放射病。以脑组织损伤为基本病变，以意识障碍、定向力丧失、共济失调、肌张力增强、抽搐、震颤等中枢神经系统症状为特殊临床表现,。,骨髓型急性放射病,轻度骨髓型急性放射病,照射剂量：100-200,cGy,，,约三分之一的人无明显症状。照射头几天内出现头昏、疲乏、轻度恶心和食欲减退。造血损伤较轻，部分病人照后1-2天白细胞数一时性升高到10,10,9,/,L，,以后逐渐下降，照后30天前后可降至,3,10,9,/,L-,4,10,9,/L，,以后逐渐回升接近正常。此度病人一般无死亡。,中度和重度急性放射病,中度：受照剂量200-400cGy,重度：受照剂量400-600cGy,两者临床经过相似，病情严重程度不同，造血功能障碍是贯穿病程始终的基本改变，并决定着感染和出血征候的发生和发展。病程分初期、假愈期、极期和恢复期四个阶段,1、初期,照后持续4-5天，是机体受照后的应激性反应，引起反映神经内分泌系统功能紊乱。照后数小时内发生乏力、头昏、食欲减退、恶心、呕吐，出现心悸、出汗、失眠、体温上升（38C）,等。呕吐持续1天，恶心和食欲减退持续1-3天。,照后数小时至1天，白细胞升高至10,10,9,/L以上或仅有轻度减少，照射剂量在400cGy以上，白细胞升高较多。照后24-48小时，外周淋巴细胞绝对值急剧下降，降低程度与剂量有关,。,2、假愈期（照后4-18天）,病人稍感疲乏，其他症状明显减轻或消失。但机体内造血损伤继续发展，外周白细胞和血小板数进行性下降。照后7-12天白细胞降至第一个最低点，之后暂时回升。,假愈期末，出现脱发。重度病人或头面部受照剂量大者，1-2周内头发全部脱光。脱发开始时间和严重程度随照射剂量的增大而提前和加重。睫毛、眉毛、胡须、阴毛均可脱落。,部分病人出现菌血症。,假愈期长短是病情轻重的重要标志。重度病人延续15-25天，中度延续20-30天。,假愈期内，病人自主症状大多缓解，病情相对平稳，为极期来临之前提供了加强治疗的时机。,3、极期（照后18-34天）,极期是各种症状明显出现的阶段。在造血功能严重障碍的基础上，病人发生明显的感染和出血并发症，同时伴有不同程度的胃肠道紊乱、神经系统症状及全身代谢失调。,出现血沉加快、白细胞下降到2,10,9,/,L,左右、皮肤或口腔出现出血点、脱发时，表明极期即将来临。出现发热、呕吐、食欲不振及皮肤黏膜严重出血，表明进入极期。极期来临越早，病情越严重。,造血系统严重障碍：骨髓等造血器官严重破坏，骨髓增生低下，淋巴细胞等非造血细胞比例增高。白细胞、血小板再度进行性下降。红细胞可降至,2.5,10,12,/,L,以下。,出现感染：常口咽部感染，出现牙龈炎、扁桃体炎、口腔黏膜溃疡、口纯糜烂等。引起局部疼痛。局部感染灶可能发展成全身感染。还可能发生肺炎、尿路感染、肠道感染。全身感染引起一系列症状，可加重造血功能障碍、出血、胃肠紊乱等临床表现，对于重度病人，感染是死亡的主要原因。,出血：重度可发生严重出血，累及各个脏器。原因主要是血小板减少、毛细血管通透性增高及凝血功能障碍。重要内脏大出血可引起死亡,。,极期临床表现虽然很重，但机体还有恢复的潜力，治疗得到，病人可进入恢复期。,4、恢复期（照后35-60天）,目前，重度骨髓型放射病人经治疗，可度过极期，在照后5-7周进入恢复期。,照后第4周末骨髓造血开始恢复，50-60天白细胞可恢复到5,10,9,/L，血小板基本正常。在一定剂量范围内，剂量大白细胞反而恢复较快。随着造血功能的恢复，病人症状逐渐减轻或消失。,性腺恢复最慢，精子对辐射最敏感，其损伤高峰在照后7-10个月，一年后才开始恢复，两年后有可能恢复生育能力。600cGy以上的剂量可造成精子不再生，绝育。一般情况下，重度病人生育能力很难恢复。,中度和重度病人经现代治疗，一般可存活，但机体的某些损伤的完全恢复尚需时日，辐射损伤的远后效应仍需继续观察。病人出院后要有计划地医学随访观察。,三、极重度骨髓型急性放射病,极重度与重度病例临床经过和主要症状基本相似，但更严重，发生时间更快，死亡率高。,剂量范围：600-1000,cGy,发病快，假愈期不明显，照后1小时内出现反复呕吐，2-3天后出现短暂假愈期或直接进入极期。,造血损伤严重：造血功能难以恢复甚至不能恢复。,症状重、发生早：照后1-2周进入极期。感染严重。,胃肠症状严重：呕吐频繁，水样便和血水便，脱水，电解质紊乱严重。,治疗难度大：目前治疗只能延长存活时间,。,肠型急性放射病,照射剂量范围：1000-5000,cGy,肠道损伤为基本改变，以呕吐、腹泻和血水便为主要症状。,发病急，病程短，分期不明显，死亡早。,照后20分钟到4小时出现初期症状，35天症状稍缓和或直接进入极期，一般于20天死亡。骨髓移植治疗可延长存活2-3个月。,胃肠道症状最为突出,频繁呕吐，吐物多含胆汁或血性液体，照后5-8天出现腹泻，每天次数达20-30次，泻物中有肠黏膜脱落物。,造血功能损伤更为严重，骨髓失去再生能力，需要进行骨髓移植,肠梗阻、肠套叠发生率增高，发生肠套叠和腹膜炎等合并症，可直接导致死亡。,经治疗免于早期死亡者可出现骨髓型急性放射病的主要临床症状。,人的肠型病例经过充分的对症治疗，随着存活时间延长，出现严重的感染并发症，如坏死性肠炎、腹膜炎、败血症等，以及多发性出血和物质代谢紊乱。这些症状主要是造血功能障碍引起的。进行骨髓移植使病人造血功能得以重建，但多因移植物抗宿主病和间质性肺炎等并发症而死亡。,脑型急性放射病,脑型急性放射病是机体受到5000cGy以上的剂量照射发生的以中枢神经系统（脑）损伤为基本损伤的一种及其严重的急性放射病，病情较肠型更为严重，发病更为迅猛。,人的脑型病例极少，临床表现有很大差异。现在获得的有关资料大多是动物实验的结果。,脑型急性放射病的主要临床症状,共济失调：照后几分钟内可发生呕吐、腹泻及共济失调，站立不稳、头部摇动、步态蹒跚。全身性运动共济失调，主要由小脑和基底核的神经细胞变性坏死所致。,肌张力增强核肢体震颤：照后1-2小时发生。全身性肌张力增强，在此基础上发生肢体震颤，为阵发性。主要由锥体外系损伤所致。,抽搐：照后2小时发生。有四种形式：强直性抽搐、阵挛性抽搐、强直阵挛性抽搐、局限性阵挛性抽搐。这四种交替发生，最多是强直性抽搐。主要原因是大脑皮层的损伤。,眼球震颤：是迷路和小脑损伤所致。,其他症状：早期呕吐、腹泻、衰竭休克等。造血损伤更为严重,。,人的脑型急性放射病只有6例，2例发现时已死亡，1例送医院途中死亡，1例无资料，只有2例有完整资料。,例1,美国罗德岛核燃料回收工厂发生超临界事故，病人受照剂量为8800cGy（中子2200cGy,6600cGy)，同时受冲击波损伤。照后10 分钟出现腹痛、呕吐，很快出现喷射水样腹泻、大便失禁，体温上升致38-39.4,C。经紧急治疗有所缓解，濒死前恶化，出现恐惧、烦躁、定向力丧失、心跳加快，于照后49小时死亡。,例 2,1958年12月美国洛斯阿拉莫斯科学研究所钚回收工厂发生临界事故，病人上腹部剂量12000cGy，全身平均剂量为4500cGy。照射后数分钟被发现，已出现运动失调和定向障碍，照后11分钟皮肤呈粉红色，18分钟病人语无伦次、干呕、呼吸加快、呈半清醒状态。20-30分钟神态丧失、反复抽搐、休克，全身多处红斑、体温上升，30 小时突然恶心、大汗，34.7小时死亡。,我国急性放射病情况,截止2000年，由非医疗原因导致急性放射病案例16起，39名ARS病人，存活29例，ARS极期死亡7例，远期死于白血病3例。典型案例：,武汉钴-60事故：4人误入钴-60操作室，三人骨髓型ARS，一人过量照射。治疗后存活。,山西忻州钴-60事故：将钴-60带回家，一人肠型ARS，死亡；二人极重度骨髓型ARS，死亡；一人中度骨髓型ARS，存活，怀孕，胎儿受照，新生儿生理常数低于正常，未发现染色体畸变。,哈尔滨钴-60事故：一人为排除源机械故障进入辐照室，重度骨髓型ARS，治疗后存活。,河南钴-60事故：收购废品将钴-60拉回家，全家受照，一人重度骨髓型ARS，两人中度骨髓型ARS，存活。,成都钴-60事故：三人因报警系统故障误入辐照室，骨髓型中度ARS，存活。,五、放射性皮肤病,皮肤位于体表，是放射损伤常发生的部位。射线是引起皮肤放射损伤的病因，照射剂量、范围和部位、射线种类、照射剂量率及时间间隔、机体的生理状况等，都会对皮肤放射损伤的程度有影响,。,受照剂量及射线种类,同一种射线，剂量越大，皮肤损伤越重、出现越早。不同种类的射线对皮肤的损伤除与射线剂量有关外，射线的能量有重要影响。,射线和软,X,射线的能量较低，穿透组织的能力较弱，大部分能量被皮肤吸收，产生皮肤损伤，而深层组织一般不出现损伤。硬,X,射线和射线能量高、穿透力强，除造成皮肤层损伤外，还往往伤及皮肤深层组织（血管、肌肉等）。,剂量率和照射间隔时间,照射剂量率高，受照时间短，对皮肤的损伤要比低剂量率、受照时间长更为严重。在照射总剂量相同的情况下，一次照射造成的损伤效应明显高于多次照射或间隔照射。这是由于分次照射的间隔期内，皮肤有一定修复能力，损伤效应有所减轻。,受照部位和面积,皮肤受照面积越大，损伤越重，且愈合时间延后。,由于人体不同部位皮肤的细胞更新速度和厚度不同，照射后产生的效应明显不同。皮肤辐射的敏感性有如下规律：四肢的曲侧、胸部和腹部高于四肢伸侧和背部；颈前部高于颈后部；皮肤色素浅的皮肤高于深的皮肤；手掌和足底皮肤厚，敏感性低。皮肤血管丰富的部位敏感性高于血管分布少的部位。,机体生理状况,男性皮肤比女性皮肤敏感性低，妇女在妊娠和月经期对照射的反应比平时明显。儿童皮肤敏感性高于成年人。患有某些疾病（肾炎、高血压、各种皮肤炎症、代谢性疾病如糖尿病等）可增加皮肤对辐射的敏感性。,放射皮肤损伤的临床表现,皮肤损伤的严重程度分为I、II、III度，临床过程分为四期：初期、假愈期、极期和恢复期,。,由于影响放射皮肤损伤程度的因素众多，不能为分度提供确切的剂量范围。分度主要是根据临床症状。,一、I,度皮肤放射损伤红斑反应,初期：皮肤受较大剂量照射后24-48小时出现初期红斑反应，损伤部位有灼痛感，有时瘙痒，皮肤可见充血性红斑。持续3-4天消失。,假愈期：无明显症状，持续2-3周。,极期：初期反应再度出现。皮肤出现轻度潮红、瘙痒，逐渐加重。皮肤变为棕褐色，局部轻度肿胀和灼痛，患部出现色素沉着、小丘疹、脱毛、干性脱屑。部分病人出现局部淋巴结肿大。持续2-3周。,恢复期：受损皮肤干燥，片状脱屑，局部有刺痒感，可见轻度色素沉着。2-3月后症状消失，一般不会遗留皮肤功能障碍,。,二、II度皮肤放射损伤水泡反应,初期：受照24小时内皮肤出现初期红斑、灼痛、肿胀等，较,I,度严重。,假愈期：初期症状持续4-5天消失，无明显症状，假愈期比,I,度短，持续1-2周。,极期</p>