核物理基础与辐射防护-辐射防护.ppt

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,2009-05-30,*,*,一、电离辐射与非电离辐射,（一）辐射按本质分为：,电磁辐射,：仅有能量而无静止质量，依频率和波长不同又分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和射线等。,粒子辐射,：既有能量又有静止质量，包括电子、质子、中子、粒子、粒子和带电重离子等。,2009-05-30,1,（二）辐射按与物质的作用方式分为：,电离辐射,：凡能与物质作用而引起电离的辐射。,直接电离粒子,：对于高速的带电粒子，如粒子、粒子和质子等，能直接引起被穿透的物质产生电离。,间接电离粒子,：不带电粒子，如光子（X射线和射线）及中子等，是与物质相互作用时产生带电的次级粒子而引起物质电离。,非电离辐射,：不能使物质电离的辐射。,2009-05-30,2,电磁辐射包括：,电离辐射,：X射线和射线是电磁辐射，能引起物质的电离;,非电离辐射,：无线电波、微波、红外线、可见光和紫外线不能引起物质的电离，只能引起物质分子震动、转动或电子能级状态的改变。,电离辐射对人类健康的损害远大于非电离辐射。,2009-05-30,3,（2）来自天然辐射源,陆地辐射的外照射,陆地辐射,主要来自,238,U、,232,Th系中的放射性核素和,40,K放出的,射线；,235,U的辐射水平低，因而贡献很小；,联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）的报告给出：,世界室外平均：0.41mSv/a；,世界室内平均：0.07mSv/,a；,合计：0.48mSv/a；,不同国家在0.30.6mSv/a,；中国：0.54mSv/,a.,2009-05-30,6,（3）来自天然辐射源,氡及子体的照射,自然界中氡的3种同位素,222,Rn(,3.8235d,)、,220,Rn(,55.6s、也称钍射气,)、,219,Rn(,3.96s,)分别来自铀系、钍系和A锕系；,一般的环境中氡主要是,222,Rn、,220,Rn，且前者比后者要多得多；,222,Rn、,220,Rn引起照射包括内照射和外照射，有关文献给出的年有效剂量,：,区域范围,222,Rn,220,Rn,合计,世 界,1.15,mSv/,a,0.10,mSv/,a,1.25,mSv/,a,中 国,0.725,mSv/,a,0.230,mSv/,a,0.955,mSv/,a,2009-05-30,7,人工辐射,与核相关的人为活动引起的对公众的照射,主要包括：,（1）核武器生产、试验；,（2）核能生产；,（3）核技术应用；,（4）核事故；,（5）电离辐射在医学诊断和治疗中的应用,环境中，大气核试验是地域分布最广的人工辐射源（人人有份）；,环境中，,医疗照射,是公众接受人工照射的最大来源，约占所有人工辐射照射的95%。,2009-05-30,8,（1）与核相关的人为活动引起的对公众的照射 核试验,19451980年，全世界进行了543次大气核试验。其影响主要是裂变和活化产物进入大气对流层和平流层，广泛的迁移、弥散、沉积，使公众吸入、食入放射性核素和直接受到这些核素放出射线的外照射；,地下核试验大于大气核试验，但因泄露到环境中的放射性物质很少，因此对公众的影响可以忽略；,目前的环境中，只有寿命较长的,90,Sr、,137,Cs、,3,H、,14,C等放射性核素存在；,核试验产生放射性核素对公众的照射剂量随着时间每年约下降24%。2000年我国公众受来自核试验的剂量约为6,Sv/a。,2009-05-30,9,（2）与核相关的人为活动引起的对公众的照射 核能生产,核能生产对公众的照射主要来自核燃料循环引起的照射，如铀矿开采、水冶、转变、浓集、核燃料组件制造、核燃料燃烧、放射性三废排放、乏燃料运输、贮存、循环再利用等；,19951997，按照UNSCEAR的报告，由于核能生产对世界公众的照射为0.2,Sv/a。,2009-05-30,10,（3）与核相关的人为活动引起的对公众的照射 医疗照射,医疗照射包括：X射线诊断（含CT）、放射性药物诊断、远近距离体外照射治疗、放射性药物治疗、介入治疗等；,按照UNSCEAR的报告，全世界人均年放射性诊断照射剂量为0.4mSv（其中核医学0.03mSv），该报告未给出放射医学治疗的数据；,我国全国平均医疗照射的年均剂量约为0.09mSv，其中X射线0.07mSv，核医学检查与治疗0.02mSv。,2009-05-30,11,（4）与核相关的人为活动引起的对公众的照射 核技术应用,核技术应用包括放射源使用、同位素示踪等；,2009-05-30,12,结论：人体接受电离辐射的年均剂量,辐射源,我国公众,全球公众,年平均,(mSv),份额,(%),年平均,(mSv),份额,(%),天然辐射源,宇宙射线,0.34,14.1,0.38,13.5,陆地,射线,0.54,23.4,0.48,17.1,氡气,0.725,30.2,1.15,40.9,钍射气,0.230,9.6,0.10,3.5,其他内照射,0.4217.5,0.29,10.4,人工辐射源,医疗照射,0.09,3.8,0.4,14.3,大气核试验,0.006,0.2,0.005,0.2,切尔诺贝利核事故,0.002,0.1,0.002,0.3,核燃料循环,0.0002,-,0.0002,-,总计,2.4,100,2.8,100,13,人体接受电离辐射的年均剂量,中国人均年辐射剂量（2.4mSv）世界值（2.8mSv），主要来自医疗照射的差别（0.09mSv/0.4mSv）,公众所受的照射大部分来自天然辐射（中国96%、世界86%）；,中国受天然照射的年均值与世界的年均值相当（2.3mSv/2.4mSv），其中氡和钍射气的贡献最大，约占总剂量的40%；,人工辐射源几乎全部来自医疗照射。,2009-05-30,14,二、电离辐射的生物效应,1.,辐射对机体的影响,2009-05-30,15,辐射剂量与效应,2009-05-30,16,辐射的损伤效应,2009-05-30,17,2、辐射敏感组织,2009-05-30,18,2009-05-30,19,3、两类效应,2009-05-30,20,确定性效应的阈值,组织或器官,非随机效应,照射方式,剂量阈值(Gy),皮肤,脱毛、红斑,单次,68,暂时性脱毛,单次,35,永久性脱毛,单次,7,眼睛,晶体浑浊(100%发生),单次,7.5,白内障,单次,5,睾丸,暂时性不育,单次,0.15永久性不育,单次,3.5,卵巢,永久性绝经,单次,3.5 6,骨髓,白细胞暂时减少,单次,0.5,致死性再生不良,单次,1.5,2009-05-30,21,器官或组织避免确定性效应的阈剂量,2009-05-30,22,人类受低LET全身均匀急性照射诱发综合症和死亡的剂量范围,2009-05-30,23,4.遗传效应,2009-05-30,24,5.皮肤确定性效应,2009-05-30,25,放射性皮肤损伤的例子,5居里铱照射后5天,2009-05-30,26,11天,2009-05-30,27,21天,2009-05-30,28,事故14、16个月,2009-05-30,29,16个月后整体情况,2009-05-30,30,2001年9月2日凌晨，某施工队在探伤检测后，将放射源（,192,Ir）从仪器中掉出，遗留在工地上。一工作人员在第二天上班时，发现放射源并拾起,双手来回玩耍、观看约20分钟，然后放入左裤兜；2小时后放入工具箱内，并在工具箱边吃饭、休息，下午下班洗澡时，发现右大腿有2x2cm的充血性红斑。当晚入院治疗。,+20d,+39d,2009-05-30,31,6.皮肤随机性效应,2009-05-30,32,三、辐射防护的基本原则,为了实现放射防护目的，应当严格遵守放射防护的三项基本原则。这三项基本原则构成了放射防护体系。这三项基本原则是相互关联的，任何一项原则在实践中都不可以偏废。,辐射防护关心的是，既要保护个人和他们的后代以及全体人类，又要允许进行那些可能产生辐射照射的必要活动。所以，辐射防护的目的：防止有害的非随机性效应，并限制随机性效应的发生率，使之达到认为可被接受的水平。,2009-05-30,33,1、辐射实践的正当化,2009-05-30,34,一些医疗照射防护正当性要求,项目,内容,医生责任,要遵守医疗道德，具有放射卫生防护基本知识；清楚了解哪些疾病适于X线检查，对不合理申请单可提出意见或拒受，绝不重利忘害；避免患者受无用照射,团体,团体检查常造成大剂量照射而阳性检出率不高的现象；对幼儿入托、中小学生体检应取消常规透视,乳腺癌普查,35岁以下妇女若无症状，不需X线检查；3540岁妇女，用于检查易感人群；50岁以上妇女是实用的,孕妇检查,应避免对孕妇做下腹检查；骨盆测量也不宜进行，如确有必要也要限制在妊娠最后3个月进行，并写明理由,不该做的检查,转诊前已查明，用其它手段（如B超）可做的诊断；即使是癌症患者，已确诊或治疗后就不应再过多使用X线检查,医学研究,应注意伦理上的问题，应尊重受照人意愿，而且必须在其了解事实的基础上进行,2009-05-30,35,2、辐射防护的最优化,2009-05-30,36,最优化计划的实施,2009-05-30,37,3、个人剂量限值,在进行了上述两项分析之后，从安全角度考虑，还要对个人在行动中接受的剂量加以限制，以保证个人不会受到不可接受的辐射危险。,辐射实践的正当性及其防护的最优化原则主要与辐射源有关，涉及对某项辐射源的使用和防护是否适宜；而个人剂量限值涉及职业性人员个人和公众个人，与人有关。,2009-05-30,38,四、我国现行辐射防护的基本剂量限值,剂量限值内容,1基本限值,2次级限值,3推定限值,4管理限值,5参考水平,6豁免水平,2009-05-30,39,1.基本限值,2009-05-30,40,职业照射,2009-05-30,41,妇女、学生的职业照射,2009-05-30,42,公众照射,2009-05-30,43,慰问者及探视人员的剂量限值,2009-05-30,44,2.次级限值,2009-05-30,45,3、导出限值,审管部门以年平均有效剂量限值为基础，通过合理的模式推导出的限制，称为导出限制。如,导出空气浓度,、,导出食入,（饮水和食物）,浓度,、,放射性物质表面污染控制水平,、工作场所的剂量率及可以向环境介质中释放的放射性物质的量等，,都属于导出限值。,导出限值主要用于监测防护。,2009-05-30,46,放射性物质污染表面的限值,污染表面,放射性物质（Bq/cm,2,）,放射性物质（Bq/cm,2,）,手、皮肤、内衣,3.7 10,2,3.7 10,1,工作服、手套、工作袜,3.7 10,1,3.7 10,0,工作台设备、地面、墙壁,3.7 10,0,3.7 10,1,2009-05-30,47,4、管理限值,2009-05-30,48,5、参考水平,2009-05-30,49,记录水平：,2009-05-30,50,调查水平,：,是对剂量当量或年摄入量指定的一个数值，超过这个数值的监测结果被认为足够重要，应当进一步调查或追查，如复查引起这个结果的条件或评价其后果等。1977年,ICRP,在,26,号出版物中建议，可以取年当量剂量限值或年摄入量限值的,3/10,作为调查水平。,2009-05-30,51,干预水平,：,干预水平是事先制定与放射防护有关的一个量的数值。超过或预料超过这种水平时，就需要考虑进行干预。干预水平用于异常状态。2009-05-30,52,6、事故应急中的剂量控制,2009-05-30,53,应急照射的干预水平,2009-05-30,54,7、持续照射的干预水平,2009-05-30,55,8、紧急防护行动干预水平,2009-05-30,56,9、豁免准则,2009-05-30,57,豁免水平,2009-05-30,58,六、外照射和内照射防护措施,（一）外照射防护措施,外照射防护的目的在于控制辐射对人体的照射，使之保持合理达到的最低水平，保障个人所受的剂量不超过规定的标准。,一般来说，外照射防护的辐射主要包括,X,、,和,射线及中子照射等，其防护包括时间防护、距离防护和屏蔽防护,3,种措施。,2009-05-30,59,1,时间防护缩短照射时间,在剂量不变的情况下，剂量与时间成正比。通过控制接触放射源或受照时间，可以达到减少受照剂量的目的。,2009-05-30,60,2,距离防护增大与源的距离,人体受到照射的剂量率是随离开电离辐射源的距离的增大而减少。对,点状源，剂量率与距离成反比。也就是说，距离增大,1,倍，剂量率减少原来的,1/4,。可见，利用距离进行防护的效果十分明显。,2009-05-30,61,3,屏蔽防护设置防护屏障,为了达到有效的防护目的，在人体与放射源之间设置屏蔽，使射线逐步衰减和被吸收。进行屏蔽防护时，应根据辐射源的类型、活度和用途做出合理的设计。,2009-05-30,62,（二）内照射防护措施,内照射防护的原则是防止放射性核素通过口、呼吸道和皮肤进入人体内。并且，尽量减少污染，定期进行污染检查和监测，将放射性核素的年摄入量控制在国家规定的限值以内。其防护措施包括以下5个方面。,1,围封隔离,：,对于开放型放射工作场所必须采取严密而有效的围封隔离措施，放射性工作必须限制在指定的区域进行，避免放射性物质向周围环境扩散。,2009-05-30,63,2,保洁去污,：,严格遵守操作规定，防止或减少污染的发生。保持工作场所的清洁卫生，对受污染的表面应及时去污。,3,个人防护,：,操作开放型放射性核素的人员，应根据工作性质正确穿戴相应的防护具，如工作服、工作帽、靴鞋、手套和口罩，必要时可穿戴隔绝式或活性炭过滤面具或特殊防护口罩。,2009-05-30,64,4,建立内照射监测系统,：,建立严格的内照射监测系统，对放射性工作人员体表及工作场所和周围环境中的空气和水源进行常规监测。个人应佩戴剂量仪，工作场所和排风口设置空气剂量仪。经常记录个人和场所监测档案。,5,放射性废物处理,：,放射性废物处理的基本原则有,3,点：对短半衰变核素污染的器皿、废液分装封存，动物尸体用塑料袋装好在低温保存，下水道设置双蓄水池并轮流排放，待衰变达到国家允许标准以下再废止或排放；长半衰期核素废液浓缩储存后交由专管部门处理；废液采用过滤净化、稀释，达到国家容许标准后才能排放。,2009-05-30,65,