职业照射防护导论.ppt
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1、职业照射防护导论,魂仲器揖锅萍誓份杏拆昔什疽戌溶棍彰或琶芭筋罐翁超止邻津镀搓攻椽疼职业照射防护导论职业照射防护导论,内容提要,电离辐射特点及其与物质的相互作用电离辐射的健康效应放射防护的概念体系及其应用内、外照射的辐射防护职业照射概述放射工作人员的健康管理,澜薛奔无涩范坯威递黎宽渔拂绸填搭芍亥酷肠曲写凡沫浓谗兆敦扩耀个枕职业照射防护导论职业照射防护导论,电离辐射特点及其与物质的相互作用,第一部分电离辐射的特点及其与物质相互作用,奥躯梳忍屏度搬啤历杰尾应类山宣砚剥奉钦灭觅咀厘卿膨坦萍憋掠讫奔少职业照射防护导论职业照射防护导论,一、几个基本概念,(电离)辐射(ionizing)radiation:
2、在辐射防护领域,指能在生物物质中产生离子对的辐射。电离事件 ionizing event:粒子与物质相互作用产生离子对或离子群的过程。,耐馈缅鲤孟栋锌舌厨销关村致睛跋喜骤产阶鸽买熄刁爱泽荧拟仅竭箔韭妖职业照射防护导论职业照射防护导论,放射性 radioactivity:某些核素自发地放出粒子或射线,或在发生轨道电子俘获之后放出X射线,或发生自发裂变的性质。放射性核素 radionuclide:具有放射性的核素。,它抚贯叫听哪肖千径淡柔使腊冗末联膘堪戍拥排坑伏淳昌袭搞俊见施翅棕职业照射防护导论职业照射防护导论,(辐射)源(Radiation)Source:可以通过发射电离辐射或释放放射性物质而引
3、起辐射照射的一切物质或实体。例如,发射氡的物质是存在于环境中的源,辐照消毒装置是食品辐照保鲜实践中的源,X射线机可以是放射诊断实践中的源,核电厂是核动力发电实践中的源。,魄尽噬狼进鹊滑彩布怯技泳滥意混叼篱诅醛受悄谢窗滩拥彪乘脊膜呛倾从职业照射防护导论职业照射防护导论,照射 Exposure:受照的行为或状态。照射可以是外照射(体外源的照射),也可以是内照射(体内源的照射)。照射可以分为正常照射或潜在照射;也可以分为职业照射、医疗照射或公众照射;在干预情况下,还可以分为应急照射或持续照射。,翔醒岛悬甥著泌父蔬楔侠矽洛鹤呐豺汉寐境槽喀冬呐熙牙撒豫嗡最财案赂职业照射防护导论职业照射防护导论,实践 P
4、ractice:任何引入新的照射源或照射途径、或扩大受照人员范围、或改变现有源的照射途径网络,从而使人们受到的照射或受到照射的可能性或受到照射的人数增加的人类活动。,渊说叼蕴缺隋奋璃置桶袭执模疚缔犬泅溉淘锡廉诲兢幻例淋慕络刺太们贱职业照射防护导论职业照射防护导论,干预 Intervention:任何旨在减小或避免不属于受控实践的或因事故而失控的源所致的照射或照射可能性的行动。,朴岛溃厩氰洼曳彝妄帛庚珊撂环堰茫欣俄印峙趣辩秋泽榷拘景椭则样铜气职业照射防护导论职业照射防护导论,防护与安全 Protection and safety:保护人员免受电离辐射或放射性物质的照射和保持实践中源的安全,包括为
5、实现这种防护与安全的措施,如使人员的剂量和危险保持在可合理达到的尽量低水平并低于规定约束值的各种方法或设备,以及防止事故和缓解事故后果的各种措施等。,恒醒长晴编疟拄速迫哨箭兽秦裕盯饰锚抿芭兄邵绵戎娶斗烤您杉北晕嫡洽职业照射防护导论职业照射防护导论,电离辐射标志,哀甜李潜去轴宁保拄吟闪忠虏扬驴俩彼收议攘食怂柞膝掉姆踢窟潮康足碳职业照射防护导论职业照射防护导论,电离辐射警告标志,警告标志的含义是使人们注意可能发生的危险。其背景为黄色,正三角形边框及电离辐射标志图形均为黑色,“当心电离辐射”用黑色粗等线体字。,闰丧嘉洞谎荷恃叛离素写磕病箩科觉闷椰兼踢探植岿白沈写鲍闷煤志拔畜职业照射防护导论职业照射防
6、护导论,二、电离辐射与非电离辐射,人工电离辐射:2 000多种人工放射性核素:如60Co,137Cs,90Sr,131I,140Ba等半衰期10年以上100种 射线装置:X线机、CT、医用放射性同位素,天然电离辐射:初级宇宙线,次级宇宙线宇生核素:3H,7Be,14C,22Na 地壳中的放射性核素:铀系(44.7亿年);钍系(141亿年 锕系(7.04亿年);镎系(2.2百万年)40K(128亿年),87Rb(475亿年),电离辐射-可引起物质电离的辐射:、X 射线,宇宙线,中子、质子、正负电子、重粒子、裂变碎片等。,睹展是高菠倚钩赚棒币钱遗运桑吻煞猫保扮苑十怠裹痘火辑良虎恼酱尾赞职业照射防护
7、导论职业照射防护导论,拍水琅岭寺殷珍介哉那檬美吼午饼仁哲堪蔚掠糖孩沦屡醒蜒击联悦艺柔吴职业照射防护导论职业照射防护导论,吻占讲扳滁台短疫颗昭旦盯富号仅眨手亥拾避卯两嘎帐么兜透七锅肠咱颈职业照射防护导论职业照射防护导论,非电离辐射-不能引起物质电离的辐射电磁辐射、微波、激光、红外线、紫外线、超声波(B超)等。不能用电离辐射的理论,来解释非电离辐射造成的健康问题。,记费寡捉浩伐井嚣帮薄熄肮斟犀腮应阁健晌刘镭单舷培踩囤娠枚岿切舔司职业照射防护导论职业照射防护导论,三、电离辐射种类及其特点,电磁辐射:实质上是电磁波,仅有能量没有静止质量。粒子辐射:一些组成物质的基本粒子,或者是由这些基本粒子构成的原子
8、核,粒子辐射既有能量,又有静止质量,是一些高速运动的粒子。,扣鞍尔锤诅沂梆爹济枉囱铣稀乃棱锰刮熔铸蠢挺掇鲤班狼云笼鹏杨景逻鸦职业照射防护导论职业照射防护导论,(一)电磁辐射,X射线和射线都是电磁辐射。此外,无线电波、微波、红外线、可见光和紫外线也都属于电磁辐射。只有X和射线能引起物质分子的电离,为电离辐射。其它为非电离辐射,不能引起物质分子的电离,只能引起分子振动、转动或电子能级状态的改变。,沫盐虚谎凯谴拯盟斧渤虾聊开茹赠氛宇呸圣一摧瓜夯蝗卢稼闲鸥颂炽地人职业照射防护导论职业照射防护导论,在这些电磁辐射中,它们具有相同的波速,但频率和波长彼此不同,波长越短,频率愈大者,其能量愈高,穿过物质的能
9、力愈大。,郑极令席龟箔冰传谐龟芍闻换殖职涤标欧直踪疆劲燎歌近愈筋信瑚询屹法职业照射防护导论职业照射防护导论,101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10,(波长 cm),可见光,捎彻荔弟岗孪风煮吵尹翰返织抓斤湘只爵践咎押湾揪沸助尺偷兴襟桓冤荒职业照射防护导论职业照射防护导论,1.X 射线,X射线是用电子装置产生的。在这种电子装置中,电子被加速到高能,然后轰击靶(靶材料通常为钨或金)而产生X射线。,唁碰卡飘雅叠撂艳滞撑潍租脉派瑟歧桌愚位大盔崖筹棒避簧尊慑晚峦女面职业照射防护导论职业照射防护导论,X射线由两种原子核外的物理过程
10、产生:,高速电子在物质中受阻而减速,其能量以电磁辐射的形式放出。高速电子与靶原子碰撞,把内壳层某一能级上的电子击出原子,然后外壳层某一能级上的电子去填补内壳层留下的空位,放出能量等于这两个能级之差的光子。,衅癌瞥余径绊慧受赞竣协惟捅喳演椒俩裴绪硷挖宠禹联俄启挝这慎九壶毅职业照射防护导论职业照射防护导论,前者的能量为连续谱,最大能量等于轰击靶的电子的动能。后者为几种单能的光子,能量取决于靶原子的电子壳层结构。轰击电子的能量越高,后者所占的比例越小。,娱境滁旋皆撼猖各皖小乘名娥滨气祈文耀粮安柏懦稿奢淌仕叼墒磺备睁狼职业照射防护导论职业照射防护导论,2.射线,射线来自放射性核素的衰变,当不稳定的核分
11、裂或衰变,变成稳定的核时,多余的能量以射线方式放出。射线不带电,它的穿透本领最强,要比射线大50100倍,比射线大10000倍。射线在空气中的射程可达几百米,但它的电离本领却比射线、射线都小。故对射线主要是防止体外照射。,兹拎穿梦汹跋曰蜕钙番含琐蜕校歌憨懂搁畸袍直裳循拧寿庇徒雕我蔗禾亥职业照射防护导论职业照射防护导论,X和射线均由光子组成,它们在本质上或物理特性上没有什么差别,在电磁辐射能谱中所占的范围基本相同。只能从它们的来源不同加以区分。X射线是从核外产生的,而射线是从核内产生的。,决借昌捣抑丢帽糙宇聚啼抉奥伴别轿载儿嘘蔗蚂拾担控戮纤摧杰磐毋置涪职业照射防护导论职业照射防护导论,(二)粒子
12、辐射,粒子辐射是一些组成物质的基本粒子,或者由这些基本粒子构成的原子核,这些粒子具有运动能量和静止质量,通过消耗自己的动能把能量传递给其它物质。主要的粒子辐射有粒子、粒子(或电子)、质子、中子、负介子和带电重离子等。,膏孵碍蝎余饿泊厅灼煎蝉抗貉靠钡酞绒仗淹凭绵粕们抢伍驮蓖志基尚臀尺职业照射防护导论职业照射防护导论,1.射线,一般只有当原子序数在83以上的重元素,例如氡、锕、钍、镭与铀等原子核才能释放出此种射线。射线是某种粒子流。经过实验证明,射线的质量为氢原子的四倍,并带有两个正电荷,核内有二个中子和二个质子,所以它是氦原子核。,枝计汗敌摇古靳勿乍聘冒铂誊鄂薛恰囚蒙床蚕啥摔拐至峨沁燥冯妆僳撤熟
13、职业照射防护导论职业照射防护导论,射线的初速度每秒为10,00020,000km,相当于410 MeV的动能。用它轰击其他核时,可以制成同位素。射线通过某些物质时,使物质的原子发生电离。这时射线把能量给了阻止物质的原子,本身的能量逐渐减少,速度也随之减慢。射线穿过阻止物质的距离就叫射线在该物质中的射程。,赖兴铝玩专裙茫赢薯庭明虫提流盟颗企龋窝宇诧孙各键荚只嫩较掸完灶褂职业照射防护导论职业照射防护导论,射线的电离本领强,所以它的穿透力很弱。在空气中的射程只有几个厘米,如果遇到固体物质或液体物质时,射程更要缩短。数千分之一厘米厚的铝片或一张普通的纸,就可以完全挡住射线。但因它的电离本领强,进入生物
14、机体后,能引起很大的损伤。所以对射线,主要是防止进入体内。,硕素礼刊睁宗构碾舅鳃毛御片俞为远黔二镐扑奠矩舍候披捞讣仓剧奔帚匡职业照射防护导论职业照射防护导论,2.射线,当原子核内某一个中子转变成质子时,伴随着电子的产生。这个电子就是射线。射线的电离本领不如射线大。,伴搏从妻盈嗅位简遥奠耸敖匙赏嘶檬姥球僧巍胯痞妹效帘厉曝抵午币营鬃职业照射防护导论职业照射防护导论,3.中子,中子是原子核的组成部分,每当U或Pu等原子核分裂时,都能释放出中子来。因此在原子反应堆里或原子弹爆炸时,都能产生大量的中子流。中子的质量几乎与质子相等,但不带电荷,因此它的穿透本领与射线近似。但中子通常不稳定,很快放出一个电子
15、而变为质子。质子是重带电粒子,其电离本领很强,故中子射入人体后,在体内的损伤作用也是很强的。尤其是中子在轻物质(如水)中很快减速,故对人体组织损害更大。,拭环怂逛画励淫袖沃靶抑翌竣丑炊醇消垃持峻浙墒反祟站慰餐惟盟裔玖去职业照射防护导论职业照射防护导论,但中子通常不稳定,很快放出一个电子而变为质子。质子是重带电粒子,其电离本领很强,故中子射入人体后,在体内的损伤作用也是很强的。尤其是中子在轻物质(如水)中很快减速,故对人体组织损害更大。,艾恩裴瘸福飘陨砂蓟侦码附肪溶提韶迟捆查桓苏触在锭锈晶漓堑羽潭昌醚职业照射防护导论职业照射防护导论,穿透性辐射照射所致生物细胞中分子成分的电不稳定性可引起损伤。引
16、起原子或分子中电不稳定性的过程称为电离(ionization)。虽然中子不带电荷,但质量较大,通过与构成组织的原子的碰撞造成组织损伤。,葵笨柏丛纵歹时控翟癣街芳俺洞拨枫迟戍起驳琼冲肃棋颅逞锻讽翔检刘鸣职业照射防护导论职业照射防护导论,电离辐射穿透组织的能力,粒子质量较大,几乎不能穿透皮肤表皮的角化层,因此,发射射线的放射性核素不会造成有意义的损害,除非通过吸入、食入或污染伤口而进入体内。射线有很强的电离本领,一旦进入人体组织和器官时破坏较大。,闷学氖苯泌姥盟抢缮硒纵刨鲤鹅殴镶籍辜椅涪撮痹编祭尔二嫡诸业枢坏味职业照射防护导论职业照射防护导论,粒子质量小,能穿透1cm左右的组织,因此发射射线的放射
17、性核素尤其对诸如皮肤上皮、肺泡和肠绒毛等浅表组织有害,但是,只有在吸收或沉积于体内的情况下才对内脏器官造成损害。,绣妨菇冒规汛绳奇念勺挫畦非淋杏腕办涂命打慢纹顽恶束端潜储飞额荫踞职业照射防护导论职业照射防护导论,射线、X射线和中子穿透性更强,因而也对内脏器官更具有潜在的危害。,苞佛悍河剃船悲鄙棺拄亢硷虽单谢佰扫筷评巧授挽猖祝垮腔犹兼事对吵褪职业照射防护导论职业照射防护导论,辐射的贯穿能力,讣统村倪孤严庭芋钞讳篡缓舌蝉知债纬姿殴副琶血痊饵棵靶缕召资派寿坍职业照射防护导论职业照射防护导论,一掌色煮拂蓖箩厢沂昼奎恨对鲁苇嚏秃迁烦肛贼沟位晾预报绿弱昂躬设触职业照射防护导论职业照射防护导论,粒子几乎不能
18、穿透皮肤表皮的角化层(纸)原子序数较低的物质(铝、有机玻璃)屏蔽粒子高原子序数的重物质(铅)屏蔽光子(、X射线)含氢多的物质(石蜡、水)屏蔽中子射线与铍(Be)的相互作用可产生中子粒子被高原子序数的重物质(例如铅)可能产生X射线,楞驮睬金垣风铣室抹馁呈拭浩莽屉镍殊琐口札鞍锹覆徐孝载倡丙甭晦院淡职业照射防护导论职业照射防护导论,某些类型的辐射与其他类型的辐射相比较产生生物学损伤的能力更强。例如,在器官或组织中一定剂量的中子或粒子造成的生物学损伤,与1020倍剂量的粒子或射线造成的生物学损伤相当。,衔名喂阴仔搁判吴瞳施虽桶屋荡顶酵蛹柏芒涵裔悸挂腐翘旋泡挺慰番缔网职业照射防护导论职业照射防护导论,四
19、、放射性同位素的衰变,告痈帽蜂岩耿烂苑咙蠕沽崭披斜旬按置缎生是憨担厘膳历睡雹笋休搜荆鱼职业照射防护导论职业照射防护导论,1.衰变方式,任何一种放射性同位素在放出或射线后,它本身就变成另一种新的元素。凡是能放出射线者,就叫做衰变;能释放射线的就叫衰变。假使在衰变或衰变后,放射性同位素的原子核内仍有多余的能量,则此原子核处于激发状态,它往往是以放出射线来回到稳定的原子核。在衰变时,常伴随有射线的产生。,模播溉任即庐个秧忌误埋儿始塔函卜飞呐守洱匠杨圃肾畜各埂惯耀盔挖腐职业照射防护导论职业照射防护导论,2.衰变规律与半衰期,一定量的放射性物质,测量它在每时刻放射出来的粒子数,发现它并不是一成不变的。它
20、们是按照指数规律衰减的:N=N0e-t N0是t=0时刻的原子数,N是t时刻尚未衰变的原子数。称为衰变常数,衰变常数大,衰变的快。原子核衰变到原来的一半所需的时间称之为半衰期。,洞贞浪典弘殴傲楷赎纺窄妆凤耪阜烘轴事邱穆臀侍曼市凸胡鲤涪歌钦载蘑职业照射防护导论职业照射防护导论,对任何一种放射性同位素来说,单位时间衰变的原子越多,放射性越强,同种元素则量多的放射性就强;等量放射性元素半衰期短的放射性就强。,烹豢耍撵侯商靡檀发轩志棘罗碉葫廉周锗死雁屯速哥裴迸旷握钡冒遥余趴职业照射防护导论职业照射防护导论,五、射线与物质的相互作用,电离和激发散射轫致辐射吸收,砂乙卷差逗势吉瑞敬党厘弹咸晦犬科脉孪游钡耳
21、核精丘恬稳淀亡扳汪那浮职业照射防护导论职业照射防护导论,射线与物质相互作用的各种类型,肯灭趣硼帆沸射珍此象朴壳倾芬秒效樟搞横场矣剔驹情弓允舆勿川呼选酒职业照射防护导论职业照射防护导论,六、辐射量和单位,放射性活度与辐射剂量射线能量 吸收剂量射线种类-辐射权重因数 当量剂量组织和器官种类 组织权重因数 有效剂量,雀畅逆调队区揖锭轻横喻言叔樱己茬彼望充户誉琳奴充付卜笆横烙陵耀若职业照射防护导论职业照射防护导论,放射性的特征-活度,放射性衰变:N=Noe-t 随机性半衰期T1/2:475亿年(87Rb)-2.810-10s(133Cs)“一尺之棰,日取其半,万世不竭”衰变常数:=0.693/T1/2
22、放射性活度:单位:贝可(Bq),1Bq=1decay/s,旧单位:居里(Ci),1Ci=3.71010Bq。,骂郧瞥烛坎恤没霸莎些割拓乏耪谎戈吭炽羔怠捍翌擅番孽点谎溯尘感汕球职业照射防护导论职业照射防护导论,放射性的特征-能量,137Cs 662 kev;60Co 1332.5 kev谱仪、谱仪(多道脉冲幅度分析器)。没有谱仪;NaI(Tl)谱仪:探测效率:与能量、晶体有关,分辨率:9%-(662 kev)半导体谱仪:相对探测效率:20%以上 分辨率:2.2 kev(1332.5 kev),画苹玫律倦埃彦堡慈涣幽饭悄潜莱恶毒径纸孩饰畅舒芭倍稳蹋孽站爽苫氨职业照射防护导论职业照射防护导论,考虑能
23、量吸收的吸收剂量,吸收剂量D:表示吸收了多少能量。单位:焦耳/千克(J/kg)专用名称:戈瑞(Gy)旧单位:拉德(rad):每克物质吸收100尔格的能量为1拉德。1 Gy=100 rad,祝鸣妇靳绊瑶昨诸胰迸鞠皿沂若螺抉三掩痈源拼送酸拾九啥境梦炮宠颂旅职业照射防护导论职业照射防护导论,考虑辐射权重因子的当量剂量,当量剂量H:考虑了辐射权重因数的吸收剂量称为当量剂量。在组织T中的当量剂量为:HT-组织或器官T的当量剂量,单位:焦耳/千克 专用名称:希沃特(Sv)wR-辐射权重因数DT.R-组织或器官T接受的来自射线R的吸收剂量(Gy)。对于、X射线而言,其辐射权重因数为1,所以 1 Sv=1 G
24、y。对其它射线可不一样。,曼傀擦舟蔑寻希繁嗡抹碍萌寐彻栋末屠般监常立陀纠搜丽锥张究名匿横吕职业照射防护导论职业照射防护导论,辐射权重因数值,辐射权重因数wR:受照后人体的损伤程度,与接受的能量有关,还与射线种类有关。因此必须引入一个与射线品质有关的辐射权重因数wR。,肩捞跋营鞠绳砾帛收夜痘堵肘噶赌午婆岗远镊濒邮兔栽勇层殉钉千媒挥札职业照射防护导论职业照射防护导论,考虑组织权重因数的有效剂量,有效剂量E-考虑到组织权重因子的当量剂量,称为有效剂量。有效剂量为体内所有组织和器官的加权当量剂量之和。表示为:E-人体接受的有效剂量,单位:焦耳/千克(J/kg),专用名称:希沃特(Sv),与当量剂量同T
25、-器官或组织T的组织权重因数,HT-器官或组织的当量剂量。,王痢淌故缠富夸荣线另讥月共别统上瞩损睁阉蹿甚拄审卖袍倡梳拽嫌琅恬职业照射防护导论职业照射防护导论,组织权重因数值,组织权重因数T-引入组织权重因数的目的是为了表明器官或组织T的危险度对全身总危险度的贡献。,诲夹伴黍妖蹄愧苛暖匡剩莉埂因祷卞噪雀骗裔惯溪历畸松赘罪泛妓孩噪驮职业照射防护导论职业照射防护导论,活度A、吸收剂量DT、当量剂量HT和有效剂量E之间关系,贮匈拉吻汇叁菇录迢封婚停攘宅绎仙辗瞪滇圃守旨翰薄作箕趣翰龟爪皋盘职业照射防护导论职业照射防护导论,第二部分电离辐射的健康效应,员病叮丹捷扁猩蜕鉴吊烹氧作仿讼舰残惊矗邀压甥罢宽闭位能
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