【2017年整理】电离辐射的点滴知识.doc

电离辐射一、 基本概念电离辐辐是指一切能引起物质电离的辐射总称包括 α 射线、β 射线、γ 射线、Ｘ射线、中子射线等，如生产上测料位用的料位仪、Ｘ射线探伤及测厚仪、测水份用的中子射线、医学上用的Ｘ射线诊断机、γ 射线治疗机、核医学用的放射性同位素试剂电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射α 射线、β 射线、质子等带电荷，可以直接引起物质电离；X 射线、γ 光子和中子等不带电荷，但是在与物质作用时产生“次级粒子”从而使物质电离红外线、紫外线、微波、激光等也称辐射，但不是“电离辐射” 1、射线的性能所有致电离粒子都具有穿透、荧光、干涉、衍射、折射和反射性能，其中工业探伤应用的是射线的穿透、感光性能；医院透视用的是射线的穿透、荧光性能；同位素仪表用的是射线的穿透、电离性能；化学成分分析则应用的是其衍射性能等2、电离辐射剂量和单位 电离辐射作用于人体，会引起人体的某些变化人们为了研究这种影响，借用了医药中“剂量”一词，称电离辐射剂量，用以度量电离辐射的程度随着辐射防护科学的发展， “剂量”一词的含义语来愈丰富这里介绍几种常用的概念 1） 、照射（剂）量，指 X 射线 、γ 射线在空气中产生电离作用的能力大小。

以前的或者说人们习惯的专用单位是伦琴，简称伦，符号为 R 2） 、照射（剂）量率，是指单位时间里的照射（剂）量，常常以伦/小时、微伦/秒表示，符号分别为 R/h 与 μR/S ，或者写作 Rh-1 与 μRS –1 现在现场使用的测量“照射量率”的仪表，其单位是 μGy h-1 读作“微戈瑞每小时” 照射（剂）量率通常是指场所 X 射线 、γ 射线的辐射强度，而不是人体受照射剂量 3） 、吸收剂量，这可以指人体受到电离辐射后吸收了多少能量其专用单位是“戈瑞” ，简称戈，符号为 Gy；或毫戈瑞、微戈瑞 4） 、当量剂量人体吸收剂量产生的效应，除了与剂量多少有关外，还与其它因素（比如辐射类型、射线能量大小和照射条件）有关，因此要根据其它因素进行修正，修正后的吸收剂量叫“当量剂量” 5） 、有效剂量人体受到照射时，常常是多个器官受到照射器官不同，产生的效应也不同，所以，要进一步细化为“有效剂量” 当量剂量和有效剂量的单位都叫“希沃特” ，简称希，符号为 Sv，常常用毫希：mSv 6） 、待积当量剂量和待积有效剂量这是为了计算放射性物质进入人体内后长时间（一般地说，成人取 50 年，儿童取 70 年）对人体组织和器官造成的当量剂量和有效剂量。

新旧辐射量单位对照表辐 射 量 SI 单位 SI 单位专名 专用单位照射量库伦·千克 -1（C·kg -1)未　定伦琴（R）1 伦＝2.58×10 -4库伦·千克 -1（1R＝2.58×10 -4C·kg-1）吸收剂量焦耳·千克 -1（J·kg -1）戈瑞（Gy）1 戈瑞＝1 焦耳·千克 -1＝100 拉德（1Gy＝1J·kg -1＝10 2rad）拉德（rad）1 拉德＝10 -2焦耳·千克 -1＝ 100 尔格·克 -1（1rad＝10 -2J·kg-1＝10 2erg·g-1）当量剂量焦耳·千克 -1（J·kg -1）希沃特（Sv）1 希沃特＝1 焦耳·千克 -1＝100 雷姆（1Sv＝1J·kg -1＝10 2rem）雷姆（rem）1 雷姆＝10 -2焦耳·千克 -1（1rem＝10 -2J·kg-1）放射性活度秒 -1（s -1）贝可勒尔（Bq）1 贝可勒尔＝1 秒 -1（1Bq＝1s -1）居里（Ci）1 居里＝3.7×10 10·秒 -1（1Ci＝3.7×10 10s-1）二、电离辐射对人体的效应 电离辐射对人体的作用，是一个非常复杂的过程它通过直接的或间接的电离作用，使人体的分子发生电离或者激发。

对人体的水分子，会使其产生多种自由基和活化分子；严重的，导致细胞或机体损伤甚至死亡 当然，电离辐射对人体的作用过程是“可逆转”的，人体自身具有修复功能，这种修复能力的大小与个体素质的差异有关，与原始损伤程度有关所以，一定要控制人所受剂量的大小 1、外照射 对 X 射线 、γ 射线，吸收剂量在 0.25 戈瑞以下时，人体一般不会有明显效应；但是，剂量再增加，就可能出现损伤当达到几个戈瑞时，就可能使部分人死亡接受同样数量的“吸收剂量” ，受照射时间越短，损伤越大；反之，则轻吸收同样数量剂量，分几次照射，比一次照射损伤要轻 α 粒子穿透能力弱（一张纸就可以阻挡） ，不会引起外照射损伤β粒子穿透能力也较弱，外照射时只能引起皮肤损伤γ 射线穿透能力强，人体局部受到它照射，吸收 2～3 戈瑞剂量时不会出现全身症状，即使有人出现也很轻微但是，全身照射就可能会引起放射病 不同组织和器官对电离辐射敏感性也不同 X 射线 是 高速电子轰击靶物资时产生的利用此原理，人们制造了 X 光机X 光机种类好多，如诊断用、治疗用、探伤用光机，X 线定向仪，测厚仪等 X 光机的核心部分是 X 线管，通常由安装在真空玻璃壳内的阴极和阳极组成。

阴极钨丝，阳极则根据不同需要由不同材料制成多种形状也就是说，X 光机里没有“密封源” 现代科学仪器，有许多利用高速电子流的设备或器件，例如电子显微镜、电子轰击炉、阴极射线管、高压整流管、真空开关、高频发射管、电视显像管等等，都会产生 X 射线2、内照射 不同放射性核素进入人体内，沉积在不同的器官，叫做内照射，对人体产生不同程度的影响例如，镭和钚都是亲骨性核素，但镭大多沉积在骨的无机质中，而钚主要沉积在骨小梁中，会照射骨髓细胞而出现很强的辐射毒性 内照射主要是 α 粒子和 β 粒子α 粒子能量大，对人体细胞损伤较为严重 3、密封放射源 放射性核素已经在工业、农业、医学、考古、国防和科学研究等领域得到越来越广泛的应用把放射性核素（即放射源）制成密封好的“东西”（简称密封源） ，使用方便 密封源是被密封在特殊的包壳里的，或者用特殊方法覆盖的包壳有足够的强度，能够使人不受放射性照射或污染 密封源种类很多，按射线类别分，有 α 源、β 源、γ 源、中子源、低能光子源等；按几何形状分，可以分为点源、线源、平面源、圆柱源、圆环源等；按活度的不确定度分，可以分为检查源、工作源、参考源、标准源等；按用途分，可以分为医疗用、工业照相用、辐射式仪表用、离子发生器用、γ 辐照用、放射性测井用、放射性测量和仪表刻度用等等。

工业、农业、医疗、科研等部门大量使用强 γ 放射源，如钴-60，而且活度大多数在 1×105～6×10 5居里之间工农业生产中经辐照过的物品没有放射性 三、辐射防护 自古以来，人类就受到环境中电离辐射不同程度的影响，宇宙射线和各种天然放射性核素的天然辐射源的照射，人均年当量剂量约为 2.4mSv随着核能开发，核反应堆、核电站的兴建，以及放射性核素和各种射线装置等人工辐射源在各个领域日益广泛的应用，人类得益，但也可能受到直接或潜在的辐射危害，如医疗照射、事故照射和环境污染等因此，在发展和应用核能、放射性核素和各种射线装置为人类造福的同时，应研究如何免受或少受电离辐射的危害，保障放射工作人员、公众及其后代的健康和安全，制定有效的防护措施，切实做好放射卫生防护工作1、辐射防护的任务辐射防护的任务是：既要积极进行有益于人类的伴有电离辐射的实践活动，促进核能利用及其新技术的迅速发展；又要最大限度地预防和缩小电离辐射对人类的危害放射防护的研究范围非常广泛，而研究和制定放射防护标准是极其重要的内容 2、辐射防护的目的辐射防护的目的是：防止确定性效应的发生；限制随机性效应的发生率，使之达到被认为可以接受水平。

确保放射工作人员、公众及其后代的健康和安全1）防止确定性效应的发生确定性效应是一种具有剂量阈值的效应，从理论上讲，只要将受照射剂量控制在阈值以下，就不会发生确定性效应因此，必须确保人员在其一生中或全部工龄期间，任何一个组织，器官所受到的电离辐射的累积当量剂量，均应低于发生确定性效应的剂量阈值各类确定性效应的剂量阈值，可以根据所积累的放射生物学资料来确定对于肺、肝、肾、小肠、骨、皮肤等大多数器官的慢性长期照射，其阈值剂量均在 20～30Gy 以上而对电离辐射敏感性腺、骨髓和眼晶状体的阈值剂量则很低2） 降低随机性效应的危险度众所周知，人类在生活、工作和改造环境的一切活动中，都伴有一定几率的危险性，例如工伤事故，交通事故、自然灾害、各种疾病等辐射随机性效应带来的危险，只要不超过其他被公认为安全职业可能产生的危险，或者不超过日常生活中正常可能承担的危险，这样就被认为是可以接受的对于辐射危害来说，危险度是指单位当量剂量引起某种随机性效应的发生几率如要估计某器官致死性癌症的危险度，就要统计受照群体的人数的剂量，发现受照群体中患致死性癌症的人数，超过相似情况下对照群体患致死性癌症的预期数，可视为是由辐射诱发的，由此估计出单位当量剂量致癌的危险度。

国际上公认的比较安全的工业，其危险度为 10-4放射防护标准所推荐的基本剂量限值，相当于其它职业危险度为 5×10-4据调查，放射工作人员的平均受照射剂量保持在剂量限值的 1/10 以下，相当于其它职业危险度 5×10-5，则放射职业的安全性就优于其它安全职业3、辐射防护的基本原则为了实现放射防护的目的，ICRP 提出了放射防护基本原则 1）．放射实践的正当化：任何伴有电离辐射的实践，所获得的利益，包括经济的以及各种有形、无形的社会、军事及其它效益，必须大于所付出的代价，包括基本生产代价、辐射防护代价以及辐射所致损害的代价等，这种实践才是正当的，被认为是可以进行的如果不能获得超过付出代价的纯利益，则不应进行这这种实践 2）．放射防护的最优化：任何电离辐射的实践，应当避免不必要的照射任何必要的照射，在考虑了经济、技术和社会等因素的基础上，应保持在可以合理达到最低水平，所以最优化原则也称为 ALARA 原则在谋求最优化时，应以最小的防护代价，获取最佳的防护效果，不能追求无限地降低剂量3）．个人剂量和危险度限制：所有实践带来的个人受照剂量必须低于当量剂量限值在潜在照射情况下，应低于危险度控制值。

上述三项基本原则是不可分割的放射防护体系其中最优化原则又是最基本的原则，目的在于确保个人所受的当量剂量不超过标准所规定的相应限值4、辐射防护标准为了保障人类的健康与安全，保护环境质量，促进核科学技术的顺利发展，必须对各种照射及环境污染加以控制，制订剂量限值为核心放射防护标准放射防护标准是人类为限制电离辐射危险而制订的科学规范，由政府颁布实施，具有法规的职能 1984 年 12 月颁布的《放射卫生防护基本标准》（下面简称《基本标准》）是采纳了 ICRP 第 26 号出版物提出的剂量限制体系，并结合我国实际情况制定的为了保证《基本标准》的实施，历年来国家还颁布了一系列次级执行标准，各部门、各地方也颁布了相应的具体规定，促使我国放射防护工作的顺利进行 《基本标准》包含剂量限值、放射工作条件分类和开放型放射工作的防护要求等 （2）放射工作人员的剂量限值1）．为了防止确定效应的发生：组织和器官的年剂量当量限量为：眼晶状体　≤150mSv·a -1其它单个组织或器官≤500mSv·a -12）．为了限制随机效应的发生率：年当量剂量限值：全身均匀照射时≤50mSv·a -1；（2）公众中个人的剂量限值公众是指非从事放射工作的人员，其个人所接受的年当量剂量，不得超过放射工作人员的 1/10。

即全身≤5mSv，任何单位组织或器官≤50mSv3）事故和应急照射1）事故照射：是指在事故情况下，工作人员以及公众非自愿接受的超过剂量限值的照射其有效剂量超过 0.1Sv 者，应及时给予医学检查和必须的处理，并根据所受剂量，参照健康情况、年龄以及专门技能，对其今后能否从事放射工作及从事放射工作的水平，提出建。