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电离辐射防护.ppt

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    • 第一部分:电离辐射生物效应第一部分:电离辐射生物效应 主要内容主要内容n放射损伤机理放射损伤机理n电离辐射效应类型电离辐射效应类型n影响生物效应的因素影响生物效应的因素 电离辐射生物效应是判定电离辐射影响或危害电离辐射生物效应是判定电离辐射影响或危害的基础,的基础,是确定采取防护措施或控制工作人员照射是确定采取防护措施或控制工作人员照射水平的主要依据,对不同类型、不同程度放射损伤水平的主要依据,对不同类型、不同程度放射损伤的诊断、治疗以及近期和远期后果的评估等均有重的诊断、治疗以及近期和远期后果的评估等均有重要意义了解电离辐射生物效应,对于正确认识辐要意义了解电离辐射生物效应,对于正确认识辐射危害,做好放射防护有着重要的理论和实际意义射危害,做好放射防护有着重要的理论和实际意义 一、放射损伤机理一、放射损伤机理n人类接受辐射照射后,引起组织细胞中原子及由原子构成的分子的人类接受辐射照射后,引起组织细胞中原子及由原子构成的分子的变化,可以使很多变化,可以使很多生物活性物质,特别是生物大分子受到损伤生物活性物质,特别是生物大分子受到损伤,引,引起健康危害其中最重要的是细胞核中的脱氧核糖核酸起健康危害。

      其中最重要的是细胞核中的脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)损伤n其它原子或分子其它原子或分子( (如如水分子水分子) )在射线作用下,产生在射线作用下,产生自由基自由基,使生物活,使生物活性物质受到损伤性物质受到损伤n辐射也是一种能引起辐射也是一种能引起基因突变和染色体畸变基因突变和染色体畸变的的物理诱变剂物理诱变剂,与一些,与一些如多环芳烃、黄曲霉素、亚硝胺等化学诱变剂一样,都是环境中的如多环芳烃、黄曲霉素、亚硝胺等化学诱变剂一样,都是环境中的重要污染物重要污染物 按效应出现的时间早晚分:按效应出现的时间早晚分: 近期效应近期效应 远期效应远期效应按效应发生在自身或子代身上分为:按效应发生在自身或子代身上分为: 躯体效应躯体效应 遗传效应遗传效应按剂量按剂量- -效应关系分:效应关系分: 确定性效应确定性效应 随机性效应随机性效应二、电离辐射效应类型二、电离辐射效应类型 目前主要关注的分类:目前主要关注的分类:(1)(1)确定性效应确定性效应(2)(2)随机性效应随机性效应(3)(3)胚胎和胎儿效应胚胎和胎儿效应 ( (一)确定性效应一)确定性效应 是是指指通通常常情情况况下下存存在在剂剂量量阈阈值值的的一一种种辐辐射射效效应,超过阈值时,剂量越高则损伤效应越严重。

      应,超过阈值时,剂量越高则损伤效应越严重 一一般般在在辐辐射射导导致致组组织织细细胞胞大大量量死死亡亡而而超超过过机机体体的的再再生生和和代代偿偿能能力力时时,,则则出出现现确确定定性性效效应应由由于于这这种种损损害害效效应应是是当当受受照照剂剂量量达达到到一一定定水水平平后肯定发生后肯定发生,故称为确定性效应故称为确定性效应 确定性效应特点确定性效应特点n存在存在‘剂量阈值剂量阈值’::超过超过‘阈剂量阈剂量’值,才会产生效应值,才会产生效应n效应严重程度:效应严重程度:与接受的剂量有关,剂量越大越严重与接受的剂量有关,剂量越大越严重n临床表现:临床表现:乏力、呕吐、脱发、牙龈出血、白细胞降低、乏力、呕吐、脱发、牙龈出血、白细胞降低、白内障、性欲降低、皮肤红斑、溃疡;十余种不同类型白内障、性欲降低、皮肤红斑、溃疡;十余种不同类型的放射病的放射病 某些确定性效应是特殊组织所独有的某些确定性效应是特殊组织所独有的: :睾丸和卵巢的暂时和永久性不育睾丸和卵巢的暂时和永久性不育眼晶体的白内障眼晶体的白内障骨髓内血细胞减少所致造血障碍骨髓内血细胞减少所致造血障碍皮肤的良性损伤皮肤的良性损伤任何器官都能发生的炎症过程任何器官都能发生的炎症过程 器官器官/ /组织组织效应效应阈值吸收剂量(阈值吸收剂量(GyGy))短期暴露短期暴露(单次剂量)(单次剂量)长期暴露长期暴露(年剂量,重复多年)(年剂量,重复多年)睾丸睾丸暂时不育暂时不育0.150.150.40.4永久不育永久不育3.5-6.03.5-6.02.02.0卵巢卵巢不孕不孕2.5-6.02.5-6.0>0.2>0.2眼晶体眼晶体可见浊斑可见浊斑0.5-2.00.5-2.0>0.1>0.1视力损伤(白内障)视力损伤(白内障)5.05.0>0.15>0.15骨髓骨髓造血损伤造血损伤0.50.5>0.4>0.4皮肤皮肤红斑(干性脱皮)红斑(干性脱皮)2.02.0- -湿性脱皮湿性脱皮1818- -表皮和深层皮肤坏死表皮和深层皮肤坏死2525- -皮肤萎缩并发毛细管扩张皮肤萎缩并发毛细管扩张10-1210-121.01.0全身全身急性放射病(轻度)急性放射病(轻度)1 1- - 全身和局部照射的剂量阈值全身和局部照射的剂量阈值 济宁金乡济宁金乡“10.2110.21”6060CoCo源辐照事故源辐照事故 济宁金乡济宁金乡“10.2110.21”60Co60Co源辐照事故源辐照事故 ( (二二) )随机性效应随机性效应 发生几率与受照剂量成正比而严重程度与发生几率与受照剂量成正比而严重程度与发生几率与受照剂量成正比而严重程度与发生几率与受照剂量成正比而严重程度与剂量无关的效应称为随机效应。

      剂量无关的效应称为随机效应剂量无关的效应称为随机效应剂量无关的效应称为随机效应如受照个体的如受照个体的癌症和遗传效应癌症和遗传效应如果照射后细胞如果照射后细胞DNADNA的损害和的损害和突变没有使细胞死亡,也没有得到正确修复,突变没有使细胞死亡,也没有得到正确修复,而是出现错误修复,这些修复的细胞可以保存而是出现错误修复,这些修复的细胞可以保存继续增殖的能力,并把错误的信息传给后代的继续增殖的能力,并把错误的信息传给后代的细胞,演变成伴有特定细胞,演变成伴有特定DNADNA变化了的异常细胞克变化了的异常细胞克隆,造成细胞变异隆,造成细胞变异 n不存在不存在“剂量阈值剂量阈值”,效应的发生率与接受的,效应的发生率与接受的剂量有关,接受的剂量越大,发病率越高;剂量有关,接受的剂量越大,发病率越高;n严重程度严重程度与接受的剂量无关;与接受的剂量无关;n主要表现为癌症发病率的增加主要表现为癌症发病率的增加与遗传性疾病与遗传性疾病随机性效应的特点随机性效应的特点 1.1.致癌效应致癌效应(1)(1)辐射致癌危险辐射致癌危险 辐射致癌效应危险系数(辐射致癌效应危险系数(1010-2-2SvSv-1-1) )ICRP2007ICRP2007年建议书年建议书受照人群受照人群ICRP 1031CRP 60全部全部5.56.0成年成年4.14.8 ((2 2)辐射致癌潜伏期)辐射致癌潜伏期 辐射诱发癌症的平均潜伏期辐射诱发癌症的平均潜伏期癌症类型癌症类型平均潜伏期(年)平均潜伏期(年)白血病6.2甲状腺癌10.9乳腺癌15肺癌17口腔癌9皮肤癌24.1 n主要表现受照者后代遗传紊乱,属于受照者后代的随主要表现受照者后代遗传紊乱,属于受照者后代的随机性效应。

      机性效应 如如果果射射线线损损伤伤了了生生殖殖细细胞胞,,使使生生殖殖细细胞胞发发生生变变异异,,则则错错误误的的信信息息将将向向后后代代传传递递,,并并表表现现为为受受照照者者后后代代的的遗传紊乱遗传紊乱 遗传效应主要发生于受照后的第一、第二子代遗传效应主要发生于受照后的第一、第二子代 2.2.遗传效应遗传效应 受照人群受照人群ICRP 1031CRP 60全部全部0.21.3成年成年0.10.8辐射遗传效应危险系数(辐射遗传效应危险系数(1010-2-2SvSv-1-1) ) n 胚胎死亡胚胎死亡n 畸畸 形形n 智力障碍智力障碍n 出生后生长发育障碍出生后生长发育障碍n 儿童期白血病等儿童期白血病等( (三三) )胚胎和胎儿效应胚胎和胎儿效应 胎儿出生前不同时间受照:胎儿出生前不同时间受照:n1-61-6周(妊娠早期):胚胎死亡,周(妊娠早期):胚胎死亡,阈值阈值0.1Gy0.1Gyn6-136-13周(器官形成期):周(器官形成期):畸形,阈值畸形,阈值0.1Gy0.1Gyn8-158-15周最危险(大脑皮层形成期):周最危险(大脑皮层形成期):严重智力障碍严重智力障碍 概率概率0.4Sv0.4Sv-1-1n3 3周周- -妊娠终了:妊娠终了:儿童期恶性疾病儿童期恶性疾病, ,概率概率0.1-0.165Sv0.1-0.165Sv-1 -1 忻州放射事故忻州放射事故 1992年年11月月19日,山西省忻州市一位农民日,山西省忻州市一位农民张某张某在忻州在忻州地区环境检测站宿舍工地干活,捡到一个亮晶晶的小东西,地区环境检测站宿舍工地干活,捡到一个亮晶晶的小东西,便放进了上衣口袋里,几小时后,便出现了恶心、呕吐等便放进了上衣口袋里,几小时后,便出现了恶心、呕吐等症状。

      十几天后,他便不明不白地死去没过几天,在他症状十几天后,他便不明不白地死去没过几天,在他生病期间照顾他的父亲和弟弟也得了同样的生病期间照顾他的父亲和弟弟也得了同样的“病病”而相继而相继去世,妻子也病得不轻后来经过医务工作者的调查,才去世,妻子也病得不轻后来经过医务工作者的调查,才找到了真正的病因,那个亮晶晶的小东西是废弃的找到了真正的病因,那个亮晶晶的小东西是废弃的钴-钴-60,其放射性强度约,其放射性强度约10居里居里 忻州事故忻州事故受照剂量受照剂量2.54 Gy2.54 Gy;;急性放射病;急性放射病;受照时为孕期;受照时为孕期;孩子智商相当于孩子智商相当于4 4岁儿童,生活不岁儿童,生活不能自理 三、影响生物效应的因素三、影响生物效应的因素电离辐射的种类电离辐射的种类吸收剂量吸收剂量剂量率剂量率分次照射分次照射照射部位和面积照射部位和面积照射方式照射方式辐射敏感性:辐射敏感性:个体差异、年龄个体差异、年龄 ((1 1)电离辐射的种类:由于不同种类的电离辐射与物质)电离辐射的种类:由于不同种类的电离辐射与物质相互作用的特点不同,其生物效应也不同如相同的吸相互作用的特点不同,其生物效应也不同。

      如相同的吸收剂量,中子产生的生物效应要比收剂量,中子产生的生物效应要比X X或或γγ射线严重数倍射线严重数倍至二十几倍至二十几倍2 2)吸收剂量:一般剂量越大,生物效应越严重在)吸收剂量:一般剂量越大,生物效应越严重在1 1--10Gy10Gy之间,剂量越大,平均生存时间愈短,剂量与效应之间,剂量越大,平均生存时间愈短,剂量与效应基本上呈线性关系基本上呈线性关系 不同吸收剂量的不同吸收剂量的X X、、 射线对人体损伤的估计射线对人体损伤的估计 剂量剂量cGy(rad) cGy(rad) 损伤程度损伤程度 <25 <25 不明显和不易觉察的病变不明显和不易觉察的病变 2525~~50 50 可恢复的机能变化,可能有血液学变化可恢复的机能变化,可能有血液学变化 5050~~100 100 机能变化、血液变化但不伴有临床症象机能变化、血液变化但不伴有临床症象 100100~~200 200 轻度骨髓型急性放射病轻度骨髓型急性放射病 200200~~350 350 中度骨髓型急性放射病中度骨髓型急性放射病 350350~~550 550 重度骨髓型急性放射病重度骨髓型急性放射病 550550~~1000 1000 极重度骨髓型急性放射病极重度骨髓型急性放射病 10001000~~5000 5000 肠型急性放射病肠型急性放射病 >5000 >5000 脑型急性放射病脑型急性放射病 ((3 3)剂量率:一般情况下,剂量率越高生物效应越显著。

      剂量率:一般情况下,剂量率越高生物效应越显著这是因为高剂量率的照射使机体对损伤的修复作用不能这是因为高剂量率的照射使机体对损伤的修复作用不能充分显现出来所致充分显现出来所致4 4)分次照射:同一剂量的照射,在分次给予的情况下,)分次照射:同一剂量的照射,在分次给予的情况下,其生物效应低于一次给予的效应,分次愈多,各次间隔其生物效应低于一次给予的效应,分次愈多,各次间隔时间越长,其生物效应越小其原因与机体的代偿和修时间越长,其生物效应越小其原因与机体的代偿和修复过程有关复过程有关 ((5 5)照射方式:内、外照射或二者兼有的混合照射作用)照射方式:内、外照射或二者兼有的混合照射作用于机体产生的生物效应各不相同外照射时,多方向照于机体产生的生物效应各不相同外照射时,多方向照射的生物效应大于单向照射内照射的生物效应则受多射的生物效应大于单向照射内照射的生物效应则受多种因素影响,一般种因素影响,一般 射线的生物效应大于射线的生物效应大于 、、 射线混合照射的效应一般较单一照射的效应更显著合照射的效应一般较单一照射的效应更显著 ((6 6)照射部位与)照射部位与面积面积 机体受照的部位不同,其损伤的严重程度也不同。

      机体受照的部位不同,其损伤的严重程度也不同在同一剂量和剂量率情况下,腹部损伤最重其次是盆腔、在同一剂量和剂量率情况下,腹部损伤最重其次是盆腔、头颈、胸部和四肢头颈、胸部和四肢 当照射的其他条件相同时,受照射的面积愈大,机当照射的其他条件相同时,受照射的面积愈大,机体出现的损伤效应愈显著体出现的损伤效应愈显著200cGy200cGy的辐射作用于几平方的辐射作用于几平方厘米的皮肤时,只引起暂时发红,一般不伴有全身症状,厘米的皮肤时,只引起暂时发红,一般不伴有全身症状,若同样的剂量照射全身,就可发生急性放射病若同样的剂量照射全身,就可发生急性放射病 ((7 7)辐射敏感性)辐射敏感性n所谓辐射敏感性,即当一切照射条件完全严格一致时,机体或其组织、所谓辐射敏感性,即当一切照射条件完全严格一致时,机体或其组织、器官对辐射作用的反应强弱或速度快慢不同,若反应强、速度快,其器官对辐射作用的反应强弱或速度快慢不同,若反应强、速度快,其敏感性就高,反之则低敏感性就高,反之则低 n个体发育的放射敏感性:一般情况下放射敏感性随发育过程而逐渐降个体发育的放射敏感性:一般情况下放射敏感性随发育过程而逐渐降低。

      低胚胎最为敏感,幼年、少年、青年至成年敏感性依次降低,老年胚胎最为敏感,幼年、少年、青年至成年敏感性依次降低,老年人由于各种功能衰退,其放射敏感性又高于成年人由于各种功能衰退,其放射敏感性又高于成年n个体敏感性差异个体敏感性差异 n人体各组织的放射敏感性以形态学损伤为衡量标准分为:人体各组织的放射敏感性以形态学损伤为衡量标准分为:高度敏感组织高度敏感组织(淋巴、胸腺、骨髓、胃肠上皮、性腺、(淋巴、胸腺、骨髓、胃肠上皮、性腺、胚胎)、胚胎)、中度敏感组织中度敏感组织(角膜、晶状体、结膜、内皮细(角膜、晶状体、结膜、内皮细胞、皮肤上皮、唾液腺、肾、肝、肺组织的上皮细胞)、胞、皮肤上皮、唾液腺、肾、肝、肺组织的上皮细胞)、轻度敏感组织轻度敏感组织(中枢神经系统、内分泌腺、心脏)、(中枢神经系统、内分泌腺、心脏)、不不敏感组织敏感组织((肌肉、软骨和骨组织、结缔组织)肌肉、软骨和骨组织、结缔组织) 第二部分:辐射防护第二部分:辐射防护主要内容主要内容n辐射防护的目的与任务辐射防护的目的与任务n辐射防护基本原则辐射防护基本原则n外照射防护外照射防护n内照射防护内照射防护n几种电离辐射的防护要点几种电离辐射的防护要点n放射诊疗防护的重点放射诊疗防护的重点 一、辐射防护的目的与任务一、辐射防护的目的与任务1.1.辐射防护的目的辐射防护的目的 防止发生有害的防止发生有害的确定性效应确定性效应,,把把随机性效应随机性效应控制在控制在可以接受的水平。

      可以接受的水平2.2.辐射防护的任务辐射防护的任务 既要保护从事放射工作者本人和后代以及广大公众既要保护从事放射工作者本人和后代以及广大公众乃至全人类的安全,保护好环境;又要允许进行那些可乃至全人类的安全,保护好环境;又要允许进行那些可能会产生辐射的必要实践以造福全人类能会产生辐射的必要实践以造福全人类 辐射防护基本原则辐射防护基本原则辐射实践的正当性辐射实践的正当性辐射辐射防护的最优化防护的最优化个人剂量限值个人剂量限值 完整的辐射防护体系三者同等重要,缺一不可完整的辐射防护体系三者同等重要,缺一不可不能单把个人剂量限值当作尺子来用,不考虑实践的正不能单把个人剂量限值当作尺子来用,不考虑实践的正当性和防护的最优化必须全面贯彻整个放射防护体系当性和防护的最优化必须全面贯彻整个放射防护体系 此外,还应考虑为将来发展留有余地在进行防此外,还应考虑为将来发展留有余地在进行防护设计时,应考虑到未来的发展可能造成的危害,应留护设计时,应考虑到未来的发展可能造成的危害,应留有余地 二、辐射防护基本原则二、辐射防护基本原则 ——辐射实践的正当性是指从事任何与辐射实践的正当性是指从事任何与放射性有关的活动,都要有正当理由。

      放射性有关的活动,都要有正当理由 采取任何可能接受辐射剂量的行采取任何可能接受辐射剂量的行动,都要经过事先论证,进行正当化分析动,都要经过事先论证,进行正当化分析要使个人和社会得到的利益大于辐射造成的要使个人和社会得到的利益大于辐射造成的危害否则就不能采取这样的行动否则就不能采取这样的行动 没有正当理由,就不要采取可能接受辐没有正当理由,就不要采取可能接受辐射剂量的行动射剂量的行动 1. 1. 辐射实践的正当性辐射实践的正当性 2. 2. 防护与安全的最优化防护与安全的最优化 对于来自一项实践中的任一特定源的照射,应使对于来自一项实践中的任一特定源的照射,应使防护与安全最优化,使得防护与安全最优化,使得在考虑了经济和社会因素之在考虑了经济和社会因素之后,个人受照剂量的大小、受照射的人数以及受照射后,个人受照剂量的大小、受照射的人数以及受照射的可能性均保持在可合理达到的尽量低水平的可能性均保持在可合理达到的尽量低水平 在该工作场所实际活动的情况下,必须对机器在该工作场所实际活动的情况下,必须对机器自身、工作人员和环境防护做出适当与合理的规定,自身、工作人员和环境防护做出适当与合理的规定,使设备符合安全条件,工作人员始终处于安全工作条使设备符合安全条件,工作人员始终处于安全工作条件下,四周环境的安全得到充分的保障。

      件下,四周环境的安全得到充分的保障 3. 3. 个人剂量限值个人剂量限值 个人剂量限值是指在具备实践正当化和防个人剂量限值是指在具备实践正当化和防护最优化的条件下,人员接受的剂量不能超过护最优化的条件下,人员接受的剂量不能超过一定量值一定量值剂量限制和潜在照射危险限制剂量限制和潜在照射危险限制)) 应对个人受到的正常照射加以限制,使来自各项获准实践的综合照射所致的个人总有效剂量和有关器官或组织的总当量剂量不超过规定的相应剂量限值(特殊情况除外)不应将剂量限值应用于获准实践中的医疗照射 应对个人受到的潜在照射危险加以限制,使来自各项获准实践的所有潜在照射所致的个人危险与正常照射剂量限值所相应的健康危险处于同一数量级水平 剂量限值剂量限值职业人员职业人员公众公众有效剂量有效剂量20 mSv/a20 mSv/a1 mSv/a1 mSv/a5 5年平均,年平均,任一年任一年 50 mSv50 mSv特殊情况,特殊情况,允许允许5 5年平均年平均当量剂量当量剂量 眼晶体眼晶体150 mSv150 mSv15 mSv15 mSv 皮肤皮肤500 mSv500 mSv50 mSv50 mSv 手和足手和足500 mSv500 mSv- -个人剂量限值个人剂量限值 对对于于年年龄龄为为1616~~1818岁岁接接受受涉涉及及辐辐射射照照射射就就业业培培训训的的徒徒工工和和年年龄龄为为1616~~1818岁岁在在学学习习过过程程中中需需要要使使用用放放射射源源的的学学生生,,应应控控制制其其职职业照射使之不超过下述限值:业照射使之不超过下述限值: a)a)年有效剂量,年有效剂量,6mSv6mSv;;b)b)眼晶体的年当量剂量,眼晶体的年当量剂量,50mSv50mSv;;c)c)四四肢肢((手手和和足足))或或皮皮肤肤的的年年当当量量剂剂量量,,150mSv150mSv。

      如果以规定的剂量限值如果以规定的剂量限值20mSv/20mSv/年年方式工作,对于整个工作期间从方式工作,对于整个工作期间从1818岁到岁到6565岁,超额癌症的机会是岁,超额癌症的机会是1/10001/1000 关于放射工作场所分区关于放射工作场所分区 按按GB18871GB18871中规定,将放射性工作场所划分为控制区和监中规定,将放射性工作场所划分为控制区和监督区进行管理:督区进行管理:n控制区控制区:控制区应当设置实体屏蔽在控制区进出口处和控制区内相应:控制区应当设置实体屏蔽在控制区进出口处和控制区内相应位置设立醒目的标准辐射危险警示标志;制定在控制区的职业防护与安位置设立醒目的标准辐射危险警示标志;制定在控制区的职业防护与安全操作规则和程序;进入控制区工作应当持有许可证而且入口处的门有全操作规则和程序;进入控制区工作应当持有许可证而且入口处的门有安全联锁,以限制受照人员数安全联锁,以限制受照人员数n监督区监督区:监督区内不需要采取专门的防护措施和作出安全规定,但是该:监督区内不需要采取专门的防护措施和作出安全规定,但是该区域的职业照射条件却需要处于经常监督下。

      根据需要,在监督区出入区域的职业照射条件却需要处于经常监督下根据需要,在监督区出入口处适当位置设立辐射危害警示标志;定期审查该区域的工作条件,以口处适当位置设立辐射危害警示标志;定期审查该区域的工作条件,以确定是否需要采取防护措施和作出安全规定,或更改监督区边界确定是否需要采取防护措施和作出安全规定,或更改监督区边界 三、外照射防护三、外照射防护n体外辐射源对人体的照射,称为外照射体外辐射源对人体的照射,称为外照射n能够引起外照射的电离辐射源主要包括:能够引起外照射的电离辐射源主要包括:①①放射性核素,其中包括放射性核素,其中包括 放射性核素、放射性核素、 放射放射性核素和放射性中子源等性核素和放射性中子源等②②X X射线机③③粒子加速器粒子加速器④④核裂变反应堆核裂变反应堆 外照射防护目的在于既保证完满达到电外照射防护目的在于既保证完满达到电离辐射源的应用目的,又使得人员受到的辐离辐射源的应用目的,又使得人员受到的辐射照射保持在可以合理做到的最低水平另射照射保持在可以合理做到的最低水平另外,外照射防护有时也为了保护那些对电离外,外照射防护有时也为了保护那些对电离辐射敏感的材料和设备免遭电离辐射的损坏辐射敏感的材料和设备免遭电离辐射的损坏。

      (一)外照射防护基本措施(一)外照射防护基本措施 n n时间防护时间防护n n距离防护距离防护n n屏蔽防护屏蔽防护 1 1、时间防护、时间防护n时间防护时间防护 缩短受照时间缩短受照时间人体受到照射的累积剂量是人体受到照射的累积剂量是随时间延长而增加的,正比于受照时间因工作需要进随时间延长而增加的,正比于受照时间因工作需要进入电离辐射场操作时,为缩短受照时间,应做好充分准入电离辐射场操作时,为缩短受照时间,应做好充分准备,操作时务求熟练、迅速某些场合下,如抢收设备备,操作时务求熟练、迅速某些场合下,如抢收设备和排除事故,工作人员需在强辐射场内进行工作,应采和排除事故,工作人员需在强辐射场内进行工作,应采用轮流、替换办法,严格限制每个人的操作时间,将每用轮流、替换办法,严格限制每个人的操作时间,将每人所受的剂量控制在拟定的限值以下另外除工作需要人所受的剂量控制在拟定的限值以下另外除工作需要外,应避免在电离辐射场中作不必要的逗留外,应避免在电离辐射场中作不必要的逗留 n 距离防护距离防护距离防护距离防护 增大与源的距离增大与源的距离增大与源的距离。

      增大与源的距离人体受到照射人体受到照射的剂量率是随离开源的距离增大而减小的的剂量率是随离开源的距离增大而减小的 辐射场强度与源的距离的平方成反比(辐射场强度与源的距离的平方成反比(辐射场强度与源的距离的平方成反比(辐射场强度与源的距离的平方成反比(1/R1/R1/R1/R2 2 2 2)即:即:即:即:距离增加一倍,辐射场强度降低到原来的四距离增加一倍,辐射场强度降低到原来的四距离增加一倍,辐射场强度降低到原来的四距离增加一倍,辐射场强度降低到原来的四分之一2 2、距离防护、距离防护 点源辐射强度的计算点源辐射强度的计算 一个放射性活度为一个放射性活度为A A0 0、照射量率常数为、照射量率常数为ΓΓ的点状的点状 源,在距离源,在距离r(m)r(m)处造成的照射量率处造成的照射量率X X即可由下式给出:即可由下式给出: X = AΓ/ rX = AΓ/ r2 2 注意,式中注意,式中r r用用“m m”作单位,当作单位,当A A和和ΓΓ或者都采用或者都采用SISI单位,或单位,或者都采用旧的专用单位。

      者都采用旧的专用单位 因此,当周围介质对电离辐射的散射和吸收很小时,人体受到因此,当周围介质对电离辐射的散射和吸收很小时,人体受到点状点状 源照射的剂量率接近与距离的平方成反比,亦就是,距离增源照射的剂量率接近与距离的平方成反比,亦就是,距离增大一倍,剂量率则减小到原来的四分之一大一倍,剂量率则减小到原来的四分之一 屏蔽防护屏蔽防护屏蔽防护屏蔽防护设置防护屏障设置防护屏障设置防护屏障设置防护屏障虽然通过控制时间、距离虽然通过控制时间、距离可以减少人体受照剂量,但是为了达到电离辐射源预期的可以减少人体受照剂量,但是为了达到电离辐射源预期的应用目的和保证对预定的照射程序的有效控制和操作,客应用目的和保证对预定的照射程序的有效控制和操作,客观上不允许无限制地缩短受照时间和增大距离为了达到观上不允许无限制地缩短受照时间和增大距离为了达到有效的防护目的,尚须设置屏蔽进行防护所谓屏蔽防护,有效的防护目的,尚须设置屏蔽进行防护所谓屏蔽防护,就是在放射源和人员之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽就是在放射源和人员之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料,从而减弱或消除射线对人体的危害。

      材料,从而减弱或消除射线对人体的危害 屏蔽防护是外照射防护三项基本措施中最重要的一屏蔽防护是外照射防护三项基本措施中最重要的一项措施 3 3、屏蔽防护、屏蔽防护 n另外,任何电离辐射与空气相互作用,会产生某些另外,任何电离辐射与空气相互作用,会产生某些有有害的气体害的气体,例如臭氧、氮氧化物例如臭氧、氮氧化物n同时,受到高能带电粒子束、中子束或高能光子束照同时,受到高能带电粒子束、中子束或高能光子束照射的物质射的物质( (包括空气和灰尘包括空气和灰尘) )还可能被诱发还可能被诱发感生放射性感生放射性n因此,在应用外部电离辐射源的时候,除了注意外照因此,在应用外部电离辐射源的时候,除了注意外照射的辐射防护,射的辐射防护,还须采取相应的其它措施还须采取相应的其它措施( (如如通风通风) ),,用以防止内照射、用以防止内照射、有害气体(臭氧、氮氧化物)有害气体(臭氧、氮氧化物)及其及其它有害因素对人体的损害它有害因素对人体的损害 ((二)关于二)关于X X、、 射线的屏蔽防护材料的选择射线的屏蔽防护材料的选择屏蔽材料的选择原则屏蔽材料的选择原则屏蔽材料的选择原则屏蔽材料的选择原则n防护性能防护性能 主要指材料吸收射线的能力。

      主要指材料吸收射线的能力 X X或或 射线与物射线与物质相互作用的过程主要有光电效应、康普顿散射和电子质相互作用的过程主要有光电效应、康普顿散射和电子对效应由于光电效应、康普顿散射、电子对效应的作对效应由于光电效应、康普顿散射、电子对效应的作用几率分别与物质的原子序数用几率分别与物质的原子序数Z Z成四次方、一次方和二次成四次方、一次方和二次方关系,因此,方关系,因此,一般来说,物质的原子序数越高,对一般来说,物质的原子序数越高,对X X或或 射线屏蔽效果越好射线屏蔽效果越好 n结构性能结构性能 屏蔽防护中,要求选用的材料不仅能起到屏蔽辐射的作屏蔽防护中,要求选用的材料不仅能起到屏蔽辐射的作用,而且能够成为建筑构造的一部分因此,屏蔽材料要求具有一用,而且能够成为建筑构造的一部分因此,屏蔽材料要求具有一定的结构性能,包括材料的物理形态、力学特性和机械强度等定的结构性能,包括材料的物理形态、力学特性和机械强度等n稳定性能稳定性能 为保证屏蔽效果不随时间而衰退,要求材料具有抗辐射为保证屏蔽效果不随时间而衰退,要求材料具有抗辐射损伤的能力,而且当材料处于水、汽、酸、碱、高温环境时,还要损伤的能力,而且当材料处于水、汽、酸、碱、高温环境时,还要求它能耐高温、抗腐蚀。

      求它能耐高温、抗腐蚀n经济成本经济成本 所用的屏蔽材料应该价格便宜,来源广泛,加工方便,所用的屏蔽材料应该价格便宜,来源广泛,加工方便,易于安装和维修等易于安装和维修等nX X、、γγ射线常用的防护材料:混凝土、粘土砖、铅等射线常用的防护材料:混凝土、粘土砖、铅等 按需选择防护材料!按需选择防护材料! 铅当量铅当量铅当量铅当量,为了便于比较不同的屏蔽材料对为了便于比较不同的屏蔽材料对X X、、γγ射线的屏蔽性能,射线的屏蔽性能,通常用铅作为比较,通常用铅作为比较,把达到把达到与一定厚度的某屏蔽材料相同屏蔽效果的铅层与一定厚度的某屏蔽材料相同屏蔽效果的铅层厚度,称为该厚度屏蔽材料的铅当量,单位以厚度,称为该厚度屏蔽材料的铅当量,单位以mmPbmmPb表示 四、内照射防护四、内照射防护(一)内照射概念(一)内照射概念 放射性物质进入人体内部而对人体产生的照放射性物质进入人体内部而对人体产生的照射称为内照射射称为内照射二)(二) 放射性物质进出人体的途径放射性物质进出人体的途径 吸入;食入;皮肤、黏膜;伤口吸入;食入;皮肤、黏膜;伤口。

      以液态、以液态、气态、粉末状态存在的放射性物质气态、粉末状态存在的放射性物质X X射线不会射线不会产生内照射产生内照射 (三)非密封源防护的复杂性(三)非密封源防护的复杂性 非密封型放射源的防护,除外照射防护外,还有内照射的防护和放非密封型放射源的防护,除外照射防护外,还有内照射的防护和放射性射性““三废三废””的治理等,其中,特别要重视内照射防护的治理等,其中,特别要重视内照射防护1、从事非密封源的操作过程中,放射性核素可能以从事非密封源的操作过程中,放射性核素可能以液态、气态或气溶胶液态、气态或气溶胶的状态的状态进入周围环境,污染空气、设备、工作服和工作人员的体表,从进入周围环境,污染空气、设备、工作服和工作人员的体表,从而通过呼吸道、消化道、皮肤或伤口进入体内产生内照射;而通过呼吸道、消化道、皮肤或伤口进入体内产生内照射;2 2、由放射性核素发射的、由放射性核素发射的 、、 或特征或特征X X射线等辐射,对人体造成外照射;射线等辐射,对人体造成外照射;3 3、工作中产生的放射性废水、固体废物及废气,核医学中某些疾病患者、工作中产生的放射性废水、固体废物及废气,核医学中某些疾病患者服用放射性药物后,如不加管理等都有可能对外环境造成放射性污染,服用放射性药物后,如不加管理等都有可能对外环境造成放射性污染,对公众产生危害。

      对公众产生危害 (四)内照射防护的基本原则(四)内照射防护的基本原则((1 1)优选核素与种类优选核素与种类达到同样的应用目的,要选择毒性最低的放达到同样的应用目的,要选择毒性最低的放射性核素,并将使用量控制在需要量的最小值射性核素,并将使用量控制在需要量的最小值2 2)内、外照射防护兼顾内、外照射防护兼顾使用的放射性核素多为混合辐射体,既使用的放射性核素多为混合辐射体,既有有αα或或ββ粒子,又有粒子,又有γγ射线,因此既要防止内照射,又要防止外射线,因此既要防止内照射,又要防止外照射3 3)防护设施为主,个人防护为辅防护设施为主,个人防护为辅放射性物质的操作、贮存、运放射性物质的操作、贮存、运输和废物处理等各个环节都必须有符合国家标准的固定防护设施,输和废物处理等各个环节都必须有符合国家标准的固定防护设施,操作者还需穿戴个人防护用品以及严格执行操作规程操作者还需穿戴个人防护用品以及严格执行操作规程 (五)内照射防护的一般措施(五)内照射防护的一般措施((1 1))包容将放射性物质密闭起来,如采用通风橱、手套箱等对工作将放射性物质密闭起来,如采用通风橱、手套箱等对工作人员,可用工作服、鞋、帽、口罩、手套、围裙等方法,将操作人员人员,可用工作服、鞋、帽、口罩、手套、围裙等方法,将操作人员围封起来,以防止放射性物质进入体内。

      围封起来,以防止放射性物质进入体内2 2))隔离根据放射性核素的毒性大小、操作量多少和操作方式等,将根据放射性核素的毒性大小、操作量多少和操作方式等,将工作场所进行分级、分区管理工作场所进行分级、分区管理3 3))净化采用吸附、过滤、除尘、凝聚沉淀、蒸发、贮存衰变、去污采用吸附、过滤、除尘、凝聚沉淀、蒸发、贮存衰变、去污等方法,尽量降低空气、水中放射性物质浓度,降低物体表面放射性等方法,尽量降低空气、水中放射性物质浓度,降低物体表面放射性污染水平污染水平4 4))稀释在合理控制下利用干净的空气或水使空气或水中的放射性浓在合理控制下利用干净的空气或水使空气或水中的放射性浓度降低到控制水平以下度降低到控制水平以下 ((5 5)其他)其他n布局:注意工作场所的合理布局,如核医学科的布局要布局:注意工作场所的合理布局,如核医学科的布局要求n建筑物的结构材料:建筑物的结构材料: 应具有较好的辐射屏蔽性能;墙应具有较好的辐射屏蔽性能;墙壁、地面、天棚、工作台表面等应铺设不易污染、耐化壁、地面、天棚、工作台表面等应铺设不易污染、耐化学腐蚀、容易去污的材料学腐蚀、容易去污的材料 (六)放射性(六)放射性““三废三废””一般处理一般处理1.1.废气废气n通风。

      独立通风系统;负压抽风;低活区到高活区;排风口高度通风独立通风系统;负压抽风;低活区到高活区;排风口高度高于建筑物顶高于建筑物顶 n过滤补充的新风应当经过粗过滤器过滤;释放到大气中的气体过滤补充的新风应当经过粗过滤器过滤;释放到大气中的气体应当经过高效过滤器过滤应当经过高效过滤器过滤2.2.废水废水n含短寿命核素的放射性废水,放置衰变,直到可排放时为止含短寿命核素的放射性废水,放置衰变,直到可排放时为止n对于产生大量废水的单位,应设置专门下水道和放射性废水贮存对于产生大量废水的单位,应设置专门下水道和放射性废水贮存处理设施处理设施3.3.固废固废 低放固体废物应集中临时存放、衰变;高放固体废物按规定送低放固体废物应集中临时存放、衰变;高放固体废物按规定送储 表面放射性污染的去除表面放射性污染的去除1 1、非固定性污染:刚发生的污染,应立即去除,第、非固定性污染:刚发生的污染,应立即去除,第1 1、、2 2次去污效果较好,多次去除效果不明显次去污效果较好,多次去除效果不明显水是最水是最常用最普通的去污剂常用最普通的去污剂2 2、固定性污染:、固定性污染:随着放射性污染时间的延长,由于物随着放射性污染时间的延长,由于物理化学作用,放射性物质与物体表面形成了牢固性理化学作用,放射性物质与物体表面形成了牢固性结合,此时称为固定性污染。

      结合,此时称为固定性污染去除较难去除较难 (七)非密封放射工作场所的分级(七)非密封放射工作场所的分级n 按照不同放射性核素的日等效最大操作量的大小,按照不同放射性核素的日等效最大操作量的大小,GB18871-2002GB18871-2002将非密封源工作场所分为甲、乙、丙将非密封源工作场所分为甲、乙、丙3 3个个等级n放射性核素的日等效最大操作量放射性核素的日等效最大操作量=(=(放射性核素的实际日放射性核素的实际日操作量(操作量(BqBq))××该核素毒性组别修正因子该核素毒性组别修正因子)/)/与操作方式与操作方式有关的修正因子有关的修正因子 GB18871-2002规定的非密封源工作场所分级规定的非密封源工作场所分级(大多数核医学科为乙级)(大多数核医学科为乙级) GB18871-2002GB18871-2002给出了放射性核素的毒性组别修正因给出了放射性核素的毒性组别修正因子及与操作方式有关的修正因子子及与操作方式有关的修正因子 五、几种电离辐射的防护要点五、几种电离辐射的防护要点1 1、、αα放射源的防护放射源的防护 αα射线是带电的、质量较大的粒子射线是带电的、质量较大的粒子( (氦原子核),与氦原子核),与物质能发生很强的电离作用,在物质中的射程很短,如物质能发生很强的电离作用,在物质中的射程很短,如在空气中几厘米至十几厘米(一般常用在空气中几厘米至十几厘米(一般常用α α 源源 6cm6cm)),,在铝中几十微米。

      因此对其防护较容易一般穿不透皮在铝中几十微米因此对其防护较容易一般穿不透皮肤层,故肤层,故没有外照射危险没有外照射危险但是当αα放射源强度较大时,放射源强度较大时,还会伴有一定量的其它射线放出还会伴有一定量的其它射线放出 一般普通纸即可阻挡一般普通纸即可阻挡αα射线对αα放射源的防护还放射源的防护还要注意表面污染、内照射和伴生的其他射线要注意表面污染、内照射和伴生的其他射线 2 2、、ββ放射源的防护放射源的防护  射线所需的屏蔽厚度,一般应等于射线所需的屏蔽厚度,一般应等于 射线在物质中射线在物质中的最大射程。

      各种材料的的最大射程各种材料的 粒子射程均有资料可查,需粒子射程均有资料可查,需要时可参阅要时可参阅 注意,注意,ββ放射性核素衰变时,常伴有放射性核素衰变时,常伴有γγ辐射辐射;当;当ββ粒子穿过周围物质时还可产生粒子穿过周围物质时还可产生轫致辐射轫致辐射因此,除一般除一般用有机玻璃和铝片对用有机玻璃和铝片对ββ射线进行屏蔽防护外,射线进行屏蔽防护外,还应注意还应注意对对γγ辐射和轫致辐射的屏蔽防护辐射和轫致辐射的屏蔽防护 3.γ3.γ放射源的防护放射源的防护 主要是屏蔽防护主要是屏蔽防护nγγ射线的贯穿能力很强,其辐射照射范围往往超出工作射线的贯穿能力很强,其辐射照射范围往往超出工作场所之外,形成对环境的污染,应用场所之外,形成对环境的污染,应用γγ辐射源主要应防辐射源主要应防止外照射止外照射n硬硬X X射线的防护与射线的防护与γγ辐射防护性质相同,而低能光子的辐射防护性质相同,而低能光子的防护比较容易屏蔽防护比较容易屏蔽 几种常用材料对宽束几种常用材料对宽束γ射线的射线的1/10值层厚度值层厚度 4 4 4 4、中子源的防护、中子源的防护、中子源的防护、中子源的防护n中子放射源几乎都是发射快中子。

      设计屏蔽层时必须用中子放射源几乎都是发射快中子设计屏蔽层时必须用含氢较多的物质含氢较多的物质( (如水,石腊,聚乙烯等如水,石腊,聚乙烯等) )将将快中子慢化快中子慢化,然后用吸收截面大的物质将其,然后用吸收截面大的物质将其吸收n常用常用硼与石腊硼与石腊( (或聚乙烯或聚乙烯) )均匀混合为中子屏蔽材料,也可用水或石腊单均匀混合为中子屏蔽材料,也可用水或石腊单独屏蔽混凝土内含有相当数量的氢,对中子和独屏蔽混凝土内含有相当数量的氢,对中子和γγ射线都有较好的防护射线都有较好的防护能力,是工程中常用的材料能力,是工程中常用的材料n由于某些中子源具有较强的由于某些中子源具有较强的γγ射线,另外,当中子经屏蔽衰减后,还可射线,另外,当中子经屏蔽衰减后,还可产生较强的俘获产生较强的俘获γγ射线因此,对中子采取屏蔽防护的同时,必须考虑因此,对中子采取屏蔽防护的同时,必须考虑对其对其γγ射线的屏蔽射线的屏蔽 六、放射诊疗防护的重点六、放射诊疗防护的重点n放射工作人员的防护放射工作人员的防护 介入放射学(放射工作人员和患者剂量高)介入放射学(放射工作人员和患者剂量高) 核医学核医学 n患者的防护患者的防护加速器放疗加速器放疗(( 防护门外、控制室和机房墙外周围剂量当量率一般不防护门外、控制室和机房墙外周围剂量当量率一般不大于大于2.5μSv/h2.5μSv/h;;X X射线能量超过射线能量超过10MV10MV的医用电子加速器,屏蔽设的医用电子加速器,屏蔽设计应考虑中子的防护)计应考虑中子的防护) 患者防护的必要性患者防护的必要性 1 1 1 1、从医疗照射的应用发展看、从医疗照射的应用发展看、从医疗照射的应用发展看、从医疗照射的应用发展看 全球诊断放射学检查次数从全球诊断放射学检查次数从2000年的每年年的每年19.1亿次亿次增加到增加到2008年的年的31亿次,增加了约亿次,增加了约50%。

      % 山东大型医用设备约占全国十分之一山东大型医用设备约占全国十分之一; ;高精尖设备首先高精尖设备首先出现在山东;近年来发展迅猛出现在山东;近年来发展迅猛 全球放射诊断情况全球放射诊断情况 放射诊疗技术的迅速发展、广泛放射诊疗技术的迅速发展、广泛普及,使得受检者与患者日益增多,普及,使得受检者与患者日益增多,X X射线诊疗频率逐渐增加射线诊疗频率逐渐增加医疗照射是不断增加的医疗照射是不断增加的最大人工电离辐射照射最大人工电离辐射照射来源来源 ((1 1)正当化原则未受到重视,滥用现象十分普遍,特别是滥用)正当化原则未受到重视,滥用现象十分普遍,特别是滥用CTCT等大等大型设备检查的现象普遍存在型设备检查的现象普遍存在 根据国际发表的相关资料,医院中根据国际发表的相关资料,医院中X X射线检查有射线检查有20%20%无临床意义,无临床意义,按此估算,我国每年近按此估算,我国每年近2.62.6亿人次亿人次X X射线检查中,估计约有射线检查中,估计约有50005000万人万人次为不必要的检查。

      次为不必要的检查CTCT检查的滥用更为严重,检查的滥用更为严重, CTCT检查的剂量相当于检查的剂量相当于X X射线胸片的数十倍到数百倍射线胸片的数十倍到数百倍 《《新英格兰医学杂志新英格兰医学杂志》》周刊(周刊(20072007年年1111月月2929日)报告,日)报告,医院滥用医院滥用CTCT检查可能会使美国在今后二三十年间多出现检查可能会使美国在今后二三十年间多出现300300万例癌症患者万例癌症患者 2、从目前放射诊疗中存在的问题看、从目前放射诊疗中存在的问题看 ((2 2)防护措施不完善;)防护措施不完善;((3 3)防护意识较差;)防护意识较差; ((4 4))质量控制措施不足,导致剂量偏高;质量控制措施不足,导致剂量偏高; 电离辐射对人类的危害:电离辐射对人类的危害:1 1、确定性效应:有阈值,严重程度与剂量呈正比、确定性效应:有阈值,严重程度与剂量呈正比2 2、随机性效应:线性无阈,发生率与剂量呈正比随机性效应:线性无阈,发生率与剂量呈正比 随机性效应主要是辐射致癌随机性效应主要是辐射致癌 其结果,随着接受放射诊疗人数的增加,也导致癌其结果,随着接受放射诊疗人数的增加,也导致癌其结果,随着接受放射诊疗人数的增加,也导致癌其结果,随着接受放射诊疗人数的增加,也导致癌症发病率的增加!症发病率的增加!症发病率的增加!症发病率的增加! 患者防护十分必要!患者防护十分必要! 3 3、从放射诊疗中的放射线对人类的危害看、从放射诊疗中的放射线对人类的危害看、从放射诊疗中的放射线对人类的危害看、从放射诊疗中的放射线对人类的危害看 谢谢大家!谢谢大家! 。

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