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第四章 辐射防护 Radiation Protection重重 庆庆 医医 科科 大大 学学李晓愚李晓愚 李少林李少林 放射性标志放射性标志内容提要1. 辐射剂量单位①照射量②吸收剂量③当量剂量2. 作用于人体的辐射源①天然本底辐射②医疗辐射③其他人工辐射内容提要3.放射对人体的影响4. ①确定性效应与随机效应5. ②辐射损伤化学基础4.辐射防护的原则与措施5. ①原则 ②外照射防护措施 ③内照射防护内容提要5.核医学工作人员和患者受辐射剂量比较6. ①临床核医学检查剂量与其他临床项目比较7. ②临床核医学检查剂量与天然本底辐射比较8. ③核医学工作人员辐射剂量分析9.6. 核医学诊断的医疗照射指导水平概 述 辐射防护辐射防护(radiation protection) (radiation protection) 的的目的就是要把放射线对人的影响减少到最目的就是要把放射线对人的影响减少到最低限度只有掌握有关射线对人体影响的低限度只有掌握有关射线对人体影响的知识和防护措施，才能趋利避害，化害为知识和防护措施，才能趋利避害，化害为利。

利 Radiation Radiation need need not not be be feared, feared, but but it it must be respected.must be respected.概 述•（（1 1）对病人主要是内照射）对病人主要是内照射（即放射性核素进入人体内（即放射性核素进入人体内产生的照射），对医务人员产生的照射），对医务人员主要是外照射（即放射性核主要是外照射（即放射性核素从人体外发射的射线对人素从人体外发射的射线对人体产生的照射），但管理不体产生的照射），但管理不当也可产生内照射当也可产生内照射•（（2 2）由于放射性药物在体）由于放射性药物在体内的特殊分布，病人全身受内的特殊分布，病人全身受照剂量小，个别器官、组织照剂量小，个别器官、组织受照剂量高受照剂量高核医学辐射的特点核医学辐射的特点第一节 辐射剂量单位一、照射量（exposure）•表示射线空间分布的辐射剂量，即在离放射源一定距离的物质受照射线的多少，以X射线或γ射线在空气中全部停留下来所产生的电荷量来表示 •国际单位为库仑库仑··（千克）（千克）-1-1，简写为C·（kg）-1。

传统的单位是伦琴伦琴(roentgen, R)第一节 辐射剂量单位二、吸收剂量（absorbed dose）•单位质量的受照物质吸收射线的平均能量•国际单位是戈瑞戈瑞（（gray，，Gy）） ，1 Gy表示1千克受射线照射物质吸收射线能量为1焦耳，简写为j ·(kg)-1传统单位是拉德（rad） •1 Gy＝100rad第一节 辐射剂量单位三、当量剂量（equivalent dose）•HTR表示按照辐射权重因子（weighting factor ，WR ）加权的吸收剂量，单位为J/kgHTR = DTR . WR •针对特定组织或器官的量,是衡量射线生物效应及危险度的辐射剂量，国际制单位是希沃特希沃特（（sievert，，Sv））•旧制单位是雷姆（rem）， 1 Sv = 100 rem 第二节 作用于人体的辐射源一、天然本底辐射（nature background)•在人类生存的环境中，自然存在的多种射线和放射性物质包括宇宙射线(cosmic radiation)、宇宙射线感生放射性核素(cosmogenic radionuclide)和地球辐射(earth radiation)。

第二节 作用于人体的辐射源•1. 宇宙射线•初级宇宙射线：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间初级宇宙射线：星球碰撞、爆炸等形成的微粒在宇宙空间磁场的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其次磁场的作用下形成的高能粒子流，其中主要是质子，其次是是αα粒子和重离子等粒子和重离子等•次级宇宙射线：初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，次级宇宙射线：初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、与空气分子发生核反应形成光子、电子、质子、中子、л介子等射线介子等射线第二节 作用于人体的辐射源宇宙射线的辐射特点宇宙射线的辐射特点能量范围宽，强度随海拔高度、纬能量范围宽，强度随海拔高度、纬度的不同而变化对人体产生外照度的不同而变化对人体产生外照射 初级宇宙射线进入大气初级宇宙射线进入大气层后产生次级宇宙射线层后产生次级宇宙射线的级联反应示意图的级联反应示意图第二节 作用于人体的辐射源•2. 宇宙射线感生放射性核素•初级宇宙射线从宇宙空间进入大气层后，与空气分子发生核反应除放出射线外，还产生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素第二节 作用于人体的辐射源•3. 地球辐射•①①系列（系列（seriesseries）衰变放射性核素）衰变放射性核素 必须经过必须经过2 2代或代或2 2代以上代以上的衰变才能转变为稳定核素的天然放射性核的衰变才能转变为稳定核素的天然放射性核素。

素 包括包括铀系、钍系、锕系等铀系、钍系、锕系等三大系列；是地球辐射的主要来源三大系列；是地球辐射的主要来源 共同特点共同特点：： A.A.起起始始的的母母体体放放射射性性核核素素具具有有与与地地球球年年龄龄相相当当的的半半衰衰期期，，能能长长时时间间稳定的形成系列衰变稳定的形成系列衰变 B. B.系列衰变元素的每一条衰变线都会产生系列衰变元素的每一条衰变线都会产生222222RnRn（氡） C. C.最后都形成稳定核素最后都形成稳定核素------铅（铅（PbPb）） •②②4040K K、、1414C C等单独存在的天然放射性核素等单独存在的天然放射性核素 第二节 作用于人体的辐射源•4. 本底当量时间•background equivalent radiation time•接受核医学检查的病人所受的辐射剂量相当于在一定时间（几月或几年）内受的天然本底辐射的剂量•例如，一般病人在一次普通的核医学显像过程中全身接受的平均辐射剂量约为3.6 mSv ，大约相当于世界上多数地区一年的平均天然本底辐射剂量(1-6 mSv)。

照射成分照射成分 年有效剂量年有效剂量( (毫希沃特毫希沃特,mSv) ,mSv) 　 正常本底地区正常本底地区 照射量升高的地区照射量升高的地区 宇宙射线 0.38 2.0 宇生放射性核素 0.01 0.01 地球辐射：外照射 0.46 4.3 地球辐射：内照射(氡除外) 0.23 0.6 地球辐射：氡及其衰变物的内照射 　　吸入222Rn 1.2 10 吸入220Rn 0.07 0.1 食入222Rn 0.005 0.1 总计 2.4 　第二节 作用于人体的辐射源第二节 作用于人体的辐射源二、医疗辐射•目前，目前，医疗照射在公众受到的人工辐射源照射中居于首位医疗照射在公众受到的人工辐射源照射中居于首位 •医疗照射总的变化趋势是：一方面受检人数逐年增加；另医疗照射总的变化趋势是：一方面受检人数逐年增加；另一方面由于技术装备的不断改进，做同样项目的检查受到一方面由于技术装备的不断改进，做同样项目的检查受到的照射逐年降低的照射逐年降低第二节 作用于人体的辐射源三、其他人工辐射源•1.火力发电站 火力发电站释放的主要放射性核素是钍（Th）和氡（Rn）及其衰变子体•2.消费产品中的人工辐射 第三节 放射线对人体的影响一、确定性效应和随机效应•国际放射防护委员会(International Commission of Radiation Protection，ICRP) 26号出版物按剂量剂量——效应效应关系把辐射生物效应分为确定性效应和随机效应。

第三节 放射线对人体的影响•1. 确定性效应 determinate effect•确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，确定性效应是指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应一般有明显的阈值，剂量未超过阈值不会发生有害效应一般是在短期内受较大剂量照射时发生的急性损害研究对象是在短期内受较大剂量照射时发生的急性损害研究对象为个体第三节 放射线对人体的影响•2. 随机效应 stochastic effects•随机效应研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或随机效应研究的对象是群体，是辐射效应发生的几率（或发病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的发病率而非严重程度）与剂量相关的效应，不存在具体的阈值•在放射防护中不能只满足于达到剂量限值，而对人员的照在放射防护中不能只满足于达到剂量限值，而对人员的照射应该达到尽可能低的剂量水平射应该达到尽可能低的剂量水平 第三节 放射线对人体的影响二、辐射损伤的化学基础•1.1.直接作用：放射线与物质的相互作用导致的生物分子的直接作用：放射线与物质的相互作用导致的生物分子的电离和激发电离和激发•2.2.间接作用：电离和激发产生的自由基导致的继发作用。

间接作用：电离和激发产生的自由基导致的继发作用•主要是水自由基对生物分子的损伤作用主要是水自由基对生物分子的损伤作用第三节 放射线对人体的影响•自由基自由基（（radicalsradicals）） 有一个或多个不有一个或多个不配对电子而能独立存配对电子而能独立存在的原子或分子，具在的原子或分子，具有极高的不稳定性和有极高的不稳定性和化学反应性，存在的化学反应性，存在的时间极其短暂时间极其短暂第三节 放射线对人体的影响•自由基对生物大分子的作用自由基对生物大分子的作用①①对核酸分子主要作用于碱对核酸分子主要作用于碱基、磷酸二酯键、核糖基、磷酸二酯键、核糖②②通过脂质过氧化作用造成通过脂质过氧化作用造成体内包括细胞膜、线粒体膜、体内包括细胞膜、线粒体膜、溶酶体膜、核膜等生物膜的溶酶体膜、核膜等生物膜的损伤，使生物膜的能量传递、损伤，使生物膜的能量传递、物质转运、信息识别等功能物质转运、信息识别等功能受到影响受到影响第四节 辐射防护的原则与措施一、辐射防护的目的与原则•目的：防止有害的确定性效应防止有害的确定性效应 限制随机效应的发生率，使之降到可以接受的水平。

限制随机效应的发生率，使之降到可以接受的水平•使一切具有正当理由的照射保持在可以合理做到的尽可能使一切具有正当理由的照射保持在可以合理做到的尽可能低的水平低的水平 第四节 辐射防护的原则与措施•原则•实践的正当化实践的正当化 •放射防护最优化放射防护最优化 •个人剂量限值个人剂量限值 第四节 辐射防护的原则与措施职业照射公众有效剂量20mSv/a在规定的5年内平均，任何一年内不超过50mSv1mSv/a眼晶体150mSv15mSv皮肤500mSv50mSv手和足500mSv——ICRP60ICRP60号出版物建议的剂量限值号出版物建议的剂量限值 第四节 辐射防护的原则与措施二、外照射防护措施经典的外照射防护三原则经典的外照射防护三原则•时间时间(time)(time)防护防护 •距离距离(distance)(distance)防护防护 •屏蔽屏蔽(shielding)(shielding)防护防护 放射防护基本办法时间防护 距离防护 屏蔽防护第四节 辐射防护的原则与措施第四节 辐射防护的原则与措施•屏蔽第四节 辐射防护的原则与措施三、内照射防护•开放性放射源可能通过开放性放射源可能通过口、呼吸道、皮肤伤口口、呼吸道、皮肤伤口进入人体。

进入人体•内照射防护的关键是重在内照射防护的关键是重在预防预防，尽一切可能防止放射性核，尽一切可能防止放射性核素进入体内，把放射性核素的年摄入量控制在国家规定的素进入体内，把放射性核素的年摄入量控制在国家规定的限值以内限值以内 第四节 辐射防护的原则与措施•内照射防护的总的原则是放射性物质围封、隔离内照射防护的总的原则是放射性物质围封、隔离防止扩散，除污保洁，防止污染，讲究个人防护，防止扩散，除污保洁，防止污染，讲究个人防护，做好放射废物处理做好放射废物处理•放射性废物处理原则放射性废物处理原则•①①放置衰变：放置衰变：•②②浓缩储存：浓缩储存：•③③稀释排放：稀释排放：第五节 核医学工作人员和患者受辐射剂量比较一、核医学检查与其它临床检查项目比较一、核医学检查与其它临床检查项目比较 •统计表明，统计表明，CTCT扫描，胸部透视，腹部透视，腰椎摄影，头扫描，胸部透视，腹部透视，腰椎摄影，头颅摄影等颅摄影等X X线检查的辐射当量剂量远远大于相应部位或相线检查的辐射当量剂量远远大于相应部位或相当部位的核医学显像和功能测定当部位的核医学显像和功能测定 第五节 核医学工作人员和患者受辐射剂量比较二、核医学检查受照剂量与天然本底辐射比较二、核医学检查受照剂量与天然本底辐射比较• 国内调查的结果提示，脑、骨、心脏显像给药剂国内调查的结果提示，脑、骨、心脏显像给药剂量较大，所受的有效当量剂量约相当于一年所受量较大，所受的有效当量剂量约相当于一年所受平均天然本底辐射剂量的平均天然本底辐射剂量的1.51.5～～2.02.0倍。

其他核医倍其他核医学检查项目一次患者接受的辐射剂量约相当于一学检查项目一次患者接受的辐射剂量约相当于一年平均天然本底辐射剂量年平均天然本底辐射剂量第五节 核医学工作人员和患者受辐射剂量比较三、核医学工作人员所受的辐射剂量分析三、核医学工作人员所受的辐射剂量分析 •不同工种放射工作人员外照射当量剂量水平年人均剂量不同工种放射工作人员外照射当量剂量水平年人均剂量0.40～～2.38mSv，核医学工作人员是，核医学工作人员是0.65 ～～ 2.38 mSv, , 平均平均1.33 mSv•无论是不同工种放射工作人员还是核医学工作人员个人年无论是不同工种放射工作人员还是核医学工作人员个人年均当量剂量均明显低于国家职业照射年剂量限值的均当量剂量均明显低于国家职业照射年剂量限值的1/101/10不同工种放射工作人员的个人剂量以介入手术操作人员最不同工种放射工作人员的个人剂量以介入手术操作人员最高，核医学工作人员与高，核医学工作人员与X X线诊断，放射治疗等工种人员持线诊断，放射治疗等工种人员持平或略低核医学科与其它放射诊断科室人员年均当量剂平或略低核医学科与其它放射诊断科室人员年均当量剂量无差异。