1、放射性與放射源基礎知識目目 錄錄 一、放射性基礎知識一、放射性基礎知識 1 1、放射性的發現放射性的發現 2 2、什么是放射性、什么是放射性 3 3、生活中處處都有放射性、生活中處處都有放射性 4 4、放射性現象及射線的基本性質、放射性現象及射線的基本性質 5 5、放射性系列、放射性系列 6 6、衰變規律、衰變規律 7 7、放射性測量單位、放射性測量單位 8 8、放射性的危害、放射性的危害 9 9、放射性同位素在醫學、工業、農業、食品加工等行業的應用放射性同位素在醫學、工業、農業、食品加工等行業的應用 1010、放射性的幾個基本標準、放射性的幾個基本標準 二、放射源基礎知識二、放射源基礎知識

2、1 1、什么是放射源、什么是放射源 2 2、放射源的危害、放射源的危害 3、放射源的分類、放射源的分類 4、放射源的防護、放射源的防護 5、放射源包裝容器、放射源包裝容器 6、放射源警示標志、放射源警示標志 7、放射源的應用、放射源的應用 8、發現放射源或疑似放射源物體時，應當如何處理、發現放射源或疑似放射源物體時，應當如何處理? 9、中華人民共和國放射性污染防治法相關條款、中華人民共和國放射性污染防治法相關條款 一、放射性的一、放射性的基礎知識基礎知識1、放射性的發現、放射性的發現18951895年年 倫琴發現倫琴發現X X 射線射線18961896年年 貝克勒爾發現物質的放射性貝克勒爾發現

3、物質的放射性 18981898年年 居里夫婦發現發現鐳和釙居里夫婦發現發現鐳和釙 18991899年年 盧瑟福發現盧瑟福發現和和射線射線 19111911年年 盧瑟福發現原子核盧瑟福發現原子核 19341934年年 費米利用中子制造人工放射性核素費米利用中子制造人工放射性核素 19451945年年 美國在廣島和長崎投下原子彈美國在廣島和長崎投下原子彈 19511951年年 第一次核能發電在美國實現第一次核能發電在美國實現 19721972年年 X X 射線計算機斷層掃描裝置（射線計算機斷層掃描裝置（CTCT）w 原子和原子核（原子和原子核（1） 18951895年，德國物理學家倫琴在探索陰極射

4、線本年，德國物理學家倫琴在探索陰極射線本性的研究中，意外發現了性的研究中，意外發現了X X射線射線 它不僅它不僅揭開了物理學革命的序幕，也給醫療保健事揭開了物理學革命的序幕，也給醫療保健事業帶來了新的希望業帶來了新的希望倫琴因此成為倫琴因此成為1901年第一個諾貝爾物理學獎年第一個諾貝爾物理學獎得主得主1896年法國科學家貝克勒爾(A. H. Becquerel)借助于徑跡探測器乳膠，發現天然放射性現象，人類第一次觀察到核變化，這一重大發現是原子核物理的開端。 放射性物質的發現：1898年，波蘭科學家居里夫人(Marie Curie) 從鈾礦中提煉到鐳。 萬物是由原子、分子構成，每一種原子對應

5、一種化學元素。目前，人們已知一百多種元素。1911年盧瑟福根據粒子的散射實驗提出了，即原子由原子核和核外電子組成的假設。核外電子的運動構成了原子物理學的主要內容，而原子核成了原子核物理學的主要研究對象。原子和原子核是物質結構的兩個層次，但也是互相關聯又涇渭分明的兩個層次。由于組成由于組成射線的射線的粒子帶有巨大能量和動量，就成為盧瑟福用粒子帶有巨大能量和動量，就成為盧瑟福用來打開原子大門、研究原子內部結構的有力工具。來打開原子大門、研究原子內部結構的有力工具。w 原子和原子核（原子和原子核（2 2）電子帶負電荷，電子電荷的值為：e=1.60217733x10-19C，且電荷是量子化的，即任何電

6、荷只能是e的整倍數。電子的質量為me=9.1093897x10-31kg。原子核帶正電荷，集中了原子的全部正電荷。 原子的大小是由核外運動的電子所占的空間范圍來表征，原子可以設想為電子在以原子核為中心的、距核非常遠的若干軌道上運行。原子的大小半徑約為10-8cm的量級 。原子核的質量遠超過核外電子的總質量，原子的質量中心與原子核的質量中心非常接近。原子核的限度只有幾十飛米(1fm=10-15m=10-13cm)，而密度高達108t.cm-3 。物質的許多化學性質及物理性質、光譜特性基本上只與核外電子有關；而放射現象則主要與原子核有關 。2、什么是放射性？、什么是放射性？ 放射性是自然界存在的一

7、種自然現象。世界上一切物質都是由一種叫“原子”的微小粒子構成的，每個原子的中心有一個“原子核”。大多數物質的原子核是穩定不變的，但有些物質的原子核不穩定，會自發地發生某些變化，這些不穩定原子核在發生變化的同時會發射各種各樣的射線，這種現象就是人們常說的“放射性”。 有的放射性物質在地球誕生時就存在，如鈾、釷、鐳等，它們叫做天然放射性物質天然放射性物質；另一方面，人類出于不同的目的制造了一些具有放射性的物質，這種物質叫人工放射性物質人工放射性物質。 輻射源種類輻射源種類 天然輻射源 w 宇宙射線 w 宇生放射性核素 w 原生放射性核素 人工輻射源 w 核設施 反應堆輻射源，輻射源 ：瞬發、緩發、

8、其他(俘獲、n非彈散激發)射線 中子源：瞬發(2-3/fi,2MeV,峰值約0.8MeV，1012-1015n/s.cm2)、緩發中子(0.0158 /fi，能量較低)核燃料循環設施 ，核燃料循環設施包括核燃料生產、加工、貯存和后處理設施等。后處理主要內容有：（1）除掉裂變產物；（2）回收未燃燒的燃料；（3）回收生成的可裂變物質（如钚）等。人工輻射源 w核技術應用 l密封源 ，放射源 ：放射源主要用于煙霧報警器、靜電消除器和放射性避雷器等的離子發生器。常用的放射性核素有210Po、238Pu、239Pu、241Am、235U、238U等。放射源 ：（鍶-90）低能光子源 ：放射源 ： （鈷-6

9、0、鐳-226和銫-137）中子源 ：人工輻射源 l非密封源 ，工作場所分級 ：甲、乙、丙三個等級 放射性核素毒性分組 ：放射性核素毒性分組詳見（GB188712002）附錄D。 l射線裝置 ，射線機 ：射線機的種類很多，如診斷射線機、治療射線機、工業探傷射線機、射線分析儀等。 加速器 ：利用電磁場使帶電粒子（如電子、質子、氘核及重離子等）獲得高能量的裝置。按能量區分，有高能、中能和低能加速器。主要討論低能加速器輻射源。韌致輻射、中子、感生放射性。產生的輻射有瞬發輻射和緩發輻射 。中子發生器 ：利用直流電壓，能量在1MeV以下，通過（d，n）反應產生快中子的小型加速器。中子發生器加速離子的能量

10、不高，多數在400KeV以下，也有的到600 KeV。它的電源電流容量較大，一般能達到毫安數量級，高的可達數十毫安。利用D（d，n）3He和T（d，n）4He反應獲得2.5MeV和14MeV能量的單能中子。強流中子發生器的中子產額可達到10121014n/s。 原子核內具有一定質子數和一定中子數的一類原子叫做核素核素，例如：238U、235U、232Th它們都分別是一種核素。238U與235U這兩種核素，質子數（原子序數）相同，中子數不同，在元素周期表中居同一位置，我們稱它們為同位素同位素。 電離輻射：在輻射防護領域，指能在生物物質中產生離子對的輻射；劑量：某一對象所接受或吸收的輻射的一種量度

11、，它可以指吸收劑量、器官劑量、當量劑量、有效劑量、待積當量劑量或待積有效劑量。3.生活中處處都有放射性生活中處處都有放射性 盡管100多年前人們才發現放射性，但放射性從來就存在于我們的生活中。放射性可以說無時不有，無處不在，我們吃的食物、喝的水、住的房屋、用的物品、周圍的天空大地、山川草木乃至人體本身都含有一定的放射性。 人們受到的放射性照射大約有82來自天然環境，大約有1 7來自醫療診斷，而來自其他活動大約只有1。 4、放射性現象及射線的基本性質、放射性現象及射線的基本性質 自然界某些核素的原子核能自發地變為另一種核素的原子核，并伴隨著放出射線的過程叫放射性衰變，這種現象叫放射現象，核素的這

12、種性質稱為放射性，具有這種性質的核素叫放射性核素。放射性核素衰變掉一半所需要的時間，叫做該放射性核素的半衰期 T1/2，單位為s，min，h，d，a等。 放射性核素衰變時放出射線的稱衰變，放出射線的稱為衰變，伴隨、衰變，還往往放出射線(光子)。 射線是一種高速運動的帶正電的粒子流，也叫粒子，射線是一種帶負電的粒子流，即電子流， 射線是伴隨、衰變放出的一種波長極短的電磁輻射。三種射線作用于周圍物質時，會發生以下一些現象： (1)穿透物質 (2)電離作用 (3)熒光作用 (4)感光作用 (5)產生熱量 (6)可以引起物質發生化學反應及其它變化 w(1)穿透物質，在標準狀態下(0、760mmHg)，

13、三種射線的穿透能力之比約為： ：=1：100：10000。一張紙或00040005厘米厚的鋁箔可把射線全部屏蔽；0.5厘米厚的鋁板可以擋住射線，而要擋住Y射線則需5060厘米厚的鋁板才行。w (2)電離作用，射線穿過物質時，可以把部分能量傳遞給該物質中的束縛電子，使其從電子殼層逃逸成為自由電子，而原子則變的帶正電的離子。各種射線的電離作用能力(在單位距離上產生的離子對數)各不相同，射線最強，次為射線，射線最弱，其比例大致為10000：100：1，輻射儀就是根據射線的電離作用來測定物質的放射性強度的。w w(3)熒光作用，射線射到某些物質上，能激起熒光或磷光，熒光的強弱決定于射線的強度，閃爍探測

14、儀器就是據此而測定射線的能量的。w w (4)感光作用，射線使碘化銀分解，使照像底片感光，其程度與放射性強度及射線照射時間的長短有關。w(5)產生熱量，射線被物質吸收，動能轉為熱能，使物質溫度升高。w w (6)可以引起物質發生化學反應及其它變化，如使H20、HCl、NH4+分解，使有機組織的分子破壞而造成細胞的死亡，等等。 人們已經認識到了射線作用于周圍物質時發生的上述現象，并在日常生活中正確利用了它們，如膠片感光、儀器測量、生態保鮮、滅菌等等，總之在各個領域均得到了有益利用，因此，大家可以大可不必將放射性視為一只老虎，沒有必要談虎色變，當然，馴化了的老虎才不會傷人。 5、 放射性系列放射性

15、系列 目前已發現的天然存在的和人工生產的核素約2000個，其中天然存在的核素有332個，其余皆為人工制造的。天然存在的核素分為兩大類：一類是穩定的核素，約284個例如40Ca、209Bi ；另一類是不穩定的核素。不穩定的核素,是其原子核會自發地轉變成另一種原子核或另一種狀態并伴隨一些粒子或碎片的發射，又稱為放射性原子核。 自然界存在著三個放射性系列，分別以相應的起始核素來命名，即鈾系(238U)、釷系(232Th)及錒鈾系(235U)，三個系列均以非放射性的穩定核素(鉛的同位素)而告終。 三大天然放射性系列簡化衰變圖 238U 226Ra 222Rn 218Po 214Pb 214Bi 206

16、Pb 232Th 224Ra 220Rn 216Po 212Pb 212Bi 208Pb 235U 223Ra 219Rn 215Po 211Pb 211Bi 207Pb 三個天然放射性系列的起始母體核素都是長壽的，238U的T=45 109年，232Th為1.41010年，235U為7.1108年，每個系列中都有一個惰性氣體核素氡，構成了氡的放射性同位素，通常稱為射氣（氡：原子系數為86的元素的同位素，氡是鈾系衰變的中間產物。氡子體：氡的短壽命放射性衰變的產物；氡子體潛能：222Rn的子體完全衰變為210Pb和220Rn的子體，完全衰變到穩定的208Pb所發射的粒子能量的總和。平衡因子：氡的

17、平衡當量濃度與氡的實際濃度之比）。 射氣的衰變產物A核素為釙的同位素，(218po、216Po、215Po)幾乎全部放出射線而變成B核素，即鉛的同位素(214Pb、212Pb、211Pb)，它們衰變而成為C核素，C核素有雙重衰變：經衰變成為C核素，經衰變成為C核素。伴隨著C核素的衰變放出強射線，所以C核素是鈾系中的主要輻射體。6、衰變規律、衰變規律 一定數量的放射性核素在衰變過程中，其原子數N隨時間的增加而減少，并服從如下指數衰變規律。 Nt= No e-t No t=0時的起始放射性核素的原子數 T 衰變時間 Nt 經時間t后該放射性核素所剩下的原子數； 該放射性核素的衰變常數，它是說明放射

18、性核素衰變速率的，是放射性核素的基本物理參數之一，它與半衰期的關系為：T=0693。7、放射性測量單位、放射性測量單位 重量單位：有mg、g、kg等，主要在衡量鈾、釷等長壽命元素的重量時采用。 含量單位：對于固體物質中的放射性元素，一般采用克克，或。而對液相中的放射性元素含量，常采用克升。 放射性活度、比活度 放射性活度(俗稱放射性強度)，指單位時間內發生核衰變的次數，單位為居里，1居里=371010次衰變秒，即輻射體每秒鐘內發生371010次衰變的活度為1居里。每秒衰變1次為1貝克(Bq)，因此，1居里=371010Bq。 比活度是指單位重量的含放射性核素的物質，單位時間內發生核衰變的次數，

19、單位為Bq克或Bq公斤。例如，1公斤某種大理石在一秒鐘內發生了180次衰變，則這種大理石的放射性比活度即為：180Bqkg。 照射量和照射量率 照射量的物理意義為以X射線或射線產生的電離本領而作出的一種度量，法定單位為：庫倫千克(ckg)，它與過去沿用單位倫琴的換算關系為：1R=25810-4Ckg照射量率為在單位時間內照射量率增量，其單位為庫倫每千克秒 (CkgS)。過去沿用單位為： 即 1=1微倫/時(Rh)=2.5810-10kgh 氡濃度及潛能的單位 法定單位制中氡濃度單位為：Bqm3 新的國際單位制，氡子體潛能濃度的單位為：Jm-3(焦米3)8、放射性的危害、放射性的危害 由于生態環

20、境中放射性物質的存在，人們不可避免地受到輻射源的照射。人體接受輻射源的照射有兩個途徑，一為體外照射，一為體內照射。外照射主要是看不見，摸不著的射線的過量照射，內照射主要是由于人們吸入、食入、飲入含放射性核素物質引起的體內照射， 射線危害最大。 w危害人體健康的主要核素：已知人們接受輻射源有兩個途徑，即內、外照射。因此，考慮外照射時，主要是射線，顯然三大放射性系列的C核素是危害健康的主要核素，追根求源，就是要考慮環境介質中鈾、釷、鉀的有效放射性比活度。w 內照射氡是最重要的輻射源，顯然氡是內照射危害人體健康的主要核素，因此內照射主要應控制氡及其子體的平衡濃度，由于氡是鐳的衰變產物，可以通過控制鐳

21、的比活度來達到限制過高氡濃度的目的。9 9、放射性同位素在醫學、工業、農業、食品加工等、放射性同位素在醫學、工業、農業、食品加工等行業的應用行業的應用 放射性同位素在醫學上的應用放射性同位素在醫學上的應用 w放射性藥物影像診斷 ，l照相機 l發射型計算機斷層掃描儀（ECT） l正電子發射計算機斷層掃描儀（PET） l骨密度儀 w放射源治療l近距離治療 l遠距治療 w 體外放射免疫分析 w放射性同位素在工業上的應用放射性同位素在工業上的應用 核儀表 l核子秤 l料位計 l測厚儀 l核子濕度密度儀 放射性測井 射線照相（探傷）機其它應用 l通過輻射接枝交聯技術進行改性，得到新的高分子化合物； l利

22、用放射性同位素210Po、238Pu等制作的放射性靜電消除器，具有結構簡單、安裝容易、使用方便和不用電等優點；l利用放射性同位素發出的射線使空氣電離，中和靜電而達到消除靜電的目的，可清除唱片、幻燈片、照相底片、攝影鏡頭等上的灰塵。放射性同位素在農業上的應用放射性同位素在農業上的應用 w 輻射育種 l進行輻射育種的輻射可以是射線、射線和中子，用得最多的是60Co源。射線和射線輻照時，一般使用的劑量范圍為1.31023.5102Gy；對于中子輻照，一般使用的劑量范圍為 10101013n/cm2。 w 農藥、化肥示蹤 w 農副產品的輻照保鮮l輻照保鮮用源主要為60Co，活度3.71014Bq（1萬

23、Ci）以上。 w 刺激生物體生長 放射性同位素在食品加工中的應用w 放射性同位素在食品加工中主要用于滅菌保鮮。w 輻照過的酒可提高醇香度。w 用放射性同位素輻照過的豬肉，保鮮期延長而味 輻照裝置 輻照小麥原冬3號 放射免疫分析藥盒放射免疫分析藥盒 碘碘-131-131膠囊膠囊 各種核探測器各種核探測器 工業同位素示蹤工業同位素示蹤 煙霧探測器煙霧探測器 射線測厚儀射線測厚儀 SY-5500核子秤核子秤10. 幾個基本標準幾個基本標準 劑量限值：受控實踐使個人所受到的有效劑量或當量劑量不得超過的值； 職業照射：是指工作人員在其工作過程所受的所有照射。據GB18871-2002中應對任何輻射工作人

24、員的職業照射水平進行控制，使之不超過下述限值：（a）由審管部門決定的連續5年的年平均有效劑量（但不可作任何追溯性平均），20mSv； 公眾照射：指公眾成員受的輻射源的照射，不包括職業照射，醫療照射和當地正常天然本底輻射的照射。劑量限值a）年有效劑量，1mSv” 住宅中的氡在大多數情況下，住宅中持續照射的優化行動水平應在年平均活度濃度為200Bq222Rn/m3400 Bq222Rn/m3（平衡因子0.4）范圍內。其上限值用于已建住宅氡持續照射的干預，其下限值用于對待建住宅氡持續照射的控制。 工作場所中氡工作場所中氡持續照射情況下補救行動水平是在平均活度為500Bq222Rn/m31000 Bq

25、222Rn/m3（平衡因子0.4）范圍內。達到500Bq222Rn/m3時宜考慮采取補救行動，達到時1000 Bq222Rn/m3應采取補救行動。 污水排放標準第一類污染物，總放射性1Bq/L，總放射性10Bq/L。 二、放射源基本知識二、放射源基本知識 1、什么是放射源、什么是放射源? 源源包括：a)放射性物質和載有放射性物質或產生輻射的器件，包括含放射性物質消費品、蜜封源、非密封源和輻射發生器；b）擁有放射性物質的裝置、設施及產生輻射的設備，包括輻照裝置、放射性礦石的開采或選冶設施、放射性物質加工設施、核設施和放射性廢物管理設施；c）審管部門規定的其他源。 天然源 天然存在的輻射源，包括宇

26、宙照射和地球上的輻射源。 放射源是指用放射性物質制成的能產生輻射照射的物質或實體，放射源按其密封狀況可分為密封源和非密封源。 密封源是密封在包殼或緊密覆蓋層里的放射性物質，工農業生產中應用的料位計、探傷機等使用的都是密封源，如鈷-60、銫-137、銥-192等。 非密封源是指沒有包殼的放射性物質，醫院里使用的放射性示蹤劑屬于非密封源，如碘-131、碘-125等。2、放射源的危害、放射源的危害 放射源發射出來的射線具有一定的能量，它可以破壞細胞組織，從而對人體造成傷害。當人受到大量射線照射時，可能會產生諸如頭昏乏力、食欲減退、惡心、嘔吐等癥狀，嚴重時會導致機體損傷，甚至可能導致死亡，但當人只受到

27、少量射線照射(例如來自天然本底輻射的照射)時，一般不會有不適癥狀發生，也不會傷害身體。 2、 放射源的危害放射源的危害 放射源發射出來的射線具有一定的能量，它可以破壞細胞組織，從而對人體造成傷害。當人受到大量射線照射時，可能會產生諸如頭昏乏力、食欲減退、惡心、嘔吐等癥狀，嚴重時會導致機體損傷，甚至可能導致死亡，但當人只受到少量射線照射(例如來自天然本底輻射的照射)時，一般不會有不適癥狀發生，也不會傷害身體。 3、放射源的分類、放射源的分類國家環境保護總局公告國家環境保護總局公告國家環境保護總局公告國家環境保護總局公告 20052005年年 第第6262號號關于發布放射源分類辦法的公告關于發布放

28、射源分類辦法的公告根據放射性同位素與射線裝置安全和防護條例（國務院令第449號）關于放射源實行分類管理的規定，我局組織制定了放射源分類辦法，現予發布。附件：放射源分類辦法 二五年十二月二十三日 w附件：附件： w放射源分類辦法放射源分類辦法 w根據國務院第449號令放射性同位素與射線裝置安全和防護條例規定，制定本放射源分類辦法。 w一、放射源分類原則 w參照國際原子能機構的有關規定，按照放射源對人體健康和環境的潛在危害程度，從高到低將放射源分為、類，V類源的下限活度值為該種核素的豁免活度。 w（一）類放射源為極高危險源。沒有防護情況下，接觸這類源幾分鐘到1小時就可致人死亡; w（二）類放射源為

29、高危險源。沒有防護情況下，接觸這類源幾小時至幾天可致人死亡; ww（三）類放射源為危險源。沒有防護情況下，接觸這類源幾小時就可對人造成永久性損傷，接觸幾天至幾周也可致人死亡; w（四）類放射源為低危險源。基本不會對人造成永久性損傷，但對長時間、近距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復的臨時性損傷; w（五）類放射源為極低危險源。不會對人造成永久性損傷。 4、放射源的防護、放射源的防護 放射源發射的射線有：阿爾法射線(射線)、貝塔射線(射線)、伽瑪射線(射線)、中子射線(n射線)等，它們看不見，摸不著，必須使用專門的儀器才能探測得到，不同的射線在物體中穿透能力也各有不同。一張厚紙可擋住阿爾法射線；

30、有機玻璃、鋁等材料可有效阻擋貝塔射線；伽瑪射線穿透能力較強，可以用混凝土、鉛等阻擋；中子射線需用石蠟等輕質材料來阻擋。 防止或減少放射源發出的射線對人體的傷害，主要有以下三種防護手段： (一)距離防護：距離放射源越遠，接觸的射線就越少，受到的傷害也越小。 (二)屏蔽防護：選取適當的屏蔽材料(如混凝土、鐵或鉛等)做成屏蔽體遮擋放射源發出的射線。 (三)時間防護：盡可能減少與放射源的接觸時間。在實際工作中，通常將上述三種防護手段組合應用。 5、放射源包裝容器、放射源包裝容器 放射源一般都裝在特殊設計的專用容器內，以防止對人體造成傷害。放射源包裝容器種類很多，大多為球形和圓柱形，一般用鉛、鑄鐵、鋼、

31、塑料、石蠟等材料制成。 6、放射源警示標志、放射源警示標志 國家標準規定，所有放射性工作場所及放射源的包裝容器上都必須有警示標志。 7、放射源的應用、放射源的應用 放射源品種很多，應用廣泛，不僅在核設施，而且在科研院校、醫療機構、地質和煤田勘探與開采、石油開采與煉油、公路與橋梁建設、機械制造與安裝、建材(尤其是水泥廠)、紡織、卷煙、造船、電力、制藥、育種、造紙、冶金、儀表和鐘表制造、電影制片、木材、塑料、面粉、飼料加工、電纜、熒光燈生產等各行各業都得到應用。 在醫學方面放射源廣泛用于醫學診斷、治療和消毒滅菌。在農業方面用于輻照育種，可以改良品質，增加產量，還可用于滅菌保鮮等。在工業方面可用于石油、煤炭等資源勘探，礦石成份分析，工業探傷、無損檢測、材料改性和料位、密度、厚度測量等、放射源還可用于人造衛星供電，火災煙霧報警，污水治理等。 8、發現放射源或疑似放射源物體時，應當如何處理、發現放射源或疑似放射源物體時，應當如何處理? 放射源發射出的射線看不見、聞不到、摸不著。識別放射源，除了根據標簽、標識和包裝以外，一定要由有經驗的專業人員采用專用的儀器來確認。 當發現無人管理的標有電離輻射標志物體，