1、輻射安全與防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)第1頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三目錄一、輻射防護(hù)簡(jiǎn)介 1. 輻射防護(hù)的含義 （1）什么是輻射 （2）輻射的分類(lèi) 2. 輻射防護(hù)簡(jiǎn)史 3. 輻射防護(hù)的基本任務(wù)和 目的 4. 輻射防護(hù)的知識(shí)體系二、輻射物理基礎(chǔ) 1. 放射性現(xiàn)象 （1）原子結(jié)構(gòu) （2）核素的表敘 （3）同位素和核素 （4）術(shù)語(yǔ) 2. 放射性衰變及機(jī)理 （1）衰變 （2）衰變 （3）衰變 3. 放射性衰變規(guī)律 （1）放射性衰變的規(guī)律 （2）放射性活度的衰減規(guī)律 （3）半衰期T1/2 （4）放射性活度及其單位 4. 射線(xiàn)與物質(zhì)相互作用 （1）帶電粒子與物質(zhì)的相互 作用 （2）X、射線(xiàn)

2、與物質(zhì)的相 互作用 （3）中子與物質(zhì)的相互作用 5. 幾種不同射線(xiàn)在穿過(guò)物質(zhì) 過(guò)程中穿透力的比較 6. 輻射防護(hù)的基本原則和內(nèi)、外照射的防護(hù)措施 （1）外照射防護(hù)的一般方法 （2）內(nèi)照射防護(hù)的一般方法第2頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三目錄三、輻射來(lái)源及其影響四、輻射的健康效應(yīng) 1.概述 2.電離輻射的健康效應(yīng) （1）隨機(jī)性效應(yīng) （2）確定性效應(yīng) （3）胚胎和胎兒的輻射效應(yīng) （4）非癌癥疾病 3.影響輻射生物學(xué)作用的因素 （1）物理因素 （2）生物因素五、輻射防護(hù)的量 1.電離輻射基本量及其單位 （1）放射計(jì)量學(xué)量 （2）相互作用系數(shù)與相關(guān)量 （3）劑量學(xué)量 （4）放

3、射性活度 （5）衰變綱圖 2.常用輻射劑量學(xué)的（1）吸收劑量（2）比釋動(dòng)能 （3）照射量 （4）吸收劑量、比釋動(dòng)能和照 射量的區(qū)別3.常用輻射防護(hù)的量（1）與個(gè)體相關(guān)的輻射量 A.當(dāng)量劑量 B.有效劑量 C.待積當(dāng)量劑量與待積有 效劑量（2）與群體相關(guān)的輻射量 A.集體當(dāng)量劑量 B.集體有效劑量（3）用于環(huán)境和個(gè)人監(jiān)測(cè)的 ICRU量 A.周?chē)鷦┝慨?dāng)量 H*(d) B.定向劑量當(dāng)量 H(d,) C.個(gè)人劑量當(dāng)量 Hp(d)第3頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三（1）什么是輻射？輻射是指以電磁波或高速粒子的形式向周?chē)臻g或物質(zhì)發(fā)射并在其中傳播的能量的統(tǒng)稱(chēng)。（熱輻射、核輻射等

4、）（2）輻射的分類(lèi)1. 輻射防護(hù)的含義一、輻射防護(hù)簡(jiǎn)介非電離輻射：能量小于12.4eV，如紫外線(xiàn)、 可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和射頻輻射電離輻射：能量大于12.4eV，如X射線(xiàn)、 射線(xiàn)、中子、射線(xiàn)、射線(xiàn)等電離輻射粒子的能量在12.4eV以上（相應(yīng)于電磁輻射頻率在3000THz以上），這個(gè)能量下限是使空氣等典型材料發(fā)生電離所需的最低能量。 移動(dòng)電話(huà) 800-1800 MHz 0.01 eV 。第4頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 與物質(zhì)相互作用，能產(chǎn)生直接電離粒子的中性粒子，如中子、光子等，稱(chēng)為間接電離粒子。由間接電離粒子組成的輻射稱(chēng)為間接電離輻射。直接電離輻射 directly

5、ionizing radiation 具有足夠動(dòng)能的、碰撞時(shí)能引起電離的帶電粒子，如電子、質(zhì)子、粒子、重離子等，稱(chēng)為直接電離粒子。由直接電離粒子組成的輻射稱(chēng)為直接電離輻射。間接電離輻射indirectly ionizing radiation直接電離輻射與間接電離輻射 第5頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三輻射組成質(zhì)量電荷速度2 protons + 2 neutronsRelatively HeavyDouble PositiveSlowelectronRelativelyLightSingle Negative 3 x 108 m/snneutronMiddle we

6、ightnonvariousPprotonMiddle weightpositivevarious High Energy Electromagnetic Photonsnonnon3 x 108 m/sXSame as Gamma-Raysnonnon3 x 108 m/s常見(jiàn)的電離輻射第6頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三電離輻射電磁輻射X射線(xiàn)射線(xiàn)粒子粒子質(zhì)子中子帶電粒子不帶電粒子粒子輻射電離輻射的分類(lèi)第7頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三第8頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三倫琴（Conrad Roentgen 18

7、45-1923）Frau Roentgens Hand世界上第一張X射線(xiàn)照片Nobel Prize in 19011895, 倫琴（ Roentgen ）發(fā)現(xiàn) X 射線(xiàn)2.輻射防護(hù)簡(jiǎn)史第9頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三1896,貝克勒爾（Becquerel）發(fā)現(xiàn)鈾（Uranium）發(fā)現(xiàn)了天然放射性，人類(lèi)歷史上第一次在實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)到放射性現(xiàn)象。Nobel Prize in 19031897, 湯姆生(Thomson)發(fā)現(xiàn)電子打破了原子不可分的觀念。第10頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三1898, 居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙（ Polonium） 和鐳（ R

8、adium） 同位素的工業(yè)應(yīng)用Nobel Prize in 1903 and 19111898, 盧瑟福（Rutherford）在“貝可勒爾射線(xiàn)”中發(fā)現(xiàn)了、粒子,后來(lái)證實(shí)了射線(xiàn)是氦原子核，射線(xiàn)是電子。 1908年獲諾貝爾獎(jiǎng)。第11頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三1932, 查德威克（Chadwick發(fā)現(xiàn)中子1935年獲諾貝爾獎(jiǎng)。1900,法國(guó)化學(xué)家維拉爾德在鐳源的射線(xiàn)中發(fā)現(xiàn) 射線(xiàn)第12頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象包括： 職業(yè)性受照射群體的流行病學(xué)調(diào)查；（1）放射事故受害者調(diào)查；（2）出生前受X射線(xiàn)診斷照射的流行病 學(xué)調(diào)查；

9、（3）高輻射本底地區(qū)居住者的流行病學(xué) 調(diào)查；（4）原子彈、氫彈、切爾諾貝利事故受 害者跟蹤調(diào)查。 對(duì)輻射損傷的調(diào)查第13頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三迄今為止的流行病學(xué)的調(diào)查資料證明：在低劑量下，唯一潛在的輻射危害是致癌。遺傳危害未見(jiàn)增加。低于職業(yè)性劑量限值的輻射水平的長(zhǎng)期慢性照射，是否會(huì)增加惡性腫瘤尚不明確。出生前診斷性X射線(xiàn)的照射量，是否能增加出生后的小兒癌癥的發(fā)病率，尚有爭(zhēng)議。高本底地區(qū)居民流行病學(xué)的調(diào)查，均末證實(shí)遺傳危害的增加或惡性腫瘤較對(duì)照群體有過(guò)多的發(fā)生。 調(diào)查結(jié)論第14頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 從百余年來(lái)輻射對(duì)人類(lèi)損傷

10、簡(jiǎn)史的回顧中可以看出，造成人類(lèi)損傷和死亡的輻射事故幾乎都是由于錯(cuò)誤的應(yīng)用以及缺少專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技術(shù)造成的。所以，系統(tǒng)學(xué)習(xí)輻射防護(hù)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)是非常必要的。歷史告訴我們第15頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 從百余年來(lái)輻射對(duì)人類(lèi)損傷簡(jiǎn)史的回顧中可以看出，造成人類(lèi)損傷和死亡的輻射事故幾乎都是由于錯(cuò)誤的應(yīng)用而造成的。所以，系統(tǒng)學(xué)習(xí)輻射防護(hù)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)是非常必要的。 核科學(xué)研究和核能為造福人類(lèi)的實(shí)踐則留下安全的記錄。這是因?yàn)槿藗冋J(rèn)識(shí)核能的初期就意識(shí)到了它的損傷作用。其后投入了大量人力和物力，建立了較為完善的輻射防護(hù)體系和醫(yī)學(xué)監(jiān)督制度。第16頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18

11、點(diǎn)7分，星期三“事實(shí)上，在人類(lèi)身體里就可以找到天然放射性核素。我們的身體平均每分鐘要經(jīng)歷幾十萬(wàn)次的核衰變。”諾貝爾獎(jiǎng)獲得者西博格人與原子其實(shí)輻射也沒(méi)那么可怕！第17頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三輻射防護(hù)的主要目的是在不對(duì)伴隨輻射照射的有益實(shí)踐造成過(guò)度限制的情況下為人類(lèi)和環(huán)境提供合適的保護(hù)。具體來(lái)講，就是要防止有害的確定性效應(yīng)，并限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率，使之降低到可合理達(dá)到的程度。基本任務(wù)是既要保護(hù)環(huán)境，保障從事輻射工作人員和公眾成員，以及他們的后代的安全和健康，又要允許進(jìn)行那些可能產(chǎn)生輻射照射的必要活動(dòng)；提高輻射防護(hù)措施的效益，以促進(jìn)核科學(xué)技術(shù)、核能和其它輻射應(yīng)用事

12、業(yè)的發(fā)展。 3.輻射防護(hù)的基本任務(wù)和目的第18頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三4.輻射防護(hù)的知識(shí)體系第19頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 （1）原子結(jié)構(gòu)+原子模型1.放射性現(xiàn)象二、輻射物理基礎(chǔ)核子 中子 質(zhì)子 電子 +第20頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三原子核的組成原子核由質(zhì)子和中子組成，中子和質(zhì)子 統(tǒng)稱(chēng)為核子（nucleon）。中子不帶電。質(zhì)子帶正電，電量為e，與電子電量相 同，符號(hào)相反。質(zhì)子和中子的質(zhì)量相差不大，中子質(zhì)量 略大一些。第21頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三原子核的表示符

13、號(hào)：AZXN X為元素符號(hào)，A=N +Z 為核子數(shù)，N為中子數(shù)，Z為質(zhì)子數(shù)，即原子序數(shù)。 ZP APN原子質(zhì)量數(shù)（A）質(zhì)子數(shù)（P）中子數(shù)（N）核素符號(hào)X與質(zhì)子數(shù)Z具有唯一、確定的關(guān)系，當(dāng)元素X確定時(shí)，這個(gè)X就是Z，所以就將簡(jiǎn)化成（2）核素的表敘（1-1-2）第22頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三同位素實(shí)際上就是Z相同而A不同的各核素的總稱(chēng)。同位素是指元素周期表中處于同一個(gè)位置，它們具有相同的化學(xué)性質(zhì)。例如 （氕）、 （氘）、 （氚）。它們都在第一號(hào)位置，所以記作1H，由于質(zhì)量數(shù)不同，在左上角表示，氕原子核內(nèi)僅有一個(gè)質(zhì)子即氫 氘原子核內(nèi)有一個(gè)質(zhì)子一個(gè)中子 氚原子核內(nèi)有一

14、個(gè)質(zhì)子二個(gè)中子（3）同位素和核素簡(jiǎn)寫(xiě)成1H、2H、3H。第23頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 核素（nuclide）具有一定數(shù)目的中子和質(zhì)子以及特定能態(tài)的一 種原子核或原子稱(chēng)為核素。中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)和能態(tài)只要有一個(gè)不同，就是 不同的核素。 A同，Z、N不同。同量異位素。 N同，A、Z不同。同中子異核素。 Z同，A、N不同。同位素。 A、Z、N同，能態(tài)不同。同質(zhì)異能素。（4）術(shù)語(yǔ)第24頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 什么是放射性？1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾（）首次發(fā)現(xiàn)放射性現(xiàn)象。當(dāng)原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子數(shù)失去一定比例時(shí)，就處于不穩(wěn)定狀態(tài)，

15、核素可以自發(fā)地發(fā)生核衰變，變成一種新的核素，同時(shí)放出一條或多條射線(xiàn)，這種特性稱(chēng)為放射性 (radioactivity)。這種轉(zhuǎn)變過(guò)程稱(chēng)為放射性衰變。 2.放射性衰變及機(jī)理 放射性現(xiàn)象是由原子核的變化引起的，與 核外電子狀態(tài)的改變關(guān)系很小。第25頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三電場(chǎng)對(duì)鐳射線(xiàn)的分解第26頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三（1）衰變 原子核自發(fā)地放出粒子而變?yōu)榱硪环N 原子核的過(guò)程稱(chēng)為衰變。原子序數(shù)Z減2、質(zhì)量數(shù)A減4。式中，X代表衰變前的母核； Y代表衰變后的子核； Q表示衰變能。超鈾元素會(huì)發(fā)生衰變。例如234U、235U、238U、

16、238Pu、239Pu、241Am等。第27頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三+從母核中射出的4He原子核 粒子得到大部分衰變能238U 234Th + 4He 放射性母核 衰變 238U 234Th第28頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 衰變 241Am 237Np第29頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三衰變就是放射性核素發(fā)射出粒子的衰變。而常見(jiàn)的衰變是衰變，即發(fā)射負(fù)電子（e）的衰變。負(fù)電子帶有1個(gè)單位的負(fù)電荷，其質(zhì)量可以忽略不計(jì)（為1/1840個(gè)原子質(zhì)量單位）。因此，原子核在進(jìn)行衰變之后，它的質(zhì)量數(shù)（A）保持不變，原

17、子序數(shù)（Z）增加1。表示衰變的式子即為：（2）衰變?cè)雍藘?nèi)質(zhì)子相對(duì)缺少時(shí)，一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì) 子，同時(shí)從核內(nèi)釋放出的電子的過(guò)程。3H、90Sr等都是會(huì)放出射線(xiàn)的放射性核素。第30頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三+發(fā)生原因母核中子或質(zhì)子過(guò)多質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子，并且?guī)ё咭粋€(gè)單位的正電荷中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子，并且?guī)ё咭粋€(gè)單位的負(fù)電荷+反中微子中微子三種子體分享裂變能因此電子具有連續(xù)能量衰變第31頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 衰變14C 14N第32頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 衰變 3H 3He第33頁(yè)，共165頁(yè)，202

18、2年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三正衰變11C 11B第34頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三衰變時(shí)由原子核內(nèi)發(fā)地出粒子，粒子的 質(zhì)量與電子的質(zhì)量相同，但帶有一個(gè)單位的還正電 荷。可以把衰變看作原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變成 一個(gè)中子時(shí)發(fā)射出粒子和中微子的過(guò)程，即衰變發(fā)生衰變時(shí)，母核和子核的質(zhì)量數(shù)相同，但子核的原子序數(shù)小一個(gè)單位：原子核內(nèi)中子相對(duì)缺少時(shí)，一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)中 子，同時(shí)從核內(nèi)釋放出的正電子(positron)的過(guò)程。第35頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 軌道電子俘獲（EC）為原子核俘獲一個(gè)核外電子的過(guò)程，其結(jié)果是核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)

19、中子和一個(gè)中微子，簡(jiǎn)稱(chēng)EC衰變(orbital electron capture) ： Pe n 軌道電子俘獲的過(guò)程可表示為：軌道電子俘獲過(guò)程釋放的能量 其中i為電子的軌道結(jié)合能。有些放射性核素能滿(mǎn)足產(chǎn)生衰變條件，同時(shí)也可滿(mǎn)足衰變和電子俘獲條件，所以它們可以發(fā)生、衰變和軌道電子俘獲三種過(guò)程。軌道電子俘獲第36頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 質(zhì)子變成中子X(jué)射線(xiàn)電子俘獲電子 第37頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三電子俘獲7Be 7Li會(huì)產(chǎn)生特征X射線(xiàn)或俄歇電子第38頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 有些核素在進(jìn)行、-、

20、+、或EC衰變時(shí)，處于激發(fā)態(tài)的子核在向基態(tài)躍遷時(shí)， 多余的能量以光子即射線(xiàn)的形式發(fā)射出來(lái)，即為衰變。（3）衰變第39頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三+光子 衰變99mTc 99Tc+(E 0 .140MeV)T1/ 2 =6h第40頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三1、光子是從原子核中發(fā)射的；2、常常伴隨在 、 衰變 之后；3、單能；4、 射線(xiàn)的能量與原子核相 關(guān)。 射線(xiàn)特點(diǎn)第41頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 衰變3He 3He第42頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三有時(shí)原子核發(fā)生躍遷時(shí)不發(fā)

21、射光子，而是把多余的能量交給核外繞行的電子（主要是K層電子），使它脫離原子核的束縛而放射出來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)轉(zhuǎn)換（internal conversion ），電子的能量是固定的，近似于光子的能量。內(nèi)轉(zhuǎn)換電子發(fā)射后，原子的某一軌道上留下一個(gè)空穴，這個(gè)空穴通常由外層軌道電子躍遷填充，由于不同軌道上電子結(jié)合能不同，電子躍遷過(guò)程中發(fā)射特征X射線(xiàn)。由于內(nèi)轉(zhuǎn)換電子的與結(jié)合能是唯一的，且同時(shí)發(fā)射特征X射線(xiàn)，故不會(huì)與衰變產(chǎn)生的電子相混淆。衰變內(nèi)轉(zhuǎn)換第43頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三3.放射性衰變規(guī)律第44頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 實(shí)驗(yàn)結(jié)果N0為t

22、=0時(shí)刻氡的原子核數(shù)，N 為t時(shí)刻的氡原子核數(shù)。第45頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三衰變規(guī)律：以一定的規(guī)律衰減，放射性衰變是由原子核內(nèi)部運(yùn)動(dòng)規(guī)律所決定的，與物理和化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)，與外界溫度、壓力、機(jī)械運(yùn)動(dòng)等無(wú)關(guān)；統(tǒng)計(jì)規(guī)律：對(duì)一個(gè)特定的放射性核素，衰變的精確時(shí)間是無(wú)法預(yù)測(cè)的；但對(duì)足夠多的放射性核素的集合，服從量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律；滿(mǎn)足質(zhì)量-能量轉(zhuǎn)換關(guān)系滿(mǎn)足能量守恒、動(dòng)量守恒。（1）放射性衰變的規(guī)律第46頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三放射性衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 由于微觀世界的統(tǒng)計(jì)性，不能預(yù)測(cè)某一原子核的衰變時(shí)刻，但可以統(tǒng)計(jì)得到放射源中總的放射性原子核數(shù)

23、目的減少規(guī)律；具體到每個(gè)放射性原子核的衰變來(lái)說(shuō)，就是服從一定規(guī)律進(jìn)行衰變的一個(gè)隨機(jī)事件，可以用衰變概率表示。第47頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三單一放射性的負(fù)指數(shù)衰減規(guī)律222Rn的衰變曲線(xiàn) 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，放射性核素 放出一個(gè)粒子，變成 ，而 的數(shù)目每4天減少一半。第48頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三（2）放射性活度的衰減規(guī)律 放射性核素的核衰變服從負(fù)指數(shù)規(guī)律。任何放射性核素，不管放射任何射線(xiàn)，也不管放射性衰變的快慢，都服從負(fù)指數(shù)規(guī)律，這是一個(gè)普遍規(guī)律。 A=Aoe- t 式中：Ao在t時(shí)，即原始的放射性核素 的活度，Bq ； A在t時(shí)刻，該

24、放射性核素經(jīng)核衰變 后剩余的活度，q； 放射性核素的衰變常數(shù)，1/s ； t經(jīng)過(guò)的時(shí)間，s。1Bq=1s-1規(guī)定 即每秒衰變1次為1貝可。 放射性活度的國(guó)際單位（SI）是s-1，稱(chēng)為貝可勒爾,簡(jiǎn)稱(chēng)貝可,用符號(hào)Bq表示。第49頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三放射性活度隨時(shí)間的變化第50頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三51半衰期T1/2：原子核數(shù)目減少一半的時(shí)間衰變特性第51頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三放射性活度是衰變數(shù)，不是發(fā)出的射線(xiàn)數(shù)；（137Cs：、）歷史上曾使用過(guò)的單位： 居里（Ci）；1Ci相當(dāng)于 1g鐳的

25、放射性活度幾點(diǎn)注意放射性核素的放射性活度，過(guò)去也稱(chēng)放射性強(qiáng)度。它是表征放射性核素特征的物理量之一。第52頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 （3）半衰期T1/2 半衰期：放射性核數(shù)衰變一半所需的時(shí)間，記為T(mén)1/2 。即：量綱為：t,如s，h，d，a第53頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 放射性活度 (Activity)即：定義：則：活度定義：一個(gè)放射源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的原子核數(shù)。以A表示，表征放射源的強(qiáng)弱。（4）放射性活度及其單位第54頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三現(xiàn)今對(duì)大量的放射性原子核進(jìn)行各種測(cè)量，已積累了大

26、量的資料。為了便于使用和查閱，已匯編成“衰變綱圖”。在實(shí)際工作中，可以根據(jù)衰變綱圖提供的資料，選取有用的數(shù)據(jù)。下面二張衰變圖分別為60Co與137Cs的衰變綱圖。箭頭向右表示Z增加（箭頭向左表示原子序數(shù)Z減少）。箭頭線(xiàn)上標(biāo)示了放射粒子的類(lèi)型及其動(dòng)能或者動(dòng)能最大值。圖中百分?jǐn)?shù)代表該種衰變所占的比例（又叫分支比）。粗實(shí)線(xiàn)的態(tài)代表原子核基態(tài)。所示年月即為T(mén)1/2數(shù)值。（5）衰變綱圖第55頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三60Co及137Cs的衰變綱圖第56頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 帶電粒子的種類(lèi)和物理性質(zhì) 帶電粒子與物質(zhì)相互作用的主要 過(guò)程（

27、1）帶電粒子與物質(zhì)的相互作用4.射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用第57頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三（1）帶電粒子與物質(zhì)的相互作用帶電粒子電子：核外電子射線(xiàn)：原子核發(fā)出的高速電子質(zhì)子粒子帶電粒子種類(lèi)： 帶電粒子的種類(lèi)和物理性質(zhì) 電離輻射作用于物質(zhì)，所引起的某些物理、化學(xué)變化，或作用于生物體時(shí)所產(chǎn)生的某些生物效應(yīng)，幾乎都是通過(guò)帶電粒子把能量傳遞給物質(zhì)所引起的。4.射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用第58頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三主要過(guò)程電離和激發(fā) 核反應(yīng)化學(xué)變化帶電粒子與物質(zhì)相互作用的主要過(guò)程韌致輻射帶電粒子與物質(zhì)相互作用的過(guò)程是復(fù)雜的，主要過(guò)程有電離和激發(fā)，彈

28、性散射和韌致輻射。其他過(guò)程有湮沒(méi)輻射、契倫可夫輻射、核反應(yīng)以及引起物質(zhì)化學(xué)變化。第59頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 帶電粒子主要通過(guò)電離和激發(fā)過(guò)程損失能量，其次是通過(guò)韌致輻射。這兩種過(guò)程構(gòu)成了帶電粒子在碰撞過(guò)程中的能量損失。 當(dāng)具有一定動(dòng)能的帶電粒子與原子軌道電子發(fā)生庫(kù)倫作用時(shí)，把本身的部分能量傳遞給軌道電子。如果軌道電子蕕得的動(dòng)能足以克服原子核的束縛，逃出原子殼層而成為自由電子，此過(guò)程稱(chēng)為電離。電離后的原子帶正電荷，它與逃出的自由電子合稱(chēng)為離子對(duì)。如果軌道電子獲得的能量不足以擺脫原子核的束縛，而是從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，使原子處于激發(fā)態(tài)，此過(guò)程稱(chēng)為激發(fā)。處于激發(fā)態(tài)

29、的原子是不穩(wěn)定的，它將通過(guò)躍遷到高能級(jí)的電子自發(fā)地躍遷到低能級(jí)而回到基態(tài)。多余的能量可以以X射線(xiàn)的形式放出。此種X射線(xiàn)的能量是不連續(xù)的，它等于電子躍遷的兩能級(jí)之差，稱(chēng)之為標(biāo)識(shí)X射線(xiàn)或特征X射線(xiàn)。電離和激發(fā) 第60頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三帶電粒子軌道電子庫(kù)侖相互作用電離激發(fā)電離和激發(fā) 第61頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三線(xiàn)碰撞阻止本領(lǐng) ：帶電粒子在介質(zhì)中每單位路徑長(zhǎng)度上電離損失的平均能量。 質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng) ：線(xiàn)碰撞阻止本領(lǐng)除以密度，消除密度的影響。碰撞阻止本領(lǐng) 帶電粒子在電離和激發(fā)過(guò)程中的能量損失，是通過(guò)帶電粒子和軌道電子的庫(kù)倫碰撞

30、產(chǎn)生的，這稱(chēng)為碰撞過(guò)程的能量損失或電離損失。第62頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子從原子核附近掠過(guò)時(shí)，它會(huì)受到原子核庫(kù)侖場(chǎng)的作用而產(chǎn)生加速度。在庫(kù)侖場(chǎng)中受到減速或加速的帶電粒子，其部分或全部動(dòng)能，將轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)譜的電磁輻射，這就是韌致輻射，這種形式的能量損失，稱(chēng)為輻射損失。 韌致輻射 韌致輻射和輻射阻止本領(lǐng) 第63頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三韌致輻射第64頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三輻射損失 Z z2/m2其中：Z 物質(zhì)的原子序數(shù)； z 帶電粒子的電荷數(shù)； m 帶電粒子的質(zhì)量。在同一物質(zhì)中

31、，粒子能量的輻射損失比能量相同的電子約小107倍。因此，重帶電粒子的輻射損失可忽略不計(jì)，主要考慮電子的輻射損失。輻射損失與 成正比，表明物質(zhì)的原子序數(shù)越大、帶電粒子的電荷數(shù)越多，輻射損失越大。它與帶電粒子的質(zhì)量 成反比，表明帶電粒子的質(zhì)量越大，輻射損失越小。 在防護(hù)射線(xiàn)時(shí)，為減少韌致輻射的產(chǎn)生，必須內(nèi)層用低Z材料來(lái)防護(hù)射線(xiàn)，然后在外層再用高Z材料來(lái)防護(hù)韌致輻射。第65頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三E10MeV，主要是電離損失和輻射損失：重帶電粒子，輻射損失可以忽略。 帶電粒子在物質(zhì)中的一切能量損失，用總質(zhì)量阻止本領(lǐng)來(lái)表示。總質(zhì)量阻止本領(lǐng)S/定義為帶電粒子在密度為的介

32、質(zhì)中，穿過(guò)路程dl時(shí)，所損失的一切能量dE除以dl而得的商。總質(zhì)量阻止本領(lǐng)第66頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三X、射線(xiàn)與物質(zhì)相互作用的主要類(lèi)型 D. 瑞利（相干）散射 E. 光核相互作用 在這些相互作用中，前三個(gè)是最重要的，因?yàn)檫@些相互作用會(huì)將能量轉(zhuǎn)移給電子，然后，電子沿其徑跡在許多次庫(kù)侖力（通常是很小的）相互作用中將該能量給予物質(zhì)。 概述在x和射線(xiàn)與物質(zhì)相互作用的各種類(lèi)型中，有五種相互作用類(lèi)型是在放射物理中所必須考慮的：A. 光電效應(yīng)B. 康普頓效應(yīng)C. 電子對(duì)效應(yīng)（2）X、射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用第67頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 X、

33、射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用 的主要過(guò)程A.光電效應(yīng)光電子動(dòng)能：EehBi（ iK，L，M） 能量為 h的光子通過(guò)物質(zhì)時(shí)，與原子內(nèi)殼層的一個(gè)軌道電子相互作用，把全部能量傳遞給這個(gè)電子，獲得能量的電子擺脫原子核的束縛成為自由電子（常稱(chēng)光電子），這種效應(yīng)稱(chēng)光電效應(yīng)。第68頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 在光電吸收過(guò)程中，入射光子在與吸收物質(zhì)原子的相互作用中完全消失，代以一個(gè)有相當(dāng)能量的光電子從原子某一束縛殼之層發(fā)射出來(lái)。 光子是與原子整體相互作用，而不是與自由電子發(fā)生相互作用。 原子吸收了光子的全部能量，其中一部分消耗于光電子脫離原子束縛所需的電離能，另一部分就作為光電子的動(dòng)能

34、。因此，光電子的動(dòng)能就是入射光子能量與該束縛電子所處電子殼層的結(jié)合能之差。對(duì)于能量足夠高的入射光子，光電子最可能來(lái)自原子中結(jié)合得最緊的K殼層。第 I 階段第69頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三第 II 階段激發(fā)態(tài)退激特征X射線(xiàn)俄歇電子 發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，從內(nèi)殼層上打出電子，在此殼層上就留下空位，并使原子處于激發(fā)狀態(tài)。這種激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的。它的退激過(guò)程有兩種：一種是外層電子向內(nèi)層躍遷以填補(bǔ)空位，使原子恢復(fù)到較低的能量狀態(tài)并發(fā)射特征X射線(xiàn)。兩個(gè)殼層的結(jié)合能之差就等于躍遷時(shí)釋放出來(lái)的能量，這將以特征X射線(xiàn)的形式出現(xiàn)。原子的另一種退激過(guò)程是將其激發(fā)能直接傳給外殼層的電子，使它從

35、原子中發(fā)射出來(lái)，稱(chēng)作俄歇電子。第70頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三光電效應(yīng)特征X射線(xiàn)和俄歇電子的發(fā)射示意圖特征X射線(xiàn)和俄歇電子第71頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 B. 康普頓效應(yīng)第72頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三第73頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 當(dāng)具有能量為 的光子與原子內(nèi)一個(gè)軌道電子相互作用時(shí)，光子交給軌道電子部分能量后，其頻率發(fā)生改變并與入射方向成角散射（康普頓散射光子），獲得足夠能量的軌道電子與光子入射方向成角方向射出（康普頓反沖電子），此種效應(yīng)稱(chēng)康普頓效應(yīng)。角稱(chēng)散射角

36、；角稱(chēng)反沖角。第74頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 康普頓效應(yīng)與光電效應(yīng)不同，光電效應(yīng)中，入射光子被吸收了，能量全部轉(zhuǎn)移給光電子（以及俄歇電子或特征X射線(xiàn)）。康普頓效應(yīng)發(fā)生后仍存在散射光子，反沖電子只獲得入射光的一部分能量。光電效應(yīng)主要發(fā)生在束縛最緊的內(nèi)層電子上，而康普頓效則主要發(fā)生代束縛最松的對(duì)層電子上。光電效應(yīng)與康普頓效應(yīng)的差別第75頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三C.電子對(duì)效應(yīng)在原子的電子場(chǎng)：能量大于2.04MeV，發(fā)生幾率很小。 當(dāng)輻射光子的能量足夠高，在原子核場(chǎng)或原子的電子場(chǎng)中經(jīng)過(guò)時(shí)，在庫(kù)侖場(chǎng)作用下，一個(gè)光子轉(zhuǎn)化成一對(duì)正、負(fù)電子，

37、這種過(guò)程稱(chēng)作電子對(duì)效應(yīng)。能量大于1.02MeV，發(fā)生幾率大；原子核場(chǎng)：第76頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三中子能量的劃分A.熱中子 中子與周?chē)奈镔|(zhì)處于熱平衡時(shí)， 它們具有可與室溫下氣體分子相比擬的速度。 這時(shí)中子的最可幾速度大約是2.2105cms-1， 相應(yīng)的熱中子能量為0.025eV。B.慢中子 能量在0.5eV1keV之間。一般以 0.5eV作為熱中子與慢中子的分界線(xiàn)。C.中能中子 能量在1keV10keV之間。D.快中子 能量在10keV10MeV之間。E.高能中子 能量在10MeV以上。（3）中子與物質(zhì)的相互作用第77頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20

38、日，18點(diǎn)7分，星期三 中子不帶電，幾乎不能和原子的電子相互作用，而只能和原子核相互作用。 中子與原子核相互作用分為兩大類(lèi)： 一類(lèi)是散射，包括彈性散射和非彈性散射。這是快中子與物質(zhì)相互作用過(guò)程中能量損失的主要形式。快中子在輕介質(zhì)中主要通過(guò)彈性散射損失能量，在重介質(zhì)中主要通過(guò)非彈性散射損失能量。快中子減速成為能量較低的中子的過(guò)程稱(chēng)為中子的慢化。 另一類(lèi)是吸收，即中子被原子核吸收后，僅產(chǎn)生其他種類(lèi)的次級(jí)粒子，不再產(chǎn)生中子。中子一般只有被慢化后才能有效地被物質(zhì)所吸收。中子的散射與吸收第78頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三中子散射彈性散射 如：快中子與 輕介質(zhì)非彈性散射 如：

39、快中子與 重介質(zhì)， 吸收輻射俘獲，吸收：包括輻射俘獲、核裂變、（n，）和（n，p）反應(yīng)等。第79頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三粒子質(zhì)量大，電荷多，在物質(zhì)中的射程很短。穿透能力很弱，能量最大的粒子在空氣中的射程僅有幾個(gè)厘米，難以穿透人體外表的角質(zhì)層。因此，粒子幾乎不存在外照射危害問(wèn)題。粒子一旦進(jìn)入人體，短射程這一特點(diǎn)就顯得異乎尋常。此時(shí)，輻射源被人體組織所包圍，損傷幾乎集中在輻射源附近。若粒子沉積在體內(nèi)某一器官，其能量可被該器官全部吸收，因而器官受到嚴(yán)重的傷害。因此，粒子的內(nèi)照射危害必須重視。粒子的相對(duì)危害性5、幾種不同射線(xiàn)在穿過(guò)物質(zhì) 過(guò)程中穿透力的比較第80頁(yè)，共1

40、65頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三與粒子相比，粒子在空氣中的射程較大。能量較高的粒子能穿透人體皮膚進(jìn)入淺表組織，因此，粒子是具有較小外照射危害的輻射，可引起皮膚表層的損傷。在特定情況下，射線(xiàn)對(duì)皮膚和淺表組織的外照射不容忽視。粒子在組織中射程較大，在組織的某一小體積內(nèi)沉積的能量較粒子小，對(duì)小體積內(nèi)組織引起的損傷比粒子要小，但亦可引起明顯的生物效應(yīng)。粒子的相對(duì)危害性第81頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三射線(xiàn)在空氣和其他物質(zhì)中的射程較大，也就是說(shuō)其穿透力較強(qiáng)。即使處于離輻射源遠(yuǎn)處的組織，也會(huì)受到危害。當(dāng)人體處于射線(xiàn)輻射場(chǎng)中時(shí)，會(huì)使所有器官和組織受到照射，引起

41、嚴(yán)重?fù)p傷。就外照射而言，與、輻射相比，射線(xiàn)具有更大的危害性。由于射線(xiàn)在人體組織中的射程較大，甚至貫穿人體，因而在組織中某一小體積內(nèi)沉積的能量較小，對(duì)人體組織損傷也、較小。就內(nèi)照射而言，射線(xiàn)的危害較、輻射小得多。 射線(xiàn)的相對(duì)危害性第82頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三第83頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三中子不帶電，不論在空氣中還是在其他物質(zhì)中，它都具有很大的射程，與射線(xiàn)一樣，中子對(duì)人體的危害主要是外照射，但其對(duì)人體組織產(chǎn)生的損傷程度要比射線(xiàn)大。中子引起內(nèi)照射的機(jī)會(huì)極小，不論天然中子源，還是人工中子源，進(jìn)入人體的機(jī)會(huì)極小。對(duì)于核電廠常見(jiàn)的幾種輻

42、射，就其相對(duì)危害而言，和輻射的潛在危害主要來(lái)自其內(nèi)照射，而射線(xiàn)和中子輻射的潛在危害主要是外照射。中子的相對(duì)危害性第84頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三中子紙張鋁板鉛板水泥板水外照射主要是防和中子；內(nèi)照射主要是防。不同輻射在材料中的穿透能力圖給出了不同輻射在材料中的穿透能力。第85頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三第86頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三輻射防護(hù)關(guān)心的是：既要保護(hù)個(gè)人和他們的后代以及全體人類(lèi)，又要不過(guò)分限制那些可能產(chǎn)生輻射照射的必要活動(dòng)。所以輻射防護(hù)的目的在于防止有害的確定性效應(yīng)的發(fā)生，并將隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生

43、率降低到可合理達(dá)到的盡可能低的水平，從而在取得效益的同時(shí)保證人類(lèi)免受輻射之害。輻射對(duì)人體的照射方式有外照射和內(nèi)照射兩種，外照射是體外輻射源對(duì)人體造成的照射，而內(nèi)照射是指進(jìn)入人體內(nèi)部的放射性核素對(duì)人體造成的照射。前者主要由X射線(xiàn)、射線(xiàn)、中子束、高能帶電粒子和射線(xiàn)引起的。后者主要是通過(guò)吸入、食入、完好皮膚或帶傷皮膚吸收放射性核素造成的。對(duì)于兩種照射方式，有兩種不同的防護(hù)方法。外照射和內(nèi)照射的防護(hù)原則6、輻射防護(hù)的基本原則和 內(nèi)、外照射的防護(hù)措施 第87頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三內(nèi)外照射的特點(diǎn) 基本原則：盡量減少或避免射線(xiàn)從外部對(duì)人體的照射，使之所受照射不超過(guò)國(guó)家規(guī)定

44、的劑量限值。照射方式輻射源類(lèi)型危害方式常見(jiàn)致電離粒子照射特點(diǎn)內(nèi)照射多見(jiàn)開(kāi)放源電離、化學(xué)毒性、持續(xù)外照射多見(jiàn)封閉源電離高能、質(zhì)子、X、n間斷 外照射防護(hù)的基本原則（1）外照射防護(hù)的一般方法第88頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三外照射防護(hù)的基本（一般）方法外照射防護(hù)三要素： 時(shí)間 距離 屏蔽第89頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三A.時(shí)間防護(hù)(Time) 累積劑量與受照時(shí)間成正比 措施：充分準(zhǔn)備，減少受照時(shí)間第90頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三B.距離防護(hù)(Distance) 劑量率與距離的平方成反比（點(diǎn)源） 措施：遠(yuǎn)距

45、離操作； 任何源不能直接用手操作； 注意射線(xiàn)防護(hù)。第91頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 C.屏蔽防護(hù)(Shielding)措施：設(shè)置屏蔽體 屏蔽材料和厚度的選擇： 輻射源的類(lèi)型、射線(xiàn)能量、活度第92頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三首先，外照射防護(hù)的三個(gè)基本方法：縮短在輻射場(chǎng)的工作時(shí)間、增大與輻射源的距離、設(shè)置屏蔽體，在內(nèi)照射防護(hù)中仍要積極運(yùn)用；就內(nèi)照射防護(hù)而言，最根本的防護(hù)原則是盡量減少放射性物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)的機(jī)會(huì)、制訂合理的管理制度和操作規(guī)程、做好個(gè)人防護(hù)等。內(nèi)照射防護(hù)的一般措施如下：包容；隔離；凈化和稀釋。 內(nèi)照射防護(hù)原則（2）內(nèi)照射防護(hù)的

46、一般方法第93頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 放射性物質(zhì)對(duì)人體造成的內(nèi)照射傷害往往比外照射更大。這是因?yàn)椋海?）照射是連續(xù)的，且?guī)缀醪荒苡萌藶榈姆椒右愿淖儯话阒荒馨凑掌渥陨淼墓逃幸?guī)律在人體內(nèi)進(jìn)行代謝；（2）某些放射性核素會(huì)有選擇地沉積在它所親和的某個(gè)或某些器官或組織中，例如，碘主要沉積在甲狀腺中，鍶主要沉積在骨中，等等；（3）一些本來(lái)無(wú)法從體外照射人體器官或組織的粒子和低能粒子，一旦進(jìn)入體內(nèi)，就可將其全部能量損傷在受照器官或組織中；此外，還有一些放射性核素，除有放射性危害外，還有化學(xué)毒性危害。 內(nèi)照射危害的特點(diǎn)第94頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)

47、7分，星期三（1）防止放射性物質(zhì)經(jīng)由呼吸道進(jìn)入體內(nèi)由于放射性粉塵或放射性氣體逸入空間，可能造成工作場(chǎng)所的空氣污染，空氣污染是造成放射性物質(zhì)經(jīng)呼吸道進(jìn)入體內(nèi)的主要途徑，其防護(hù)措施主要如下。1）空氣凈化 通過(guò)空氣過(guò)濾、除塵等方法，盡量降低空氣中放射性粉塵或放射性氣溶膠的濃度。例如：在核電廠，主控室的通風(fēng)系統(tǒng)中裝有這種空氣凈化裝置（在正常情況下不啟動(dòng)），這種方式屬于集體防護(hù)措施。2）稀釋 稀釋是不斷地排出被污染的空氣并換以清潔空氣，換氣次數(shù)視空氣被污染的水平確定。為防止環(huán)境的放射性污染，污染空氣一般應(yīng)經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后才排入大氣。在核電廠的通風(fēng)與空氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，空氣從污染程度低的房間流向污染程度高

48、的房間。 內(nèi)照射防護(hù)的措施第95頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三3）防止放射性物質(zhì)擴(kuò)散 在可能產(chǎn)生空氣污染的工作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立負(fù)壓工作環(huán)境（靜態(tài)封閉），或在可能產(chǎn)生放射性空氣污染的設(shè)備開(kāi)口處加負(fù)壓抽吸機(jī)（動(dòng)態(tài)封閉），這樣就可避免放射性物質(zhì)的擴(kuò)散。核電廠在檢修過(guò)程中普遍采用這兩種防護(hù)方式。4）個(gè)人防護(hù) 工作人員佩戴呼吸保護(hù)裝置，防止放射性物質(zhì)被吸入人體。呼吸裝置分為開(kāi)放式和密閉式兩種。開(kāi)放式的防護(hù)裝置為高效的防護(hù)口罩，采用活性炭等物質(zhì)隔離和吸附放射性物質(zhì)。密閉式的防護(hù)裝置本身提供可供人體呼吸的氣源，因此可避免放射性物質(zhì)的吸入。密閉式的防護(hù)裝置分兩種：一種裝置自身配備壓縮空氣瓶

49、，另一種由壓縮空氣系統(tǒng)供氣。第一種裝置包括氣瓶、面具和連接供氣管線(xiàn)等組成。優(yōu)點(diǎn)是工作人員可自由移動(dòng)，不會(huì)受區(qū)間的限制。缺點(diǎn)是工作時(shí)間有限且較笨重。第二種裝置包括通風(fēng)氣衣和面罩及連接供氣管線(xiàn)組成，由壓縮空氣系統(tǒng)供氣。這類(lèi)裝置的優(yōu)點(diǎn)是較輕便，供氣時(shí)間不受限制，但活動(dòng)范圍有限。第96頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三（2）防止放射性物質(zhì)經(jīng)口進(jìn)入體內(nèi) 防止放射性物質(zhì)經(jīng)口進(jìn)入體內(nèi)，主要從管理及工作習(xí)慣上解決。在控制區(qū)或放射性操作現(xiàn)場(chǎng)（如廢物運(yùn)輸）不準(zhǔn)吃、喝、抽煙等，平時(shí)養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，工作時(shí)不用手撫摸面部，工作結(jié)束后洗手等。（3）防止放射性物質(zhì)經(jīng)皮膚和傷口進(jìn)入體內(nèi) 為了防止放

50、射性物質(zhì)經(jīng)皮膚進(jìn)入體內(nèi)，工作時(shí)必須穿戴個(gè)人防護(hù)用品，盡量減少暴露的皮膚面積，而且不用有機(jī)溶劑洗手或涂敷皮膚，否則會(huì)增加放射性物質(zhì)的滲透性。第97頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 要小心工作，不要讓帶有放射性物質(zhì)的設(shè)備尖角、斷口等割裂皮膚，若有了傷口，無(wú)論傷口在何處，則必須立即停止工作，及時(shí)通知輻射防護(hù)人員和職業(yè)衛(wèi)生醫(yī)生。如工作確有需要，可用不透水的敷料妥善包扎好后再工作，如果傷口較大，則必須停止工作。若發(fā)生較大的人員傷亡事故，立即通知主控室。 不準(zhǔn)患有大面積皮膚病的人員不經(jīng)妥善處理就進(jìn)入控制區(qū)工作，不準(zhǔn)帶裸露的傷口進(jìn)入控制區(qū)工作。這些考慮都是為了防止放射性物質(zhì)經(jīng)傷口直

51、接進(jìn)入體內(nèi)，因?yàn)槁懵兜膫跒槲廴疚镞M(jìn)入血液提供了直接的途徑。第98頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三三、輻射來(lái)源電磁輻射能譜第99頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三人工輻射生活中的輻射來(lái)源天然輻射天然輻射是人類(lèi)的主要輻射來(lái)源， 天然輻射不比人工輻射更可愛(ài)。 天然輻射源的來(lái)源及其分類(lèi)方法UNSCEAR2008統(tǒng)計(jì)，日常生活中天然輻射占 我們所接受劑量的80%，人工輻射約占20%。第100頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三 天然輻射 宇宙射線(xiàn) 宇生放射性核素 原生放射性核素 一般場(chǎng)所： 天然本底為 2.4mSv/a, 多為內(nèi)照

52、射 (222Rn, 60%) 天然本底照射人類(lèi)活動(dòng)引起的天然輻射的增加 第101頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三年均有效劑量和個(gè)人劑量的范圍（mSv）（UNSCEAR2008）輻射源世界范圍的年平均劑量個(gè)人劑量的典型范圍說(shuō)明吸入（氡氣）1.260.210有些住宅劑量很高陸地外照射0.480.31有些場(chǎng)所劑量更高食入0.290.21宇宙射線(xiàn)0.390.31隨海拔的增加而增加合計(jì)2.4113相當(dāng)多的公眾接受1020mSv天然輻射源第102頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三輻射源世界范圍的年平均劑量個(gè)人劑量的典型范圍說(shuō)明醫(yī)療診斷（治療除外）0.60數(shù)

53、十不同的保健水平劑量平均值范圍在0.032.0mSv，某些國(guó)家的平均值高于天然輻射源；個(gè)人劑量依賴(lài)于特殊的檢驗(yàn)。大氣核試驗(yàn)0.005在試驗(yàn)場(chǎng)周?chē)廊淮娲娓邉┝柯湎禄移骄翟?963年達(dá)峰值0.11mSv職業(yè)照射0.005 020全體工作人員平均劑量為0.7mSv.大部分平均劑量和大部分高照射是由于天然輻射（尤其是礦井中的氡）造成切爾諾貝利事故0.0002在1986年，30多萬(wàn)處置工人的平均劑量接近150mSv；其他35多萬(wàn)人個(gè)人接受劑量大于10mSv已從最大的1986年的0.04mSv（北半球的平均值）逐漸降低.甲狀腺劑量更高核燃料循環(huán)（公眾照射）0.0002距反應(yīng)堆1km處關(guān)鍵人群組劑量可

54、達(dá)0.02mSv合計(jì)0.6基本上從0到幾十個(gè)體劑量主要取決于醫(yī)學(xué)治療、職業(yè)照射和接近實(shí)驗(yàn)或事故地點(diǎn)有關(guān)年均有效劑量和個(gè)人劑量的范圍（mSv）（UNSCEAR2008）人工輻射源第103頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三輻射源 人均有效劑量(mSv/a) 份額(%) 集體有效劑量(人。Sv) 天然輻射 2.3 92 27.6105 醫(yī)療照射a 0.12 4.8 1.44105 人工污染源 核試驗(yàn) 核工業(yè) 職業(yè)照射 0.06 2.0410-5 0.8410-3 2.4 0.01 0.03 0.72105 24.5 1103 其他輻射 空中旅行 吸煙 b 其他 910-5 0

55、.018 0.002 0.01 0.72 0.08 99 2.16104 2.4103 總計(jì) 2.5 100 30105 廣東大亞灣核電環(huán)保有限公司 朱昌壽 中國(guó)人受電離輻射照射劑量份額研究 2007年05月21日a.本文仍以19851990年期間的研究資料為準(zhǔn)，有可能數(shù)值略有保守。b.假設(shè)每天吸煙11支，可造成年有效劑量58Sv/a，我國(guó)吸煙人數(shù)按34%計(jì)算，僅 由吸煙對(duì)公眾造成的內(nèi)照射劑量為18Sv/a。中國(guó)人受電離輻射照射劑量及份額第104頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三放射性核素 每天食入量(Bq/d) 體內(nèi)含量(Bq/70kg) 3H14C40K210Pb2

56、26Ra232Th 238U 0.592-2.2244.4-66.659.2-88.80.037-0.2590.0185-0.06660.0111 0.0222 9.25-3.785103(2.96-44.4)10327.81.11-1.480.074 1.85-3.33 從飲水?dāng)z入226Ra 約0.01Bq我國(guó)人群平均每天食入的放射性及體內(nèi)放射性物質(zhì)的含量估計(jì)值第105頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三四、輻射的健康效應(yīng)目的：在分子水平上，了解輻射損傷的機(jī)理。基礎(chǔ)：電離和激發(fā)，改變?cè)踊蚍肿拥臓顟B(tài)，從而導(dǎo)致細(xì)胞功能或遺傳結(jié)構(gòu)的變化。輻射的生物效應(yīng)的特點(diǎn)：很低的吸收能量

57、就能引起高的生物效應(yīng)；短暫作用引起長(zhǎng)期效應(yīng)。1.概述第106頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三低吸收能量引起高生物效應(yīng) 以6Gy劑量的急性照射為例，它可以致人死亡，但是此時(shí)吸收的能量如果全部轉(zhuǎn)換為熱能，卻只能使組織的溫度升高0.00l4。 短暫作用引起長(zhǎng)期效應(yīng)極短時(shí)間內(nèi)沉積能量；輻射的確定性效應(yīng)、隨機(jī)性效應(yīng)都體現(xiàn)為一種長(zhǎng)期的、持續(xù)性的效應(yīng)。輻射的生物效應(yīng)的特點(diǎn)第107頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三輻射原子、分子組織、器官機(jī)體損傷確定性效應(yīng)隨機(jī)性效應(yīng)電離、激發(fā)修復(fù)電離輻射健康效應(yīng)第108頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三

58、輻射的損傷機(jī)理生物基質(zhì)的電離和激發(fā)是生物效應(yīng)的基礎(chǔ)。細(xì)胞的DNA和膜是射線(xiàn)作用的靶，是引起細(xì)胞一系列生化、生理和病理學(xué)變化的關(guān)鍵。直接作用：電離輻射的能量直接沉積與生物大分子，引起生物大分子的電離和激發(fā)，破壞機(jī)體的核酸、蛋白質(zhì)、酶等具有生命功能的物質(zhì)。間接作用：電離輻射首先直接作用與水，使水分子產(chǎn)生一系列原發(fā)輻射分解產(chǎn)物，然后通過(guò)水的輻射分解產(chǎn)物再作用于生物大分子。第109頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三水的輻射產(chǎn)物：pH為中性時(shí)，水輻射產(chǎn)物的產(chǎn)額其中羥自由基 和水合電子 是兩種最重要的水輻解自由基，前者具有強(qiáng)氧化作用，后者具有強(qiáng)還原作用 第110頁(yè)，共165頁(yè)，20

59、22年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三輻射對(duì)DNA的直接和間接作用 第111頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三1、堿基變化2、DNA鏈斷裂：是輻射損傷的主要形式。-單鏈斷裂（可以實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)修復(fù)）-雙鏈斷裂（ 難以修復(fù)，是細(xì)胞死亡的主要原因）3、DNA交聯(lián) 輻射對(duì)DNA的作用：C第112頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三一個(gè)人受照有一半的概率會(huì)死時(shí)，體內(nèi)會(huì)有多大比例的原子被電離？LD50/30約為4Gy，1J=6.251018eV每公斤軟組織約有9.51025個(gè)原子若按每一個(gè)原子被電離會(huì)有9個(gè)原子被激發(fā)估計(jì)，總的直接受影響的原子份額為10-7。例題

60、第113頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三2.電離輻射的健康效應(yīng)輻射照射的大多數(shù)有害健康效應(yīng)可以分為兩種類(lèi)型：確定性效應(yīng) 高劑量照射后由于大部分細(xì)胞被殺死/功能喪失而 產(chǎn)生的確定效應(yīng)（有害的組織反應(yīng)）。隨機(jī)性效應(yīng) 即癌癥和遺傳效應(yīng)。包括由于體細(xì)胞突變而在受 照個(gè)體內(nèi)形成的癌癥和由于生殖細(xì)胞突變而在其 后代身上發(fā)生的遺傳疾病。還要考慮胚胎和胎兒的效應(yīng)，以及非癌癥疾病。 摘自：ICRP103號(hào)出版物第114頁(yè)，共165頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)7分，星期三隨機(jī)性效應(yīng)(Stochastic effect)：是指輻射效應(yīng)的發(fā)生幾率(而非其嚴(yán)重程度)與劑量相關(guān)的效應(yīng)，不存