电离辐射剂量与防护课件优秀PPT.ppt

电离辐射剂量与防护课件现在学习的是第1页，共31页 电离辐射防护学电离辐射防护学第八章第八章 辐射对人体的影响和防护标准辐射对人体的影响和防护标准 之第一章第一章 辐射对人体的影响辐射对人体的影响 现在学习的是第2页，共31页一、辐射生物反应的演变过程一、辐射生物反应的演变过程 现在学习的是第3页，共31页作用机理作用机理现在学习的是第4页，共31页u直接作用：射线被生物物质所吸收时，直接和细胞关键的靶超作用，靶的原子被电离或激发从而启动一系列的事件导致生物改变。u间接作用：射线在细胞内可能和另一个原子或分子相互作用产生自由基，它们可以扩散到达靶并造成损伤。现在学习的是第5页，共31页电离辐射对生物大分子的电离作用是产生辐射生电离辐射对生物大分子的电离作用是产生辐射生物效应的基础物效应的基础现在学习的是第6页，共31页现在学习的是第7页，共31页DNADNADNA由两条螺旋排列的核苷酸链组成，核苷酸由两条螺旋排列的核苷酸链组成，核苷酸由两条螺旋排列的核苷酸链组成，核苷酸由两条螺旋排列的核苷酸链组成，核苷酸含有：含有：含有：含有：脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖 磷酸（磷酸（磷酸（磷酸（P P）硷基：腺嘌呤（硷基：腺嘌呤（硷基：腺嘌呤（硷基：腺嘌呤（A A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（鸟嘌呤（鸟嘌呤（GG）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）胞嘧啶（胞嘧啶（胞嘧啶（胞嘧啶（C C）现在学习的是第8页，共31页基因突变和染色体畸变基因突变和染色体畸变遗传物质遗传物质DNA发生可遗传的变异称为发生可遗传的变异称为突变突变(mutation)。引起突变的物质引起突变的物质诱变剂诱变剂(mutagen)物理诱变剂物理诱变剂电离辐射电离辐射 化学诱变剂化学诱变剂某些环境污染物某些环境污染物辐射引起的辐射引起的DNA损伤伴有染色体数目或结构的异常时，称为损伤伴有染色体数目或结构的异常时，称为染色染色体畸变体畸变(chromosome aberration)。数目异常：单体型、三体型数目异常：单体型、三体型结构异常：断片、双着丝粒体、着丝粒环、倒位、易位等结构异常：断片、双着丝粒体、着丝粒环、倒位、易位等现在学习的是第9页，共31页 单链断裂：单链断裂：DNA损伤与修复（分子水平）损伤与修复（分子水平）双链断裂：双链断裂：错误修复错误修复C可以实现无差错可以实现无差错 修复修复现在学习的是第10页，共31页细胞死亡和细胞变异细胞死亡和细胞变异间期死亡：大剂量照射时，处于分裂间期的细胞核遭到破坏间期死亡：大剂量照射时，处于分裂间期的细胞核遭到破坏 立即死亡立即死亡增殖性死亡：照射后，有丝分裂受到抑制，细胞增殖时死亡增殖性死亡：照射后，有丝分裂受到抑制，细胞增殖时死亡 受照一段时间后死亡受照一段时间后死亡细胞变异：受照后没有发生细胞死亡细胞变异：受照后没有发生细胞死亡 出现错误修复出现错误修复 错误信息传给后代错误信息传给后代现在学习的是第11页，共31页细胞死亡细胞变异体细胞生殖细胞体细胞生殖细胞功能障碍不孕肿瘤遗传效应确定性效应多细胞死亡导致随机性效应单一细胞变异导致分子水平分子水平DNA损伤细胞水平细胞水平临床症状临床症状效应效应现在学习的是第12页，共31页二、影响辐射生物学作用的因素二、影响辐射生物学作用的因素 包括：物理包括：物理与辐射有关与辐射有关 生物生物与机体有关与机体有关1、物理因素（与辐射有关）、物理因素（与辐射有关）（1）辐射类型）辐射类型 、（电离密度，穿透能力）（电离密度，穿透能力）在其它情况相同的条件下，就在其它情况相同的条件下，就、射线引起的辐射危害程度射线引起的辐射危害程度而言，而言，外照射：外照射：内照射：内照射：现在学习的是第13页，共31页（2）剂量率及分次照射）剂量率及分次照射 D一定，一定，上升，生物效应越显著；上升，生物效应越显著；D一定，一次急性照射，生物效应较（与分次照射比）显著；一定，一次急性照射，生物效应较（与分次照射比）显著；分次照射，次数越多，间隔时间越长，所得生物效应越小。分次照射，次数越多，间隔时间越长，所得生物效应越小。（3）照射部位和面积）照射部位和面积 人体各器官对敏感性有差异，不同器官受损伤后对整个人体各器官对敏感性有差异，不同器官受损伤后对整个人体带来的影响也不尽相同。照射剂量相同，受照面积愈大，人体带来的影响也不尽相同。照射剂量相同，受照面积愈大，产生的效应也愈大。产生的效应也愈大。现在学习的是第14页，共31页（4）照射的几何条件）照射的几何条件 外照射情况下，人体内的剂量分布受入射辐射的角分布，空间分外照射情况下，人体内的剂量分布受入射辐射的角分布，空间分布以及辐射能谱的影响，并且还与人体受照射时的姿态及其在辐射场布以及辐射能谱的影响，并且还与人体受照射时的姿态及其在辐射场内的取向有关。内的取向有关。（5）体内放射性核素特性）体内放射性核素特性 进入体内的放射性核素的种类、数量，它们的理化性质，在体进入体内的放射性核素的种类、数量，它们的理化性质，在体内沉积部位以及在相关部位滞留的时间等都与内照射情况下的生物内沉积部位以及在相关部位滞留的时间等都与内照射情况下的生物效应有关。效应有关。现在学习的是第15页，共31页2、生物因数、生物因数（1）辐射敏感性）辐射敏感性 在照射条件完全一致的情况下，细胞、组织器官或个体对在照射条件完全一致的情况下，细胞、组织器官或个体对辐射作用反映的强弱或其迅速程度。辐射作用反映的强弱或其迅速程度。判断标准很多，例如：死亡率、形态、功能或遗传等方面判断标准很多，例如：死亡率、形态、功能或遗传等方面的改变等。的改变等。（2）不同生物种系的辐射敏感性）不同生物种系的辐射敏感性 种系的演化程度越高，机体结构越复杂，其对辐射的敏感性越种系的演化程度越高，机体结构越复杂，其对辐射的敏感性越高。高。表表 使不同种系的生物死亡使不同种系的生物死亡50%50%所需的所需的X X、r r射射线线的吸收的吸收剂剂量量值值LDLD5050生物种系人猴大鼠鸡龟大肠杆菌病毒LD50(Gy)4.06.07.07.1515.0056.002*104现在学习的是第16页，共31页（3）个体不同发育阶段的辐射敏感性）个体不同发育阶段的辐射敏感性现在学习的是第17页，共31页表表 胚胎在子胚胎在子宫宫内受照后可能内受照后可能发发生的畸形生的畸形受照时间（妊娠周数）0-44-1111-1616-2030畸形类型流产很少畸形多数系统严重畸形小头症智力异常生长延迟很少有小头症和智力低下等很少有严重的解剖学缺陷可能有功能障碍现在学习的是第18页，共31页（4）不同细胞、组织或器官的辐射敏感性）不同细胞、组织或器官的辐射敏感性 人体内繁殖能力越强，代谢越活跃，分化程度越低的细胞对辐射人体内繁殖能力越强，代谢越活跃，分化程度越低的细胞对辐射越敏感。越敏感。以照射后组织的形态变化作为敏感程度指标，人体组织以照射后组织的形态变化作为敏感程度指标，人体组织可分为：可分为：高度敏感：高度敏感：淋巴组织、胸腺、骨髓、性腺、胚胎、胃肠等；淋巴组织、胸腺、骨髓、性腺、胚胎、胃肠等；中毒敏感：中毒敏感：感官器官、内皮细胞、肾、肝、肺等；感官器官、内皮细胞、肾、肝、肺等；轻度敏感：轻度敏感：中枢神经系统、内分泌腺、心脏；中枢神经系统、内分泌腺、心脏；不敏感区：不敏感区：肌肉组织、软组织和骨组织、结缔组织。肌肉组织、软组织和骨组织、结缔组织。现在学习的是第19页，共31页三、剂量三、剂量效应关系效应关系1、随机性效应和确定性效应、随机性效应和确定性效应 随机性效应：随机性效应：效应发生的几率与剂量大小有关，效应后果的效应发生的几率与剂量大小有关，效应后果的严重程度与所收受剂量没有关系。严重程度与所收受剂量没有关系。特点：特点：（1）对于低）对于低LET、剂量低于几、剂量低于几Gy范围内这类效应剂量的响范围内这类效应剂量的响应关系有：应关系有：现在学习的是第20页，共31页 （2）防护水平下，把随机性效应发生的几率与剂量的关系简）防护水平下，把随机性效应发生的几率与剂量的关系简化地假设为化地假设为“线性线性”、“无阈无阈”。优点：优点：a.尽可能安全的慎重做法尽可能安全的慎重做法 b.P=aD满足线性叠加。满足线性叠加。缺点：势必导致应尽可能降低剂量水平的结论。缺点：势必导致应尽可能降低剂量水平的结论。现在学习的是第21页，共31页 确定性效应：确定性效应：有有“阈值的效应，受到的剂量大于阈值，该效阈值的效应，受到的剂量大于阈值，该效应就发生。应就发生。特点：特点：（1）效应严重程度与所收的剂量大小有关，）效应严重程度与所收的剂量大小有关，D越高，后果越严越高，后果越严重。重。现在学习的是第22页，共31页（2）效应剂量阈值是相当大的，在正常情况下一般不可能达到）效应剂量阈值是相当大的，在正常情况下一般不可能达到这种水平，只有在大的放射性事故下才可能发生。这种水平，只有在大的放射性事故下才可能发生。（3）确定性效应的剂量阈值）确定性效应的剂量阈值 表表 确定性效确定性效应应的的剂剂量量阈值阈值组织与效应单次照射阈值（Sv）多次照射的累积剂量的阈值（Sv）睾丸精子减少永久性不育0.153.5无意义无意义卵巢永久性不育2.5-6.06.0眼晶体混浊视力障碍0.5-2.05.05.08.0骨髓血细胞暂时减少致死性再生不良0.51.5无意义无意义现在学习的是第23页，共31页2、躯体效应和遗传效应急性躯体效应急性躯体效应 躯体效应：躯体效应：由辐照引起的显现在受照者本人身上的有由辐照引起的显现在受照者本人身上的有害效应。害效应。急性躯体效应：急性躯体效应：短时间内受到大剂量照射的受照者身上显现短时间内受到大剂量照射的受照者身上显现的有害效应，属确定性效应。的有害效应，属确定性效应。遗传效应和远期效应遗传效应和远期效应 遗传效应：遗传效应：由辐照引起的显现在受照着后代身上缺陷（效由辐照引起的显现在受照着后代身上缺陷（效应），是一种随机性效应。应），是一种随机性效应。辐射的远期效应：辐射的远期效应：一种需要经过很长时间潜伏期才能显现在一种需要经过很长时间潜伏期才能显现在受照者身上的效应，是一种随机性效应。受照者身上的效应，是一种随机性效应。现在学习的是第24页，共31页四、短期大剂量外照射引起的辐射损伤四、短期大剂量外照射引起的辐射损伤（全身性、全局性）（全身性、全局性）1、全身性辐射损伤：、全身性辐射损伤：是指机体全身受到均匀或不均匀照射后出现的是指机体全身受到均匀或不均匀照射后出现的急性放射病，多数由意外的核事故、核战争造成。急性放射病，多数由意外的核事故、核战争造成。2、局部性辐射损伤：、局部性辐射损伤：是指机体某一器官或组织受到外照射是出是指机体某一器官或组织受到外照射是出现的某种损伤。现的某种损伤。急性放射病急性放射病骨髓型放射病（骨髓型放射病（110Gy)肠型放射病肠型放射病(1050Gy)脑型放射性脑型放射性(50Gy)D D增增加加方方向向现在学习的是第25页，共31页急性放射病症状与剂量的关系:剂量(Gy)症 状0.10.51.01.53-57-10染色体变化末梢血中淋巴细胞减少10%的人恶心，呕吐死亡阈值LD50/60天(造血器官死亡)LD100/60天(消化器官死亡)现在学习的是第26页，共31页 对造血组织影响细胞类型 正常值 减少阈值(Gy)白细胞 3500-1000 0.5红细胞 (400-500)104 1.0血小板 20 104 1.0血细胞寿命血细胞寿命血细胞寿命血细胞寿命淋巴细胞 3-4天红细胞 120天血小板 8-9天现在学习的是第27页，共31页五、长期小剂量照射对人体健康的影响五、长期小剂量照射对人体健康的影响 特点：特点：潜伏期长，效应出现较晚，发生几率低，有属于随机性效潜伏期长，效应出现较晚，发生几率低，有属于随机性效应的，也有属于确定性效应的。应的，也有属于确定性效应的。现在学习的是第28页，共31页 生殖系统的影响不孕的阈值(Gy):1次急性照射 慢性照射 一时性不孕 0.15 0.4/年 永久性不孕 3.5-6 2.0/年男性男性 1次急性照射 慢性照射 一时性不孕 0.65 1.5 0.4/年 永久性不孕 2.5-6 0.2/年女性女性现在学习的是第29页，共31页关于晚期效应的潜伏期关于晚期效应的潜伏期白血病白血病之外的肿瘤日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化02年10年20年30年40年现在学习的是第30页，共31页终生终生16-24年年10年年其他癌症其他癌症40年年8年年2年年白血病白血病最大潜伏期最大潜伏期中央值中央值最小潜伏期最小潜伏期辐射致癌的潜伏期辐射致癌的潜伏期ICRP Publ.60(1990)现在学习的是第31页，共31页