第五章-放射性污染及其控制分析ppt课件.ppt
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1、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 目目 录录 第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 辐射计量学基础辐射计量学基础 第三节第三节 放射性废物与防治标准放射性废物与防治标准 第四节第四节 放射性废物处理技术放射性废物处理技术 第五节第五节 放射性污染去污技术放射性污染去污技术 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物一、环境中放射性的来源二、辐射的生物效应及其危害 第一节第一节 概概 述述 我吓了一
2、跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物放射源放射源 天然辐射源天然辐射源(天然本底照射)人工辐射源人工辐射源宇宙辐射宇宙辐射地球内放射性物质地球内放射性物质人体内放射性物质人体内放射性物质核试验放射性污染核试验放射性污染核能、放射性同位素生产核能、放射性同位素生产核材料贮存、运输核材料贮存、运输放射性固体废物处理与处置放射性固体废物处理与处置核设施退役核设施退役一、环境中放射性的来源l世界范围内,天然本底辐射每年对个人的世界范围内,天然本底辐射每年对个人的平均辐射剂量约为平均辐射剂量约为2.42.4毫希(
3、毫希(mSvmSv)l因地区天然本底辐射水平不同因地区天然本底辐射水平不同 。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 19861986年年4 4月月2626日,乌克兰北部切尔诺贝利核电站日,乌克兰北部切尔诺贝利核电站4 4号号反应堆因违规操作严重爆炸,反应堆因违规操作严重爆炸,3131人当场死亡,人当场死亡,200200多人多人受到严重放射性辐射,成为核能利用史上一大悲剧受到严重放射性辐射,成为核能利用史上一大悲剧切尔诺贝利的教训切尔诺贝利的教训我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放
4、在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、辐射的生物效应及其危害辐射的生物效应辐射的生物效应 辐射对人体的危害辐射对人体的危害 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物辐射的生物效应辐射的生物效应 图图5-1 5-1 辐射生物反应的演变过程辐射生物反应的演变过程l辐射与人体相互作用会辐射与人体相互作用会导致某些特有生物效应导致某些特有生物效应l其性质和程度主要取决其性质和程度主要取决于人体组织吸收的辐射于人体组织吸收的辐射能量,能量,l演变过程如图演变过
5、程如图5-15-1所示。所示。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物辐射的生物效应辐射的生物效应 1.1.辐射对细胞的作用辐射对细胞的作用 2.2.辐射的生物效应辐射的生物效应 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 1.1.辐射对细胞的作用辐射对细胞的作用 影响影响因素因素 物理因素物理因素 生物因素生物因素 辐射类型、辐射能量、吸收剂辐射类型、辐射能量、吸收剂量、剂量率、照射方式、受照量、剂量率、
6、照射方式、受照姿势及其在辐射场内的取向等。姿势及其在辐射场内的取向等。 表表5-1 5-1 生物死亡生物死亡5050的吸收剂量值的吸收剂量值 种系的演化程度、机体结构、种系的演化程度、机体结构、个体不同发育阶段、不同细个体不同发育阶段、不同细胞、组织或器官对辐射敏感胞、组织或器官对辐射敏感性各异性各异我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物生物生物效应效应 躯体效应躯体效应 遗传效应遗传效应 2.2.辐射的生物效应辐射的生物效应 l辐照对受照者本身的有害效应;辐照对受照者本身的有害效应;l是由于人体
7、普通细胞受损引起的;是由于人体普通细胞受损引起的;l只影响到受照者个人本身。只影响到受照者个人本身。l辐射引起人体细胞内的基因突变;辐射引起人体细胞内的基因突变;l是是生殖细胞受损伤引起的生殖细胞受损伤引起的有害效应;有害效应;l影响到受照者影响到受照者后代的身体缺陷后代的身体缺陷。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物辐射对人体的危害辐射对人体的危害 1.1.急性放射病急性放射病 v由大剂量急性照射引起,多为意外核事故、由大剂量急性照射引起,多为意外核事故、 核战争造成。核战争造成。v全身性辐射
8、损伤全身性辐射损伤v局部性辐射损伤局部性辐射损伤v按射线的作用范围,短期大剂量外照射引起按射线的作用范围,短期大剂量外照射引起 的辐射损伤可分成的辐射损伤可分成2.2.远期影响远期影响 v主要是慢性放射病和长期小剂量照射对人体主要是慢性放射病和长期小剂量照射对人体 健康的影响,多属于随机效应。健康的影响,多属于随机效应。 v慢性放射病是由于多次照射、长期累积的慢性放射病是由于多次照射、长期累积的结果。危害取决于受辐射时间和辐射量结果。危害取决于受辐射时间和辐射量我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生
9、物表表5-2 5-2 各类天然和人工辐射源辐射的集体剂量估计值各类天然和人工辐射源辐射的集体剂量估计值 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第二节第二节 辐射计量学基础辐射计量学基础 一、辐射剂量学的基本量和单位 二、辐射防护有关的量和概念 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物放射性活度放射性活度一、辐射剂量学的基本量和单位 照射量照射量 吸收剂量吸收剂量 剂量当量剂量当量 有效剂量当量有效剂量当
10、量 集体剂量当量集体剂量当量 待积剂量当量待积剂量当量 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物放射性活度放射性活度v定义定义:单位时间内放射性原子核所发生的核:单位时间内放射性原子核所发生的核 转变数,符号转变数,符号A A。v单位单位:vSISI单位:单位:Bq(Bq(贝可贝可) ),1Bq1Bq表示每秒钟发生表示每秒钟发生 一次核衰变;一次核衰变;v曾用单位:曾用单位:Ci(Ci(居里居里) );v1Ci=3.71Ci=3.710101010BqBq。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为
11、什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物照射量照射量1.1.照射量照射量X Xv定义定义:表示:表示或或X X射线在空气中产生电离能力射线在空气中产生电离能力 大小的辐射量大小的辐射量。v定义式:定义式: (5-1) v单位单位:vSISI单位:单位:C/kg ;曾用单位:;曾用单位:R ( (伦琴伦琴) ) ;v1 R2.58l010 C/kg 。mdQXd射线在质量为射线在质量为dmdm的空气中释放出来的空气中释放出来的全部电子的全部电子( (正电子和负电子正电子和负电子) )被空被空气完全阻止时,在空气中产生的一气完全阻止时,在空气中
12、产生的一种符号离子的总电荷的绝对值,种符号离子的总电荷的绝对值,C C 受照空气的质量,受照空气的质量,kg kg v定义式:定义式: (5-2) v单位单位:vSISI单位:单位:C/(kgs);); 时间间隔时间间隔dtdt照射量的增量照射量的增量, C/kg, C/kg。 时间间隔,时间间隔,s s。 dXXdtX2.2.照射量率照射量率照射量只用于量度照射量只用于量度或或X X射线在空气介质中产生的照射效能。射线在空气介质中产生的照射效能。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物吸收剂量吸收
13、剂量 1.1.吸收剂量吸收剂量D Dv定义定义:单位质量受照物质中所吸收的平均辐:单位质量受照物质中所吸收的平均辐 射能量。射能量。 v定义式:定义式: (5-3) v单位单位:vSISI单位单位: :Gy(戈瑞)(戈瑞);曾用单位;曾用单位: :radrad( (拉德拉德) ) ;v1rad=0.011rad=0.01Gy 。mdDd电离辐射授予质量为电离辐射授予质量为dmdm的物的物质的平均能量,质的平均能量,J J; 受照空气的质量,受照空气的质量,kg kg v定义式:定义式: (5-4) v单位单位:Gy/s时间间隔时间间隔dtdt吸收剂量的增吸收剂量的增量量,Gy,Gy。 时间间隔
14、,时间间隔,s s。 dDDdtD2.2.吸收剂量率吸收剂量率l吸收剂量在剂量学的实际应用中是一个非常重要的物理量吸收剂量在剂量学的实际应用中是一个非常重要的物理量l适用于任何类型的辐射和受照物质,且受照物质中每一点都有特定的吸适用于任何类型的辐射和受照物质,且受照物质中每一点都有特定的吸 收剂量数值;收剂量数值;l给出吸收剂量数值时须指明辐射类型、介质种类和所在位置。给出吸收剂量数值时须指明辐射类型、介质种类和所在位置。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物剂量当量剂量当量 v定义定义:组织内某
15、一点的剂量当量:组织内某一点的剂量当量 H = DQN (5-55-5)v单位单位:SvSv(希沃特)(希沃特) ;v曾用单位:曾用单位:rem(rem(雷姆雷姆) );v1rem=0.01Sv1rem=0.01Sv。l生物效应受辐射类型与能量、剂量与剂量率大小、照射条件及个体差异生物效应受辐射类型与能量、剂量与剂量率大小、照射条件及个体差异等因素的影响,故相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应。等因素的影响,故相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应。l为了用同一尺度表示不同类型和能量的辐射照射对人体造成的生物效应为了用同一尺度表示不同类型和能量的辐射照射对人体造成的生物效应的严重程度或发
16、生几率的大小,辐射防护上采用剂量当量这一辐射量。的严重程度或发生几率的大小,辐射防护上采用剂量当量这一辐射量。 在该点所接受的吸收在该点所接受的吸收剂量,剂量,Gy Gy 品质因数,用以计量剂品质因数,用以计量剂量的微观分布对危害的量的微观分布对危害的影响影响 国际放射防护委员会规国际放射防护委员会规定的其他修正系数,目定的其他修正系数,目前规定前规定N N1 1 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物有效剂量当量有效剂量当量 v 受照器官和组织的总危险度按有效剂量当受照器官和组织的总危险度按有效
17、剂量当 量计算量计算 HE=WTHT (5-65-6)式中:式中:HE有效剂量当量,有效剂量当量,Sv; HT器官或组织器官或组织T所接受的剂量当量,所接受的剂量当量,Sv; WT该器官的相对危险度系数。该器官的相对危险度系数。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物集体剂量当量集体剂量当量 l一次大的放射性实践或放射性事故,一次大的放射性实践或放射性事故,会涉及许多人,因此采用集体当量剂会涉及许多人,因此采用集体当量剂量定量表示一次放射性实践对社会总量定量表示一次放射性实践对社会总的危害。的危害。
18、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物集体剂量当量集体剂量当量 1.1.集体剂量当量集体剂量当量v定义定义:各组内人均所接受的剂量当量与该组:各组内人均所接受的剂量当量与该组 人数相乘,然后相加所得的总剂量当量数。人数相乘,然后相加所得的总剂量当量数。TTiiiSHN (5-7)(5-7) 集体剂量当量,人集体剂量当量,人SvSv 第第i i组人群组中每个人的组人群组中每个人的器官或组织器官或组织T T平均所受到平均所受到的剂量当量,的剂量当量,Sv Sv 第第i i组人群组的人数。组人群组的人数
19、。 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物集体剂量当量集体剂量当量 2.2.集体有效剂量集体有效剂量v定义定义:量度某一人群所受的辐射照射,则按量度某一人群所受的辐射照射,则按集体有效剂量计算,即集体有效剂量计算,即iiiSEN (5-8)(5-8) 集体有效剂量,人集体有效剂量,人SvSv 第第i i组人群组接受的平均组人群组接受的平均有效剂量,人有效剂量,人Sv Sv 第第i i人群组的人数。人群组的人数。 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也
20、感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物待积剂量当量待积剂量当量 v定义定义:单次摄入某种放射性核素后,在单次摄入某种放射性核素后,在5050年年期间该组织或器官所接受的总剂量当量,即期间该组织或器官所接受的总剂量当量,即 50,TSHU SEE ST (5-9)(5-9) 待积剂量当量,待积剂量当量,SvSv 源器官源器官S S摄入放射性核素摄入放射性核素后后5050年内发生的总衰变数年内发生的总衰变数。 l源器官中的放射性粒子源器官中的放射性粒子传输给单位质量靶器官的传输给单位质量靶器官的有效能量有效能量l(T(TS)S)表示由源器官表示由源器官S S传传输给靶器官输给靶器官T
21、T。 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、辐射防护有关的量和概念 与辐射防护有关的概念与辐射防护有关的概念 剂量与效应的关系剂量与效应的关系 剂量限制体系剂量限制体系 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1 1危险度和危害危险度和危害v危害危害G : :有害效应的发生频数与效应的严重有害效应的发生频数与效应的严重程度的乘积,即程度的乘积,即 G = hi ri gi (5-10)(5-10)
22、危害危害第第i i组人群接受的平组人群接受的平均剂量当量,均剂量当量,Sv Sv 该组发生有害效应该组发生有害效应的频数;的频数; 严重程度,对可治愈严重程度,对可治愈的癌症,的癌症,g gi i0 0;对;对致死癌症,致死癌症,g gi i1 1 2 2关键人群组(关键人群组(简称简称关键组)关键组)v定义定义:在某一给定实践所涉及的各受照人群:在某一给定实践所涉及的各受照人群组中,预期将受到最大辐射照射的人群组。组中,预期将受到最大辐射照射的人群组。v关键人群组所受到的辐射照射是量度公众成关键人群组所受到的辐射照射是量度公众成员由于该实践所受剂量的员由于该实践所受剂量的上限上限。3 3关键
23、照射途径关键照射途径v定义定义:某种辐射实践对人产生照射剂量的各某种辐射实践对人产生照射剂量的各种途径种途径( (食食入、吸入、外照射等入、吸入、外照射等) )中最具重要的中最具重要的意义的某一种照射途径。意义的某一种照射途径。 4 4关键核素关键核素v某种辐射实践释放的几种核素中对受照人体某种辐射实践释放的几种核素中对受照人体或人体若干器官或组织有最重要影响的核素。或人体若干器官或组织有最重要影响的核素。 与辐射防护有关的概念与辐射防护有关的概念我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物剂量与效应的
24、关系剂量与效应的关系按对人体的危害分为按对人体的危害分为 随机效应随机效应 确定性效应确定性效应 剂量与效应的关系剂量与效应的关系 “线性线性”、“无阈无阈” “有阈值有阈值”效应效应 v发生几率与剂量大小有关的效应。发生几率与剂量大小有关的效应。v辐射防护中把随机性效应与剂量的关系简化地辐射防护中把随机性效应与剂量的关系简化地 假设为线性无阈。假设为线性无阈。v线性是指随机性效应的发生几率与所受剂量之间成线线性是指随机性效应的发生几率与所受剂量之间成线性关系。性关系。v无阈意味着任何微小的剂量都可能诱发随机性效应。无阈意味着任何微小的剂量都可能诱发随机性效应。v受照剂量大于阈值,就会发生确定
25、性效应;受照剂量大于阈值,就会发生确定性效应;v其严重程度与所受的剂量大小有关,剂量越大后其严重程度与所受的剂量大小有关,剂量越大后果越严重;果越严重;v具体阈值大小与个体情况有关;具体阈值大小与个体情况有关; v确定性效应的剂量阈值相当大,正常情况下一般确定性效应的剂量阈值相当大,正常情况下一般不可能达到,只有在大放射性事故下才可能发生。不可能达到,只有在大放射性事故下才可能发生。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物只要将剂量限制在其阈值以下,效应就只要将剂量限制在其阈值以下,效应就不会发生。
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