辐射生物学效应与防护cile.docx

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1、航空航航天生理理学教教案首页页第13次次课 授授课时间间20009-003-116 教案完完成时间间：20009-03-04课程名称称航空航天天生理学学年 级级20055年级专业、层层次空军临床床医学专专业、55年制本本科教员姓名名马进专业技术术职 务教授授课方式式（大、小小班）大班学 时时2授课题目目（章、节节）第六章辐辐射环境境与防护护第三节 辐射射的生物物效应 第第四节 航空空航天活活动的辐辐射防护护基本教材材或主要要参考书书航空航航天生理理学 余志斌斌主编，第第四军医医大学出出版社，220088教学目的的与要求求：目的：11掌握握电离辐辐射与非非电离辐辐射的生生物学效效应，了了解作用用

2、机制2掌握握电离辐辐射与非非电离辐辐射的防防护重点：辐辐射生物物学效应应 航空空航天活活动中辐辐射防护护方法大体内容容与时间间安排，教教学方法法：方法：理理论讲解解、教学学幻灯、板板书时间安排排第一节课课：第三三节 辐辐射的生生物效应应 第二节课课：第四四节 航航空航天天活动的的辐射防防护 总结结复习：5miin教研室审审阅意见见：（教学组组长签名名）年 月 日（教研室室主任签签名）年 月 日基本内容容辅助手段段和时间间分 配配第三节 辐射的生生物效应应故事引出出辐射生生物学效效应辐射与生生物体发发生作用用后，发发生生物物体吸收收能量、引引起细胞胞损伤，直直至导致致放射病病死亡的的多种生生物效

3、应应。对其其的认识识，是付付出生命命的代价价后逐步步获得的的，尤其其是二次次世界大大战后（两两次原子子弹爆炸炸，长崎崎与广岛岛），引引起了世世界各国国的重视视，今天天对辐射射生物效效应已经经有了较较全面的的认识。一辐射射生物效效应的分分类（一） 按效应出出现的范范围分为躯体体效应（ssomaaticc efffeccts）与遗传效应（genetic effects）。躯体效应应指出现现在受照照者本身身的效应应，遗传传效应指指影响受受照者后后代的效效应。（二） 按效应出出现的时时间分为近期期效应(shoort-terrm eeffeectss）与远期效效应（llongg-teerm efffec

4、tts）。近近期效应应又分为为急性效效应（aacutte eeffeectss）与慢慢性效应应（chhronnic efffectts）。急急性效应应如急性性放射病病与急性性皮肤放放射损伤伤，慢性性效应如如慢性放放射病与与慢性皮皮肤放射射损伤。远远期效应应一般发发生在受受照射后后几年到到几十年年之间，如如辐射所所致肿瘤瘤、白内内障，以以及辐射射遗传效效应等。（三） 按效应发发生规律律的性质质分为随机机效应（sstocchassticc efffeccts）与非随机效应（non-stochastic effects）。随机效应是指效应的发生几率与受照射的剂量大小相关，而效应的严重程度与剂量大小无

5、关的一类辐射效应，一般认为它不存在剂量的阈值，但接受的剂量愈低，发生该效应的几率也愈小，如辐射遗传效应与辐射致癌效应。非随机效应是指效应的严重程度与剂量大小相关的效应，它存在剂量阈限，受照射量在阈值剂量以下时，效应不会出现。如辐射致白内障、辐射致不孕症和皮肤放射损伤。二电离离辐射生生物效应应（一）电电离辐射射生物效效应的机机理辐射的生生物效应应是一个个非常复复杂的过过程。即即物理阶阶段、物物理化学学阶段、化化学阶段段、生物物阶段。其其过程极极为复杂杂，目前前尚未完完全明了了。目前认为为，机体体吸收辐辐射能量量以后，首首先发生生分子水水平的变变化，特特别是生生物大分分子的损损伤。在在其损伤伤作用

6、机机理中，包包括直接接作用和和间接作作用。 直接作作用是指指辐射直直接作用用于具有有生物活活性的大大分子，如如核酸、蛋蛋白质（包包括酶类类）等，使使其发生生激发、电电离或化化学键的的断裂而而造成分分子结构构和性质质的改变变，从而而导致组组织细胞胞发生一一系列的的生理功功能障碍碍，进而而导致机机体正常常功能与与代谢作作用的障障碍。间接作用用是指辐辐射作用用于体液液中的水水分子，引引起水分分子的电电离与激激发，形形成化学学性质非非常活泼泼的一系系列产物物，如自自由基和和水化电电子，然然后再通通过这些些产物间间接作用用造成生生物分子子损伤。自自由基及及水化电电子具有有很强的的氧化还还原能力力。通过上

7、述述两种作作用机理理，可以以使生物物大分子子发生多多种改变变，如分分子构型型发生变变化或某某一基团团被破坏坏等。在在离体条条件下照照射生物物大分子子，如酶酶和脱氧氧核糖核核酸（DDNA）等等，通过过直接作作用或间间接作用用，都可可以产生生有机自自由基。对对酶分子子来说，可可能导致致分子构构型变化化，或破破坏某一一氨基酸酸的残基基，或使使疏基氧氧化，或或使酶的的活性中中心破坏坏；对DDNA分分子来说说，可能能引起单单链或双双链断裂裂、交联联，或破破坏某种种硷基。由由于DNNA分子子在细胞胞辐射损损伤中的的重要性性，所以以有人把把DNAA看作是是电离辐辐射对细细胞作用用的“靶”物质。DDNA的的分

8、子损损伤和代代谢障碍碍可以导导致细胞胞分裂延延迟、染染色体变变化和结结构的破破坏。在生物大大分子损损伤的基基础上，细细胞代谢谢发生变变化，细细胞功能能及其基基本结构构遭到破破坏，从从而引起起亚细胞胞及细胞胞水平的的损伤效效应，导导致组织织器官损损伤和个个体损伤伤。机体的细细胞、组组织和器器官一方方面受到到辐射能能的损伤伤和破坏坏，并通通过神经经体液的的作用引引起继发发损伤；另一方方面，生生物分子子和细胞胞也有修修复、再再生和代代偿能力力。损伤伤和修复复斗争的的结果决决定机体体的预后后。在损损伤修复复后，还还可能在在生物大大分子DDNA中中存在突突变的基基因，可可能出现现远期效效应，如如致癌效效

9、应或遗遗传效应应等。（二）电电离辐射射对人体体健康的的危害人体受电电离辐射射作用后后，可发发生急性性与慢性性放射病病或受到到远期的的影响。1 急性放射射病 它是由于于短期内内受到大大剂量照照射所致致，如核核武器爆爆炸、原原子反应应堆意外外事故等等即可遇遇到这种种情况。根据受照照剂量的的大小可可引起轻轻度（11002000radd）、中中度（22004000radd）、重重度（44006000radd）和极极重度（数数千拉德德）急性性放射病病。临床上可可区分为为造血型型、肠型型和脑型型放射病病。造血血型放射射病的主主要症状状为全血血细胞减减少症、感感染和出出血：肠肠型放射射病的主主要症状状为严重

10、重的呕吐吐和腹泻泻；脑型型放射病病的主要要症状为为定向障障碍、共共济失调调、谵妄妄及昏迷迷等。2慢性性放射病病 在较较长时间间内、多多次受到到超过容容许剂量量的照射射所致。因不遵守守防护规规则，受受放射治治疗不当当而发生生，也可可由急性性放射病病转变而而成。它的表现现有局部部与全身身性损害害：局部损损害最为为常见，可可有皮肤肤发红、萎萎缩、毛毛发脱落落甚至溃溃烂导致致恶性肿肿瘤；部部分患者者还可出出现视力力减退、视视物模糊糊、眼睑睑干燥等等现象，少少数亦可可有晶体体混浊即即白内障障等疾患患。全身损损害主要要表现为为神经系系统机能能与器质质性的改改变，如如反射机机能减退退、感觉觉障碍及及神经衰衰

11、弱等症症状；由由于内分分泌障碍碍，可出出现性欲欲减退、阳阳萎、精精子生成成异常、肾肾上腺皮皮质和甲甲状腺功功能减低低等表现现；血象象的改变变可出现现骨髓性性与淋巴巴性白血血病，血血小板减减少性紫紫癫与再再生障碍碍性贫血血，并具具有明显显的出血血倾向，易易出现继继发性感感染，还还可能出出现消化化系统与与呼吸系系统的病病变。3远期期影响 主要表表现为致致癌作用用和对遗遗传的影影响。电离辐辐射暴露露所引起起的肿瘤瘤约占55。电电离辐射射引起的的肿瘤有有皮肤癌癌、骨肉肉瘤、肺肺癌、白白血病、甲甲状腺癌癌和恶性性淋巴瘤瘤等。电离辐辐射对遗遗传的影影响，主主要是指指对受照照者生育育力与后后代的影影响，如如

12、男性的的阳萎、精精子变性性，女性性闭经、妊妊娠中断断和胎儿儿畸形等等。（三）辐辐射与其其他应激激因素的的复合效效应在航空航航天活动动中，人人体受到到的是多多种因素素的复合合作用，因因此，在在研究电电离辐射射的生物物效应时时，应该该考虑到到其他因因素的相相互影响响，综合合衡量其其生物学学效应。复复合因素素在作用用效果上上可有显显著差异异，而且且不同因因素采取取不同的的组合，其其作用效效果也不不一致，可可有增强强、协同同和拮抗抗等效果果。1辐射射与气体体条件的的相互作作用 动动物暴露露于低氧氧环境时时，由于于低氧刺刺激使机机体造血血功能增增强，故故可提高高动物对对辐射的的耐力。机机体受到到辐射后后

13、，再暴暴露于低低氧环境境中，机机体对低低氧的耐耐力也会会有短暂暂提高。在在放射病病的急性性期暴露露于低氧氧环境，可可以提高高存活率率。但在在放射病病的潜伏伏期暴露露于低氧氧环境，则则存活率率下降。总总之，辐辐射与低低氧基本本上是对对抗作用用，氧分分压低于于正常可可提高辐辐射耐力力，氧分分压高于于正常则则导致辐辐射耐力力降低。2辐射射与温度度条件的的相互作作用 寒寒冷与高高温均可可导致辐辐射病加加剧，降降低机体体对辐射射的耐力力。如动动物在高高温或低低温环境境中受到到半数致致死剂量量的辐射射时，其其存活率率降低、寿寿命缩短短。但机机体已适适应寒冷冷环境后后再受到到辐射时时，机体体对辐射射的耐力力

14、有轻度度提高。3辐射射与重力力条件的的相互作作用短时时超重对对辐射耐耐力的影影响效果果不确定定，与个个体有关关；但长长时间的的超重则则导致辐辐射耐力力降低。失失重可增增强辐射射的生物物效应。振振动对辐辐射效应应的影响响与振动动作用的的方式、时时间及振振动的频频率有关关。三非电电离辐射射的生物物医学效效应非电离辐辐射能量量较低，它它们作用用于人体体也会产产生不同同程度的的损伤作作用。航航空航天天活动中中，较重重要的非非电离辐辐射是紫紫外光、短短波辐射射与微波波辐射，前前者来源源于太阳阳辐射，后后者主要要来源于于飞行器器的通讯讯与遥测测设备。（一） 紫外辐射射效应 紫外外线被物物体吸收收后可以以产

15、生光光化学反反应，其其生物效效应主要要是由于于其光化化学反应应所致。紫紫外辐射射在人体体组织中中的贯穿穿能力很很低，外外照射引引起的生生物效应应局限于于皮肤与与眼睛。1皮肤肤效应 红红斑是最最常见的的紫外照照射的皮皮肤效应应。皮肤肤在受到到紫外线线照射后后188小时内内会发生生红斑，红红斑效应应出现的的快慢与与程度的的轻重与与照射量量的大小小、被照照者的敏敏感程度度有关。根根据紫外外照射后后红斑反反应的严严重程度度可分为为四级：一级红斑斑：刚刚刚能观察察到的红红斑，224小时时后皮肤肤可完全全复原，其其对应的的照射剂剂量称作作最小红红斑剂量量。二级级红斑：与中等等的晒斑斑类似，334小小时后减

16、减退。但但留下色色素沉着着。三级级红斑：伴有水水肿和触触痛的严严重红斑斑反应，红红斑持续续数日，色色素沉着着明显，有有鳞片状状脱皮。四四级红斑斑：水肿肿较三级级更严重重，有水水疱形成成。能产生红红斑效应应的紫外外线波长长范围约约在29903330nnm之间间，长波波紫外线线产生的的红斑更更严重些些，这可可能是由由于长波波紫外线线在表皮皮中的贯贯穿较深深。皮肤肤着色、晒晒黑或角角质层加加厚，可可使最小小红斑剂剂量至少少增加一一个数量量级。长期受紫紫外线照照射会加加速皮肤肤老化，使使皮肤干干燥、粗粗糙、松松弛和出出现黑色色素沉着着。长期期暴露于于波长小小于3220nmm的紫外外辐射会会增加发发生皮

17、肤肤癌的危危险。扁扁平细胞胞癌是最最常见的的光致皮皮肤癌类类型，大大部分发发生在手手部和后后颈部等等局部受受照部位位。2眼部部效应 过量的的紫外照照射可导导致眼角角膜结膜膜炎，但但很少引引起持久久性的视视觉损伤伤。角膜膜炎的发发生通常常在受照照射后66122小时内内，潜伏伏期长短短与照射射的严重重程度呈呈反比。结结膜炎的的发生较较角膜炎炎缓慢，可可在眼睑睑周围的的面部皮皮肤伴随随出现红红斑。动动物实验验表明，大大剂量的的紫外照照射亦可可导致动动物发生生白内障障。红外外线也有有此效应应，可使使眼晶状状体浑浊浊，引起起白内障障。3灭菌菌作用 细菌受受紫外照照射后，由由于体内内蛋白质质分子受受到光化

18、化学作用用的破坏坏而死亡亡。紫外外杀菌效效率最高高的波长长约在2250nnm左右右。4抗佝佝偻作用用 紫外线线的抗佝佝偻作用用是由于于紫外线线可以使使皮肤中中的7-去氢胆胆固醇分分子转化化为维生生素D33，后者者可促进进骨骼的的钙化。抗抗佝偻作作用的最最有效紫紫外线波波长范围围约为22903300nm。（二） 微波与短短波辐射射效应事例引出出微波与与短波辐辐射对人人体的效效应1效应应发生的的机理 微波与与短波辐辐射作用用于生物物机体时时，由于于其电场场与组织织内分子子原有的的电场之之间的相相互作用用，可使使组织内内分子的的动能和和势能改改变并进进行能量量交换。由由此引起起各种生生物学效效应。

19、（1）致致热效应应 机机体组织织吸收辐辐射能量量后，可可使组织织温度升升高，继继而引起起机体的的功能改改变。它它是由于于微波与与短波辐辐射可激激励细胞胞内液及及细胞外外液中的的电解质质、极化化的蛋白白质和水水的分子子，使它它们发生生旋转、振振动、扭扭曲等运运动，并并使分子子间摩擦擦而转化化为热能能。因为为生物机机体的含含水组织织能强烈烈地吸收收辐射能能量，所所以含水水多的组组织，如如肌肉、皮皮肤、内内脏等，受受致热效效应的影影响也更更加明显显。（2）非非致热效效应 机体被被暴露于于不致引引起体温温升高的的辐射强强度下，亦亦可出现现某些功功能改变变，特别别是诱发发心血管管和神经经系统的的功能紊紊

20、乱。关关于引起起非致热热效应的的机理曾曾提出过过各种假假说，如如场致力力效应、光光化学效效应、电电磁共振振效应等等，但尚尚处于理理论设想想阶段。由由于引起起致热效效应所需需的辐射射功率通通常较非非致热效效应为高高，故不不排除在在有致热热效应的的同时，也也有非致致热效应应的存在在。一般认为为，功率率大于11mW/cm22即可引引起致热热与非致致热的复复合效应应，功率率低于11mW/cm22只引起起非致热热效应。2对人人体健康康的影响响 对人体体的影响响取决于于辐射与与人体间间相互作作用的情情况。若若被完全全透射或或反射，则则对受辐辐射机体体无影响响，只有有当辐射射通过组组织并被被吸收时时，才能能

21、对机体体产生影影响。 微波与与短波辐辐射穿透透组织的的深度与与波长及及频率有有关，频频率越高高、波长长越短，穿穿透的深深度也越越浅。以微波为为例，220 000030 0000MHzz的毫米米波均为为皮肤表表层吸收收， 11000030000MMHz的的厘米波波可透入入组织约约1cmm被吸收收；10000MMHz以以下的分分米波则则可透入入深部组组织达110多厘厘米被吸吸收；1150MMHz以以下者能能透过人人体。根根搪辐射射的强度度、频率率和作用用部位，可可将微波波与短波波辐射对对人体的的损害分分为局部部损害和和全身性性损害。 （1）局局部性损损害 主主要指微微波对皮皮肤、眼眼和睾丸丸的损害

22、害。微波波首先作作用于人人体表面面，使皮皮肤温度度升高，产产生热感感和痛感感。功率率密度为为1060mmW/ccm2、频率率为30000100000MMHz的的微波辐辐射，仅仅数秒钟钟的暴露露即可使使皮肤温温度升高高0.00250.006，足以以引起皮皮肤热感感和痛感感，已超超过微波波辐射的的容许标标准，应应引起注注意。眼眼晶状体体是对微微波比较较敏感的的部位。长长期从事事雷达工工作或其其他接触触微波辐辐射的工工作人员员，也可可能有早早期晶状状体混浊浊的症状状。哺乳乳类动物物的睾丸丸对温度度增高特特别敏感感，阴囊囊内温度度即使仅仅增高几几度亦可可使 曲曲精细管管上皮细细胞受到到损害。据据报道，

23、55 mWW/cmm2场强的的微波辐辐射就可可能损伤伤睾丸。睾睾丸受到到微波的的损伤后后，继而而可引起起性欲减减退、暂暂时性不不育、精精子存活活数暂时时性减少少和精子子活动能能力降低低。脱离离接触后后数月，可可得到明明显恢复复。此外外，微波波与短波波辐射还还可以造造成听觉觉功能障障碍。（2）全全身性损损害 主主要指微微波与短短波辐射射所引起起的神经经、心血血管和血血液系统统的暂时时性功能能改变。 致热剂剂量的辐辐射可影影响中枢枢神经系系统功能能发生显显著变化化。如动动物实验验表明，强强微波辐辐射可使使其条件件反射活活动明显显抑制，脑脑电图有有慢波增增多、出出现尖波波或梭状状波、主主要节律律受到

24、抑抑制等改改变。非非致热剂剂量的辐辐射对中中枢神经经系统的的功能亦亦有明显显影响。长长期暴露露于微波波或短波波辐射可可导致神神经系统统功能性性变化，通通常表现现为疲劳劳或兴奋奋性升高高、记忆忆力减退退、睡眠眠紊乱、情情绪淡漠漠，对光光或其他他刺激敏敏感性增增加 。如如长期从从事微波波作业的的工作人人员，一一般在225年年以后，即即可能出出现慢性性神经衰衰弱综合合征，有有头昏、头头痛、乏乏力、记记忆力减减退、睡睡眠障碍碍（失眠眠、多梦梦）、易易激动、消消瘦和脱脱发等临临床表现现，其机机理尚不不清楚。 微波与与短波作作用引起起心血管管功能改改变，一一般认为为系由于于植物神神经系统统功能障障碍所致致

25、，可使使血液动动力学失失调、血血管通透透性发生生变化，外外周血管管张力降降低。动动物实验验表明，微微波辐射射在引起起体温升升高的同同时，尚尚能引起起心脏节节律紊乱乱；当动动物直肠肠温度达达到422以上时时，心率率突然变变慢，大大部分动动物出现现心律失失常。长长期暴露露于微波波与短波波辐射者者，常表表现有神神经衰弱弱症状，以以及以迷迷走神经经活动占占优势为为特点的的心血管管功能失失调，如如手足多多汗、心心动过缓缓、窦性性心律失失常、血血压波动动或偏低低等。有有少数人人较早发发生冠状状动脉供供血不足足、心前前区疼痛痛或胸闷闷等。微波与短短波辐射射还可能能引起人人体多个个系统的的功能改改变，如如血液

26、系系统、内内分泌系系统、免免疫系统统和消化化系统等等。例如如，在长长期微波波作业者者中，有有血小板板和白细细胞计数数偏低的的现象。此外，除除上述局局部损害害和全身身性损害害外，微微波与短短波辐射射与电离离辐射一一样，作作用于人人体也会会产生长长期效应应，发生生畸变、突突变与癌癌变。第二节 航空航天天活动的的辐射防防护一、电离离辐射的的防护电离辐射射防护的的出发点点是：非非随机效效应是有有发生阈阈限的，应应该避免免发生；而随机机效应发发生的概概率及危危害要限限制到可可以接受受的水平平。(一) 最大容许许剂量国际辐射射防护委委员会（IICRPP）19967年年所规定定的最大大容许剂剂量标准准如下：

27、从事辐辐射职业业的工作作人员，550000mreem/年年；一般人人员，5500mmremm年，航航空上一一般规定定的辐射射安全限限度是：机组人人员与从从事辐射射职业的的工作人人员相同同。旅客客与一般般人员相相同。超音速运运输机辐辐射剂量量容许标标准机组人员及旅客试 飞 员正常范围最大10mrem/h最大10mrem/h警惕范围10100mrem/h10500mrem/h需采取行动100mrem/h500mrem/h战时飞行行人员辐辐射剂量量标准1 30天内受照射剂量应当控制在0.25G以内2 60天内的累积剂量不超过0.50Gy3 120天内的累积剂量不超过0.75Gy4 180天内的累积剂

28、量不超过1.00Gy5 总剂量不超过2.00Gy美国航天天任务辐辐射剂量量标准飞行时间剂 量 （rem）造血器官(距体表5cm处)皮肤(距体表0.1mm处)眼晶体(距体表3mm处)睾丸(距体表3cm处)日平均剂量(1年内)0.20.80.30.130天最大容许剂量25753713季度最大容许剂量351055218年最大容许剂量7522511238从事航天事业的总限值4001200600200苏联载人人航天辐辐射安全全标准飞行时间(月)剂量当量限值(rem)剂量当量率(rem/h)飞行时间(月)剂量当量限值(rem)剂量当量率(rem/h)110.514.61873.57.1321.510.02

29、4118.56.8637.08.530140.56.51266.57.636162.56.2(二) 航空航天天活动中中的剂量量水平在现代飞飞机航行行的高度度范围内内，机组组人员和和旅客在在航行过过程中所所受到的的银河系系宇宙线线的剂量量，均未未超过所所规定的的最大容容许剂量量标准。现代超音音速军用用飞机的的升限可可达300Km，新新式超音音速客机机的巡航航高度近近20KKm。在在此高度度范围内内，人体体所受到到的银河河系宇宙宙线的剂剂量是比比较低的的，如在在北纬440”地区，飞飞行高度度为2555000m、飞飞行速度度为18800kkmhh、航程程为1660000km时时，人体体所受到到的银河

30、河系宇宙宙线的剂剂量当量量值为227888mreem，根根据有关关资料，乘乘协和号号超音速速客机（航航行高度度为155188km）往往返于巴巴黎与华华盛顿之之间（属属于高纬纬度地区区），若若按每月月往返一一次计算算，则一一般旅客客受到的的累积剂剂量率不不超过1150mmremm年；若按每每人每年年飞行5500hh计算，则则机组人人员受到到的累积积剂量率率为12250mmremm年。上上述资料料表明，在在现代飞飞机航行行的高度度范围内内，机组组人员和和旅客在在航行过过程中所所受到的的银河系系宇宙线线的剂量量，均未未超过所所规定的的最大容容许剂量量标准。从航天实实际测定定的数据据看，迄迄今为止止的

31、载人人航天飞飞行中，航航天员接接受的辐辐射剂量量均未达达到美国国或苏联联为载人人航天所所制定的的剂量限限值。美国载人人航天中中辐射剂剂量最大大的是119855年美国国航天飞飞机“阿特兰兰蒂斯号号”STSS-511J的飞飞行与119711年“阿波罗罗14号号”的月球球轨道飞飞行，其其日剂量量分别达达到1.0788mGyy和1.27mmGy。但但此水平平的辐射射暴露与与所制定定的标准准相比，其其影响是是可以忽忽略的。但在现代代航空航航天活动动中，太太阳质子子事件的的防护却却不容忽忽视。尽尽管在太太阳活动动周期中中出现特特大太阳阳质子事事件的概概率较低低，然而而这种事事件会使使宇宙辐辐射剂量量在短时

32、时间内有有极大的的增强。由由图69可见见，在超超音速飞飞机巡航航的高度度上，剂剂量率可可达40000mmremm/h，大大大超过过了上述述容许标标准。即即使是一一般的质质子事件件，超过过标准者者也为数数不少。如19660年111月112日的的太阳耀耀斑爆发发，在224kmm高空，质质子剂量量率为4420mmremm/h，中中子剂量量率为3340mmremm/h，总总剂量率率为7660mrrem/h，超超过了对对试飞员员需采取取行动的的标准；在188km高高空，质质子剂量量率为775mrrem/h，中中子剂量量率为1143mmremm/h，总总剂量率率为2220mrrem/h，也也超过了了对机组

33、组人员及及旅客需需采取行行动的标标准。又又如19987年年9月229日，由由于太阳阳耀斑爆爆发，苏苏联“和平号号”空间站站受到的的平均日日辐射剂剂量为3340mmremm，高于于正常平平均数近近20倍倍。据估估计，在在大的太太阳质子子事件中中，航天天员可能能接受的的辐射剂剂量是：上身皮皮肤为33508000remm，眼睛睛为1880reem，造造血器官官为312rrem。(三) 电离辐射射防护方方法1 辐射剂量量监测辐射剂量量监测系系统一般般包括太太阳质子子事件的的预报和和监测系系统，座座舱辐射射环境监监测系统统以及个个人剂量量监测系系统。 太阳质质子事件件的预报报和监测测系统主主要监测测太阳

34、的的活动，提提出长期期、中期期和短期期太阳质质子事件件发生的的可能性性，监测测太阳质质子事件件的到达达时间及及事件的的有关参参数。根根据预测测预报的的结果，可可适当调调整飞行行计划，以以避开其其影响。根根据太阳阳活动具具有周期期性的规规律特点点，大体体上可预预测出太太阳活动动最强的的年份，据据历史资资料统计计，太阳阳耀斑爆爆发每年年12月月至1月月半内几几乎没有有，3月月中至77月上旬旬，只有有几次小小爆发，故故在太阳阳耀斑爆爆发较少少的月份份内航行行是比较较安全的的。由于座舱舱提供了了辐射屏屏蔽作用用，舱内内辐射环环境与舱舱外有所所不同。座座舱辐射射环境监监测系统统可提供供舱内辐辐射剂量量的

35、有关关信息，主主要是辐辐射成分分、能量量和剂量量率以及及舱内的的剂量分分布等。目目前预报报太阳质质子事件件的方法法，主要要是采用用机载宇宇宙辐射射预警装装置，其其“预警”范围为为101000mreem/hh，“行动”水平为为1000mreem/hh。航行行过程中中如测出出有特大大的太阳阳质子事事件发生生，辐射射剂量达达到“行动”水平时时，应当当立即调调整飞行行计划，以以保证飞飞行人员员的安全全。若是是航空飞飞行，应应该立即即下降到到安全高高度，最最好是停停止飞行行返回地地面。个人剂量量监测系系统提供供个人剂剂量的有有关信息息，包括括任一时时刻的累累积剂量量、身体体不同部部位的剂剂量等。藉藉此可

36、了了解个人人接受的的辐射剂剂量，提提供辐射射危险评评价的数数据。2 物理防护护一定质量量厚度的的物质可可以减弱弱或阻止止一定能能量的粒粒子辐射射，利用用此原理理的防护护叫做物物质质量量屏蔽防防护，但但增加座座舱舱体体的厚度度会极大大地增加加航空航航天飞行行器的载载荷，通通过此途途径进行行防护是是不现实实的。在在航天飞飞行中比比较可行行的方法法是建立立容积较较小的应应急屏蔽蔽室，但但即使如如此也需需增加不不小的载载荷。更更合理的的方案是是利用飞飞船舱内内各种仪仪器设备备、燃料料、食物物和水等等物质进进行科学学布局，使使各个方方向上有有大体均均匀的质质量屏蔽蔽厚度。另另一较好好的防护护方案是是对飞

37、行行人员的的若干重重要器官官进行局局部防护护，如屏屏蔽骨髓髓、淋巴巴组织、肾肾脏、肝肝脏等，局局部防护护增加的的载荷是是可以接接受的。进进行局部部防护的的部位顺顺序应当当是骨盆盆、胸部部、头部部、腹部部。此外，还还设想利利用电磁磁场把带带电粒子子引离飞飞行器，以以达到防防护的目目的。但但目前尚尚处于研研究阶段段，离实实际应用用还有较较大距离离。3 药物防护护人体接受受电离辐辐射前后后应用一一些药物物可以减减轻辐射射损伤。此此类药物物应当在在小剂量量时就有有抗辐射射能力，短短时间内内反复使使用时毒毒性较低低，而且且不会降降低人体体抵抗力力与工作作能力。一一类药物物是抗辐辐射药，可可特异性性降低辐

38、辐射损害害，如氨氨硫基类类化合物物、色氨氨类化合合物等；另一类类药物是是生物防防护药，主主要是通通过增强强机体对对外界不不良因素素的抵抗抗力，从从而达到到减轻辐辐射损伤伤的目的的，如人人参等一一些中药药和一些些维生素素类药物物。由于目前前航空航航天活动动中飞行行人员接接受的辐辐射剂量量水平均均未达到到安全容容许剂量量的限值值，因此此物理和和药物防防护的必必要性尚尚未充分分显示出出来。二、非电电离辐射射的防护护非电离辐辐射的危危害程度度与其强强度和作作用时间间有关，人人体接受受的的辐辐射总剂剂量愈大大，发病病率越高高，变化化程度也也越严重重。航空空航天活活动中，非非电离辐辐射剂量量较小而而且易于

39、于防护。对对其的防防护一般般包括制制定安全全容许标标准和采采取防护护方法使使受照射射量低于于安全容容许标准准。（一） 安全容许许标准1 紫外线辐辐射暴露露容许标标准制定照射射容许标标准时要要考虑到到眼睛和和皮肤的的急性与与长期损损伤两方方面的危危险。标标准应当当防止急急性效应应发生并并降低产产生远期期效应的的危险。紫紫外辐射射产生损损伤的阈阈剂量随随波长的的变化很很大。2 微波与短短波辐射射暴露容容许标准准 制定微微波与短短波辐射射暴露安安全容许许标准需需考虑其其致热效效应与非非致热效效应。表表6110 列列出职业业人员微微波辐射射暴露安安全容许许标准。此此表是根根据19985年年由国防防科学

40、技技术工业业委员会会批准发发布的国国家军用用标准GGJB84中中规定：每日88小时连连续暴露露时，脉脉冲波安安全限值值为255W/ccm2，连续续波为550W/ccm2而给出出的。脉脉冲波指指采用脉脉冲调制制的微波波，连续续波指不不用脉冲冲调制的的连续振振荡微波波。对一一般人员员的安全全标准是是职业标标准的十十分之一一。短波波暴露安安全容许许标准可可参照微微波标准准执行。（二） 防护方法法 1紫外外辐射防防护方法法 由于于紫外光光贯穿能能力很弱弱，而且且许多对对可见光光透明的的材料，对对红外线线和紫外外线都有有强烈的的吸收作作用，如如普通玻玻璃可以以完全吸吸收紫外外线和波波长在220000nm

41、以以上的红红外线，因因此采用用2mmm厚的普普通玻璃璃即可屏屏蔽。航航空航天天飞行时时，人员员由于有有舱体保保护，会会受到紫紫外辐射射伤害。舱舱外活动动时，应应当给予予防护。2对微微波与短短波辐射射防护可可依照以以下原则则从三个个方面进进行防护护：避开和和减少辐辐射的作作用，如如微波设设备的波波导口，尤尤其是雷雷达的抛抛物面天天线应避避免直接接射向工工作人员员；工作作场所及及生活区区应远离离辐射源源；注意意监测雷雷达周围围的功率率密度，并并防止辐辐射经反反射又作作用于工工作人员员；如发发现设备备有漏能能情况时时，应加加强屏蔽蔽设施。对辐射的个人防护可采用防护服（用浸镀银或铜的尼龙纱织成）和防护

42、眼镜（用涂有二氧化锡的玻璃制成）。对工作人员每年应作健康检查，包括血象、眼科、心血管系统和脑电图等。因一般症状在脱离接触后即减轻，故短期疗有利于恢复健康。归纳总结结本次课课2学时时的课程程框架，强强调主要要内容。整体结构构采用板板书显示示内容全部部采用PPoweerPoointt幻灯部分强调调处板书书第一节课课开始0-5mmin5-100minn10-228miin28334miin34440miin第二节课课开始0-100minn10-225miin25-335minn35-440miin小 结本次大课课主要介介绍辐射射的生物物效应与与航空航航天辐射射防护，要要求了解解电离辐辐射与非非电离辐辐射的生生物效应应分类、机机制，掌掌握电离离辐射与与非电离离辐射的的生物学学效应；掌握电电离辐射射与非电电离辐射射的防护护。重点点是辐射射生物学学效应与与航空航航天活动动中辐射射防护方方法。针针对授课课要求，在在建立全全面结构构的基础础上，对对重点内内容进行行了反复复强调，在在结束授授课前，又又一起梳梳理了全全部内容容。复习思考考题，作业题1 电离辐射射对人体体健康有有何危害害？2 航空航天天活动中中如何防防护电离离辐射？实施情况况及分析析按照教学学准备预预案，通通过讲授授、提问问互动、总总结梳理理等手段段，顺利利完成本本次教学学任务。27