物理性污染辐射幻灯片.ppt

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1、物理性污染辐射物理性污染辐射第1页，共62页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第一节第一节放射性和辐射绪论放射性和辐射绪论放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线，放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线，（如（如射线、射线、射线、射线、射线等）而衰变形成稳定的元射线等）而衰变形成稳定的元素并停止放射（衰变产物），这种现象称为放射性。素并停止放射（衰变产物），这种现象称为放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序数在衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序数在83（铋）或以上的元素都具有放射性，但某些原子序数小（铋）或以上的元素都具有放射性，但某些原

2、子序数小于于83的元素（如锝的元素（如锝43）也具有放射性。）也具有放射性。第2页，共62页，编辑于2022年，星期日1）核武器试验的沉降物）核武器试验的沉降物(在大气层进行核试验的情况下，核弹爆炸的在大气层进行核试验的情况下，核弹爆炸的瞬间，由炽热蒸汽和气体形成大球瞬间，由炽热蒸汽和气体形成大球(即蘑菇云即蘑菇云)携带着弹壳、碎片、携带着弹壳、碎片、地面物和放射性烟云上升，随着与空气的混合，辐射热逐渐地面物和放射性烟云上升，随着与空气的混合，辐射热逐渐损失，温度渐趋降低，于是气态物凝聚成微粒或附着在其它损失，温度渐趋降低，于是气态物凝聚成微粒或附着在其它的尘粒上，最后沉降到地面。的尘粒上，最

3、后沉降到地面。2）核燃料循环的）核燃料循环的“三废三废”排放，原子能工业的中心问题是核燃料的产排放，原子能工业的中心问题是核燃料的产生、使用与回收，核燃料循环的各个阶段均会产生生、使用与回收，核燃料循环的各个阶段均会产生“三废三废”，能对周，能对周围环境带来一定程度的污染。围环境带来一定程度的污染。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测放射性的来源放射性的来源第3页，共62页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测3）医疗照射引起的放射性污染）医疗照射引起的放射性污染目前，由于辐射在医学上的广泛应用，已使医用射线目前，由于辐射在医学上的广泛应用，已使医用

4、射线源成为主要的环境人工污染源。源成为主要的环境人工污染源。4）其它各方面来源的放射性污染）其它各方面来源的放射性污染a.工业、医疗、军队、核舰艇或研究用的放射源，工业、医疗、军队、核舰艇或研究用的放射源，因运输事故、遗失、偷窃、误用，以及废物处理等失因运输事故、遗失、偷窃、误用，以及废物处理等失去控制而对居民造成大剂量照射或污染环境去控制而对居民造成大剂量照射或污染环境;b.一般居民消费用品，包括含有天然或人工放射性核素一般居民消费用品，包括含有天然或人工放射性核素的产品，如放射性发光表盘、夜光表以及彩色电视机产的产品，如放射性发光表盘、夜光表以及彩色电视机产生的照射生的照射.第4页，共62

5、页，编辑于2022年，星期日在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在着某种损害作用。如在在着某种损害作用。如在400rad的照射下，受照的照射下，受照射的人有射的人有5%死亡；若照射死亡；若照射650rad，则人，则人100%死死亡。亡。照射剂量在照射剂量在150rad以下，死亡率为零，但并非以下，死亡率为零，但并非无损害作用，住往需经无损害作用，住往需经20年以后，一些症状才会表年以后，一些症状才会表现出来。放射性也能损伤遗传物质，主要在于引起现出来。放射性也能损伤遗传物质，主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代受害。基因突变和染色体畸变，使一

6、代甚至几代受害。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测放射性的危害放射性的危害第5页，共62页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第6页，共62页，编辑于2022年，星期日图片展示图片展示X射线第7页，共62页，编辑于2022年，星期日nX射线的应用射线的应用第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测医学领域医学领域X射线诊断：根据阴影浓淡，判断是否正常；射线诊断：根据阴影浓淡，判断是否正常；X射线治疗：放疗，抑制肿瘤细胞的增长；射线治疗：放疗，抑制肿瘤细胞的增长；X射线防护：防止射线防护：防止X射线对人体的伤害的防护措施；射线对人体的伤害的防护

7、措施；工业领域工业领域X射线激发荧光；射线激发荧光；X射线使气体电离；射线使气体电离；X射线使胶片感光等；射线使胶片感光等；研究领域研究领域晶体的点阵结构对晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用，射线可产生显著的衍射作用，X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。重要手段。第8页，共62页，编辑于2022年，星期日nX射线是波长介于紫外线和射线间的电磁辐射。X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为（0.0620）10-8厘米之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和

8、辐射监测nX射线的产生和原理射线的产生和原理第9页，共62页，编辑于2022年，星期日图片展示图片展示第10页，共62页，编辑于2022年，星期日n射线，射线，射线，射线，射线射线第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测射线是一种带电粒子流，由于带电，它所到之处很容易引起电射线是一种带电粒子流，由于带电，它所到之处很容易引起电离。离。射线有很强的电离本领，这种性质既可利用，也带来一定射线有很强的电离本领，这种性质既可利用，也带来一定坏处，对人体内组织破坏能力较大，由于其质量较大，穿透能力坏处，对人体内组织破坏能力较大，由于其质量较大，穿透能力差，在空气中的射程只有几厘米。只要一张纸或健康

9、的皮肤就能差，在空气中的射程只有几厘米。只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。挡住。高速运动的氦原子核的粒子束，称位高速运动的氦原子核的粒子束，称位射射线，它的电离作用大，贯穿本领小。线，它的电离作用大，贯穿本领小。射线射线的产生的产生第11页，共62页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测射线由放射性同位素（如射线由放射性同位素（如32P、35S等）衰变时放出来带负电等）衰变时放出来带负电荷的粒子。在空气中射程短，穿透力弱。在生物体内的电离荷的粒子。在空气中射程短，穿透力弱。在生物体内的电离作用较作用较射线、射线、x射线强。射线强。Y射线射线由放射性同位素如由放射

10、性同位素如60Co或或137Cs产生。是一种高能电磁产生。是一种高能电磁波，波长很短（波，波长很短（0.001-0.0001nm），穿透力强，射程远，一次），穿透力强，射程远，一次可照射很多材料，而且剂量比较均匀，危险性大，必须屏蔽可照射很多材料，而且剂量比较均匀，危险性大，必须屏蔽（几个（几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙）。的铅板或几米厚的混凝土墙）。第12页，共62页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测n、射线的发现射线的发现贝克勒尔贝克勒尔(becquerel,Bq)是放射性活度的国际单位，是放射性活度的国际单位，是以法国物理学家安东尼是以法国物理学家

11、安东尼亨利亨利贝克勒尔的名字贝克勒尔的名字命名的。命名的。（AntoineHenriBecquerel，18521908）安东尼安东尼亨利亨利贝克勒尔于贝克勒尔于1852年生于法国。年生于法国。1872年就读巴黎理工大学，后在公路桥梁学校毕年就读巴黎理工大学，后在公路桥梁学校毕业，获工程师职位。业，获工程师职位。1878年在巴黎自然博物馆任年在巴黎自然博物馆任物理学教授，物理学教授，1895年任理工大学教授。由于研究年任理工大学教授。由于研究荧光现象而发现物质的放射性（铀盐能放射出穿荧光现象而发现物质的放射性（铀盐能放射出穿透力很强的，并能使照相底片感光的一种不可见透力很强的，并能使照相底片感

12、光的一种不可见的射线的射线-、射线射线），并因此获），并因此获1903年诺贝尔物年诺贝尔物理学奖。理学奖。1908年逝世。年逝世。第13页，共62页，编辑于2022年，星期日n玛丽玛丽居里（居里（1867-1934）是著名的）是著名的女性物理学家，女性物理学家，两度获得诺贝尔奖，两度获得诺贝尔奖，与其丈夫共同发现了放射性元素镭与其丈夫共同发现了放射性元素镭;第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测镭的发现镭的发现第14页，共62页，编辑于2022年，星期日n1903年和丈夫皮埃尔年和丈夫皮埃尔居里及亨利居里及亨利贝克勒尔共贝克勒尔共同获得了诺贝尔物理学奖，同获得了诺贝尔物理学奖，1911

13、年又因放射化年又因放射化学方面的成就获得诺贝尔化学奖。玛丽学方面的成就获得诺贝尔化学奖。玛丽居里居里是第一个荣获诺贝尔科学奖的女性科学家，是第一个荣获诺贝尔科学奖的女性科学家，也是第一位两次荣获诺贝尔科学奖的伟大科也是第一位两次荣获诺贝尔科学奖的伟大科学家。学家。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第15页，共62页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测189518961898189919321953德国物理学德国物理学家伦琴发现家伦琴发现X光光法国物理学法国物理学家贝克发现家贝克发现阿尔法、贝阿尔法、贝塔和伽马塔和伽马射线射线居里夫人自居里夫人自天

14、然铀矿寻天然铀矿寻得釙与鐳二得釙与鐳二种放射性元种放射性元素素拉塞福发现拉塞福发现放射性元素放射性元素“钍钍”查德威克发现查德威克发现中子中子利用钴利用钴60治治疗癌症首疗癌症首先被引用先被引用辐射(放射线)发现史第16页，共62页，编辑于2022年，星期日n1)放射性废水的处理放射性废水的处理 放射性废水的处理方法主要有稀释排放法、放置衰变法、混凝沉降法、离子变换法、蒸发法、沥青固化法、水泥固化法、塑料固化法以及玻璃固化法等。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测n放射性放射性“三废三废”的处理的处理第17页，共62页，编辑于2022年，星期日n2)放射性废气的处理放射性废气的处理(

15、1)铀矿开采过程中所产生废气、粉尘，一般可通过改善操作条件和通风系统得到解决。(2)实验室废气，通常是进行预过滤，然后通过高效过滤后再排出。(3)燃料后处理过程的废气，大部分是放射性碘和一些惰性气体。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第18页，共62页，编辑于2022年，星期日n3)放射性固体废物的处理和处置放射性固体废物的处理和处置 放射性固体废物主要是被放射性物质污染而不能再用的各种物体(1)焚烧(2)压缩(3)去污(4)包装第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第19页，共62页，编辑于2022年，星期日放射性核衰变放射性核衰变放射性核衰变放射性核衰变n原子核原子核+

16、核外电子核外电子=原子，质子原子，质子+中子中子=原子核原子核n某些原子核不稳定，能够自发改变结构，称为某些原子核不稳定，能够自发改变结构，称为核衰变核衰变；衰变；衰变可以连续进行可以连续进行n衰变中会放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子衰变中会放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子、射线。射线。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第20页，共62页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测一、基础知识一、基础知识（一）放射性和辐射（一）放射性和辐射1、放放射射性性一一种种不不稳稳定定的的原原子子核核（放放射射性性物物质质）自自发发地地衰衰变变的的现现

17、象，通常该过程伴随发出能导致电离的辐射（如：象，通常该过程伴随发出能导致电离的辐射（如：、等放射性等放射性）。）。天然放射性天然放射性人工放射性人工放射性第21页，共62页，编辑于2022年，星期日2、辐射辐射是一种特殊的能量传递方式是一种特殊的能量传递方式粒子辐射与电磁辐射。粒子辐射与电磁辐射。粒粒子子辐辐射射粒粒子子、粒粒子子及及各各种种核核反反应应或或放放射射性性核核素素自自然然衰衰变变过过程程中中所所放放出的高速带电荷粒子及中子等。出的高速带电荷粒子及中子等。电磁辐射电磁辐射包括可见光、红外线、紫外线、包括可见光、红外线、紫外线、X射线及射线及射线等。射线等。第二章第二章 放射性和辐射

18、监测放射性和辐射监测3、核子核子原子核原子核4、核衰变核衰变不稳定的原子核能自发地改变核结构。不稳定的原子核能自发地改变核结构。第22页，共62页，编辑于2022年，星期日n衰变衰变：不稳定重核不稳定重核(一般原子序数大于一般原子序数大于82)自发放出自发放出4He核核(粒子粒子)的过的过程程粒子的质量大，速度小，穿透能力小，只能穿过粒子的质量大，速度小，穿透能力小，只能穿过皮肤皮肤皮肤皮肤的角质层的角质层n衰变衰变：放射性核素放射放射性核素放射粒子（即快速电子）的过程，它是原子核粒子（即快速电子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的结果内质子和中子发生互变的结果穿透能力较强，也能灼伤皮肤

19、；穿透能力较强，也能灼伤皮肤；衰变衰变负负衰变、正衰变、正衰变和电子俘获三种类型。衰变和电子俘获三种类型。n衰变衰变：原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射射线是一种波长很短的电磁波（约为射线是一种波长很短的电磁波（约为0.0070.1nm），穿透能力极强，），穿透能力极强，（二）放射性衰变的类型（二）放射性衰变的类型第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第23页，共62页，编辑于2022年，星期日n-衰变衰变是核素中的是核素中的中子转变为质子中子转变为质子中子转变为质子中子转变为质子并放出一个并放出一个-粒子和

20、中微子的过粒子和中微子的过程。程。一般地，中子相对丰富的放射性核素常发生一般地，中子相对丰富的放射性核素常发生-衰变。衰变。-粒子是带一个单位负电荷的电子。粒子是带一个单位负电荷的电子。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第24页，共62页，编辑于2022年，星期日n+衰变衰变是核素中的是核素中的质子转变为中子质子转变为中子质子转变为中子质子转变为中子并放出一个正电子和中微子并放出一个正电子和中微子的过程。的过程。一般地，中子相对缺乏的放射性核素常发生一般地，中子相对缺乏的放射性核素常发生+衰变衰变。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第25页，共62页，编辑于2022年，

21、星期日n电子俘获电子俘获不稳定的原子核不稳定的原子核俘获一个核外电子俘获一个核外电子俘获一个核外电子俘获一个核外电子，使核中的质子转变成，使核中的质子转变成中子并放出一个中微子的过程。中子并放出一个中微子的过程。原子核俘获一个原子核俘获一个K层或层或L层电子，质量数不变的另一种原子核。由层电子，质量数不变的另一种原子核。由于于K层最靠近核，所以层最靠近核，所以K俘获最易发生。在俘获最易发生。在K俘获发生时，必有外层电子去俘获发生时，必有外层电子去填补内层上的空位，并放射出具有子体特征的标识填补内层上的空位，并放射出具有子体特征的标识X射线。射线。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第

22、26页，共62页，编辑于2022年，星期日 1.1.放射性活度放射性活度指单位时间内发生核衰变的数目。单位指单位时间内发生核衰变的数目。单位贝贝可（可（BqBq），其中），其中1Bq=1s1Bq=1s-1-1，1 1贝可表示贝可表示1s1s内发生内发生1 1次衰变次衰变；2.2.半衰期半衰期（T1/2）当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需的时间。的时间。（三）放射性活度和半衰期（三）放射性活度和半衰期（三）放射性活度和半衰期（三）放射性活度和半衰期第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第27页，共62页，编辑于2022年，星期日 （四

23、）核反应（四）核反应是指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产物）和另是指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产物）和另一粒子的过程。一粒子的过程。核聚变核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为

24、另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，叫伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，叫核裂核裂变变，如原子弹爆炸；如果是由轻的原子核变化为重的原子核，叫核聚变，如太，如原子弹爆炸；如果是由轻的原子核变化为重的原子核，叫核聚变，如太阳发光发热的能量来源。阳发光发热的能量来源。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第28页，共62页，编辑于2022年，星期日二二、照照射射量量和和剂剂量量照照射射量量和和剂剂量量是是用用来来表表征征放放射射性性粒粒子子与与物物质质作用后产生的效应及其量度的术语。作用后产生的效应及其量度的术语。（一）（一）照射量照

25、射量式中：式中：dQ或或X射线在空气中完全被阻止时，引起质量为射线在空气中完全被阻止时，引起质量为dm 的某一体积的空气电离所产生的带电粒子的某一体积的空气电离所产生的带电粒子（正的或负的）的总电量值，（正的或负的）的总电量值，C；X照射量，它的照射量，它的SI单位为单位为C/kg，与它暂时并用的，与它暂时并用的专用单位是伦琴（专用单位是伦琴（R），简称伦。），简称伦。1R=2.5810-4C/kg 第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第29页，共62页，编辑于2022年，星期日（二）吸收剂量（二）吸收剂量它是表示在电离辐射与物质发生相互作用时，单位质量的物质吸收电它是表示在电离辐射

26、与物质发生相互作用时，单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。离辐射能量大小的物理量。其定义用下式表示：其定义用下式表示：式中：式中：D吸收剂量，吸收剂量，SI单位为单位为J/kg，专用单位的名称为戈瑞，简称戈，用符号专用单位的名称为戈瑞，简称戈，用符号Gy表示；表示；电离辐射授予质量为电离辐射授予质量为d dm m的物质的平均能量。的物质的平均能量。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第30页，共62页，编辑于2022年，星期日（三）剂量当量（三）剂量当量（H）在生物机体组织内所考虑的一个体积在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积，即单元上

27、吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积，即H=DQN式中：式中：D吸收剂量，吸收剂量，Gy；Q品质因数，其值决定于导致电离粒子的初始动能、品质因数，其值决定于导致电离粒子的初始动能、种类及照射类型等（见表）；种类及照射类型等（见表）；N所有其他修正因素的乘积。所有其他修正因素的乘积。剂量当量剂量当量(H)(H)的国际单位的国际单位J/kg，专用单位专用单位希沃特希沃特(Sv)，1Sv=1J/kg雷姆雷姆(rem)，1rem=10-2Sv剂量当量率剂量当量率：单位时间内的剂量当量，：单位时间内的剂量当量，Sv/s或或rem/s第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第31页，共62页，编辑

28、于2022年，星期日表表表表 品质因数与照射类型、射线种类的关系品质因数与照射类型、射线种类的关系品质因数与照射类型、射线种类的关系品质因数与照射类型、射线种类的关系照射类型 射线种类品质因素外照射x、e1热中子及能量小于0.005MeV的中能中子3中能中子（0.02MeV）5中能中子（0.1MeV）8快中子（0.510MeV）10重反冲核20内照射、+、e、x110裂变碎片、发射中的反冲核20宇宙射线及地面上天然放宇宙射线及地面上天然放射性核素放射的射性核素放射的X或或射射线对人体的照射。线对人体的照射。通过呼吸和消化系统进入人通过呼吸和消化系统进入人体内部的放射性核素造成的体内部的放射性核

29、素造成的照射。照射。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第32页，共62页，编辑于2022年，星期日n放射性活度放射性活度（A A）指单位时间内发生核衰变的数目。指单位时间内发生核衰变的数目。单位单位贝可（贝可（BqBq），其中），其中1Bq=1s1Bq=1s-1-1，1 1贝可表示贝可表示1s1s内发生内发生1 1次次衰变衰变；nA-放射性活度；放射性活度；N-某时刻的核素数；某时刻的核素数；t-时间；时间；-衰变常数。衰变常数。复习复习第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第33页，共62页，编辑于2022年，星期日n推导1：dN/Ndtn推导2：LnNtC其中其中C为积

30、分常数，当为积分常数，当t0，ClnN0，式中，式中N0为为N的初始值。的初始值。n推导3：LnNLnN 0t 积分积分：NN 0et (ln10=lg10/lge=1/lge)得得：t(2.303/)lg(N/N0)(ln10=2.303)第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第34页，共62页，编辑于2022年，星期日n半衰期半衰期（T1/2）当放射性的核素因衰变而减少到原来当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需的时间。的一半时所需的时间。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测 由于NN0/2，所以，根据放射性衰变定律，t1/2 (2.303/)lg 1/2 (2.3

31、03/)lg 20.693/(lg 2=0.301)第35页，共62页，编辑于2022年，星期日 锶（锶（90Sr）的半衰期）的半衰期=29a，衰变掉，衰变掉99.9%第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第36页，共62页，编辑于2022年，星期日 钾（钾（42K）的半衰期）的半衰期=12.36h，衰变，衰变2h，30h，60h，计算残留百分比？，计算残留百分比？第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第37页，共62页，编辑于2022年，星期日三、环境中的放射性（一）环境中放射性的来源（一）环境中放射性的来源天然放射性核素天然放射性核素环境中的放射性环境中的放射性人为放射性核

32、素人为放射性核素第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第38页，共62页，编辑于2022年，星期日1 1、天然放射性核素、天然放射性核素（1 1）宇宙射线及其产生的放射性核素）宇宙射线及其产生的放射性核素 （2 2）天然放射性核素系列）天然放射性核素系列铀系、锕系、钍系铀系、锕系、钍系 （3 3）自然界中单独存在的核素）自然界中单独存在的核素2 2、人为放射性核素、人为放射性核素（1 1）核试验及航天事故）核试验及航天事故（2 2）核工业核工业（3 3）工农业、医学、科研等部门的排放废物工农业、医学、科研等部门的排放废物（4 4）放射性矿的开采和利用）放射性矿的开采和利用第二章第二章

33、放射性和辐射监测放射性和辐射监测第39页，共62页，编辑于2022年，星期日（二）放射性核素在环境中的分布（二）放射性核素在环境中的分布1、在土壤和岩石中的分布、在土壤和岩石中的分布表 土壤、岩石中天然放射性核素的含量 单位：Bq/g核素土壤岩石40K2.9610-28.8810-28.1410-28.1410-1226Ra3.710-37.0310-21.4810-24.8110-2232Th(钍)7.410-45.5510-23.710-34.8110-2238U1.1110-32.2210-21.4810-24.8110-2第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第40页，共62页

34、，编辑于2022年，星期日2、在水体中的分布、在水体中的分布表表 各类淡水中各类淡水中226226RaRa及其子代产物的放射性比活度及其子代产物的放射性比活度 单位：Bq/L核素矿泉及深水井地下水地面水雨水226Ra222Rn210Pb铅210Po3.710-23.710-13.71023.71033.710-37.410-43.710-23.7373.710-33.710-43.710-23.710-11.8510-23.7103.71031.8510-21.1110-11.8510-2第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第41页，共62页，编辑于2022年，星期日 3 3、在大气

35、中的分布、在大气中的分布大多数放射性核素均可出现在大气中，但主要是氡的同位素（特别是大多数放射性核素均可出现在大气中，但主要是氡的同位素（特别是222222RnRn），它是镭的衰变产物，能从含镭的岩石、土壤、水体和建筑），它是镭的衰变产物，能从含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料中逸散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附着于气溶胶颗材料中逸散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附着于气溶胶颗粒上。粒上。4 4、在动植物组织中的分布、在动植物组织中的分布任何动植物组织中都含有一些天然放射性核素，主要有任何动植物组织中都含有一些天然放射性核素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和和210Po等

36、，其含量与这些核素参与环境和生物体之间发等，其含量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含量有生的物质交换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第42页，共62页，编辑于2022年，星期日(三三)放射性污染的危害放射性污染的危害 通常，每人每年从环境中受到的放射性辐射总剂量不超过通常，每人每年从环境中受到的放射性辐射总剂量不超过2 2毫希沃特。毫希沃特。其中，天然放射性本底辐射占其中，天然放射性本底辐射占5050以上，其

37、余是人为放射性污染引起的以上，其余是人为放射性污染引起的辐射。放射性元素铀（辐射。放射性元素铀（238238U U、235235U U、234234U U）、钍）、钍(232232ThTh）、镭（）、镭（226226RaRa）、氡）、氡（222222RnRn）和钾（）和钾（4040K K）对人体的辐射伤害特征见下表）对人体的辐射伤害特征见下表表表 天然放射性核素的主要辐射特征天然放射性核素的主要辐射特征放射性核素对人体伤害类型射线能量/kev238U外照射伤害186232Th外照射伤害238226Ra内照射伤害、外照射伤害352.840K外照射伤害1460危害方式危害方式主要是辐射损伤，导致蛋

38、白质分子键断裂和畸变，破主要是辐射损伤，导致蛋白质分子键断裂和畸变，破坏对人类新陈代谢有重要意义的酶。另外可以直接破坏细胞的组织坏对人类新陈代谢有重要意义的酶。另外可以直接破坏细胞的组织和结构，对人体产生躯体损伤效应和遗传损伤效应。和结构，对人体产生躯体损伤效应和遗传损伤效应。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第43页，共62页，编辑于2022年，星期日图图图图 放射性物质辐射人体的途径放射性物质辐射人体的途径放射性物质辐射人体的途径放射性物质辐射人体的途径第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第44页，共62页，编辑于2022年，星期日放射性核素放射性核素通过呼吸道吸入、

39、消化道摄入、皮肤或粘膜侵入等通过呼吸道吸入、消化道摄入、皮肤或粘膜侵入等三种途径进入人体并在体内蓄积。三种途径进入人体并在体内蓄积。致死剂量：全身吸收剂量达全身吸收剂量达5戈瑞时，戈瑞时，12小时内即出现恶心、呕吐、腹小时内即出现恶心、呕吐、腹泻等症状，一周后出现咽炎、体温上升、迅速消瘦等症状，第二周就会死泻等症状，一周后出现咽炎、体温上升、迅速消瘦等症状，第二周就会死亡，且死亡率亡，且死亡率100。半致死剂量：吸收剂量为吸收剂量为4戈瑞时，数小时后出现呕吐，两周内毛发脱落，戈瑞时，数小时后出现呕吐，两周内毛发脱落，体温上升，三周内出现紫斑，咽喉感染，四周后有体温上升，三周内出现紫斑，咽喉感染

40、，四周后有50受照射者死亡，存受照射者死亡，存活者六个月后才能恢复健康。活者六个月后才能恢复健康。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第45页，共62页，编辑于2022年，星期日轻度急性放射病症状：轻度急性放射病症状：n吸收剂量为吸收剂量为2戈瑞时，经过大约一周的潜伏期，出现毛发脱落、厌食戈瑞时，经过大约一周的潜伏期，出现毛发脱落、厌食等症状。等症状。n吸收剂量为吸收剂量为1戈瑞时，将有戈瑞时，将有2025的受照射者发生呕吐等轻度急性放射病的受照射者发生呕吐等轻度急性放射病症状症状。辐射损伤：远期效应、驱体效应和遗传效应辐射损伤：远期效应、驱体效应和遗传效应n远期效应远期效应系指急性

41、照射后若干时间或较低剂量照射后数月或数系指急性照射后若干时间或较低剂量照射后数月或数年才发生病变。年才发生病变。n驱体效应驱体效应指导致受照射者发生白血病、白内障、癌症及寿命缩指导致受照射者发生白血病、白内障、癌症及寿命缩短等损伤效应。短等损伤效应。n遗传效应遗传效应指在下一代或几代后才显示损伤效应。指在下一代或几代后才显示损伤效应。第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第46页，共62页，编辑于2022年，星期日四、放射性辐射防护标准（一）（一）我国我国放射防护规定放射防护规定中的部分标准中的部分标准1、职业性放射性工作人员和居民每年限制剂量当量、职业性放射性工作人员和居民每年限制剂

42、量当量2、露天水源中限制浓度和放射性工作场所空气中最大容许浓度、露天水源中限制浓度和放射性工作场所空气中最大容许浓度第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第47页，共62页，编辑于2022年，星期日四、放射性辐射防护标准环境要素放射性核素浓度限值(Bq/L)海 水Co0.003Sr（锶）4Rn0.2Cs（铯）0.6Cr0.7第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第48页，共62页，编辑于2022年，星期日环境要素射线或核素浓度限值(Bq/L)地下水总总0.10.1生活饮用水总总0.51.0住宅空气氡及其子体住房200Bq/m3地下室400Bq/m3第二章第二章 放射性和辐射监测

43、放射性和辐射监测第49页，共62页，编辑于2022年，星期日nGB8703-1988辐射防护规定辐射防护规定nGB14500-1993放射性废物管理放射性废物管理nGB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准电离辐射防护与辐射源安全基本标准nGBZ128-2002职业性外照射个人监测规范职业性外照射个人监测规范nGB8702-88电磁辐射防护规定电磁辐射防护规定第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第50页，共62页，编辑于2022年，星期日表表工作人员、居民年最大容许剂量当量工作人员、居民年最大容许剂量当量注：注：表内所列数值均指内、外照射的总剂量当量，不包括天然本底照射

44、和医疗照射。表内所列数值均指内、外照射的总剂量当量，不包括天然本底照射和医疗照射。16岁以下人员甲状腺的限制剂量当量为岁以下人员甲状腺的限制剂量当量为1.510-2Sv/a。受照射部位职业性放射性工作人员的年最大容许剂量当量/Sv放射性工作场所、相邻及附近地区工作人员和居民的年最大容许剂量当量/Sv广大居民年最大容许剂量当量/Sv器官分类器官名称第一类全身、性腺、红骨髓、眼晶体510251035104第二类皮肤、骨、甲状腺3.010131021102第三类手、前臂、足踝7.51017.51022.5102第四类其他器官1.51011.51025103第51页，共62页，编辑于2022年，星期日

45、表表表表23 23 23 23 放射性同位素在露天水源中的限制放射性比活度和放射放射性同位素在露天水源中的限制放射性比活度和放射放射性同位素在露天水源中的限制放射性比活度和放射放射性同位素在露天水源中的限制放射性比活度和放射性工作场所空气中的最大允许放射性比活度性工作场所空气中的最大允许放射性比活度性工作场所空气中的最大允许放射性比活度性工作场所空气中的最大允许放射性比活度 注：注：露天水源的限制浓度值露天水源的限制浓度值是为广大居民规定的，其他人是为广大居民规定的，其他人员也适用此标准；员也适用此标准；放射性工放射性工作场所空气中的最大容许浓度作场所空气中的最大容许浓度值为职业放射性工作人员

46、规定值为职业放射性工作人员规定的，工作时间每周按的，工作时间每周按40h计算；计算；矿井下矿井下222Rn的最大容许浓的最大容许浓度为度为3.7Bq/L。但。但222Rn子体或子体或220Rn子体的子体的潜能值不得大于潜能值不得大于4104MeV/L。放射性同位素露天水源中限制放射性比活度/(BqL-1)放射性工作场所空气中最大允许放射性比活度/(BqL-1)名称符号氚铍碳硫磷氩钾铁钴镍锌氪锶碘氙铯氡镭铀钍3H7Be14C35S32P41Ar42K55Fe60Co59Ni65Zn85Kr90Sr131I131Xe137Cs220Rn222Rn226Ra235U232Th1.11041.9104

47、3.71032.61021.91022.21027.41033.71021.11033.71022.62.2103.7101.13.7103.710-11.91023.7101.51021.1102.67.4103.73.3103.310-11.9102.23.71023.710-23.310-13.71023.710-11.1101.11.110-33.710-37.410-3第52页，共62页，编辑于2022年，星期日 放射性同位素在放射性工作场所以外地区空气中的最大允许放射放射性同位素在放射性工作场所以外地区空气中的最大允许放射性比活度，按表性比活度，按表2323放射性工作场所空气中的最

48、大允许放射性比活度乘以表放射性工作场所空气中的最大允许放射性比活度乘以表2424所列比值控制计算。所列比值控制计算。表表24 24 比值控制比值控制放射性同位素比 值放射性工作场所相邻及附近地区广大居民区3H、35S、41Ar、85Kr、131Xe（氙）1/301/30014C、55Fe、59Ni、65Zn、90Sr、226Ra1/301/200其它同位素1/301/100第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第53页，共62页，编辑于2022年，星期日（二）其他国家和机构发布的有关环境放射性标准 表表其他国家和机构发布的有关环境放射性防护的标准其他国家和机构发布的有关环境放射性防护的

49、标准发布组织或国家公众成员/（Sv/a-1）广大居民/（Sv/a-1）发布时间ICRP50不推荐具体数据1977美国50171971联邦德国在监视区内：儿童15；成人50由核设施排出的放射性物质产生的剂量应尽可能少，最高不超过0.1，对甲状腺不超过0.31977苏联居民的有限部分50不推荐具体数据，要求在所有情况下，必须采取尽量降低居民所受剂量及受照射人数，减少废物量1978第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测第54页，共62页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 放射性和辐射监测放射性和辐射监测如何防辐射？（一）工作环境防辐射（一）工作环境防辐射（1）电脑）电脑电脑屏幕的电脑屏幕

50、的X光辐射：这种辐射通常只需要一个纤光辐射：这种辐射通常只需要一个纤维玻璃就可以阻隔，如果没有纤维玻璃，就要尽量保持维玻璃就可以阻隔，如果没有纤维玻璃，就要尽量保持与电脑屏幕的距离超过与电脑屏幕的距离超过30厘米。电脑背面的电线圈厘米。电脑背面的电线圈辐射，这种辐射的危害较大，但一般人不会在电辐射，这种辐射的危害较大，但一般人不会在电脑后作业。脑后作业。第55页，共62页，编辑于2022年，星期日（一）工作环境防辐射（一）工作环境防辐射（2）手机）手机手机的辐射也是微小的一种，它的效力虽然没有微波炉强，但也可以对人手机的辐射也是微小的一种，它的效力虽然没有微波炉强，但也可以对人体造成危害。因此