电离辐射防护知识.ppt
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1、 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射电离辐射防护与安全基础知识防护与安全基础知识 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院辐射基本知识辐射基本知识环境中放射性来源与水平环境中放射性来源与水平电离辐射剂量基础电离辐射剂量基础电离辐射防护电离辐射防护电离辐射监测电离辐射监测 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院第一章第一章 辐射基本知识辐射基本知识要求要求:l掌握常见的核辐射概念掌握常见的核辐射概念 原子组成、原子组成、
2、核组成、放射性、衰变、半衰期、活核组成、放射性、衰变、半衰期、活度、辐射源等度、辐射源等l了解原子核基本性质了解原子核基本性质 大小大小、质量质量、密度密度、结合能、核反应等结合能、核反应等 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院I 原子与原子结构原子与原子结构物质物质由分子组成由分子组成分子分子由原子组成由原子组成原子原子由原子核和核外电子组成由原子核和核外电子组成 原子核原子核由中子和质子组成由中子和质子组成 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院原子结构原子结构原子由原子核和核
3、外电子组成原子由原子核和核外电子组成.原子中的全部正电荷和绝大部分质量原子中的全部正电荷和绝大部分质量(99.9%)(99.9%)都集中在其中心的一个很小区都集中在其中心的一个很小区域内域内,此即此即原子核原子核.江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院II II 原子核性质原子核性质质子质子 带带一个一个单单位的正位的正电电荷荷.中子中子 中子不带电中子不带电.江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院常用术语常用术语元素元素:具有一定数目质子的原子核或原子具有一定数目质子的原子核或原子
4、.每一种原子对应一种化学元素每一种原子对应一种化学元素,如如C,Fe,U 117种元素。种元素。核素核素:具有一定数目的质子和中子且处于一定能级的原子。具有一定数目的质子和中子且处于一定能级的原子。如如12C、99Tc 约约3000种。种。同位素同位素:质子数相同而中子数不同的核素互为同位素。质子数相同而中子数不同的核素互为同位素。234,235,238U是铀的三种天然同位素。是铀的三种天然同位素。放射性核素放射性核素(不稳定核素不稳定核素):能够自发地发射粒子能够自发地发射粒子(射线射线)或自或自发裂变的核素。发裂变的核素。如如60Co、137Cs等等。同质异能素同质异能素中子数与质子数都相
5、同中子数与质子数都相同,但能态不同的核素。但能态不同的核素。如如99Tc与与99mTc。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院人类已经发现近人类已经发现近3000种核素,种核素,天然核素天然核素330多个,人工合成约多个,人工合成约2600种,天然核素中稳种,天然核素中稳定核素定核素279,放射性核素,放射性核素50。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院核能核能有些原子核通过核反应会释放能量有些原子核通过核反应会释放能量-核能核能。核能释放途径核能释放途径:裂变裂变 核电与原子弹核
6、电与原子弹聚变聚变 氢弹氢弹235235U U是核电站的核燃料是核电站的核燃料.17.6 MeV17.6 MeV200 MeV 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院III 放射性衰变和衰变规律放射性衰变和衰变规律放射性放射性:原子核自发地发射各种粒子原子核自发地发射各种粒子(射线射线)的行的行为。为。衰变衰变:原子核发射各种粒子原子核发射各种粒子(射线射线)的过程。的过程。(、-、+、,等等)江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院放射性衰变基本类型放射性衰变基本类型 衰变衰变 衰变
7、衰变 衰变衰变原子核衰变原子核衰变原子核发射粒子转变为另一个原子原子核发射粒子转变为另一个原子核的过程。核的过程。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院 衰变衰变一般重核一般重核(A140)才发生才发生衰变衰变,如如铀氡钚铀氡钚等核。等核。铍铍(8Be)是能够发生是能够发生衰变的最轻的核。衰变的最轻的核。粒子能量粒子能量1-10MeV。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院衰变(衰变(Alpha)AZX A-4Z-2Y+Q例:例:22688Ra 22286Rn+42He()(镭(镭
8、氡)氡)江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院 衰变衰变原子核自发地放射出正负电子而发生的转变,统称为原子核自发地放射出正负电子而发生的转变,统称为 衰变。衰变。-衰变衰变 +衰变衰变 EC EC 电子俘获(原子核自发地俘获一个轨道电子而发电子俘获(原子核自发地俘获一个轨道电子而发生的转变)生的转变)粒子实质上是电子和正电子。粒子实质上是电子和正电子。衰变中衰变中,子核与母核的质量数相同子核与母核的质量数相同,只是电荷数相差只是电荷数相差1 1。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院
9、电子俘获电子俘获(EC)P+e-n+v AZX+e-AZ-1Y+Q+V 例例:5526Fe+e-5525Mn 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院衰变衰变原子核从能量较高的激发态通过发射电磁波原子核从能量较高的激发态通过发射电磁波转变到能量较低的能态转变到能量较低的能态,此过程称为此过程称为 衰变衰变。例例:60Co、137Cs等等衰变过程中发出的电磁波衰变过程中发出的电磁波(光子光子)称为称为 射线。射线。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院衰变衰变(Gamma ray dec
10、ay)AZXmAZX+例例 6027Co6028Ni+-+11349Inm11349In+江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院放射性放射性衰变规律衰变规律放射性核素放射性核素(天然天然/人工人工)都要发生衰变都要发生衰变;表征放射性强弱的量表征放射性强弱的量:活度活度(A)活度活度单位时间发生衰变的原子核数目单位时间发生衰变的原子核数目.活度单位活度单位:1 贝克贝克(Bq)=1d/s (SI)1 居里居里(Ci)=3.71010d/s =3.7 1010Bq 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射
11、医学与公共卫生学院放射性核素衰减放射性核素衰减 放射性核素以负指数规律衰减放射性核素以负指数规律衰减 半衰期半衰期 (T 1/2):放射性核素的数目减少至原来一半所需要的时间放射性核素的数目减少至原来一半所需要的时间.江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院核素核素半衰期半衰期232Th1.41 1010a238U4.47 109a235U7.04 108a137Cs30.17a60Co5.27a75Se120d192Ir74.0d125I60.2d131I8.04d99Tcm6.02h18F1.82h 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏
12、州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院IV 原子核反应原子核反应化学反应化学反应产生新的分子产生新的分子 +化学能化学能 核反应核反应 产生新的原子核产生新的原子核 +核能核能核反应表示核反应表示 A+a A+a B+b B+b 或或 A(a,b)BA(a,b)B 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院第二章第二章 环境中放射性环境中放射性来源与水平来源与水平要求要求:l掌握电离辐射源掌握电离辐射源 天然辐射源天然辐射源、人工辐射源人工辐射源l掌握环境中放射性的来源掌握环境中放射性的来源 宇宙射线宇宙射线、宇生放射性宇
13、生放射性、原生放射性原生放射性 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射源电离辐射源天然辐射源天然辐射源人工辐射源人工辐射源宇宇宙宙射射线线宇宇生生放放射射性性核核素素宇宇宙宙射射线线原原生生放放射射性性核核素素反反应应堆堆加加速速器器 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院I 天然放射性天然放射性环境中天然放射性来源环境中天然放射性来源宇宙射线宇宙射线 来自宇宙空间的各种粒子或射线。来自宇宙空间的各种粒子或射线。宇生放射性核素宇生放射性核素 宇宇宙宙射射线线的的粒粒子子与与大
14、大气气中中的的物物质质相相互互作作用用下下产产生生,主要有主要有14C,3H等。等。原生放射性核素原生放射性核素:地地球球形形成成时时就就已已存存在在的的核核素素和和它它们们的的衰衰变变产产物物,如如238U,235U,232Th为为母母体体的的三三个个放放射射系系和和长长半半衰衰期期的的40K,87Rb等。等。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院天然放射系天然放射系铀系(铀系(238U)锕系(锕系(235U)钍系(钍系(232Th)镭(镭(226Ra)镭(镭(223Ra)镭镭(228Ra,224Ra)氡(氡(222Rn)氡(氡(219
15、Rn)氡(氡(220Rn)短寿命子体短寿命子体(218Po,214Pb,214Bi)短寿命子体短寿命子体(216Po,212Pb,212Bi)终止核素终止核素(206Pb)终止核素终止核素(207Pb)终止核素终止核素(208Pb)江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院II II 人工放射性核素人工放射性核素加速器生产加速器生产反应堆生产反应堆生产例例:重核裂变产物重核裂变产物:90Sr,137Cs,99 Mo。反应堆反应堆:125I,131I,60Co,99Mo。加速器加速器:186Re,18F,11C。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所
16、 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院III 环境中的放射性环境中的放射性人类赖以生存的环境人类赖以生存的环境(土壤、水、大气等土壤、水、大气等)均存在均存在放射性放射性.环境中的放射性主要是天然的环境中的放射性主要是天然的,还有少量人工的还有少量人工的.江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院第三章第三章 电离辐射剂量基础电离辐射剂量基础要求要求:了解射线的性质及其与物质的相互作用了解射线的性质及其与物质的相互作用熟悉电离辐射的基本量和单位熟悉电离辐射的基本量和单位 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医
17、学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院射线的性质及其与物质的相互作用射线的性质及其与物质的相互作用辐射的定义:辐射的定义:指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量。并在其中传播的能量。声辐射、热辐射声辐射、热辐射 电磁辐射、粒子辐射等电磁辐射、粒子辐射等 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院射线的性质及其与物质的相互作用射线的性质及其与物质的相互作用辐射的分类:辐射的分类:按照辐射能量的大小把辐射分为:按照辐射能量的大小把辐射分为:电离辐射和非电离辐射电离辐射和非电离辐射从事
18、核技术应用的人员面临的都是电离辐射从事核技术应用的人员面临的都是电离辐射 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院射线的性质及其与物质的相互作用射线的性质及其与物质的相互作用电离辐射的类型:电离辐射的类型:带电粒子:带电粒子:粒子、粒子、射线、质子等射线、质子等 不带电粒子:不带电粒子:X射线、射线、射线、中子射线、中子不同类型的射线与物质相互作用的方式显著不同不同类型的射线与物质相互作用的方式显著不同 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射的基本量和单位电离辐射的基本量和单位
19、吸收剂量吸收剂量 D:单位质量的物质吸收的辐射能量。单位质量的物质吸收的辐射能量。单位:单位:J/kg,符号:,符号:Gy,中文:戈瑞,中文:戈瑞 1 mGy=10-3 Gy 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射的基本量和单位电离辐射的基本量和单位比释动能比释动能 K:不带电的辐射在单位质量物质中释出的次级不带电的辐射在单位质量物质中释出的次级带电粒子的总动能。带电粒子的总动能。单位:单位:J/kg,符号:,符号:Gy,中文:戈瑞,中文:戈瑞 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共
20、卫生学院电离辐射的基本量和单位电离辐射的基本量和单位照射量照射量 X:光子在单位质量空气中释放的所有电子全部光子在单位质量空气中释放的所有电子全部被阻碍于空气中时产生的同一种符号离子的总电被阻碍于空气中时产生的同一种符号离子的总电荷量。荷量。单位:单位:C/kg(SI),),R(伦琴)(伦琴)1 R=2.5810-4 C/kg 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院第四章第四章 电离辐射防护电离辐射防护要求要求:熟悉电离辐射的生物学效应熟悉电离辐射的生物学效应 掌握辐射防护目的与原则掌握辐射防护目的与原则掌握辐射剂量限值掌握辐射剂量限值
21、掌握内外照射的防护方法掌握内外照射的防护方法 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射的生物学效应电离辐射的生物学效应电离辐射对人体的照射可能产生各种健康效应:电离辐射对人体的照射可能产生各种健康效应:按效应发生的个体的不同分为:按效应发生的个体的不同分为:躯体效应:发生在受照者本人身上;躯体效应:发生在受照者本人身上;遗传效应:发生在受照者后代身上。遗传效应:发生在受照者后代身上。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射的生物学效应电离辐射的生物学效应按效应发生的可能性
22、分为:按效应发生的可能性分为:随机性效应和确定性效应随机性效应和确定性效应放射职业工作人员通常面临随机性效应的威胁,放射职业工作人员通常面临随机性效应的威胁,事故情况下则可能发生确定性效应的危害。事故情况下则可能发生确定性效应的危害。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射的生物学效应电离辐射的生物学效应随机性效应:随机性效应:是指发生几率与剂量相关,是指发生几率与剂量相关,而严重程度与而严重程度与剂量无关的效应,主要指癌症效应和遗传效应剂量无关的效应,主要指癌症效应和遗传效应。在正常照射的情况下,发生随机性效应的几在正常照射的情况
23、下,发生随机性效应的几率是很低的。率是很低的。江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射的生物学效应电离辐射的生物学效应确定性效应:确定性效应:是指存在剂量阈值的一类效应,剂量超过阈是指存在剂量阈值的一类效应,剂量超过阈值越多效应就越严重。值越多效应就越严重。举例:眼晶体混浊、白内障、皮肤烧伤举例:眼晶体混浊、白内障、皮肤烧伤 不育、致残、致死等不育、致残、致死等 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射的生物学效应电离辐射的生物学效应影响辐射生物学作用的因素:影响辐射生物
24、学作用的因素:物理因素:辐射类型、剂量率和分次照射物理因素:辐射类型、剂量率和分次照射 照射部位和面积、照射几何条件照射部位和面积、照射几何条件 生物因素:生物因素:不同生物种系的辐射敏感性不同生物种系的辐射敏感性 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 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P 137 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院短期大剂量外照射的辐射损伤短期大剂量外照射的辐射损伤剂剂量,量,Gy类类型型初期症状或初期症状或损伤损伤程度程度0.255050脑脑型急性放射病型急性放射病
25、频频繁呕吐,腹泻,休克,共繁呕吐,腹泻,休克,共济济失失调调,肌,肌张张力增高,力增高,震震颤颤,抽搐,昏睡,定向和判断力减退,抽搐,昏睡,定向和判断力减退 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院辐射剂量与效应 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院 江苏省卫生监督所江苏省卫生监督所 苏州大学放射医学与公共卫生学院苏州大学放射医学与公共卫生学院电离辐射的生物学效应电离辐射的生物学效应长期小
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