第三讲电离辐射对人体的危害及辐射防护标准
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（此法中）放射性污染定义：
由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介 质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物 质或者射线。
3.2 辐射防护标准
标准：是对重复性事物和概念所做的统一规定 国家标准（GB）制定：
国务院标准化行政主管部门制定编制计划， 组织草拟，统一审批、标号、发布
现行国标： 《放射卫生防护基本标准》（GB4792-84）卫生部发布 《辐射防护规定》（GB8703-88） 环保局发布
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。
DNA损伤（分子水平）
单链断裂： 可以实现无差错
C
修复
双链断裂： 错误修复
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 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 受照一段时间后死亡
辐射防护的基本原则
（3）剂量限值（dose limits） A)基本限值：有效剂量限值 B)导出限值 C)管理限值 D)参考水平
A）有效剂量限值
受照群体
放射 工作 人员
一般公众
照射条件 全身 眼晶体 其他单个器官或组织 孕妇 有计划的特殊照射 全身 眼晶体 皮肤
剂量限值
20mSv(5年平均，但其中 任何一年＜50 mSv)
干预水平(intervention levels): 超过此值时则应采取相应的措施（隐蔽、撤离）
3.3 辐射防护领域的国际组织
国际放射防护委员会（International
Commission on Radiological Protection ，ICRP)
性质：非官方、非营利的国际学术团体
组织结构：主委会（main commission) Committee 1: 辐射生物效应 Committee 2: 次级剂量限值 Committee 3: 医学中的防护 Committee 4: 委员会推荐的应用
剂量(Gy)
可能效应
1.5 短期的不孕
2.5 1至2年不孕
5-6 大部分的人永远不孕
8
所有的人永远不孕
晚期效应
1. 癌症 2. 白內障 3. 不孕症 4. 突变 5. 萎縮效应 6. 寿命減短
(当急性剂量在0.2西弗到2西弗之间 时，突变的几率是正常情況的2倍) (大剂量对組织器官的伤害，造成
新陈代谢失常)
甲种工作条件：年剂量有可能≥15mSv
乙种工作条件：5mSv ≤ HE ≤ 15mSv 丙种工作条件： HE ≤ 5mSv
D）参考水平（reference levels）
不是限值，是为决定采取某行动而规定的水平。
记录水平(recording levels): 超过此值的结果应予以记录、存档。
调查水平(investigation levels): 超过此值时应对其原因进行详细调查
接受曝露后T天，造成曝露群体中50%死亡的 全身急性剂量为 LD50/T 。
如： LD50/30 表示接受这个剂量的人，在30天內
会有一半的人死亡。(约 5 Sv)
早期效应
接受急性辐射曝露的早期效应和血液有关。
急性剂量 3 Sv 后的血球数变化
早期效应
日本核临界事故（99.09.30）
事故发生时的位置图
地位、作用：其出版物是各国制定法规的依据
和参考；但不具有法规性质
3.3 辐射防护领域的国际组织
联合国原子辐射效应科学委员会 (UNSCEAR: United Nations Scientific Committee on the
Effects of Atomic Radiation)
国际原子能组织(机构) (IAEA: International Atomic Energy Agency)
60Co治疗计划的剂量计算 错误（多为过量）
英国
1988 207
校准60Co射线束出现错误 （ 过量25% ）
事故后果
事故后果
事 故 后 果
事故后果
第二节 受照器官或组织的危险度
第三节 辐射防护法规与标准
关于辐射防护体系 3.1 辐射防护法规 3.2 辐射防护标准 3.3 与辐射防护相关的国际组织 3.4 我国现行辐射防护标准
辐射防护的基本原则
（2）防护的最优化 （optimization of radiation protection）
尽量减少辐射照射所致的健康危害，在考虑社会 和经济因素之后，保证个人的受照剂量、受照人数、 受照机会全部保持在可以合理做到的尽量低的水平。 可合理做到的尽量低的原则 (ALARA principle, as low as reasonably achievable)
电离辐射防护与辐射源安全基本标准
Basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources
编号：GB 18871-2002 2002-10-08 发布 2003-04-01 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布
IWT hT(50) 20mSv
T
IhT(50) 500mSv
I：放射性核素的年摄入量，Bq；
h T（50）：摄入单位活度放射性核素后组织T接受的 待积当量剂量，mSv/Bq
B）导出限值
内外混合照射：
20m E S vj (AILj )Ij 1
E：外照射所致的年有效剂量，mSv；
Ij ：放射性核素j的年摄入量，Bq； （ALI）j：放射性核素j的年摄入量限值，Bq
• 辐射源（Radiation Source): 可以通过发射电离辐射或释放放射性物质 而引起辐射照射的一切物质或实体。
辐射防护体系（System）
• 照射（Exposure）： 受照的行为或状态。 外照射、内照射 正常照射、潜在照射 职业照射、医疗照射、公众照射
3.1 辐射防护法规
法规：是使辐射防护管理工作纳入法制管理
B）导出限值
表面污染限值：
表面污染导出限值（Bq/cm2）
污染表面
α放射性物质
手、皮肤、内衣、工作袜 3.7×10-2
工作服、手套、工作鞋
3.7×10-1
设备、地面、墙壁
3.7×100
β放射性物质 3.7×10-1 3.7×100 3.7×101
C）管理限值（authorized limit)
为了管理的目的，由主管部门或企 业负责人根据辐射防护最优化的原则制 定的限值。 通常严于基本限值。
轨道的保障
标准：是开展辐射防护监测与评价的科学依据
法规 条例
安全准则 安全标准 工业标准
法律性质的 技术性质的
3.1 辐射防护法规
我国发展历史
60年代：技术 管理 70年代：行政管理 80年代：法制管理 《放射性同位素与射线装置放射防护条例》
发布单位：国务院
发布时间：1989年10月24日
性质：法律地位最高的专门法规
150 mSv
500 mSv
2 mSv/余下妊娠期间 内照射＜1/20ALI
一次100 mSv
1mSv（特殊情况下， 5年均值为1 mSv）
15 mSv
50 mSv
剂量限值为内外照射之和，但不包括天然本底照射和医疗照射
B）导出限值
年摄入量限值（annual limit on intake， ALI ） 用于内照射，通过待积剂量推算的摄入量限错误信息传给后代
分子水平
细胞水平
临床症状 效应
DNA损伤
细胞死亡
体细胞 生殖细胞
功能障碍 不孕
确定性效应 多细胞死亡导致
细胞变异
体细胞 生殖细胞
肿瘤
随机性效应 单一细胞变异导致 遗传效应
三、分类与应用
电离辐射所致生物效应的分类
依据效应发生的个体：
1.躯体效应（somatic effects） 定义：发生在受照者本人身上的效应 2.遗传效应（hereditary effects） 定义：发生在受照者后代身上的效应
B）导出限值
浓度限导出空气浓度（derived air concentration, DAC) 工作场所空气中放射性值
呼吸率：0.02m3/min； 年工作50周，每周工作40小时， 年总工作时间：2000小时 年呼入空气量： 0.02m3/min×2000h×60min=2.4×103m3
DAC=ALI/ 2.4×103 DAC单位：Bq/m3
一、作用机理
电离辐射生物效应
物理阶段 机体获得能量
物理-化学阶段
化学阶段 分子结构变化
功能变化
生物学阶段 细胞水平变化 组织器官功能障碍
整体损伤
直接作用
间接作用
大分子化学键断裂 水分子电离、激发
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。
第一节 电离辐射的生物效应
1 原子核裂变或聚变时可以放出巨大的能量，既可造福人类， 也可能对环境和人类产生危害。
2 核辐射同物质相互作用的过程是能量和动量传递 的过程； 没有能量和动量传递就没有作用。
3 通常遇到的核辐射主要是对物质的电离作用，会 对物体产生一系列的影响，人体也不例外。
定义：电离辐射生物效应是研究核射线的能量传递给生物机 体后引起的机体的变化和反应。即电离辐射的能量传递给生 物机体后造成的后果。
O氏（17Gy）： 意识丧失、呕吐、 腹泻、淋巴细胞数
S氏（10Gy） 20分钟后感觉麻木、 呕吐、腹泻
晚期效应
1. 癌症 2. 白內障 3. 不孕症 4. 突变 5. 萎縮效应 6. 寿命減短
(当剂量小于1西弗时，发生白血病 的几率与正常人无显著差別) 当剂量小于2西弗时不会发生)
g 射线对人体生殖腺的可能效应
《放射性同位素与射线装置放射防护条例》
A）法律效力 （实施区域或领域及立法的效力范围） 生效日期：1989年10月24日 效力范围：中华人民共和国境内从事生产、
使用、销售放射性同位素及射线 装置的单位和个人。 境内的外国人，无国籍人和他们的组织
中华人民共和国放射性污染防止法
2003年6月28日全国人民代表大会通过 2003年10月1日执行
严重程度与剂量无关
确 定 性 效 应
小剂量刺激效应（hormesis)
定义： 低剂量照射可以刺激某些细胞功能， 提高机体自然防御功能的现象。
机制：刺激DNA修复酶 免疫学机制
放射治疗中的重大意外事件
国家 美国 德国
日期
受累患 者
可能原因
1974-76 450 1986-87 86
绘制60Co衰减曲线错误
晚期效应的潜伏期
白血病
白血病之外的肿瘤
0 2年 10年 20年 30年 40年 日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化
依据效应-剂量关系分类
确定性效应
随机性效应
（deterministic effects） (stochastic effects)
有剂量阈值
无剂量阈值
效应的严重程度 与剂量成正比
发生几率与剂量 成正比
依据效应发生的时期 1.潜伏期（latent period):
从受到照射到临床上特定效应的发生所需的时间 2.早期效应（early effects）
受到照射后数周之内发生的效应 3.晚发效应（Late effects）
受到照射后数月以后发生的效应
早期效应
致死剂量(Lethal Dose), LD
3.4 现行辐射防护标准
辐射防护的目的
①提供保护人类的适当的标 准而不过分限制有益的引起 照射的实践 ②防止确定性效应的发生 ③减少随机性效应的发生率
辐射防护的基本原则
（1）实践的正当化 （justification of practice）
为了防止不必要的照射，在引进伴有电 离辐射的任何实践之前，都必须经过论证， 进行代价—利益分析，判断其所致的电离辐 射危害同社会和个人从中获得的利益相比， 是否是可以接受的。只有在确认某实践可以 带来净利益时才能导入。
辐射防护体系（System）
• 实践（Practice）： 任何引入新的照射源或照射途径，或扩 大受照人员范围、或改变现有的照射途 径网络，从而使人们受到的照射或受到 照射的可能性或受到照射的人数增加的 人类活动。
辐射防护体系（System）
• 干预（Intervention）： 任何旨在减小或避免不属于受控实践的或 因事故而失控的源所致的照射或照射可 能性的行动。
由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介 质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物 质或者射线。
3.2 辐射防护标准
标准：是对重复性事物和概念所做的统一规定 国家标准（GB）制定：
国务院标准化行政主管部门制定编制计划， 组织草拟，统一审批、标号、发布
现行国标： 《放射卫生防护基本标准》（GB4792-84）卫生部发布 《辐射防护规定》（GB8703-88） 环保局发布
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。
DNA损伤（分子水平）
单链断裂： 可以实现无差错
C
修复
双链断裂： 错误修复
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 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 受照一段时间后死亡
辐射防护的基本原则
（3）剂量限值（dose limits） A)基本限值：有效剂量限值 B)导出限值 C)管理限值 D)参考水平
A）有效剂量限值
受照群体
放射 工作 人员
一般公众
照射条件 全身 眼晶体 其他单个器官或组织 孕妇 有计划的特殊照射 全身 眼晶体 皮肤
剂量限值
20mSv(5年平均，但其中 任何一年＜50 mSv)
干预水平(intervention levels): 超过此值时则应采取相应的措施（隐蔽、撤离）
3.3 辐射防护领域的国际组织
国际放射防护委员会（International
Commission on Radiological Protection ，ICRP)
性质：非官方、非营利的国际学术团体
组织结构：主委会（main commission) Committee 1: 辐射生物效应 Committee 2: 次级剂量限值 Committee 3: 医学中的防护 Committee 4: 委员会推荐的应用
剂量(Gy)
可能效应
1.5 短期的不孕
2.5 1至2年不孕
5-6 大部分的人永远不孕
8
所有的人永远不孕
晚期效应
1. 癌症 2. 白內障 3. 不孕症 4. 突变 5. 萎縮效应 6. 寿命減短
(当急性剂量在0.2西弗到2西弗之间 时，突变的几率是正常情況的2倍) (大剂量对組织器官的伤害，造成
新陈代谢失常)
甲种工作条件：年剂量有可能≥15mSv
乙种工作条件：5mSv ≤ HE ≤ 15mSv 丙种工作条件： HE ≤ 5mSv
D）参考水平（reference levels）
不是限值，是为决定采取某行动而规定的水平。
记录水平(recording levels): 超过此值的结果应予以记录、存档。
调查水平(investigation levels): 超过此值时应对其原因进行详细调查
接受曝露后T天，造成曝露群体中50%死亡的 全身急性剂量为 LD50/T 。
如： LD50/30 表示接受这个剂量的人，在30天內
会有一半的人死亡。(约 5 Sv)
早期效应
接受急性辐射曝露的早期效应和血液有关。
急性剂量 3 Sv 后的血球数变化
早期效应
日本核临界事故（99.09.30）
事故发生时的位置图
地位、作用：其出版物是各国制定法规的依据
和参考；但不具有法规性质
3.3 辐射防护领域的国际组织
联合国原子辐射效应科学委员会 (UNSCEAR: United Nations Scientific Committee on the
Effects of Atomic Radiation)
国际原子能组织(机构) (IAEA: International Atomic Energy Agency)
60Co治疗计划的剂量计算 错误（多为过量）
英国
1988 207
校准60Co射线束出现错误 （ 过量25% ）
事故后果
事故后果
事 故 后 果
事故后果
第二节 受照器官或组织的危险度
第三节 辐射防护法规与标准
关于辐射防护体系 3.1 辐射防护法规 3.2 辐射防护标准 3.3 与辐射防护相关的国际组织 3.4 我国现行辐射防护标准
辐射防护的基本原则
（2）防护的最优化 （optimization of radiation protection）
尽量减少辐射照射所致的健康危害，在考虑社会 和经济因素之后，保证个人的受照剂量、受照人数、 受照机会全部保持在可以合理做到的尽量低的水平。 可合理做到的尽量低的原则 (ALARA principle, as low as reasonably achievable)
电离辐射防护与辐射源安全基本标准
Basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources
编号：GB 18871-2002 2002-10-08 发布 2003-04-01 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布
IWT hT(50) 20mSv
T
IhT(50) 500mSv
I：放射性核素的年摄入量，Bq；
h T（50）：摄入单位活度放射性核素后组织T接受的 待积当量剂量，mSv/Bq
B）导出限值
内外混合照射：
20m E S vj (AILj )Ij 1
E：外照射所致的年有效剂量，mSv；
Ij ：放射性核素j的年摄入量，Bq； （ALI）j：放射性核素j的年摄入量限值，Bq
• 辐射源（Radiation Source): 可以通过发射电离辐射或释放放射性物质 而引起辐射照射的一切物质或实体。
辐射防护体系（System）
• 照射（Exposure）： 受照的行为或状态。 外照射、内照射 正常照射、潜在照射 职业照射、医疗照射、公众照射
3.1 辐射防护法规
法规：是使辐射防护管理工作纳入法制管理
B）导出限值
表面污染限值：
表面污染导出限值（Bq/cm2）
污染表面
α放射性物质
手、皮肤、内衣、工作袜 3.7×10-2
工作服、手套、工作鞋
3.7×10-1
设备、地面、墙壁
3.7×100
β放射性物质 3.7×10-1 3.7×100 3.7×101
C）管理限值（authorized limit)
为了管理的目的，由主管部门或企 业负责人根据辐射防护最优化的原则制 定的限值。 通常严于基本限值。
轨道的保障
标准：是开展辐射防护监测与评价的科学依据
法规 条例
安全准则 安全标准 工业标准
法律性质的 技术性质的
3.1 辐射防护法规
我国发展历史
60年代：技术 管理 70年代：行政管理 80年代：法制管理 《放射性同位素与射线装置放射防护条例》
发布单位：国务院
发布时间：1989年10月24日
性质：法律地位最高的专门法规
150 mSv
500 mSv
2 mSv/余下妊娠期间 内照射＜1/20ALI
一次100 mSv
1mSv（特殊情况下， 5年均值为1 mSv）
15 mSv
50 mSv
剂量限值为内外照射之和，但不包括天然本底照射和医疗照射
B）导出限值
年摄入量限值（annual limit on intake， ALI ） 用于内照射，通过待积剂量推算的摄入量限错误信息传给后代
分子水平
细胞水平
临床症状 效应
DNA损伤
细胞死亡
体细胞 生殖细胞
功能障碍 不孕
确定性效应 多细胞死亡导致
细胞变异
体细胞 生殖细胞
肿瘤
随机性效应 单一细胞变异导致 遗传效应
三、分类与应用
电离辐射所致生物效应的分类
依据效应发生的个体：
1.躯体效应（somatic effects） 定义：发生在受照者本人身上的效应 2.遗传效应（hereditary effects） 定义：发生在受照者后代身上的效应
B）导出限值
浓度限导出空气浓度（derived air concentration, DAC) 工作场所空气中放射性值
呼吸率：0.02m3/min； 年工作50周，每周工作40小时， 年总工作时间：2000小时 年呼入空气量： 0.02m3/min×2000h×60min=2.4×103m3
DAC=ALI/ 2.4×103 DAC单位：Bq/m3
一、作用机理
电离辐射生物效应
物理阶段 机体获得能量
物理-化学阶段
化学阶段 分子结构变化
功能变化
生物学阶段 细胞水平变化 组织器官功能障碍
整体损伤
直接作用
间接作用
大分子化学键断裂 水分子电离、激发
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。
第一节 电离辐射的生物效应
1 原子核裂变或聚变时可以放出巨大的能量，既可造福人类， 也可能对环境和人类产生危害。
2 核辐射同物质相互作用的过程是能量和动量传递 的过程； 没有能量和动量传递就没有作用。
3 通常遇到的核辐射主要是对物质的电离作用，会 对物体产生一系列的影响，人体也不例外。
定义：电离辐射生物效应是研究核射线的能量传递给生物机 体后引起的机体的变化和反应。即电离辐射的能量传递给生 物机体后造成的后果。
O氏（17Gy）： 意识丧失、呕吐、 腹泻、淋巴细胞数
S氏（10Gy） 20分钟后感觉麻木、 呕吐、腹泻
晚期效应
1. 癌症 2. 白內障 3. 不孕症 4. 突变 5. 萎縮效应 6. 寿命減短
(当剂量小于1西弗时，发生白血病 的几率与正常人无显著差別) 当剂量小于2西弗时不会发生)
g 射线对人体生殖腺的可能效应
《放射性同位素与射线装置放射防护条例》
A）法律效力 （实施区域或领域及立法的效力范围） 生效日期：1989年10月24日 效力范围：中华人民共和国境内从事生产、
使用、销售放射性同位素及射线 装置的单位和个人。 境内的外国人，无国籍人和他们的组织
中华人民共和国放射性污染防止法
2003年6月28日全国人民代表大会通过 2003年10月1日执行
严重程度与剂量无关
确 定 性 效 应
小剂量刺激效应（hormesis)
定义： 低剂量照射可以刺激某些细胞功能， 提高机体自然防御功能的现象。
机制：刺激DNA修复酶 免疫学机制
放射治疗中的重大意外事件
国家 美国 德国
日期
受累患 者
可能原因
1974-76 450 1986-87 86
绘制60Co衰减曲线错误
晚期效应的潜伏期
白血病
白血病之外的肿瘤
0 2年 10年 20年 30年 40年 日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化
依据效应-剂量关系分类
确定性效应
随机性效应
（deterministic effects） (stochastic effects)
有剂量阈值
无剂量阈值
效应的严重程度 与剂量成正比
发生几率与剂量 成正比
依据效应发生的时期 1.潜伏期（latent period):
从受到照射到临床上特定效应的发生所需的时间 2.早期效应（early effects）
受到照射后数周之内发生的效应 3.晚发效应（Late effects）
受到照射后数月以后发生的效应
早期效应
致死剂量(Lethal Dose), LD
3.4 现行辐射防护标准
辐射防护的目的
①提供保护人类的适当的标 准而不过分限制有益的引起 照射的实践 ②防止确定性效应的发生 ③减少随机性效应的发生率
辐射防护的基本原则
（1）实践的正当化 （justification of practice）
为了防止不必要的照射，在引进伴有电 离辐射的任何实践之前，都必须经过论证， 进行代价—利益分析，判断其所致的电离辐 射危害同社会和个人从中获得的利益相比， 是否是可以接受的。只有在确认某实践可以 带来净利益时才能导入。
辐射防护体系（System）
• 实践（Practice）： 任何引入新的照射源或照射途径，或扩 大受照人员范围、或改变现有的照射途 径网络，从而使人们受到的照射或受到 照射的可能性或受到照射的人数增加的 人类活动。
辐射防护体系（System）
• 干预（Intervention）： 任何旨在减小或避免不属于受控实践的或 因事故而失控的源所致的照射或照射可 能性的行动。