辐射生物效应与辐射防护
03 第二章 辐射对人体的影响和防护标准
轻度敏感:中枢神经系统;内分泌腺(包括性腺的内分泌细胞);心脏
不敏感:肌肉组织;软骨和骨组织;结缔组织
二、剂量与效应的关系 1. 随机性效应与确定性效应
根据辐射效应的发生与剂量之间的关系,可以把辐射对人体的危害 分为随机性效应和确定性效应两类。图2.3 给出根据实践资料从安全角 度出发对随机性效应和确定性效应的定性描述。 随机性效应:指效应的发生几率(而非其严重怪度)与剂量大小有 关的那些效应。
例如,每日5~50 mGy 的照射,即使长期累积,也只能导致慢性放射病的发生, 而当剂量率达到每分钟50~100 mGy,则有可能引起急性放射病,其严重程度随剂 量率增大而加重。因此,引起急性放射损伤必须要有一定的剂量率阈值。
(3 )照射部位和面积
辐射损伤与受照部位及受照面积密切相关。这是因为与各部位对应的器 官对辐射的敏感性不同;另一方面,不同器官受损伤后对整个人体带来的影 响也不尽相同. 当吸收剂量和吸收剂量率相同时,腹部照射的后果最严重,其次为盆腔、 头颈、胸部及四肢。 例如,全身受到γ 射线照射5Gy 时可能发生重度的骨髓型急性放射病;而 若以同样剂量照射人体的某些局部部位,则可能不会出现明显的临床症状。 照射剂量相同,受照面积愈大,产生的效应也愈大。
2. 生物因素
影响辐射生物学作用的生物因素是指生物体对辐射的敏感性。 敏感性:指在照射条件完全一致的情况下,细胞、组织、器官或个体 对辐射作用反应的强弱或其迅速程度。 在辐射生物学的研究中,通常以研究对象的死亡率表示。有时,也以 所研究的生物对象在形态、功能或遗传学方面的改变程度来表示。 (1) 不同生物种系的组织受到外照射时出现的某种损伤。放射治疗中可能出现。
四、长期小剂量照射对人体将康的影响
特点:潜伏周期长,效应出现晚,发生概率低。 评估方法:对人数众多的群体进行流行病学调查。 注:小剂量长期照射的影响有的属于随机性效应,也有的属于确定性效应。 受到辐射危险的组织有 1.性腺:其有害效应主要指受照射本人的生育能力受损和其后代身上的遗 传效应。不过随性别年龄而异。更多是考虑遗传效应。伴性、显性遗传病 和某些染色体疾病的发生率与剂量成正比。一般放射性工作人员(18-68 岁),大约1/3的时期内接受的照射才具有遗传意义。 例如:低LET照射性腺,吸收剂量为3Gy时,对20岁的妇女可引起暂时 性闭经,但对40岁的妇女可引起绝经,造成永久性不育。低LET照射,吸 收剂量为0.25Gy,若是高剂量率照射,可使男性精子数目暂时性减少,丧 失生育能力需要2.5Gy。
电离辐射防护
监督区:监督区内不需要采取专门的防护措施和作出安全规定,但是该
区域的职业照射条件却需要处于经常监督下。根据需要,在监督区出入 口处适当位置设立辐射危害警示标志;定期审查该区域的工作条件,以
确定是否需要采取防护措施和作出安全规定,或更改监督区边界。
(二)随机性效应
发生几率与受照剂量成正比而严重程度与 剂量无关的效应称为随机效应。如受照个体的 癌症和遗传效应。如果照射后细胞DNA的损害 和突变没有使细胞死亡,也没有得到正确修复, 而是出现错误修复,这些修复的细胞可以保存 继续增殖的能力,并把错误的信息传给后代的 细胞,演变成伴有特定DNA变化了的异常细胞 克隆,造成细胞变异。
和修复过程有关。
(5)照射方式:内、外照射或二者兼有的混合照射作用
于机体产生的生物效应各不相同。外照射时,多方向
照射的生物效应大于单向照射。内照射的生物效应则 受多种因素影响,一般射线的生物效应大于、射线。 混合照射的效应一般较单一照射的效应更显著。
(6)照射部位与面积
机体受照的部位不同,其损伤的严重程度也不同。
确定性效应特点
存在‘剂量阈值’:超过‘阈剂量’值,才会产生效应。
效应严重程度:与接受的剂量有关,剂量越大越严重。 临床表现:乏力、呕吐、脱发、牙龈出血、白细胞降低、 白内障、性欲降低、皮肤红斑、溃疡;十余种不同类型 的放射病。
某些确定性效应是特殊组织所独有的:
睾丸和卵巢的暂时和永久性不育
一、辐射防护的目的与任务
1.辐射防护的目的 防止发生有害的确定性效应,把随机性效应控制在 可以接受的水平。
2.辐射防护的任务 既要保护从事放射工作者本人和后代以及广大公众 乃至全人类的安全,保护好环境;又要允许进行那些 可能会产生辐射的必要实践以造福全人类。
辐射防护
胃肠道上皮细胞
成纤维细胞 内皮细胞 皮脂腺汗腺细胞 角膜晶体 肾肺肝细胞
内分泌腺细胞
心肌细胞
成骨细胞
肌细胞 结缔组织细胞
巨噬细胞
电离辐射生物效应的分类
随机效应 (Stochastic Effect)
肿瘤 遗传效应 确定性效应 (Deterministic Effect) 不育 眼晶体浑浊或白内障 造血功能障碍
以上三者相互联系,为一整体
个人剂量的限制(Dose Limit, ICRP 1990)
不允许接受的下限 年剂量限值 职业 全身照射 眼晶体 其他单个器官 或组织 20 mSv(50)* 150 mSv 500 mSv 公众 1 mSv(5)# 15 mSv 50 mSv
* 1年为 50,5年平均 20;# 1年最高 5,长期平均 1
外照射 内照射 总计 0.317 0.540 0.916 0.185 0.170 0.170 0.857 1.441 2.298
人工辐射的剂量
● ● ● 核爆炸、实验 核电生产 含有放射性核素的生活用品
●
医疗辐射(最主要)
核武器实验
从1945年到1989年共进行1799次实验,
总能量相当于42000个美国在广岛投的原子弹 ,主要危害是核裂变产物。有意义的有:
● 当量剂量 H (Equivalent dose)
即加权 (weighted) 的吸收剂量,用以消除不同 射线种类对组织效应的差别,权重用WR表示
H = D×WR
H的单位: Sv (Sievert,希沃特) 1 Sv = 1 J· kg -1 1 rem = 0.01Sv
射线种类 及 X线 电子 中子 质子 粒子
权重因子 WR 1 1 5-20 5 20
第二章 电离辐射的生物学效应及放射防护
(五)按效应的发生和照射剂量的关系分
1.确定性效应(determinate effect):旧称非随机性效应 (no-stochastic effect)。指效应的严重程度(不是发生率) 与照射剂量的大小有关,效应的严重程度取决于细胞群 中受损细胞的数量或百分率。此种效应存在阈剂量。照 射后的白细胞减少、白内障、皮肤红斑、脱毛等均属于 确定性效应。
2.缓发效应 在照射后的几年乃至二、三十年内出现, ①小剂量外照射 ②慢性内照射
四、低剂量辐射的兴奋效应
低剂量辐射对生物体的影响尚有不少争议。但有一点可 以肯定:低剂量辐射既可使人体出现防御和免疫功能增 强等有益的生物学反应,也可以出现染色体畸变、癌变 发生率增加等不利的反应,说明低剂量辐射的效果可能 是由其所引起的不同的生物学反应之间的竞争决定的。
二、放射卫生防护的基本原则
为了实现放射防护的目的,ICRP提出放射卫生防护的基 本原则。(International Commission on Radiological Protection,国际辐射防护委员会) 1.放射实践的正当化(justification of radiological practice)
(三)介质因素
细胞的培养体系中或机体体液中在照前含有辐射防护剂 (radioprotectant),如含SH基的化合物可减轻自由基反 应,促进损伤生物分子修复,能减弱生物效应,反之, 如含有辐射增敏剂(radiosensitizer),能增强自由基化 学反应,阻止损伤分子和细胞修复,能提高辐射效应。 目前,防护剂和增敏剂在临床放射治疗中都有应用,前 者为保护正常组织,后者为提高放疗效果。
辐射防护基本知识 (1)
口 鼻 伤口
体
内
内照射的防护方法
环境控制:
(1)隔离污染源,尽量减少污染物的扩散; (2)保持工作场所的通风,降低放射性污染物的浓度; (3)保持工作环境、工作台面的清洁; (4)做好经常性的环境监测,及时处理污染物。
个人防护:
(1)进入工作场所,应穿戴防护用品、用具; (2)离开工作场所,应更衣、洗手、淋浴; (3)禁止在工作场所吸烟、饮水、存放食品; (4)保护好伤口; (5)保持个人良好的卫生习惯。
辐射防护三原则(3)—最优化
在维护正当化原则的前提下,所有辐射照射都必 须保持可以合理达到的、尽可能低的水平。
(1)不是满足剂量限值的要求就可以了,还应该尽可 能的低。
(2)但是,降低剂量应该合理,以维护正当化的原则。
(4)剂量约束和潜在照射危险约束
为了确保剂量限制和潜在照射危 险限制的遵守,应该对任一特定源 的剂量和潜在照射危险进行约束, 使之不大于审管部门对这类源的规 定和认可值。
(1)可能不等于一定; (2)可能性的大小与剂量大小成正比; (3)不存在安全剂量,危险总是存在。
随机效应的危险度与剂量大小的关系
一年内人体接受电离辐射照射单位当量剂量所致的恶性病
的死亡率或严重遗传疾病的发生率。
危险度的估算资料主要来自三类人员的流行病学调查结果:
(1)职业照射人员;(2)居住在高本底辐射照射地区的居民; (3)长崎、广岛原子弹爆炸的幸存者。
辐射防护三原则(2)—剂量限值
对职业性照射个人和公众所规定的年剂量限值。
照射人员类别 职业照射个人 公众照射个人
全身均匀照射 20mSv/a 1mSv/a
剂量限值的确定原则
对职业人员:将辐射照射对职业人员所产生的危险度降低到
辐射防护基础
N D N P辐射防护基础化学环保处于良忠N D N P尼采说:我是太阳,光热无穷,只是给予,不求回报!!主要内容N D N P一、辐射基础知识二、辐射生物效应三、辐射防护方法N D N P1.1R P概念、任务和目的概念:是专门研究防止电离辐射对人体危害的综合性学科。
原子核物理学、核化学、辐射剂量学、核辐射探测技术、核电子学、放射生物学、放射卫生学、放射生态学和辐射评价学等。
任务:既要保护从事放射工作者本人和后代以及广大公众乃至全人类的安全,保护好环境;又要允许进行那些可能会产生辐射的必要实践以造福于人类。
目的:防止有害的确定性效应,并限制随机性效应的发生概率,使它们达到被认为可以接受的水平。
N D N P1.2 电离辐射电离辐射是指能够通过初级过程或者次级过程引起物质电离的带电粒子或不带电粒子组成的,或者它们二者混合组成的辐射。
最强(与能量有关)电磁波γ10~20 m 电子流(e +、e –)β外照射强度γ>β>α内照射强度α>β>γ4~6 cm 氦原子核(42He 2+)α备注穿透能力(空气)本质类别电磁辐射:是以相互垂直的电场和磁场、随时间变化而交变振荡、形成向前运动的电磁波。
粒子辐射:是一些组成物质的基本粒子,这些粒子具有动能和质量,通过消耗自己的动能把能量传递给其它物质。
中子不带电粒子穿透能力非常强(视能量大小而定)砼N D N P1.3人类所受到辐射天然本底照射:a宇宙射线b宇生放射性核素(3H、14C、7B e)c原生放射性核素(铀、锕、钍)人工辐射源照射:a医疗照射b核试验c核能生产N D N P1.3.1天然辐射源照射世界平均值(UNSCEAR 2000年数据)1 ~ 102.4总计0.2 ~ 0.80.170.12食入照射40K铀、钍系0.2 ~ 1.00.0061.150.10吸入照射铀、钍系氡(222Rn )钍射气(220Rn )0.3 ~ 0.60.070.41陆地辐射外照射室内室外0.3 ~ 1.00.280.100.01宇宙辐射直接电离及光子成分中子成分宇生放射性核素典型范围值正常本底平均值年有效剂量(mSv )照射源世界高本底地区印度喀拉拉邦巴西大西洋沿岸中国广东阳江埃及尼罗河三角洲氡气危害免疫、神经系统肺癌、白血病100、200(B q /m 3)400N D N P1.3.2天然和人工源所致年均个人有效剂量(UNSCEAR 2000年)0.6职业照射随核能发展而增高,技术完善而降低0.0002核能生产b 自1986年(0.04)逐渐降低0.002切尔诺贝利事故自1963年(0.15)逐渐降低,北高南低0.005大气层核试验a 0.04 ~ 1.00.4医学检查典型范围1 ~ 102.4天然本底照射范围和趋势年均有效剂量(mSv)源注:a–大气层核试验是环境中人工辐射源对全球公众产生照射的最主要原因。
辐射剂量学与辐射防护
辐射剂量学与辐射防护辐射剂量学与辐射防护辐射剂量学和辐射防护是在核能利用的过程中不可或缺的两个学科。
辐射剂量学主要研究辐射的物理和生物剂量效应,辐射防护则是为了防止辐射对人体造成损害而制定的防护措施。
一、辐射剂量学辐射剂量学是研究辐射剂量的分布和效应规律的学科,是核辐射防护的基础。
辐射剂量的单位是戈瑞(Gy),表示每公斤物质受到的辐射的能量。
辐射剂量的计算需要考虑多种因素,包括放射源的性质、放射性物质的半衰期、辐射能量等。
辐射剂量可以分为内部剂量和外部剂量。
内部剂量来源于人体内部吸入或摄取放射性物质产生的辐射剂量,外部剂量则源于周围环境中的辐射源。
在实际应用中,还需要考虑不同辐射类型和不同生物组织的辐射效应,例如不同能量的X射线对不同组织的影响不同。
辐射效应包括急性效应和慢性效应,急性效应是指在短时间内受到大量辐射产生的生理效应,例如放射性疾病;慢性效应则是长时间接受低剂量辐射产生的生理效应,例如癌症等。
二、辐射防护辐射防护是为了保护人员、设备和环境不受辐射伤害而采取的防护措施。
它是在大规模核能利用开始之后逐步发展起来的新的科学技术分支。
辐射防护按照不同场合和目的可以分为以下几种:1.个人防护。
这是为了防止工作人员因受到辐射而导致的短期和长期的生理损害。
个人防护包括穿戴辐射防护服、佩戴防护眼镜、佩戴手套等。
2.环境防护。
环境防护主要针对核能利用过程中产生的辐射污染物的扩散和传播的防止。
环境防护包括采取污染物隔离措施、污染物清除措施和重建生态环境等。
3.建设防护。
建设防护是指在核能利用工程建设过程中,采取一系列技术措施,防止中子、γ射线等放射性粒子对工程建设人员造成辐射伤害,同时防止辐射源的扩散。
4.紧急防护。
在不幸的辐射事故中,紧急防护是保护公众和环境的重要手段。
紧急防护主要分为三个阶段:即事故初期、中期和后期处理。
在辐射防护中,有几个重要的技术手段需要特别提出:1.剂量率监测。
剂量率监测用于测量辐射场的剂量率,发现危险区域,及时采取措施减少辐射剂量。
第二章 电离辐射的生物学效应及放射防护PPT课件
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二、影响辐射生物学效应的因素
(一)与辐射有关的因素
1.辐射类型 高电离密度的电离辐射,电离密度大, 射程小,如、射线,在组织内能量分布密集,内照射时 生物学效应相对较强。而γ(X)射线是低电离密度的电 离辐射,电离密度小,射程大,因此外照射时生物学效 应强。
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二、放射卫生防护的基本原则
为了实现放射防护的目的,ICRP提出放射卫生防护的基 本原则。(International Commission on Radiological Protection,国际辐射防护委员会)
1.放射实践的正当化(justification of radiological practice) 2.放射防护的最优化(optimization of radiological
时内死亡。
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2.缓发效应 在照射后的几年乃至二、三十年内出现, ①小剂量外照射 ②慢性内照射
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四、低剂量辐射的兴奋效应
低剂量辐射对生物体的影响尚有不少争议。但有一点可 以肯定:低剂量辐射既可使人体出现防御和免疫功能增 强等有益的生物学反应,也可以出现染色体畸变、癌变 发生率增加等不利的反应,说明低剂量辐射的效果可能 是由其所引起的不同的生物学反应之间的竞争决定的。
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三、剂量与效应的关系
(一)早期效应和缓发效应 1.早期效应 人体受辐照剂量当量: <1Sv,看不到明显症状 <5Sv,出现以造血系统损伤为主的放射病 >8Sv,出现以消化道损伤为主的胃肠急性放射病,症状
辐射生物效应放射性防护新
天然辐射无时不在,无处不在
到处都有辐射 ?
• 根据UNSCEAR 2000年报告: • 全球平均辐射剂量 2.8mSv/年 • 其中:2.4mSv/年 来自天然辐射 • 0.4 mSv/年 来自医学诊断 • 0.007 mSv/年 来自大气层核试验和 贝利事故引起的放射性沉降物 • 0.0002 mSv/年 来自核电站排放
医院 LOGO
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放射性辐射防护的目的
• 就是要把放射性对医务人员和病人的影响减少到最低 限度。造福人类的同时,可能对人体造成损害。
主要内容
一、电离辐射源 二、辐射生物效应 三、辐射防护
作用于人体的电离辐射源
• 天然本底辐射
宇宙射线:宇宙空间的各种高能粒子流,包括质子、α粒子 及一些重核。 环境中的天然放射性核素:地壳中的天然放射性物质。 人体内的放射性核素:环境中的放射性核素,通过空气和 食物进入人体内。 上述本底辐射,人体受到的年累积剂量当量约为1mSv· a-1。
切尔诺
• 人工辐射源
主要包括工农业生产、科学研究和医学上的诊断与治疗所应用 的辐射源、核电站及核试验对环境的污染以及日用品夹杂的放 射性核素。
职业性照射:指放射性工作人员受到的照射。 医疗照射:指病患人员因诊断或治疗目的而受到的照射。 环境的放射性污染:如放射性三废管理不当,也可增加人群的剂量负
担。
影响辐射生物效应的主要因素
• 与辐射有关的因素
辐射的种类和能量:α 、β 射线电离能力较强,辐射射剂量与生物效应的关系曲线呈S型,通常以半 致死剂量(LD50)作为机体放射敏感性指标。剂量率越大,辐射生物效 应越显著。 照射条件:照射方式、范围、部位及照射分次次数和时间间隔等。其中 内照射时,生物效应以α >β >;外照射时,生物效应以>β >α
辐射生物学效应基础与医源性辐射防护
在细胞对辐射的反应中, 这些基因非常重要。 益大于承担的风险是值得 的, 但是 , 每人每次检查 等 , 大量研究发现 , 一定剂量辐射诱 导的细胞周 和治疗承担的辐射风险( 一次 c T扫描人体平均吸 期 阻滞 是 一 种 细 胞 保 护 机 制 , 为 了 给 损 伤 的 是 收的辐射剂 量大 约相 当于 l 0次 x光摄 片 的剂
中存在 辐 射诱 导 的基 因组 肿瘤细胞的作用 , 尤其是在高 L T E 辐射的情况下 , ( 射细胞 的子代 细胞 ) 照 即使在辐射抗性和乏氧的肿瘤中也能诱导较高的 不稳 定性 现象 , 以及 照射 细 胞 通 过 与 未 照 射 细胞 凋亡率 6 ,。当然 , ] 细胞 中也 可能存 在一些 其他 通信使未照射 细胞产生与照射细胞一样 的效应 , 即所谓辐射诱 导的旁效应现象 , 这些现象 的出现 p3 5 非依赖的细胞凋亡途径 , 如神经酰胺通路诱导
文献标识码 : A
文章编号 : 0465 (010.020 10-362 1)30 1- 7
1 引 言
和修复等关键步骤发生改变所致。上述过程的每
一
步骤和环节都有多种基 因和信号参与和调节 , 放射性核素与医用射线装置在I床诊断 、 临 治 5基 以及与细 疗中的广泛应用 , 导致 医源性辐 射人 群增多。对 最常见的是肿瘤抑制基 因和 p3 因, 如原癌基 因 M e Rs y和 a 于必要的放射性检查和治疗 , 人们从 中获得的利 胞生长调控有关 的基 因,
上, 尽可能优化各种放射诊疗方案 , 减少不必要 的照射 。本文介 绍近年来辐 射生物效应 基础研究 、 辐射 危害 的流行
病学调查 、 医源性照射等方面 的研究进展 , 供医源性 辐射 防护领域 的研究 和应用借鉴 。
辐射防护导论
辐射防护导论
辐射防护导论是一门关于辐射防护的基础课程,主要介绍辐射的基本概念、辐射源、辐射与生物效应、辐射防护原则和方法等内容。
辐射是指能量以电磁波或粒子形式传播的过程。
辐射源包括自然辐射源和人工辐射源,自然辐射源如太阳辐射、地下辐射等,人工辐射源如医疗设备、核电站等。
辐射与生物效应是研究辐射对生物体产生的影响,包括急性效应和慢性效应。
急性效应指辐射高剂量照射导致的立即或近期产生的严重伤害,如放射病;慢性效应指辐射低剂量长期照射导致的慢性病变,如癌症。
辐射防护原则包括时、距、遮、护原则,即时间限制、距离保持、屏蔽遮挡和个人防护装备使用。
辐射防护方法主要包括辐射监测与控制、工作场所管理、个人剂量监测与限制等。
通过学习辐射防护导论,可以了解到辐射的基本知识,了解辐射对人体的影响和防护原则,学会使用辐射防护设备和控制方法,提高对辐射的防护意识和能力。
辐射生物学效应与防护
辐射生物学效应与防护引言辐射生物学是研究辐射对生物体产生的效应和影响的科学领域。
辐射可以分为离子辐射和非离子辐射,离子辐射包括电离辐射和非电离辐射,例如γ射线、X射线和中子等;非离子辐射包括紫外线、可见光、红外线和微波等。
辐射与生物体的相互作用可以引起DNA损伤、细胞死亡、遗传突变和肿瘤等。
因此,了解辐射生物学效应并采取相应的防护措施对于保护人类健康至关重要。
辐射生物学效应DNA损伤辐射与DNA的直接或间接相互作用可以导致DNA链断裂、碱基损伤和DNA交联等。
DNA双链断裂是最为严重的损伤类型,它会导致遗传物质的改变和功能的丧失。
碱基损伤是较为常见的DNA损伤形式,包括碱基氧化、损伤和交换等。
DNA交联是辐射损伤的另一种形式,它会导致DNA链之间的连接,干扰DNA的正常复制和修复。
细胞死亡辐射可以导致细胞死亡。
主要有两种细胞死亡方式:凋亡和坏死。
凋亡是一种主动性的、规范的细胞死亡过程,它通过各种信号通路来实现。
辐射可以激活凋亡通路,从而诱导细胞凋亡。
坏死是一种被动性的、非规范的细胞死亡过程,它与细胞内环境的严重紊乱有关。
遗传突变辐射可以引起基因突变,进而影响生物体的遗传信息。
基因突变可能导致遗传病、肿瘤等疾病的发生。
辐射对遗传突变的影响是相关剂量依赖的,辐射剂量越高,遗传突变的风险越大。
肿瘤辐射与肿瘤之间存在密切的关联。
高剂量辐射可以引起肿瘤的发生,这是由于辐射对细胞基因的损伤和突变所致。
长期暴露于低剂量辐射可能导致肿瘤的增加,并且存在一定的剂量-效应关系。
辐射防护为了最大程度地减少辐射对人类健康的危害,我们应该采取适当的辐射防护措施。
辐射防护可以分为个人防护和环境防护两个方面。
个人防护个人防护是指个人在接触辐射源时采取的保护措施。
以下是一些常见的个人防护方法:1.使用辐射防护装备,例如防护衣、手套、护目镜等。
2.最大程度地减少接触辐射源的时间。
3.根据实际情况选择适当的辐射剂量限制和辐射防护措施。
第二章、放射生物效应与放射防护
3、人工环境本底照射 由于人工电离辐射源对环境的污染或扩大应用所受到的照射。主要包括:放射工作场所向周围环境泄漏的电离辐射和排放的放射性“三废”;核武器试验全球落下灰;带有辐射源或放射性核素的日用消费工业品,如电视和电脑等。 4、事故和灾害性照射 指在发生放射性意外事故和核战争时人员所受到的照射。
(二)外照射防护方法 1、屏蔽防护:在放射源与生物体之间增加屏蔽物质借此吸收或阻挡射线,达到防护的目的,根据放射源的种类不同应采用不同的屏蔽材料。 2、距离防护:增加放射源与生物体之间的距离。增加距离后,放射源与生物体之间的空气部分吸收少量射线,达到防护效果。 3、时间防护:缩短与放射源接触的时间。
(三)内照射防护 1、围封隔离:把开放源控制在有限的空间内,防止它向环境扩散。如应用通风橱、手套箱等以达到防扩散的目的。 2、除污保洁:随时消除环境介质的污染,监测污染水平,控制向周围环境的大量扩散,使环境介质的污染浓度尽可能低于国家规定的限值。 3、个人防护:遵守个人防护准则;合理使用个人防护用品。
(2)事故性污染的去除:指非计划发生污染的除污。如遇少量放射性液体溅洒在手脚、工作台面情况时,应立即用吸水材料将其吸干,再用湿布由外向里反复擦洗(与手术消毒相反)直到污染降低至规定控制水平以下为止。 (3)误服放射性核素的处理:误服包括他人投入及自杀应及早采取措施,防止吸收、采用嗽口、洗胃、催吐等方法,如已吸收或蓄积到相关器官,可用促排药物加速排出。例如误服131I、125I后可采用普通KI促排。
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9.1 辐射防护中的常用物理量
9.1.2 与群体相关的吸收剂量
1 集体剂量当量
是群体中的第i组成员的平均有效剂量 ; 该组的成员数
2 集体有效剂量
是群体中的第i组成员的平均有效剂量 ; 该组的成员数
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9.2 辐射对人体的生物效应及其危险度分析
9.2.1 辐射对人体健康的影响
各种射线对人类健康造成的 危害,来源于电离和激发作用 所引起的组织细胞中的原子与 分子的改变,主要通过对DNA 分子的作用使细胞受到损伤, 导致某些特有的效应,并引发 各种健康危害。
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9.2 辐射对人体的生物效应及其危险度分析
9.2.2 影响辐射生物学的作用因素
1 物理因素
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9.6 辐射剂量测量原则
9.6.2 通过校准剂量测量仪器实现吸收剂量测量
2 标准源法 采用能够提供标准剂量的实验装置,通过该实验装置提供
的标准剂量和标准测量方法,获得待校准(或刻度)仪器的刻 度因子。
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辐射防护的目的是:防止有害的确定性效应并限制随机 性效应,使之达到被认为可接受的水平。
辐射防护基本原则:辐射实践的正当化 、防护与安全的 最优化 、限制个人剂量 。
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9.3 环境辐射水平及辐射防护基本原则与标准
9.3.4 辐射防护标准简述
1 剂量限值
职业照射:按5年平均,规定年有效剂量的限值为20mSv 。
射线辐射损伤机理及辐射防护简述
射线辐射损伤机理及辐射防护简述张龙 2005 02 20一、射线辐射基本概念:1、辐射与物质的相互作用及其物理量:射线能使物质的中性原子或分子形成离子(正离子和负离子)的现象叫电离,我们把这种能够在通过物质时能间接或直接地诱生离子的粒子或电磁辐射的辐射,称作电离辐射(或致电离辐射)。
直接电离辐射通常是指阴极射线、β射线、α射线和质子射线;间接电离辐射是指X射线、γ射线和中子射线。
电离辐射传递给每单位质量的被照射物质的平均能量,称为吸收剂量。
吸收剂量的国际单位是戈瑞,Gy,专用单位是拉德,rad;两者的换算关系是1戈瑞=1焦耳/千克=100拉德,1拉德=10-2戈瑞,1拉德=100尔格/克。
单位时间内的吸收剂量就称为吸收剂量率,其单位是戈瑞/小时(Gy/h)。
不同种类的射线(X、γ、中子、电子、α、β等),不同类型的照射条件(内照射、外照射),即使吸收剂量相同,对生物所产生的辐射损伤程度是不同的。
为了统一衡量评价不同类型的电离辐射在不同照射条件下对生物引起的辐射损伤危害,引入了剂量当量这一物理概念,表示被照射人员所受到的辐射。
剂量当量H是生物组织的吸收剂量D与辐射的品质因素Q(也称做线质因数,表示吸收能量微观分布对辐射生物效应的影响,对生物因数与辐射类型和能量的关系作了适当修正)及其修正因素N(吸收剂量空间、时间等分布不均匀性对辐射生物效应的影响)的乘积,即H=DQN;吸收剂量当量的国际单位是:希沃特,Sv,专用单位是:雷姆,rem,两者的换算关系是1希沃特=1焦耳/千克=100雷姆,1雷姆=10-2希沃特。
对于X射线、γ射线,就防护而言,Q和N值均近似取为1,可以认为吸收剂量和剂量当量在数值上是相等的。
直接测量吸收剂量是比较困难的,但是可以通过仪器测量照射量来计算被辐照物体的吸收剂量。
X射线或γ射线穿过空气时能使空气的分子发生电离,形成带有正电荷的正离子和带有负电荷的负离子,描述X射线或γ射线使空气产生电离能力的物理量是照射量,其定义为X射线或γ射线(光子)在每单位质量空气内,释放出来的所有电子(正、负电子)被空气完全阻止时,在空气中产生的任一种符号的离子总电荷的绝对值,照射量的国际单位是库仑/千克(C/Kg) ,专用单位是伦琴,R,两者的换算关系是1库仑/千克≈3.877x103伦琴,1伦琴=2.58x10-4库仑/千克。
放射治疗的辐射防护与安全
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5
二、确定性效应与随机效应
按辐射引起的生物效应发生的可能性来划分,可 以分为确定性效应与随机效应。 (一)确定性效应
确定性效应是指受照剂量超过一定阈值后必然 发生的辐射效应。
这种效应的严重程度随着超过阈值的剂量越多 而皮肤红斑等辐射效应;严重情况下, 受照人员会在受照后短时间内,在临床上表现出更 多的急性综合征。它是多种过程的结果,这些过程 主要包括受高水平辐射照射后导致的细胞死亡和细 胞延迟分裂。照射强度足够大时,这些效应会破坏 受照组织的功能。
考虑到给定辐射对产生健康效应的影响,将器官剂量乘以辐射权 重因子wR,得到的量为当量剂量HT。
其中,
HT = wRDT,R
DT,R为辐射类型R在人体组织或器官T产生的平均吸收剂量; wR是辐射类型R的权重因子。
器官剂量DT,R是判断单位质量器官的平均能量吸收的尺度,而当 量剂量HT是判断器官或组织T由此引起的生物学损害尺度。
E=ΣwTHT 有效剂量的国际单位也是J/Kg,专用名称 也是西夫特(Sv)
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10
第四节 辐射防护的基本要求
辐射防护的基本原则为辐射实践正当化、防护和安全的最优化、个人剂 量限值。正当化与防护最优化主要与辐射源有关,它们涉及对某项辐射实践 的使用和防护是否适当,而剂量限值是针对个人的,包括职业人员和公众人 员。辐射实践的正当性是防护最优化的前提,而剂量限值则是防护最优化的 约束条件。所以,辐射防护的三项原则是互相关联的
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2
第一节 辐射的生物效应
• 辐射对人体产生的生物学影响在很大程度 上取决于辐射能量在人体沉积的数量和分 布。
• 射线对人体的照射分为外照射与内照射。
人体外部的放射源对人体造成的照射为外照 射。
辐射生物效应与辐射防护
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24
内照射防护
▪ 放射源进入体内,然后分布在组织或器官中,形成 的照射称为内照射 。
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32
事故性去污
▪ 若有放射性溶液溅洒到工作台面或地面,应 立即用吸水材料将其吸干,再用湿布或湿棉 球等反复由外向内擦洗,直到表面污染程度 降至规定的控制水平以下,必要时作出污染 区域标记,切忌冲洗或拖洗以免使污染区范 围扩大;工作台面长半衰期放射性核素 (T1/2>30d)污染时,应剥离表面或长期覆盖。
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37
受特殊照射人员的医学观察
▪ 受照剂量接近100mSv时,应及时进行医学检 查,作血细胞染色体畸变分析。对由于事故 而发生皮肤或伤口受到污染,或者放射性物 质被吸入和食入者,应立即采取治疗措施, 如清除伤口或创面的污染、手术、服用加速 排泄药和催吐剂等。治疗效果在很大程度上 取决于是否及时。
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15
辐射的健康效应
躯体 急性 效应 效应
慢性 效应
皮肤发生红斑,骨髓、肺、消 确定效应 化道伤害,白血球减少,不孕, 恶心,呕吐、腹泻
白内障,胎儿影响
白血病,癌症
随机效应
遗传效应 遗传基因突变或染色体变异所 发生的各种疾病
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16
辐射损伤
射线与物质的相互作用
生物分子电离和激发, 或化学键的断裂
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4
辐射剂量单位
▪ 照射量:表示射线空间分布的辐射剂量,即在离 放射源一定距离的物质所受照射的量。
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5.8
巴西ESPIRITO
0.9-35
15.5
*中国平均天然辐射年剂量2.26mSv的倍数
其致癌率及遗传疾病与正常地区民从无任何差异
12
辐射生物效应
确定性效应和随机效应 确定性效应:辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正 相关,有阈值存在。不超过就不会发生有害效应。
日本核爆生存者调查,小于250mSv无任何临床症 状,白血病或其他实体癌的发生率与常人无异。
性核素可能进入体内的途径予以防范,对必 要的诊断和治疗中放射性核素的使用正确选 择剂量和用药途径。
达到被认为可以接受的水平
19
辐射防护的原则
放射实践正当化 放射防护最优化 个人剂量限制化
五年内
年有效剂量
晶状体 皮肤
职业工作者 非职业人员
<100mSv 平均<20mSv <1mSv
<50mSv <1mSv
<150mSv <500mSv
20
时间防护
外照射防护
尽可能缩短操作或接触放射源的时间、减少在辐射场不必要 的停留,以达到减少受照剂量的目的 ;
1Gy=100rad
5
当量剂量:表示按照辐射权重因子WR加权的 吸收剂量,是衡量射线生物效应及危险度的 辐射剂量。
单位希沃特,传统单位雷姆。
6
不同种类辐射的品质因数
辐射种类
平均品质因素
X、γ 射线、β粒子和电子
1
中子、质子和静止质量大于1个原
10
子质量单位的单电荷粒子
α粒子及多电荷粒子
恶心,呕吐、腹泻
慢性 白内障,胎儿影响 效应 白血病,癌症
随机效应
遗传效应 遗传基因突变或染色体变异所 发生的各种疾病
15
辐射损伤
射线与物质的相互作用
生物分子电离和激发, 或化学键的断裂
正常功能和代谢作用障碍
自由基产生
生物大分子损伤、细胞微细结构 损伤、细胞死亡
16
人体组织器官辐射的敏感度
敏感度 高 稍高 中等 低
3
辐射剂量单位
照射量:表示射线空间分布的辐射剂量,即在离 放射源一定距离的物质所受照射的量。
国际单位库仑/公斤,传统单位伦琴。 与活度大小有关外,与位置有关。
4
吸收剂量:单位质量的受照物质吸收射线的 平均能量。
单位戈瑞,表示一千克受照射物质吸收射线 能量为一焦耳。传统单位拉德。
有疲倦、恶心、呕吐现象,血液中淋巴细胞及白细胞减少后 缓慢恢复
24小时内会有恶心、呕吐,数周内有脱发、食欲不振、虚 弱及全身不适等症状,可能死亡
与前者相似,但症状显示快,2-6周内死亡率为50%
6000以上
死亡率100%
18
辐射防护
目的 防止放射生物效应中一切有害的确定性效应
的发生 降低放射生物效应随机效应的发生率,使其
组织名称 胎儿、淋巴组织、生殖腺、骨髓、脾
皮肤、水晶体、消化道 肝脏、血管
肌肉、骨骼、神经
17
急性全身暴露的确定效应症状
单次剂量mSv 确定效应的症状
250以下
无可察觉症状。可能引起淋巴细胞的染色体变异
250-1000 1000-2000 2000-4000 4000-6000
可能发生短期的血细胞变化(淋巴细胞、白细胞减少),有 时有眼结膜炎的发生,但不致产生面能的影响
辐射生物效应与辐射防护
1
辐射的分类
非电离辐射
粒子振动,温度上升
能量低,不足以改变物质的化学性质
(如光线、超声波、无线电波)
电离辐射 化学变化
损害
有足够的能量使原子中的电子游离而产生带电离子
(如α、β粒子、X射线、γ 射线)
2
辐射防护的目的
在放射实践中得到最大收益 将辐射损伤减少到最低限度
13
随机效应:辐射效应发生的几率与剂量相关 的效应,无阈值。
ICRP保守又重要的假设:人体只要受到辐射, 不管剂量多少,都有引发癌症和不良遗传的 机率存在,没有低限值,而且致癌或不良遗 传的机率与接受剂量成正比。
14
辐射的健康效应
躯体 急性 皮肤发生红斑,骨髓、肺、消 确定效应 效应 效应 化道伤害,白血球减少,不孕,
22
屏蔽防护
是根据射线在通过物质与物质相互作用时由于电离、激发和其他类型作 用导致射线能量被物质吸收而减弱或产生散射后而被减弱的原理,在工 作人员和辐射源之间加上一层具有一定厚度的屏蔽物以减少外照射剂量 的方法。
β 射线的屏蔽材料可以选择轻质屏蔽材料即低原子序数物质,如有机玻 璃、塑料等,厚度1cm左右就可阻挡β 射线的穿透
20
7
组织器官的权重因子
器官或组织
WT
ICRP-60
性腺
0.2
红骨髓
0.12
结肠
0.12
肺
0.12
胃
0.12
乳腺
0.05
肝脏
0.05
甲1
骨骼
0.01
8
9
作用于人体的放射源
天然本底辐射:宇宙射线、感生放射性核素、 地球辐射
医疗照射 其他人工辐射
10
高本底地区 3.7msv/年
民房 3.75 msv/年
宇宙射线 0.45 msv/年
水\蔬菜\空气 0.25msv/年
土壤 0.15msv/年
北京—欧洲往返一次 0.04msv/年
肺部透视一次 0.2msv/年
11
世界高天然辐射地区与剂量率
地区
年剂量
倍数*
伊朗RAMSAR市
6-360
2.7-160
印度KERRALA区
平均13
内照射的危险在一定程度上比外照射更为严重,特 别是半衰期长、体内蓄积期长、排除速度慢、毒性 大、可导致多器官受损的放射性核素,所引起的电 离辐射损害更严重。
内照射防护重在控制放射性核素进入体内的各种预 防性措施和各种去污染技术措施,即重在危险因素 的控制 。
24
原则 是防止或减少放射性物质进入体内,对放射
熟练掌握操作技术和规程,操作熟练,动作迅速;
严格限制无关人员在放射源附近作不必要的停留;对难以在 短时间内由单人独立完成的技术工作,可采取按工作顺序分
工、接力的方式进行。
21
距离防护
增大与放射源之间的距离可以降低受照射剂量 受照射剂量与距离的平方成反比的规律,距离增加一倍,剂
量率将降低至原来的四分之一
γ 射线的屏蔽多采用高原子序数物质,材料越厚效果越好,但不论用多 厚的材料、密度多大的物质来屏蔽,总不可能将γ 射线完全阻挡和吸收, 只是将其屏蔽到被认为可以接受的安全剂量水平之下。最常用的γ 射线 和χ 线的屏蔽材料是铅、混凝土、水和钢铁
23
内照射防护
放射源进入体内,然后分布在组织或器官中,形成 的照射称为内照射 。