第7讲(第六章)辐射及其安全防护

(1)通风排氡是最有效、最基本的预防方 法。 注意 “风龄” ； (2)局部净化（净化器） (3)加强个人防护 口罩、工作服、靴子、手套等；工作后的 淋浴更衣；
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•内照射的防护方法
(4)在氡气高析出率的矿山，应采取多种措施降低岩 壁和矿石的氡析出量
–如在矿壁上喷涂偏氯乙烯塑料膜、乳液薄膜等； –及时密闭采空区和废旧巷道是老矿井防氡的关键措施；
第7讲 (第六章) 辐射及其安全防护
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本章内容
1 2 3 电离辐射
辐射伤害及其安全防护
非电离辐射的安全防护
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概述
• 辐射是自然界中的一种普遍现象：
–1、来自太阳的红外辐射、紫外辐射； • 这种辐射经过大气层、特别是臭氧层的吸收和阻挡， 对人类已影响不大，但也会构成一定危害； –2、来自宇宙空间的宇宙射线、γ射线； • 有时会对人类的活动（如通讯）产生影响； –3、地壳中各种放射性元素产生的本底辐射； • 局部地区会超标，如广东阳江地区； –4、人类活动产生的各种电磁波辐射； • 如各类无线电信号、家用微波炉、电磁灶等；
切尔诺贝利核泄漏事故
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第二节 辐射伤害及其安全防护
2.1 外照射的伤害及防护
• 外照射主要是指γ射线的辐射；
– 只有当工作场所有足够数量的放射性物质及放射性强度 时才构成对人的外照射危害； – 放射性物质的开采、加工、提纯、贮存等工作场所，γ 辐射可能达到危险的强度，外照射强度很大，应加强监 测和防护工作；
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• α射线的强电离作用
它所到之处很容易引起电离，这种强电离作用对人 体内组织的破坏能力很大，长期作用能引起组织伤 害甚至导致癌症的发生；
• α射线的低穿透性
– α粒子流即α射线也即α辐射，它在穿过介质后迅速失去 能量，不能穿透很远； – 在空气中的射程只有几厘米，一张薄纸就能挡住它；
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衰变及辐射
4、X射线
• 1895年11月8日发现； • X射线是带电粒子与物质交互作用产生的高能 光量子； • 应用： –成千上万台X射线机在日常中被运用于医 学和工业上； –X射线也被用于癌症治疗中破坏癌变细胞； –X射线是人造辐射的最大来源；
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3.1
紫外线的安全防护
• 紫外线对人的伤害主要是人的眼角膜和人体皮肤；
– 紫外线伤害眼角膜可引起羞光眼炎、角膜白斑伤害、流 泪、结膜充血、疼痛、睫状肌抽搐等；
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– 皮肤伤害主要引起红疹、红斑、水疱，严重可有表皮坏 死和脱皮，有时有头疼、眩晕、体温升高等全身症状； • 过度的紫外线暴露能引起皮肤损伤，表现为晒伤、色 素沉着、光变态反应以及皮肤癌等；
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衰变及辐射
3、γ射线
• γ射线是伴随α、β衰变放出的一种波长很短的电磁波， 即上面公式中的E； • γ射线具有很强的穿透力；
• γ射线特点
– 穿透能力强，能轻易穿透人的身体，对人体造成危害； –1m以上厚度的混凝土能有效地阻挡γ射线； –电离能力弱，主要是外照射伤害；
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第二节 辐射伤害及其安全防护
3、外照射的防护
• 最重要的预防方法是避免累计剂量和瞬时照射剂量 超过标准（表6-1）；
–1960年制订的《放射性工作卫生防护暂行规定》； –1974年新的国家标准《放射防护规定》(GBJ-8-74)； –1978年卫生部制定的《医用诊断X线卫生防护规定(试 行)》；
• 在各种各样的放射性事故中，γ辐射可能达到危险 的强度，根据吸收剂量多少，外照射伤害可分为急 性和慢性两种；
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第二节 辐射伤害及其安全防护
1、急性外照射放射病
• 急性外照射放射病——是短时间内大剂量电离辐射 作用于人体而引起的全身性疾病；
–一次照射超过1Gy，就可引起此病；
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第二节 辐射伤害及其安全防护
• 特点：
– 并不造成立即伤害，而是可能变成非正常细胞，甚至发 展为癌变细胞，最终导致癌症发病率大大增加；（潜伏 期长） • 例如，因小剂量照射引起的白血病，从受照到发病的 潜伏期约为二年，肿瘤潜伏期为五年；
• 可能受害人员：
– 从事放射性透视工作的医护人员； – 核能工业的有关人员；
• 发生：
– 大剂量的照射一般由事故或是特别的医疗过程所造成； – 战时的原子武器袭击造成的核辐射和沾染区的放射辐射 都可引起此病； – 平时的核反应堆及放射治疗设备的意外事故也会引起；
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第二节 辐射伤害及其安全防护
• 危害：
–大剂量的急性照射能引起立即损伤，并产生慢性损伤； • 如大面积出血、细菌感染、贫血、内分泌失调等， 后期效应可能引起白内障、癌症、DNA变异； –极端剂量能在很短的时间内导致死亡；
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第二节 辐射伤害及其安全防护
• 外辐射的防护措施：
–时间防护（如轮班） –距离防护（如遥控） –屏蔽防护
• 防γ射线和X射线——铅、铁、水泥、砖、石、铅玻 璃等； • 防β射线——铝、玻璃、有机玻璃等； • 防中子辐射——石腊、硼酸、水等；
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分类：
–造血型 –肠型 –脑型（广岛、长崎）
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第二节 辐射伤害及其安全防护
2、慢性外照射放射病
• 慢性外照射放射病——长时间，超剂量（卫生标准） 的射线体外照射引起的疾病；
–机体在较长时间内，受到超剂量的X射线、γ射线或中子 的体外照射，当累积剂量达一定时，将引起慢性放射性 全身症状；
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衰变及辐射
2、平均寿命τ＝1／λ 3、半衰期T1／2
• 放射性原子核数因衰变而减少到原来一半所需的时间叫半衰 期，记作T1/2； • • • • 例如： U238半衰期是4.51×109年， Th232的半衰期是1.39×1010年， Po212的半衰期只有3.0×10－7 秒（稍纵即逝）；
• α射线特点
–电离能力强（4～8MeV），穿透能力差，主要是内照射 伤害；
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衰变及辐射
2、β衰变
• β衰变时放出的β粒子实际上就是电子； • β射线特点
–电离能力比α射线小(0.01～4MeV)； –穿透能力比α射线强，能穿透皮肤组织约1cm深，一旦进 入体内引起的放射性危害更大； –β粒子能被体外衣服消减或阻挡，一张几毫米厚的铝箔 可完全将其阻挡，防护上较为容易；
根据衰变时释放的射线不同，放射性衰变可分为α衰 变和β衰变两种； 可释放出α射线、β射线或γ射线； – 对人体造成伤害的机理和能力是不同的； – 防范措施也有一定的差异；
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衰变及辐射
1、α衰变
• 不稳定的核自发地放出α粒子而变成另一种核叫α 衰变；
–α粒子是带正电的高能粒子（氦原子核），由两个中子 和两个质子组成，带两个正电荷；
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第二节 辐射伤害及其安全防护 7.3 辐射伤害及其安全防护
2.2 内照射的伤害及防护
• 内照射——主要指吸入具有辐射能的放射性微粒后， 在体内对组织、器官施加的辐射； • 氡及氡子体
– 当空气中的氡随着呼吸进入肺部时，如果在此期间没有 发生衰变，氡将和氮气一样随着呼气排出体外，对人体 无任何影响； – 一旦在肺部发生了衰变，氡的后面四代子体由于寿命很 短将在短时间内迅速衰变，这些进入深部呼吸道的氡子 体，在衰变过程中放出射程只有几厘米的α射线．人体 内部组织长期接受α辐射，将导致细胞的变异，最常见 的就是诱发矿工职业性肺癌；
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衰变及辐射
• 放射性衰变及其种类
– 自然界中有一些元素的原子核能自发地发生变化，这 类元素称为放射性元素； – 放射性元素的原子核是不稳定的，可由一种元素的原 子核蜕变曾另一种元素的原子核，同时释放出某种射 线，这种现象称为放射性衰变；
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衰变及辐射
• 放射性衰变及其种类
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2.2
内照射的伤害及防护
• 氡子体是离子态的原子微粒，但它有很强的附着能力，能牢 固地粘附在任何物体的表面，如巷道壁、矿石及粉尘的表面 上，当工人吸入粉尘时也同时吸入了氡子体； –一般发病期限约为连续在井下工作十年以上； –我国云南个旧锡矿和湖南香花岭锡矿发病率高达500人／ (十万人·年)以上，为世所罕见；
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第一节 电离辐射
• 矿山井下的放射性辐射危害主要是氡的危害； • 氡是由放射性元素镭衰变产生的自然界唯一的天 然放射性惰性气体，无色无味。氡在空气中的氡 原子的衰变产物被称为氡子体，为金属粒子。 • 氡对人的危害是一个缓慢过程，没有专用的仪器 很难发现它的存在，直到1924年，人类才第一次 用仪器测出井下空气中氡的浓度； • 在一些非铀矿山出现严重的矿工肺癌后才开始重 视的
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第二节 辐射伤害及其安全防护
• 电离辐射能引起细胞化学平衡的改变，某些改变会 引起癌变； • 电离辐射还能引起体内细胞中遗传物质DNA的损伤， 这种影响甚至可能传到下一代，导致新生一代畸形， 先天性白血病等； • 在大剂量辐射的照射下，也可能在几小时或几天内 引起病变，直至死亡；
• 防护措施
– 工业上防护紫外线的危害，应重点对电焊、弧焊等作业 进行防护； – ①作业时必须使用防护面盾和防护眼镜，不带防护或防 护镜片不合要求进行电焊作业很容易造成眼睛伤害，并 快就会出现症状； – ②电弧焊作业要设置防护屏障，防止非作业人员进入电 焊作业区而受到伤害；
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衰变及辐射 辐射单位
1、衰变常数λ
• λ表示某种放射性元素在单位时间内可能发生衰变的几率； –λ值越大则表明该种放射性元素越不稳定； –对某一种放射性元素，λ是一个常量，它不受外界物理 的或化学的作用而改变； –单位为S－1；
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衰变及辐射
• 例如，在1013个镭原子中每秒钟将会有138个原 子发生衰变，即相当于每个镭原子每秒有 1.38×10－11发生衰变的可能，即镭的衰变常数 λ＝1.38×10－11 s－1； • 氡原子的衰变常数λ为2.1×10－6 s－1，表明在 107个氡原子中每秒钟将会有21个原子衰变； • 放射性元素氡的不稳定程度远大于镭；
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案例
云南个旧锡矿和湖南的香 花岭锡矿，是我国受放射性 辐射危害最严重的矿井； 个旧锡矿，3000多人 死于肺癌，超过总人数 的5％，高发病率持续多 年； 当时冶金部曾对所属的矿 山进行过调查，井下氡的浓 度超过国家卫生标准的矿山 多达1/3，平均浓度是国标 允许浓度的51.3倍，局部 地区超过上百倍，受害人数 可想而知； 煤矿也有伴生铀的可能， ttgnhm@126.com
• 氡子体的最大容许浓度
–为保护工人身体健康，《放射性防护规定》要求： –(1) 矿井工作场所氡在空气中的最大允许浓度3.7Bq／L； –(2)氡子体α潜能浓度，矿山工作场所应不超过0.3工作 水平(WL)或6.4× lO－6J／m3；
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• 内照射的防护方法
–内照射伤害问题仅限于铀矿和超标的非铀矿山， 是矿山安全卫生工作的重点；
(5) 防尘
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第三节 非电离辐射的安全防护
• 非电离辐射——泛指电磁波的辐射；
–包括从波长为105m的无线电长波到波长为10－14m的宇宙 射线等一系列波长不同的无线电波、微波、红外线、可 见光线、紫外线、X射线及宇宙射线；
• 在工程防护上具有实际意义的是紫外线、红外线和 无线电波的高频波段三种类型；
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第一节 电离辐射
• 电离辐射也称为放射性辐射，能引起物质电离的辐 射 • 我国放射性辐射危害的概况：
–从行业来看，放射性危害主要是核工业的铀矿开采、加 工、提纯等生产过程； –实际的危害面要远远大于这些——许多不是开采铀的矿 山，如金属矿、煤矿、化工建材矿等，也有严重的放射 性辐射危害的问题；