辐射卫生防护与实验室管理PPT课件
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辐射卫生防护与实验 室管理
1
教学目的
掌握电离辐射生物效应的机理 及影响因素
掌握辐射防护的目的、原则及 措施
了解开放型放射性实验室的布 局及管理
2
重点与难点
1、电离辐射生物效应的机理 2、开放型放射性实验室的布局
及管理 3、辐射防护的措施
3
第一节 辐射生物学效应
4
第一节 辐射生物学效应
一、作用机理
△氧增强比（Oxygen enhancement ratio OER），缺氧条件下产生一定生物效应的剂量 与有氧条件下产生同等效应的剂量的比值。
辐射防护剂
3、化学物质
辐射增敏剂
17
第一节 辐射生物学效应
三、分类
1、躯体效应与遗传效应（按效应分类） 躯体效应：直接表现所受照射者本人身上
的效应，有局部和整体之分，轻重程度决 定照射剂量大小。 遗传效应：由于受照者本人生殖细胞遗传 物质受损，导致产生遗传性疾病（后代）
电离辐射生物效应是研究核射线能量 传递给生物机体后引起的变化和反应， 分为若干性质不同且又互相联系的阶 段：物理阶段、物理-化学阶段、化学 阶段和生物学阶段。
5
第一节 辐射生物学效应
1、原发作用（包括物理、物理-化学、化 学阶段）
△物理阶段：射线作用于生物体，将部份 或全部能量以电离，激发的形式转移机体， 使机体组织获得能量，这一阶段时间很短， 约10-16-10-18S。
射线
辐射能
10-16-10-18S
机体（电离、激发）
6
第一节 辐射生物学效应
△物理-化学阶段：
机体获得能量后，以直接或间接方 式发生反应。
7
第一节 辐射生物学效应
直接作用：生物体内具有活性的大分子直
接接受射线能量，导致产生化学断裂，分子 结构改变，引起功能和代谢障碍。
间接作用：射线作用于机体内小分子，产
22
（二）照射的类型
1、职业照射 2、医疗照射 3、人工环境照射 4、事故和灾害性照射
第二节 辐射卫生防护
23
第二节 辐射卫生防护
（三）电离辐射作用于人体的方式
1、内照射 2、外照射
24
第二节 辐射卫生防护
二、辐射防护的目的 1、防止一切有害的非随机效应 2、将随机效应发生机率降低到认为 可以接受的水平
25
第二节 辐射卫生防护
二、原则
1、实践的正当化 2、防护的最优化 3、个人剂量限值化，基本限值，职业性照 射<20msv/年
非职业性人员（公众）<1msv/年
26
四、防护措施
第二节 辐射卫生防护
1、外照射防护措施
时间防护 距离防护 屏蔽防护
注意：针对不同的电离辐射应采用不同的屏蔽 材料，α射线因射程程短，无须屏蔽；为防止 高能β产生韧致辐射，故应先用低Z的材料 （如有机玻璃、铝等）将其能量降低，再用高 Z材料屏蔽X线；X、γ射线的屏蔽材料应选用 高Z的材料（如铅、钢、铜、钨等）
人体组织分为高、中、低三类敏感度；高 度敏感：淋巴组织和细胞，胸腺组织和细 胞，骨髓和原始红细胞、粒细胞、原核细 胞；中度敏感：性腺与生殖细胞，眼与角 膜晶体细胞、皮肤与皮粘腺、汗腺细胞； 低度敏感：骨、肌肉、结缔组织。
16
第一节 辐射生物学效应
（三）环境
1、温度：温度降低可使辐射损伤减低
2、氧：辐射效应随周围介质氧浓度增加而增 加—氧效应。
19
第二节 辐射卫生防护
20
第二节 辐射卫生防护
一、作用于人体的辐射源 （一）电离辐射源分类
1、天然辐射源
（1）宇宙射线 （2）环境介质中的天然放射性核素
21
第二节 辐射卫生防护
2、人工辐射源 （1）核武器试验 （2）核动力、生产、使用放射性核素的 公司、部门、企业等排出的“三废” （3）医疗照射和生活中使用的、接触的 放射性物质。
14
第一节 辐射生物学效应
（二）受照机体对射线敏感程度影响
1、不同物种，不同个体敏感性不同 机体结构越复杂，对射线敏感程度越高 个体在不同发育时期，敏感度不同，胚胎 期高于胎儿期，高于幼儿期，高于青少年 期，高于成年。
15
第一节 辐射生物学效应
2、同一个体不同器官、组织、细胞的敏感 程度不一
11
第一节 辐射生物学效应
（一）与辐射有关的因素 1、辐射源种类与剂量
剂量越大危害越大，当超过一定剂量 水平后，生物效应与剂量水平失去比 例关系。
12
第一节 辐射生物学效应
辐射种类不同产生生物效应不同，危害程 度不同，α和中子具有较高的的传能线密 度（LET），其生物效应大于低LET辐射（X、 γ）。
9
第一节 辐射生物学效应
2、继发作用（生物学阶段）
由于原发作用结果导致生物体细胞水平变 化（细胞膜通透性增加，染色体畸变）最 终引起组织器官功能障碍或整体损伤。如 果：
生物效应强→产生不可逆变化→机体损 伤、死亡
生物效应弱→细胞代偿修复、再生→康复
10
第一节 辐射生物学效应
二、影响因素
（一）与辐射有关的因素 （二）受照机体对射线敏感程度的影响 （三）环境
18
第一节 辐射生物学效应
2、随机效应和确定性效应（按规律分类） 确定性效应：辐射生物高效应严重程度与剂量
大小相关的效应，存在着剂量阈值。
来自百度文库机性效应：指正常细胞同电离辐射产生变化
所引起的效应，其发生的概率随照射剂量增大而 增大，但效应的严重程度与剂量大小无关，随机 效应的发生没有剂量阈值。随机效应主要包括辐 射诱发癌症或遗传效应。
生水自由基（氧化自由基）等原发辐射产物 （*H、*OH、*H2O、*H2O2、*e-aq），再
对生物大分子作用，引起损伤，由于机体 细胞含水量很高，该损伤作用严重。
8
△化学阶段：
第一节 辐射生物学效应
大分子物质的线粒体的氧化磷酸化过 程、DNA和蛋白质合成、代谢均受到 抑制，组织中的DNA含量减少，分解 产物增多，蛋白质分解代谢增强，出 现负氮平衡。
△传能线密度（Linear energy transfer LET）：带电粒子在某一长度径迹上消耗的 能量与该径迹长度之比
13
第一节 辐射生物学效应
2、照射方式，照射的次数和面积
照射方式： 内照射：放射性核素或物质进入机体内，产 生照射。 外照射：辐射源在体外，机体受到射线的辐射
照射次数与照射面积： 相同剂量条件下，分次照射和单次照射，生物效 应不同，在相同剂量条件下，照射面积越大，辐 射生物效应越严重。
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教学目的
掌握电离辐射生物效应的机理 及影响因素
掌握辐射防护的目的、原则及 措施
了解开放型放射性实验室的布 局及管理
2
重点与难点
1、电离辐射生物效应的机理 2、开放型放射性实验室的布局
及管理 3、辐射防护的措施
3
第一节 辐射生物学效应
4
第一节 辐射生物学效应
一、作用机理
△氧增强比（Oxygen enhancement ratio OER），缺氧条件下产生一定生物效应的剂量 与有氧条件下产生同等效应的剂量的比值。
辐射防护剂
3、化学物质
辐射增敏剂
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第一节 辐射生物学效应
三、分类
1、躯体效应与遗传效应（按效应分类） 躯体效应：直接表现所受照射者本人身上
的效应，有局部和整体之分，轻重程度决 定照射剂量大小。 遗传效应：由于受照者本人生殖细胞遗传 物质受损，导致产生遗传性疾病（后代）
电离辐射生物效应是研究核射线能量 传递给生物机体后引起的变化和反应， 分为若干性质不同且又互相联系的阶 段：物理阶段、物理-化学阶段、化学 阶段和生物学阶段。
5
第一节 辐射生物学效应
1、原发作用（包括物理、物理-化学、化 学阶段）
△物理阶段：射线作用于生物体，将部份 或全部能量以电离，激发的形式转移机体， 使机体组织获得能量，这一阶段时间很短， 约10-16-10-18S。
射线
辐射能
10-16-10-18S
机体（电离、激发）
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第一节 辐射生物学效应
△物理-化学阶段：
机体获得能量后，以直接或间接方 式发生反应。
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第一节 辐射生物学效应
直接作用：生物体内具有活性的大分子直
接接受射线能量，导致产生化学断裂，分子 结构改变，引起功能和代谢障碍。
间接作用：射线作用于机体内小分子，产
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（二）照射的类型
1、职业照射 2、医疗照射 3、人工环境照射 4、事故和灾害性照射
第二节 辐射卫生防护
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第二节 辐射卫生防护
（三）电离辐射作用于人体的方式
1、内照射 2、外照射
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第二节 辐射卫生防护
二、辐射防护的目的 1、防止一切有害的非随机效应 2、将随机效应发生机率降低到认为 可以接受的水平
25
第二节 辐射卫生防护
二、原则
1、实践的正当化 2、防护的最优化 3、个人剂量限值化，基本限值，职业性照 射<20msv/年
非职业性人员（公众）<1msv/年
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四、防护措施
第二节 辐射卫生防护
1、外照射防护措施
时间防护 距离防护 屏蔽防护
注意：针对不同的电离辐射应采用不同的屏蔽 材料，α射线因射程程短，无须屏蔽；为防止 高能β产生韧致辐射，故应先用低Z的材料 （如有机玻璃、铝等）将其能量降低，再用高 Z材料屏蔽X线；X、γ射线的屏蔽材料应选用 高Z的材料（如铅、钢、铜、钨等）
人体组织分为高、中、低三类敏感度；高 度敏感：淋巴组织和细胞，胸腺组织和细 胞，骨髓和原始红细胞、粒细胞、原核细 胞；中度敏感：性腺与生殖细胞，眼与角 膜晶体细胞、皮肤与皮粘腺、汗腺细胞； 低度敏感：骨、肌肉、结缔组织。
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第一节 辐射生物学效应
（三）环境
1、温度：温度降低可使辐射损伤减低
2、氧：辐射效应随周围介质氧浓度增加而增 加—氧效应。
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第二节 辐射卫生防护
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第二节 辐射卫生防护
一、作用于人体的辐射源 （一）电离辐射源分类
1、天然辐射源
（1）宇宙射线 （2）环境介质中的天然放射性核素
21
第二节 辐射卫生防护
2、人工辐射源 （1）核武器试验 （2）核动力、生产、使用放射性核素的 公司、部门、企业等排出的“三废” （3）医疗照射和生活中使用的、接触的 放射性物质。
14
第一节 辐射生物学效应
（二）受照机体对射线敏感程度影响
1、不同物种，不同个体敏感性不同 机体结构越复杂，对射线敏感程度越高 个体在不同发育时期，敏感度不同，胚胎 期高于胎儿期，高于幼儿期，高于青少年 期，高于成年。
15
第一节 辐射生物学效应
2、同一个体不同器官、组织、细胞的敏感 程度不一
11
第一节 辐射生物学效应
（一）与辐射有关的因素 1、辐射源种类与剂量
剂量越大危害越大，当超过一定剂量 水平后，生物效应与剂量水平失去比 例关系。
12
第一节 辐射生物学效应
辐射种类不同产生生物效应不同，危害程 度不同，α和中子具有较高的的传能线密 度（LET），其生物效应大于低LET辐射（X、 γ）。
9
第一节 辐射生物学效应
2、继发作用（生物学阶段）
由于原发作用结果导致生物体细胞水平变 化（细胞膜通透性增加，染色体畸变）最 终引起组织器官功能障碍或整体损伤。如 果：
生物效应强→产生不可逆变化→机体损 伤、死亡
生物效应弱→细胞代偿修复、再生→康复
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第一节 辐射生物学效应
二、影响因素
（一）与辐射有关的因素 （二）受照机体对射线敏感程度的影响 （三）环境
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第一节 辐射生物学效应
2、随机效应和确定性效应（按规律分类） 确定性效应：辐射生物高效应严重程度与剂量
大小相关的效应，存在着剂量阈值。
来自百度文库机性效应：指正常细胞同电离辐射产生变化
所引起的效应，其发生的概率随照射剂量增大而 增大，但效应的严重程度与剂量大小无关，随机 效应的发生没有剂量阈值。随机效应主要包括辐 射诱发癌症或遗传效应。
生水自由基（氧化自由基）等原发辐射产物 （*H、*OH、*H2O、*H2O2、*e-aq），再
对生物大分子作用，引起损伤，由于机体 细胞含水量很高，该损伤作用严重。
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△化学阶段：
第一节 辐射生物学效应
大分子物质的线粒体的氧化磷酸化过 程、DNA和蛋白质合成、代谢均受到 抑制，组织中的DNA含量减少，分解 产物增多，蛋白质分解代谢增强，出 现负氮平衡。
△传能线密度（Linear energy transfer LET）：带电粒子在某一长度径迹上消耗的 能量与该径迹长度之比
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第一节 辐射生物学效应
2、照射方式，照射的次数和面积
照射方式： 内照射：放射性核素或物质进入机体内，产 生照射。 外照射：辐射源在体外，机体受到射线的辐射
照射次数与照射面积： 相同剂量条件下，分次照射和单次照射，生物效 应不同，在相同剂量条件下，照射面积越大，辐 射生物效应越严重。