电离辐射基本知识
电离辐射基础知识介绍2
● 不同照射量和作用方式产生不同的效应。
● 人员在短时间内，外照射吸收剂量达1Gy以上时，可引起不同类型的急性放射病。当人员经常受 到小剂量的外照射时，可能会引起慢性放射病。
外照射防护基本原则
外照射防护三原则：“时间、距离、屏蔽”
尽量缩短受照射时间 尽量增大与辐射源的距离 在人与辐射源之间设置合适的屏蔽
● 利用射线照射，进行农产品和食品保鲜。经过一定剂量辐照的粮食可以 在普通的仓库内保存三年。
● 辐照可以抑制马铃薯，洋葱，大蒜等发芽，霉烂，使其贮存七八个月仍 能保持新鲜。
电离辐射的应用
国防
我国原子弹，氢弹的成功爆炸，有效吓阻敌国的侵略图谋，核潜艇等也是 我们在海洋国土上对付敌人强大海军的最有利的武器之一。
● 在接触电离辐射的工作中，如防护措施不当，违反操作规程，人体受照射的剂量超过一定限度， 则能发生有害作用。
● 天然本底中的这些放射性核素可以从外部对人体引起照射，亦可因空气、水、食物中含有这些放 射性核素，通过吸入或食入体内造成内照射。目前认为吸入是内照射最主要途径，其次是外照射 和食入。
电离辐射的作用方式
内照射监测
● 测氡仪：氡及其氡子体产生α粒子，易对人体产生内照射，患肺癌率高。因此要测量氡及其子体 浓度，从而实施相应的防护措施。
表面污染监测
● 表面污染仪主要用于工作场所、实验室、医院、同位素生产厂房、工作台面、地板、墙壁、手、 衣服等表面的α、β放射性污染，防止放射性工作人员或其他人员在不知觉的情况下将α、β食入 或吸入体内。
● 表面污染仪主要可供如下一些单位选用：医院的放疗室、χ光摄影等部门；核电站，核研究院所， 放射性实验室等单位；同位素生产厂房及应用部门；各级卫生护防防疫站；各级环境监测部门。
电离辐射防护与安全培训基础知识
操作规程培训
培训对象
所有涉及电离辐射的员工，包括 新员工和在岗员工。
培训内容
培训操作规程的具体内容，包括 设备操作、安全防护措施、应急
处理等方面的知识。
培训方式
采用集中培训、现场指导、模拟 演练等多种方式进行培训，确保
员工能够熟练掌握操作规程。
操作规程执行与监督
执行要求
员工必须严格遵守操作规程，确保电离辐射设备 的安全运行和员工的身体健康。
电离辐射防护与安全培训 基础知识
目录
• 电离辐射概述 • 电离辐射防护措施 • 电离辐射安全操作规程 • 电离辐射事故应急处理 • 电离辐射法律法规与标准 • 电离辐射防护与安全培训
01
电离辐射概述
定义与特性
定义
电离辐射是一种能够使物质原子 或分子的电子脱离，从而产生带 正负电荷粒子的辐射。
特性
应急响应与救援
启动应急响应
一旦发生电离辐射事故，立即启动应 急预案，组织相关人员迅速响应，采 取相应的应急措施。
救援与处置
在确保安全的前提下，迅速开展救援 工作，控制事故现场，减轻事故后果， 同时采取措施防止事故扩大。
05
电离辐射法律法规与标准
国家法律法规
《中华人民共和国放射性污染防治法》
规定了电离辐射的污染防治、监测、应急处理等方面的要求，是电离辐射管理的基本法律。
《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》
对放射性同位素与射线装置的生产、使用、运输、贮存和处置等全过程的安全和防护管理作出了规定 。
地方性法规和规章
各省市的《辐射安全与防护管理办法》
根据国家法律法规，结合地方实际情况，对电离辐射的日常管理和监督检查进行了规定。
《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》
电离辐射理论知识
3.对公众照射水平进行控制，不超过下述限值： a)年有效剂量，1mSv b)特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过 1mSv，则单一年份的有效剂量可提高到5mSv C)眼晶体的年当量剂量，15mSv d)皮肤的年当量剂量，50mSv 4.慰问者和探视人员的剂量限制 a)成人5mSv b)儿童1mSv
三、危害及其防护
Байду номын сангаас
在接触电离辐射的工作中，如防护措施不当，违反操 作规程，人体受照射的剂量超过一定限度，则能发生 有害作用。在电辐射作用下，机体的反应程度取决于 电离辐射的种类、剂量、照射条件及机体的敏感性。 电离辐射可引起放射病，它是机体的全身性反应，几 乎所有器官、系统均发生病理改变，但其中以神经系 统、造血器官和消化系统的改变最为明显。电离辐射 对机体的损伤可分为急性放射损伤和慢性放射性损伤。 短时间内接受一定剂量的照射，可引起机体的急性损 伤，平时见于核事故和放射治疗病人。而较长时间内 分散接受一定剂量的照射，可引起慢性放射性损伤， 如皮肤损伤、造血障碍，白细胞减少、生育力受损等。 另外，辐射还可以致癌和引起胎儿的死亡和畸形。
二、电离辐射来源
电离辐射通过各种各样的途径进入我们的生活。有的来自天然的
过程，例如地球上的铀的衰变；有的来自人工的操作，如医学中 使用的X射线。因此，可以按照辐射的来源将它们分为天然辐射和 人工辐射。
天然辐射包括宇宙射线、来自地球本身的γ射线、空气中的氡的衰
变产物、以及包含在食物及饮料中的各种天然存在的放射性核素。 人工辐射包括医用X射线、来自大气核武器试验的放射性落下灰、 由核工业排出的放射性废物、工业用γ射线等。
防护的三大原则
（1）时间防护：不论何种照射，人体受照累计剂量 的大小与受照时间成正比。接触射线时间越长，放 射危害越严重。尽量缩短从事放射性工作时间，以 达到减少受照剂量的目的。 （2）距离防护：某处的辐射剂量率与距放射源距离 的平方成反比，与放射源的距离越大，该处的剂量 率越小。所以在工作中要尽量远离放射源。来达到 防护目的。 （3）屏蔽防护：就是在人与放射源之间设置一道防 护屏障。因为射线穿过原子序数大的物质，会被吸 收很多，这样达到人身体部分的辐射剂量就减弱了。 常用的屏蔽材料有铅、钢筋水泥、铅玻璃等。
电离辐射的点滴知识
1）事故照射：是指在事故情况下，工作人员以及公众非自愿接受的超过剂量限值的照射。其有效剂量超过0.1Sv者，应及时给予医学检查和必须的处理，并根据所受剂量，参照健康情况、年龄以及专门技能，对其今后能否从事放射工作及从事放射工作的水平，提出建议。
2）．应急照射：是指核设施或核企业发生事故，为了制止事故扩大或进行抢修、抢救等，工作人员接受超剂量限值的照射。1次应急事故中全身照射不超过0.25Sv。并将当量剂量和医学观察结果记入个人剂量和健康档案。
5、辐射防护措施
（1）外照射辐射防护。外照射防护的基本措施是：时间防护、距离防护和屏蔽防护。
1）时间防护-缩短受照时间
缩短受照时间是简易而有效的防护措施，为此，应避免一切不必要的在辐射场逗留，即使工作需要，也尽量缩短在辐射场逗留时间。例如，工作前应周密计划、充分准备、熟练快速操作。必须在强辐射内工作时，应采用轮流、替换等方法，控制个人的受照射时间。
1）、照射（剂）量，指X射线、γ射线在空气中产生电离作用的能力大小。以前的或者说人们习惯的专用单位是伦琴，简称伦，符号为R。
2）、照射（剂）量率，是指单位时间里的照射（剂）量，常常以伦/小时、微伦/秒表示，符号分别为R/h与μR/S，或者写作Rh-1与μRS-1。
现在现场使用的测量"照射量率"的仪表，其单位是μGy h-1读作"微戈瑞每小时"。
（1）防止确定性效应的发生
确定性效应是一种具有剂量阈值的效应，从理论上讲，只要将受照射剂量控制在阈值以下，就不会发生确定性效应。因此，必须确保人员在其一生中或全部工龄期间，任何一个组织，器官所受到的电离辐射的累积当量剂量，均应低于发生确定性效应的剂量阈值。各类确定性效应的剂量阈值，可以根据所积累的放射生物学资料来确定。对于肺、肝、肾、小肠、骨、皮肤等大多数器官的慢性长期照射，其阈值剂量均在20～30Gy以上。而对电离辐射敏感性腺、骨髓和眼晶状体的阈值剂量则很低。
电离辐射基本知识
辐射基本知识
辐射基本知识
辐射源：发射电离辐射或者释放放射性物质而引起辐
射照射的一切物质或者实体。
放射源：辐射源中一பைடு நூலகம்源的称谓。除研究堆和核动力
堆核燃料循环范畴的材料以外，永久密封在容器中或
者有严密包层并呈固态的放射性物质。
辐射基本知识
电离辐射源 天然辐射源 人工辐射源
宇 宙 射 线
宇 生 放 射 性 核 素
23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db
24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg
25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh
26 Fe 44 Ru 76 Os
27 Co 45 Rh 77 Ir
28 Ni
29 Cu
46 47 Pd Ag 78 Pt 79 Au
108 109 110 111 112 113 114 115 Hs Mt 66 Dy 98 Cf 67 68 69 70 Ho Er Tm Yb 99 100 101 102 Es Fm Md No 71 Lu 103 Lr
A N A0 e
A0 e
0.693 T1/ 2
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.
辐射基本知识
No = 100
100 80 60
T1/2 = 5 d
40
20 0
0
5
Time (days)
10
15
辐射基本知识
核素
232Th 238U 235U 137Cs 60Co 125I 131I 99Tcm 18F
辐射基本知识
H 同位素
eeeP n n
辐射安全知识
第三章 辐射防护标准
一. 我国放射防护基本标准的历史沿革
1 《放射性工作卫生防护暂行规定》 与配套标准(1960)
2 《放射防护规定》（GBJ 8 —74） 3 《放射卫生防护基本标准》（GB 4792— 84） 和《辐射防护规定》（GB 8703 — 88）
4 联合研制《电离辐射防护与辐射源安全 基本标准》（GB 18871—2002）
10-8
4×10-7 8×10-7
10-4 10-3
104
种 类
射 射 线 线
按与物质的作用方式，辐射又分为两类： 1.电离辐射：通过初级和次级过程引起物 质电离，如α粒子、β粒子、质子、中子、X射 线和γ 射线等。 2.非电离辐射：与物质作用不产生电离的 辐射，如微波、无线电波、红外线等。
放射性同位素
基础部分
2. 随机性生物效应
受照后细胞的有三个结局：
① 细胞死亡；
② 细胞未受损伤或损伤后修复正常。
③ 细胞发生变异但没有死亡，有可能形成 变异 了的子细胞克隆，当机体免疫监控不健全时， 经过不同的潜伏期后，变异了的子细胞克隆可 能恶性变，发生肿瘤。
基础部分
确定性效应与随机性效应
随机性效应 几 率 确定性效应
镭是这样发现的！！！
4.α、β、γ射线的命名之父卢瑟福
卢瑟福发现了镭的两种辐射： 第一种辐射，不能贯穿比 1/50 毫 米更厚的铝片，但能产生显著的 电效应，命名为α 射线。 第二种辐射，能贯穿约半毫米厚 的铝片，然后强度减少一半，并 且能穿过包装纸使照相底片感光， 命名为β 射线。 这些射线后来常用于轰击其它原 子，从而发现了原子世界的许多 其它重要特性。
称为戈瑞（Gray, Gy)，故1Gy＝1 J· kg-1。 旧有专用单位是拉德（rad)，1Gy = 100 rad
电离辐射理论知识
过程，例如地球上的铀的衰变；有的来自人工的操作，如医学中 使用的X射线。因此，可以按照辐射的来源将它们分为天然辐射和 人中的氡的衰
变产物、以及包含在食物及饮料中的各种天然存在的放射性核素。 人工辐射包括医用X射线、来自大气核武器试验的放射性落下灰、 由核工业排出的放射性废物、工业用γ射线等。
电离辐射
沈阳莱蒽电子仪器有限公司
目录
一、电离辐射的概念
二、电离辐射的来源
三、电离辐射的危害及防护 四、电离辐射的国家标准
五、电离辐射的检测仪器
一、电离辐射的概念
电离辐射是指波长短、频率高、能量高的射线。电
离辐射可以从原子、分子或其他束缚状态放出一个 或几个电子的过程。电离辐射是一切能引起物质电 离的辐射总称，其种类很多，高速带电粒子有α粒 子、β粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、 γ射线。
3、X射线
X射线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。X射线
是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为（20～0.06） × 10-8厘米之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现， 故又称伦琴射线。伦琴射线具有很高的穿透本领，能 透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。 这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见 的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应。 X射线波长略大于0.5 纳米的被称作软X射线。波长短于 0.1纳米的叫做硬X射线。硬X射线与波长长的（低能量） 伽马射线范围重叠，二者的区别在于辐射源，而不是 波长，X射线光子产生于高能电子加速，伽马射线则来 源于原子核衰变。
个人剂量当量Hp（d） Hp(0.07)表示适用于体表下0.07mm处的器官或组织， 用于皮肤 Hp(3)表示体表下3mm处的器官或组织，多用于眼晶 体 Hp(10)表示体表下10mm处的器官或组织，在特定条 件下可用于有效剂量评价。
电离辐射基本知识
第二章电离辐射基本知识一、基本概念•1. 原子结构•（1）原子核：质子、中子•（2）核外电子2. 放射性•某些物质的原子核不稳定，会自发地发生变化，同时发射出各种射线的现象。
•不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，只和时间相关。
3. 同位素•（1）核素：某种原子具有一定特征的名称。
质子数、中子数、能态可不同，如1H（氕）、2H （氘）、3H（氚）；Te m•（2）同位素：不同中子数或不同能态的核素。
（3）同质异能素：是同位素的一种特殊类型4. 放射性核素和核衰变•（1）稳定性同位素和放射性同位素：•能自发地转变为别的原子核或自发地发生核能态变化，变化时伴有射线的发射——放射性同位素•（2）核衰变方式：• a.α 衰变：α 射线为氦（He）• b.ß-衰变： ß-射线为电子（e-）• c.ß+衰变： ß+射线为正电子（e+）• c.γ 衰变：γ 射线为光子（3）半衰期（half-life）•某种放射性核因发生自发性核衰变而减少到原来核数的一半所需的时间。
•是放射性核素的一个特征常数•T1/2 = 0.693/λ（λ：衰变常数）•N = N0e-λT1/2（4）放射性活度（radioactivity）•指单位时间内放射性核的衰变数，即衰变率，单位 Bq• 1 Bq = 1dps• 1 Ci = 3.7×1010Bq = 2.22 ×1012dpm二、电离辐射的种类1. X 线•（1）X 线的特征• a. 基本特征•X 射线在电磁辐射中的特点属于频率高、波长短、能量大的射线•X 射线的频率约在 3×1016～3×1020 Hz之间，波长约在10～10-3 nm之间•X 线诊断常用的 X 线波长范围为 0.008～0.031 nm（40～150 kV）b. X 射线的波粒二象性•X 射线同时具有波动性和微粒性，统称为波粒二象性。
电离辐射的剂量和单位
为从事放射性工作的人员配备个人剂量计，记录其在工作场所受 到的辐射剂量。
实时监测
利用自动化设备对电离辐射进行实时监测，及时发现异常情况并 采取相应措施。
电离辐射安全标准
国际放射防护委员会（ICRP）推荐标准
ICRP是国际权威的放射防护标准制定机构，其推荐的标准被广泛采纳。
各国政府制定标准
使用适当的屏蔽材料，如铅板、混凝 土等，以减少辐射的传播。
个人防护措施
穿戴防护服、手套、眼镜等个人防护 用品，以降低身体各部位受到的辐射 剂量。
电离辐射的安全管理
制定安全标准和规定
培训和教育
根据电离辐射的性质和影响，制定相应的 安全标准和规定，限制工作场所的辐射剂 量。
对从事电离辐射工作的人员进行培训和教 育，提高其安全意识和操作技能。
态。
生物效应
03
电离辐射对生物体具有潜在的危害，如致癌、致畸、致突变等。
02
电离辐射的剂量
吸收剂量
吸收剂量：表示电离辐射在物质中产生的平均能量，单位是焦耳每千克（J/kg），常用单位是戈瑞 （Gy）。
吸收剂量与辐射类型、能量、物质性质和厚度等因素有关，是评估辐射对生物组织损伤程度的重要参 数。
剂量当量
定期监测和检查
应急预案和措施
对工作场所进行定期监测和检查，确保辐 射剂量在安全范围内。
制定应急预案和措施，以应对电离辐射事 故的发生，保障人员安全和减少事故损失 。
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等。
随机效应
长期低剂量电离辐射可能导致 癌症、遗传疾病等，其发生概 率与剂量大小有关。
免疫系统影响
电离辐射可降低人体免疫力， 增加感染和疾病的风险。
电离辐射的卫生防护知识
电离辐射的卫生防护电离辐射是由α粒子、β粒子、γ射线、X射线和中子流等对原子和分子产生电离作用的辐射。
在石油化工生产和建设中，经常使用的放射性同位素有钴60、铯137液位计等以及X射线探伤设备等都不同程度地接触电离辐射，因此必须做好电离辐射的卫生防护工作。
(一) 电离辐射的基本概念1、常用的辐射量和单位(1) 照射量(X)：是指X射线或γ射线的光子在单位质量空气中释放出来的全部电子完全被空气阻止时，在空气中产生同一种符号离子总电荷的绝对值。
(2) 吸收剂量(D)：是指电离辐射进入人体单位质量所吸收的放射能量。
(3) 剂量当量(H)：一定吸收剂量的生物效应，取决于辐射的品质和照射条件，故不同类型辐射其吸收剂量相同而所产生的生物效应的严重程度或发生几率可能不同。
剂量当量是指考虑辐射品质及照射条件对生物效应的影响而加权修正后的吸收剂量。
(4)有效剂量当量(H E)：在辐射防护标准中所规定的剂量当量限值是以全身均匀照射为依据的，而实际情况是，辐射几乎总是涉及不止一个组织的非均匀性照射。
为了计算在非均匀照射情况下，所有受到照射的组织带来的总危险度，与辐射防护标准相比较，对辐射的随机性效应引进了有效剂量当量。
有效剂量当量H定义为加权平均器官剂量当量的和，其公式为EH E=∑T H T W T (7--1)式中H T---组织T受照射的剂量当量，Sv；W T--组织T相对危险度权重因子。
(5) 放射性活度：表示放射性物质的蜕变速率。
其单位是Bq，lBq＝1／S。
2、电离辐射的肯定效应和随机效应(1) 肯定(非随机性)效应：肯定效应是指对身体组织(如眼晶体、造血系统、性细胞等)的损伤。
其伤害的严重程度，取决于所受剂量的大小，剂量越大，伤害越重，小于阈值则不会见到损伤。
(2) 随机效应：主要指造成各种癌症和遗传性疾病。
它是无阈值的，个体危险的严重程度与所受的剂量大小无关，但其发生率则取决于剂量。
(二) 电离辐射对人体的危害电离辐射对人体的危害是由超过剂量限值的放射线作用于肌体而发生的，分为体外危害和体内危害。
电离辐射防护基本原则
电离辐射防护基本原则1. 什么是电离辐射？嘿，大家好！今天咱们聊聊一个可能听起来有点复杂的话题——电离辐射。
不过别担心，咱们用最简单易懂的方式来聊。
首先，电离辐射是什么呢？它其实就是一种能量，可以把原子变成带电的粒子。
听起来挺神秘对吧？其实我们身边就有很多这种辐射，比如阳光、某些医疗设备、甚至是宇宙中的星星发出的光。
电离辐射虽然很常见，但过量接触就像吃多了糖，甜蜜之后可能会遭遇“牙疼”的后果。
2. 防护原则那么，既然电离辐射这么厉害，咱们该怎么保护自己呢？这里有几个基本原则，听起来有点专业，但其实都能理解。
2.1 时间、距离和屏蔽首先是“时间”。
想象一下，你在阳光下晒太阳，晒得时间久了，皮肤会变红、变疼，对吧？电离辐射也是如此，接触时间越长，风险越大。
所以，咱们得尽量缩短与辐射源的接触时间。
你知道的，“时间就是金钱”，在这儿也适用！接下来是“距离”。
这就像咱们说的“远离是美”，离辐射源远一点，安全就多一点。
记得小时候跟爸妈去游乐园，远远就能看到过山车，我每次都说：“爸，我不想坐太近，还是远远看吧！”这个道理其实也可以用在辐射防护上。
最后是“屏蔽”。
你知道，有些东西可以挡住辐射，比如铅、混凝土这些厚重的材料。
就像我们穿衣服来挡风遮寒，咱们也需要一些“防护服”来对抗电离辐射。
2.2 个人防护除了这三个原则，咱们个人的防护也很重要。
就像在学校上课时，老师总是告诉我们要保持警觉，注意安全。
面对电离辐射时，佩戴合适的防护装备，像铅围裙、护目镜之类的，能有效减少辐射对身体的影响。
而且，要时常关注自己的健康。
定期体检就像是给自己做一次“健康检查”，发现问题就能及时处理。
别等到“水满为患”再去捞人，那时候可就晚了。
3. 理性对待电离辐射说到这里，咱们还得理性看待电离辐射。
其实，电离辐射并不是“洪水猛兽”，适量的接触在很多情况下是有益的，特别是在医疗领域，很多检查和治疗都离不开它。
比如说，X光检查就能帮助医生更好地了解病情。
高考有关电离的知识点
高考有关电离的知识点电离是物理学的一个重要概念，它在高考物理中也是一个需要重点掌握的知识点。
电离是指原本是中性的物质，由于各种原因而丧失了或增加了电荷的过程。
在本文中，我们将介绍电离的定义、电离的类型以及电离的应用。
首先，让我们来了解一下电离的定义。
简单地说，电离就是当物质受到足够的外界能量作用时，原本中性的原子或分子会失去或获得电子，从而形成带正电荷或带负电荷的离子。
这个过程中，物质的电荷状态发生了改变。
接下来，我们来看一下电离的类型。
根据电离过程中的能量大小和离子形成的方式，可以将电离分为光电离、碰撞电离和电离辐射三种类型。
首先是光电离。
光电离是指当光线射到物质上时，能量足够大，使得物质中的原子或分子失去部分或全部电子，从而形成离子。
这是因为光子的能量可以激发原子或分子中的电子，让它们跃迁到高能级，甚至直接脱离原子或分子。
其次是碰撞电离。
碰撞电离是指当高速运动的带电粒子（例如高能电子或离子）撞击物质时，由于撞击产生的能量传递，使得物质中的原子或分子失去电子，形成离子。
这种电离方式主要发生在高能物理实验和宇宙射线等领域。
最后是电离辐射。
电离辐射是指由于高能辐射（如X射线、γ射线）的能量远超过物质束缚电子的能量，使得物质中的原子或分子失去电子而形成离子。
电离辐射广泛应用于医学影像学、工业无损检测等领域。
除了以上的电离类型，我们还需要了解电离的应用。
电离在我们的生活中有着广泛的应用。
比如，电离在辐射治疗中发挥着重要作用，可以用于治疗肿瘤等疾病。
此外，电离还被用于离子注入技术，用于半导体器件的制造，如集成电路中的掺杂过程。
然而，值得注意的是，尽管电离在某些领域中具有重要的应用价值，但电离对人体和环境也产生潜在危害。
例如，过量的电离辐射可能会对人体细胞造成损伤，引发放射性疾病。
因此，在应用电离技术时，必须严格遵守安全操作规程，以确保人体和环境的安全。
综上所述，电离作为一个重要的物理学概念，在高考物理中扮演着重要的角色。
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镭(228Ra,224Ra)
氡（222Rn）
氡（219Rn）
氡（220Rn）
短寿命子体 (218Po,214Pb,214Bi)
短寿命子体 (216Po,212Pb,212Bi)
终止核素(206Pb)
终止核素(207Pb) 终止核素(208Pb)
辐射基本知识
人工放射性核素
加速器生产； 反应堆生产。
Example: 重核裂变产物 ：90Sr , 137Cs , 99 Mo。 反应堆: 125I, 131I, 60Co, 99Mo。 加速器: 186Re, 18F, 11C。
辐射基本知识
苏州大学 公共卫生学院 曹毅
医学博士 国家注册核安全工程师 yicao@sBiblioteka 65881552
辐射基本知识
基本内容
• 辐射概念 • 原子与原子核 • 放射性 • 活度及衰减 • 电离辐射与物质相互作用
辐射基本知识
19世纪末，人类相继发现了X射线、放射性和电子，这 三大发现揭开了近代物理的序幕，物质结构的研究开 始进入微观领域。
光子同(整个)原子作用把自己的全部能量传递给原子,
壳层中某一电子获得动能克服原子束缚跑出来,成为
自由电子，光子本身消失了。
γ + A A* + e- （光电子）
原子
A + X 射线
2）康普顿－吴友训效应（Compton--Wu effect)
如果入射光子的能量比原子中束缚 电子的结合能大很多，则就光子而言， 可认为原子中的束缚电子是”自由”的。
+ ++-++-+-++--++--++--+-++----
+-++--+-
+ -- -
-
α + 靶原子 → 正离子 + 电子 + α
4He + Ar → Ar+ + e- + 4He
激发（Excitation）： 如果上述过程中电子尚不能摆脱
原子核的束缚，只能从低能态跃迁到 高能态，则称为 激发。
同位素(isotopes)―质子数Z相同, 中子数N不同的核素 互为同位素。234,235,238U是铀的三种天然同位素。
放射性核素(radionuclide)－ 能够自发地发射粒子(射线 )或自发裂变的核素。如60Co、137Cs等。
辐射基本知识
H 同位素
e-
e-
e-
P
Pn
Pn n
1H
2H
3H
H 99％
87 88 89 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt
57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
三大发现为核能和核技术应用奠定了基础
辐射基本知识
一、辐射
辐射: 以粒子或电磁波形式传递的能量。
粒子：中子n，质子p，α、β、带电粒子等。 电磁波：普通电磁波、X射线、γ射线。
辐射之所以有健康危害,是因为其具有能量。 大体上，能量越大，辐射的危害越大。
辐射基本知识
电离与非电离辐射
电离辐射-能量能够引起原子电离的辐射 (>10eV) 核辐射(n, p, d,T,e,X/γ,带电粒子等)都是电离辐射
失部分能量，使原子核变成激发态，退 激时放出 γ 光子。
该过程发生存在阈值：En > 0.1MeV 且重核的截面大于轻核的截面
散射： 去弹性散射（n；多个 n’），中子
与原子核作用后产生多个中子，核内质 子数照旧。
唯有高能中子才能有此过程。
吸收： 俘获过程，（n；γ）或（n；p）
原子核吸收中子，以发射γ光子或带电 粒子的形式释出多余能量。 如：1H （n；γ） 2H，辐射俘获
康普顿散射就是入射光子与“自由 电子”的弹性碰撞。
3)电子对生成（pair production)
当入射光子能量大于1.022MeV时，光子在原 子核的库仑电场作用下， γ射线消失，转换成一 对正负电子（二者又可结合转化为γ光子） ， 此过程称为电子对生成。电子对效应通常发生 在能量较大的光子。
3)电子对生成
3.中子与物质相互作用 • 散射 • 俘获
电离（Ionization）： 从原子、分子或其他束缚状态释放
一个或多个电子的过程。 在电离过程中产生的负离子和正离
子形成离子对。
带电粒子通过物质
物质中原子被电离，在粒子通 过的路径上形成许多离子对：
正离子和自由电子
库仑作用
e- 自由电子
+
正离子
++
++ -+ -
非电离辐射-能量不足以引起原子电离的辐射(<10eV) 紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波
(电离: 原子失去电子) 放射性工作者主要关心电离辐射(核辐射)
辐射基本知识
辐射基本知识
• 辐射源：发射电离辐射或者释放放射性物质而引起辐 射照射的一切物质或者实体。
• 放射源：辐射源中一类源的称谓。除研究堆和核动力 堆核燃料循环范畴的材料以外，永久密封在容器中或 者有严密包层并呈固态的放射性物质。
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核素 232Th 238U 235U 137Cs 60Co 125I 131I 99Tcm 18F
半衰期 1.411010a 4.47109a 7.04108a
30.17a 5.27a 60.2d 8.04d 6.02h 1.82h
辐射基本知识 五、电离辐射与物质相互作用
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四、放射源强度与衰减
•放射性核素(天然/人工)都要发生衰变;
•以固定的衰变几率(λ)衰变; (λ又称衰变常数)
•表征放射性强弱的量: 活度(A)
A=λN
活度单位: 1 贝克(Bq) = 1d/s
(SI)
1 居里 (Ci) = 3.7×1010d/s = 3.7 × 1010Bq
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轫致辐射 （Bremsstrahlung） 物质中带电粒子受到原子核、电子 电场的作用，运动方向发生大的偏折， 部分动能变成能量连续分布的X射线的 光子能量。
物质中 X、γ射线能量的转移和吸收
X、γ射线与 可见光、紫外线 无线电波、红外线 一样属于电磁辐射， 具有波粒二象性。
γ射线对物质的电离作用:两步过程
13 Al 27
P30
15
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2 He4
14 Si30
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天然放射性核素
天然放射性核素
天然放射系 238U、235U、232Th
半衰期很长 40K 天然核反应 3H、14C
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天然放射系
铀系（238U）
锕系（235U）
钍系（232Th）
镭（226Ra）
镭（223Ra）
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
14N （n；p） 14C
吸收： 散裂过程，原子核吸收中子，发出多
个粒子。 如：12C （n；n’,3α）
14N （n；2 α ） 7Li
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美国居民受辐射构成
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谢谢
X、γ射线进入物质后，有可能不 经过任何相互作用而穿透出去。
一旦发生了相互作用，则会按照前 述过程被吸收或散射。
湮没辐射
γ
正电子与负电子相遇发生湮
灭，产生两个 0.511 MeV
的 γ光子。
γ
e+ + e- → γ + γ
me+ + me - = 0.511 + 0.511 MeV 质量转化为能量 转化效率 (100 %）
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电离辐射源
天然辐射源
人工辐射源
宇宇原 宙生生 射放放 线射射
性性 核核 素素
•222Rn及其子体
核核核核
设技爆恐
施术
怖
应
用
•核技术医学应用
辐射基本知识 二、原子与原子核
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核素 (nuclide) 处于一定能级的具有相同质子数和中子 数的同一类原子的总称。如99Tcm、99Tc等。
核素数目与活度的衰减
放射性核素衰变遵从指数衰变规律
- 0.693t
A N A0e-t A0e T1 2
T1/ 2
0.693
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.
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100 80 60 40 20 0
0
No = 100 T1/2 = 5 d
γ射线
第1 步 初级作用
三种作用效应
光电效应 康普顿效应 电子对效应
产生次级电子
第2 步 次级作用
电离效应
次级电子使 物质原子电离
1）光电效应 （photoelectric effect)