辐射基础知识

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中子辐射
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重点关注对象之二 中子，电中性，杀伤性、作用时间及人体危害； 穿透力强，使用含氢物质来减缓和吸收中子， 如水，石蜡，塑料等，总体上很难屏蔽
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致电离辐射的穿透力和屏蔽
阿尔法 贝塔 伽玛 中子
中子辐射举例
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锎-252 用于石油勘探（为什么？） 镅/铍 (Am/Be) 源用于道路和建筑 六氟化铀罐为生产核燃料的原料
Radiation Training - 41
特种核材料（SNM）
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铀-233, 铀-235和钚-239(以公斤计) 铀-235 释放低能伽马，很容易被屏蔽 铀-233、钚-239释放高能伽马 钚-239释放中子，非常难以屏蔽 链式反应
Radiation Training - 42
辐射暴露的限度（IAEA标准）
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普通公众…....……. …1 mSv/年 从事辐射业务的人员 ...............20 mSv/年 以上数据不包括天然本底辐射
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一些对比数据
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放射性核素的半衰期
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半衰期是一种适用于海量原子的统计概念； 对单个原子而言，半衰期没有实际意义 半衰期不受核素所处物理化学状态的影响 半衰期的应用，
例如，利用碳-14来测定文物年代
Radiation Training - 21
典型半衰期数值
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天然产生的
钾-40:
1.3 x 109 年 钍-232: 14 x 109 年 碳-14: 5730 年 镭-226: 1600 年
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ALARA – 辐射防护基本概念
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ALARA：可合理达到的尽量低的水平 除非必要，否则不应暴露于辐射之下
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辐射防护“三要素”
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最大限度缩短时间 最大限度加大距离 尽可能使用屏蔽
辐射随距离增加，呈平方反比规律衰减
目标
了解辐射基本知识 了解暴露于辐射的相对风险 讨论各类辐射源和放射性物质
讨论实用的辐射防护措施
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生活中遇到的辐射现象
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维修高压线缆
日常接受辐射
辐射监测
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天然放射性物质（NORM）举例
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天然放射性物质（NORM）举例
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医用放射源举例 鍀-99m, 碘-123/131, 钍-201, 铟-111等等
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物质的基本单位-原子
化学元素基本单元和化学变化 最小颗粒； 原子 = 原子核 + 核外电子 原子核 = 质子 + 中子
质子 中子 电子
Radiation Training - 10
什么是原子序数
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原子核内质子的数目决定元素种类， 我们称其为“原子序数”。
辐射剂量率
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辐射剂量率是单位时间内所吸收的辐射量 辐射剂量率 = 辐射剂量/时间

Sv/小时
u 注意，放射性活度和辐射剂量率，两者没有
必然联系，也没有什么简便的方法在两者间 进行转换
Radiation Training - 28
单位前缀
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贝克勒尔（Bq）
中的K代表“千”，即103 MBq中的M代表“兆”，即106 TBq 中的T代表“兆兆”，即1012
什么是辐射
广义来说，辐射就是能量以某种形式发射。
例如 热辐射：烧红的铁块，不需要触摸，就可以感 受到高温 光辐射：可见光，红外线，紫外线 电磁辐射：手机，电视，微波炉 ……
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什么是热辐射
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什么是光辐射
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判断题
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辐射污染一定是辐射暴露 正确
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辐射暴露一定是辐射污染 错误
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问题
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.受到核辐射之后会传染给别人吗？
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因为白色衣服反射率高，所以穿白色衣服能减少辐 射，是么？
Radiation Training - 32
纸
铝
铅
水
Radiation Training - 19
放射性核素的半衰期 半衰期指的是一批原子衰变一半所需的时间
剩余原子数目 (%)
100
Quantity
75 50 25 0 0 1 2
放射性衰变
3 4 5 6 Time (half-life)
时间（半衰期）
Radiation Training - 20
1
Ci = 3.7 x 1010 Bq
用于描述放射性材料的多少或放射源的强弱 数量和体积
Radiation Training - 26
辐射剂量
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国际单位是西韦特（Sv） 是人体组织所吸收的辐射能量， 考虑了辐射的生物效应 用于衡量人体承受的辐射风险
Radiation Training - 27
kBq
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西韦特（Sv）
mSv中的m代表“毫”，即10-3 µSv中的
µ 代表“微”，即10-6 nSv中的n代表“纳”，即10-9
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辐射污染
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放射性物质出现在不应出现的地方 暴露于外部辐射 ≠ 受到辐射污染 例如： 装在瓶子里的矿泉水有放射性 辐射暴露：靠近瓶子 受到污染：被瓶子里的水沾湿
Radiation Training - 58
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致电离辐射的种类
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阿尔法α 贝塔β
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伽马γ 中子n
Radiation Training - 14
阿尔法辐射
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阿尔法粒子，由2个质子和2个中子组成， 带2个单位正电荷 在空气中飞行距离为2~3厘米 穿透力弱，普通包装足以屏蔽
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实际工作中的 ALARA
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不要自行开拆包装处理放射物质 与放射性货物保持一段安全的距离 对该区域设置警示 告知现源自文库管控人员
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医用放射性核素为什么一定选择短半衰期的？
在某人身上检出放射性，他宣称在“三个月前”接受了放疗 。 是否可信？
Radiation Training - 23
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日本福岛核泄漏后的一个月内，政府为何 发放“碘片”？
碘-127和碘-131
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钋-210和阿拉法特之死（2004.11）
钋210的毒性是氰化物的2.5亿倍，半衰期138天
Radiation Training - 12
同位素的特性 同位素具有完全相同的物理性质和化学性质， 差异只表现在核特性上 u 核特性：有些是稳定的，另一些则是不稳定的 u 不稳定同位素会自发衰变 例如，碳-12是稳定同位素， 碳-14会自发衰变； 自发衰变的快慢：半衰期 天然同位素、人造同位素、放射性同位素
我国天然本底辐射的平均值…… 2.5 mSv/年 大连地区……2.1 mSv/年 高本底地区（新疆地区）… …… 10mSv/年 一次CT诊断… … … … 7.5 mSv 左右 X光胸片… … … … 0.15~0.2 mSv 个人辐射探测器（PRD）读数为 8时， 手检安全作业的上限 … … 0.02 mSv/小时
中子辐射（日本在1999年9月30日发生的东海村核事故）
Radiation Training - 47
平均预期寿命损失（辐射风险描述）
天数 单身男性 吸烟 (每天一包) 单身女性 煤矿工人 体重超重 25% 饮酒 (美国平均) 建筑工人 驾驶机动车 任何工业 辐射 1 mSv/年 (70 年) 喝咖啡 3500 2250 1600 1100 777 465 227 207 60 <10 6
Radiation Training - 24
描述放射性的两个物理量
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放射性活度:测量物质经历放射性衰变或裂变 的速度。 辐射剂量：人体吸纳了多少放射能量。
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放射性活度
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国际单位为贝克勒尔（Bq）， 1 Bq即每秒一次衰变。 常用单位：居里（Ci）
实际工作中的 ALARA
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合理使用辐射检测仪器来确保安全 严格遵守辐射探测工作相关规章制度 无需害怕，但一定要谨慎
Radiation Training - 52
日常防护
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适量喝绿茶（茶多酚）可防核辐射，改善造血 功能 多吃蔬菜水果、黑芝麻等食物也可提高免疫力 ，减轻辐射的细微影响。
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带有放射性的消费品举例 烟雾探测器（镅-241），陶瓷产品，建筑材料 等等。
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工业用放射源举例 锎-252, 铯-137, 钴-60, 铱-192, 等等。
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被钴-60污染的金属制品
Radiation Training - 40
贝塔辐射
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电子，带有1个单位负电荷 在空气中飞行距离为1米左右 穿透力较弱，普通包装即可屏蔽
Radiation Training - 16
伽马辐射
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重点关注对象之一 电磁波，电中性 穿透力强，屏蔽需要高密度物质， 比如铅，混凝土等
伽马射线（来自原子核）和X射线（来自核外电子） 在本质上是完全一样的，都是电磁波
Radiation Training - 50
Don’t look at this one too long if you’re high on something.
危险品爆 炸 响应升级 危险品泄 露 先期处理
请在此添加关键字
请在此添加关键字
现场监管 监管预防
通关恢复
响应终止
Radiation Training - 51
Radiation Training - 44
对人类健康的影响
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出现症状的阈值~0.5 Sv 立即导致辐射疾病（继而在1-2周内死亡） ~6 Sv
Radiation Training - 45
辐射暴露时间
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急性暴露 一次性或在很短时间内吸收大剂量 慢性暴露 在很长时间内以低剂量率吸收
Radiation Training - 46
天然本底辐射（50%）
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本底：无所不在 宇宙射线 大气（氡-222） 地壳 我们的身体
Radiation Training - 33
常见NORM（释放伽玛射线、贝塔粒子和阿尔 法粒子）
★钾（K-40） -伽玛射线和贝塔粒子。 ★镭（Ra-226）-伽玛射线、贝塔粒子和阿尔法 粒子。 ★钍（Th-232）-伽玛射线、贝塔粒子和阿尔法 粒子。 ★铀（U-238）-伽玛射线、贝塔粒子和阿尔法粒 子。
例如，具有92个质子的任何原子都是铀原子
Radiation Training - 11
什么是同位素
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同种元素的原子，核内中子的数目可以不同， 我们称其互为彼此的同位素。
例如， U-233 = 92 质子 + 141 中子 U-235 = 92 质子 + 143 中子 U-238 = 92 质子 + 146 中子 氕（氢）= H-1 氘 = H-2 氚 = H-3
什么是电磁辐射
Radiation Training - 7
辐射和频率（波长）的关系
Radiation Training - 8
什么是致电离辐射
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辐射可以分为致电离辐射和非致电离辐射。
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致电离辐射： 具有较高能量，能够使原子核外的电子脱离 原子核的束缚，即“电离”。 损害和杀死动植物的细胞，培训重点
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工业用
铯-137:
30 年 钴-60: 5.27 年 铱-192: 74 天
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医用
碘-131:
8天 铊-201: 3 天 鍀-99m: 6 小时
Radiation Training - 22
关于半衰期
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为什么碳-14适合用来测定文物的年代？
碳-14半衰期: 5730 年