chapter3放射性测量单位及核辐射防护(2)
《辐射防护基础》 第二章 辐射防护常用的辐射量和单位
H E WT H T
T
意义：评价随机效应的危险度，使辐射防
护走向定量化。
例题： 某人骨表面接受0.3Sv的剂量当量，而另一 个人骨表面受0.2Sv的照射，同时肝脏又受 到0.1Sv的照射，哪个人危险更大些？
定义： 光子(γ,χ-ray)在单位质量(dm)空气中释放出 来的所有正负电子被阻止在空气中时，产 生的同一符号的离子的总电荷量(dQ)。
单位：
dQ X dm
SI: Ckg-1; 曾用单位：伦琴，R
1R=2.58×10-4 Ckg-1
照射量率（exposure rate)：
定义：单位时间(dt)内的照射量(dX)。
t0
H E (t )dt
1.7 待积剂量（committed dose)
放射性物质在机体内的有效半衰期：
Tr Tb T Tr Tb Tr : 放射性半衰期 Tb : 体内代谢的生物半排期
1.8 集体剂量（collective dose, ST; SE)
意义：表征某一实践对社会的总危害。 定义：特定人群所受辐射照射的总剂量。 集体当量剂量： ST 集体有效剂量：
辐射品质因子q辐射权重因子wr1151020105520所有能量所有能量能量10kev10100kev100kev2mev220mev20mev能量2mev光子电子和介子中子质子反冲质子除外粒子裂变碎片重核wr能量范围辐射类型组织权重因子tissueweightingfactorwt定义
《保健物理》 第2章 保健物理常用的辐射量和单位
H
i i
T ,i
Ni
SE H E ,i Ni
放射性测量单位及核辐射防护ppt课件
1．能注量ψ 能注量定义：在空间一给定点处，射入该点为中心
的小球体的所有粒子的能量总和dER(不包括静止能 量)除以该球体的截面积da：
dE R
da
能注量单位：焦耳每平方米，j/m2
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11
第一节 放射性测量常用单位
三、放射性辐射的物理量和单位
（二）能注量和能注量率
老的专用单位：伦琴/时，微伦/秒 1γ＝1μR/h＝7.17×10-14C/kg.s 1R/h＝106γ＝ 7.17×10-8C/kg.s
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17
第一节 放射性测量常用单位
四、点源γ辐射照射量率的计算
在O点处有一活度为mBq的γ辐射源(各向同性)，距它
dcm的A点的γ辐射照射量率为XA,如图：
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23
第二节 标准源与标准模型
一、标准源
（一）射线标准源 1、α射线标准源 α活度标准源，一般用单位时间内2π立体角
内所发射的α粒子数来表示其发射率，其值 是用2π正比计数器测量的。 如需知道α标准源的放射性活度值时，必须 将源做得很薄，尽量减少自吸收，并对测量 结果进行一些必要校正后才能给出其活度值。
eU－当量铀含量； 1Uγ ＝ 1 g/t eU
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7
第一节 放射性测量常用单位
二、放射性物质的含量单位
4、液体或气体物质中放射性核素的含量单位 体积活度，或体积含量
以体积含量表示，即单位体积中放射性物质的活度 或质量，用Bq/L, g/L, mg/L等表示。
原用单位为：Ci/L，爱曼（10-10 Ci/L ） 新老单位换算： 1 Bq/L＝0.27爱曼 1爱曼(em)＝3.7 Bq/L
核辐射的计量单位与测量方法
核辐射的计量单位与测量方法核辐射是指放射性物质放出的粒子或电磁波对人体或物体产生的影响。
了解核辐射的计量单位和测量方法对于保护人类健康和环境安全至关重要。
本文将介绍核辐射的计量单位和测量方法，并探讨其在现实生活中的应用。
一、计量单位核辐射的计量单位主要有三个：吸收剂量、剂量当量和活度。
1. 吸收剂量吸收剂量是衡量辐射能量在物质中的吸收程度的物理量。
它的单位是戈瑞（Gray，Gy），1戈瑞等于吸收1焦耳的辐射能量。
吸收剂量的大小取决于辐射的能量和物质的吸收能力。
不同类型的辐射对人体的伤害程度也不同，因此吸收剂量可以帮助我们评估辐射对人体的危害程度。
2. 剂量当量剂量当量是衡量辐射对人体造成的生物效应的物理量。
由于不同类型的辐射对人体的伤害程度不同，所以需要引入一个修正因子，将不同类型的辐射进行比较。
剂量当量的单位是希沃特（Sievert，Sv），1希沃特等于剂量当量1焦耳/千克。
剂量当量可以帮助我们评估辐射对人体的生物效应，从而采取相应的防护措施。
3. 活度活度是衡量放射性物质衰变速率的物理量。
它的单位是贝可勒尔（Becquerel，Bq），1贝可勒尔等于1秒内发生1次衰变。
活度可以帮助我们评估放射性物质的辐射强度，从而采取相应的防护措施。
二、测量方法核辐射的测量方法主要有三种：直接测量法、间接测量法和生物测量法。
1. 直接测量法直接测量法是指通过测量辐射源周围的辐射场强度来确定辐射水平的方法。
常用的直接测量仪器有辐射剂量仪和辐射监测仪。
辐射剂量仪可以测量辐射剂量率，即单位时间内所接收到的辐射剂量。
辐射监测仪可以测量环境中的辐射水平，包括空气中的辐射水平和食品、水等样品中的辐射水平。
2. 间接测量法间接测量法是通过测量放射性物质的衰变产物来确定辐射水平的方法。
常用的间接测量方法有闪烁体探测法和核磁共振法。
闪烁体探测法利用闪烁体对辐射的敏感性来测量辐射水平。
核磁共振法则利用核磁共振现象来测量样品中的放射性物质含量。
核辐射测量用到的单位
1.γ射线与物质相互作用。
(1)光电效应光子与物质碰撞时，把它的全部能量交给物质原子中的核外电子，电子把所得到的能量的一部分用于克服原子核对它的约束，剩下的能量就作为电子的动能，而光子整个地被物质所吸收。
这种效应就是光电效应，在光子能量低时占主导地位。
由光电效应生成的自由电子称为光电子。
(2)康普顿效应当一个具有足够能量的入射光子打到原子中的一个电子，入射光子和电子之间的相互作用好像我们很常见的2个小球之间的弹性碰撞。
在碰撞之前入射光子具有能量hc/λ和动量h/λ，碰撞之后，光子将一部分能量转移给电子后以偏离原来的方向θ角度方向散射出去，从光子那里得到能量的电子沿着与光子入射方向成ψ角度运动。
散射光子的能量变为hc/λ′，动量变为h/λ′。
这个效应是首先由美国物理学家康普顿发现的，因此称为康普顿效应。
(3)电子对效应当电子的能量大于1.022MeV时，它与物质相互作用时，光子在被物质吸收的同时，会转化为一个电子和一个正电子，就是所谓的电子对。
2.测量核辐射测量的物理量及单位。
(1)放射性活度(radioactivity)，简称活度，符号A，观测量为衰变率，传统单位是居里(Ci)，SI单位是贝可[勒尔](Becquerel)，符号为Bq。
1Bq=1次衰变/秒。
1Ci=3.7×1010Bq，或1Bq=1/s=1.703×10-11Ci。
(2)照射量(exposure dose)，符号X，观测量为空气中产生的电离，传统单位伦琴(R)，SI单位是库伦每千克，符号为C/kg。
X=dQ，其中dQ的值是在质量dm为dm的空气中，由光子释放的全部电子(负电子和正电子)在空气中完全被阻止时所产生的离子总电荷的绝对量。
1R＝2.58×10-4C/kg。
(3)吸收剂量(absorbed dose)，符号D，观测量为能量吸收，传统单位为拉德(rad)，SI单位为戈瑞Gy。
D=dε/dm，其中dε是致电离辐射给予质量为dm的受照物质的平均能量。
辐射测量与防护ppt课件
比释动能K
表征非带电粒子在考 察的体积内交给带电 粒子的能量
空气
任何介质
X、γ射线
非带电粒子辐射
C kg-1
Gy
R
rad
吸收剂量D 表征任何辐射在考 察的体积内被物质 吸收的能量
任何介质
任何辐射
Gy
rad
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核辐射防护的目的与任务
目的
①提供保护人类的适当的标准而不过分限制
有益的引起照射的实践
②防止确定性效应的发生 ③减少随机性效应的发生率
2001
2002
2003
运行前
29
相关国际组织
国际辐射单位与测量委员会 ICRU （International Commission on Radiation Units and Measurements) 国际放射防护委员会 ICRP （International Commission on
Radiological Protection) 性质：非官方、非营利的国际学术团体 组织结构：主委会（main commission)
United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation
国际原子能组织机构 IAEA:
International Atomic Energy Agency
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Committee 1: 辐射生物效应 Committee 2: 次级剂量限值 Committee 3: 医学中的防护 Committee 4: 委员会推荐的应用 Committee 5: 非人类生物效应（新增） 地位、作用：其出版物是各国制定法规的依据和参考；但不具有法规性质
核辐射监测与防护措施
核辐射监测与防护措施核辐射是一种高能量粒子或波动的辐射，可以对人体造成严重损害。
因此，核辐射监测和防护措施非常重要。
本文将详细介绍核辐射监测的步骤以及常见的防护措施。
一、核辐射监测的步骤：1. 确定监测目标：核辐射监测的目标可以是一个特定区域或一个特定设备。
在确定监测目标之前，需要考虑可能的核辐射来源以及可能受到核辐射影响的人群。
2. 选择合适的监测方法：根据监测目标的不同，可以选择不同的监测方法。
常见的监测方法包括辐射计监测、飞机监测、卫星监测等。
根据实际情况选择合适的监测方法非常重要。
3. 设计监测方案：在选择监测方法之后，需要设计一个详细的监测方案。
监测方案应包括监测时间、监测位置、监测频率等。
同时，还需要确定监测数据的处理和分析方法。
4. 安装监测设备：根据监测方案，在监测目标的周围或内部安装监测设备。
监测设备应具备高灵敏度和高准确性，以确保监测的有效性。
5. 开始监测：按照监测方案的安排，开始进行核辐射监测。
监测过程中应及时记录监测数据，并保证监测数据的准确性和可靠性。
6. 处理和分析监测数据：根据监测数据，进行数据处理和分析。
可以使用统计方法、模型等对监测数据进行分析，以了解核辐射的分布特征和变化趋势。
7. 确认监测结果：根据监测数据的处理和分析结果，确认监测结果。
如果发现核辐射超出安全标准，需要采取相应的防护措施。
二、常见的核辐射防护措施：1. 限制接触：减少接触可能受到核辐射的区域和物体，尽量减少核辐射的接触时间和接触剂量。
2. 隔离辐射源：对于核辐射源，应尽量隔离，避免与其接触。
可以使用屏蔽材料或隔离设备等进行隔离。
3. 个人防护装备：在接触核辐射的情况下，佩戴合适的个人防护装备。
常见的个人防护装备包括防护服、防护眼镜、防护手套等。
4. 健康监测：对可能接触核辐射的人员进行健康监测，及时发现和处理可能的辐射伤害。
5. 环境清洁：定期清洁可能受到核辐射的环境，确保环境的卫生和安全。
核物理领域中的辐射剂量测量和防护技术研究
核物理领域中的辐射剂量测量和防护技术研究核物理领域中的辐射剂量测量和防护技术研究引言：核物理是研究原子核和核反应的科学，包括核能的利用以及与核能有关的各种技术。
在核物理研究和核能利用过程中，辐射剂量测量和防护技术是非常重要的。
本文将介绍核物理领域中的辐射剂量测量和防护技术研究的相关内容。
一、辐射剂量测量技术辐射剂量测量是核物理领域中非常重要的一项技术。
辐射剂量是指辐射能量在单位质量或单位体积上的平均吸收量。
核物理研究中常用的辐射剂量测量技术主要包括：直接电离室法、间接电离室法、半导体探测器法、闪烁体探测器法等。
直接电离室法是一种常用的辐射剂量测量方法。
它利用一个空腔来测量电离辐射的能量损失，然后根据能量损失来计算辐射剂量。
这种方法测量精度高，但体积较大，不适用于某些特殊情况。
间接电离室法是另一种常用的辐射剂量测量方法。
它利用一个气体和金属电极构成的电离室，通过测量电离室内部电离电流的变化来计算辐射剂量。
这种方法应用广泛，可以进行实时监测，并且适用于各种辐射源。
半导体探测器法是一种新型的辐射剂量测量方法。
它利用半导体材料的特性，通过测量半导体材料中载流子的变化来计算辐射剂量。
这种方法具有体积小、响应速度快、精度高等优点，适用于高剂量和高能量的辐射测量。
闪烁体探测器法是一种常用的辐射剂量测量方法。
它利用某些物质在受到辐射后产生的闪烁光来测量辐射剂量。
这种方法可以测量各种类型的辐射，并且对低剂量的辐射具有较高的灵敏度。
二、辐射防护技术辐射防护是核物理领域中不可忽视的一项技术。
核物理研究和核能利用过程中，人员接触到的辐射可能对健康造成危害，因此需要采取一系列的防护措施来降低辐射剂量。
辐射防护技术主要包括：防护屏蔽、个人防护装备、辐射监测和控制等。
防护屏蔽是最常见的辐射防护技术之一。
它利用各种材料的特性来吸收或散射辐射，减少辐射剂量。
常用的防护材料包括混凝土、铅、钨等。
在核物理实验室和核能发电厂中，建筑物的设计通常考虑到防护屏蔽的要求，以保护人员免受辐射。
第3章-单位与防护2012
《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》国务院第449号令
3.2.2 标准源
（一）射线源
p.105
标准源
标准源 中子标准源 粉末标准源 （二）射气标准源
氡射气标准源
钍射气标准源 氡室
3.2.3 标准模型
p.108
国际原子能机构推荐的模型标准参数
我国标准模型
3.3
辐射防护标准
2008.12 核科学概论
第9章 辐射防护与辐射环境监测
36
职业照射剂量当量限值
[GB 18871-2002]
类 别 剂量当量限值 20 mSv 50mSv 150 mSv 500 mSv
全身
连续5年的年平均有效剂 量 任何一年中的有效剂量 眼晶体的年当量剂量
急性放射性损伤 远后效应
本底辐射
2008.12 核科学概论
第9章 辐射防护与辐射环境监测
33
正常本底地区天然辐射源致人体的年有效剂量
辐射来源 年有效剂量, mSv 0.38 0.01 0.48
宇宙射线
宇生核素 陆地外照射
陆地放射性核素内照射 (不包括氡)
氡及其子体 总 计
0.29
1.25 2.4
N：所有其它修正因素的乘积，ICRP定义:N=1
法定单位 : Ｄ 戈瑞（Gy） 曾用单位：Ｄ 拉德（rad） Ｈ 希沃特（Sv） Ｈ 雷姆 ( rem )
辐射防护常用单位
当量剂量（H）
p.112
辐射所致的有害效应的严重程度不仅取决于吸收剂量的大小， 而且与辐射种类、照射条件、生物反应有关。 剂量当量是：对人体某一器官或某一组织确定的、把人体所受 照射与辐射诱发的有害效应相联系的量。
核辐射防护概述
500 mSv。
辐射防护标准
“标准”中规定，对于年龄在16～18岁涉 及到辐射照射的学徒或学生，应控制其职 业照射使之不超过下述限值。
年有效剂量：6 mSv。 眼晶体的年当量剂量：50 mSv。 四肢（手和足）或皮肤的年当量剂量：150
库仑每千克（C·Kg-1） 伦琴（R）
焦耳·千克-1（J·Kg-1） 拉德（rad) 戈瑞(Gy)
焦耳·千克-1（J·Kg-1） 雷姆（rem) 西沃特（Sv)
辐射防护中的基本概念及单位
剂量 单位
照射量 吸收剂 剂量当 单位 量单位 量单位
照射量是表征X或γ射线对空气电离本领大小的一个物理量。 照射量（χ）的定义是：X或γ射线在质量为dm的某一体积 元的空气中，与空气中的原子相互作用产生次级电子，这些次 级电子可导致空气电离，所释放出的全部离子（电子和正离子） 完全被空气阻止时，在空气中产生任何一种符号的离子总电荷 的电量（库仑）的绝对值除以dm ，即：
我们的防护目的是：限制随机效应，杜绝非随机效应 的发生
辐射防护标准发展史
1902年将7分钟不感光的X射线量看作是无害的。 能引起皮肤明显发红的剂量“红斑剂量”，约为
600R。 1925年30天受照剂量不超过红斑剂量的1/100
（每天约0.2R）。 1950年将最大允许剂量由过去的0.2R/天，下降到
第三章 核辐射防护
1、为什么要进行核辐射防护？ 2、如何进行核辐射防护？ 3、防护到怎样的程度为安全？ 4、污染如何处理？ ５、放射性实验室的 级别、要求。
曾经担任过美国橡树岭国家实验 室保健物理部部长的摩根（Morgan） 说过：
物理实验技术中的核辐射测量与防护方法
物理实验技术中的核辐射测量与防护方法引言：在物理实验中，尤其是与核能相关的实验中，核辐射的测量和防护是非常重要的问题。
核辐射的不当管理和处理可能会对人类的健康和环境产生不可逆转的影响。
因此，为了保障实验人员的安全以及实验的顺利进行，科学家们需要采取一系列的核辐射测量和防护措施。
核辐射的测量方法：核辐射主要包括α射线、β射线和γ射线三种类型。
为了准确测量核辐射的强度和剂量，科学家们使用了一系列的核辐射测量设备。
其中，最常见的设备是核辐射剂量仪，它可以根据辐射类型和强度来测量核辐射的剂量。
核辐射剂量仪一般由一个探测器和一个读数器组成。
探测器是用来感知辐射的装置，而读数器则将感知到的辐射转化为可读的数字显示。
常见的核辐射剂量仪有Geiger-Muller计数器、电离室和探测脉冲流量计等。
核辐射防护方法：在进行核实验时，科学家们需要采取一系列的核辐射防护措施，以最大程度地减少对人员和环境的危害。
首先，实验室必须具备合适的辐射防护设施，如铅墙和厚实的防护门。
这些设施可以将辐射限制在实验室内部，并防止辐射物质泄漏到人员活动区域以外。
其次，实验人员必须正确穿戴个人防护装备，如防护服、手套和护目镜等。
这些装备可以在一定程度上阻挡和吸收核辐射，并保护身体免受损害。
同时，实验人员需要通过合理的排风系统和空气过滤器来控制实验室中的辐射物质扩散。
这样可以降低实验室内空气中辐射物质的浓度，减少人员暴露的风险。
此外，对于特别敏感的实验，科学家们还需要采用远离辐射源的操作方法，如遥控技术和机器人操作。
这样可以进一步降低人员与辐射源之间的直接接触，减少辐射对人体的伤害。
总结：核辐射的测量和防护在物理实验技术中是至关重要的。
科学家们需要使用合适的设备来测量核辐射的剂量，并采取一系列的防护措施来最大程度地减少人员和环境的危害。
通过正确的测量和防护方法，我们可以保障实验人员的安全，同时为实验的顺利进行提供有力保障。
在未来的科学研究中，我们将不断改进和完善核辐射的测量和防护技术，以更好地保护人类健康和环境的安全。
射性放射性辐射防护标准放射性测量实验室和检测仪器放射
2、放射性气溶胶的采集： —— 采集方法有过滤法、沉积法、粘着法、撞击法和向 心法等。 滤料阻留采样法简单，应用最广，其原理与大气中颗粒 物的采集相同。采样设备包括过滤器、过滤材料、抽气动力 和流量计等。采样时抽气流速约为 100-200 升/ 分，气溶胶被 阻挡在滤布或特制微孔滤膜上。采样结束后，将过滤材料取 下，进行样品源的制备与放射性测量。
2．半衰期 当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需的 时间称为半衰期(T1/2)。衰变常数与半衰期有下列关系：
T1/2 =
0.693/λ
半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素T1/2 不同。所以对一些T1/2长的核素，一旦发生核污染，要通
过衰变令其自行消失，需时是十分长久的。
例题：Sr的T1/2 = 29年，一定质量的 所需 时间？
（三）半导体检测器 原理：是将辐射吸收在固态半导体中，当辐射与半导体晶体 相互作用时将产生电子—空穴对。由于产生电子—空穴对的 能量较低，所以该种探测器具有能量分辨率高且线性范围宽 等优点。 用法：用硅制作的探测器可用于α计数、α、β能谱测定； 用锗制作的半导体探测器可用于γ能谱测量，而且探测效率 高、分辨能力好。半导体探测器是近年来迅速发展的一类新 型核辐射探测仪器。
1.α衰变（4He核－α粒子）
226Ra
→ 222Rn + 4He 226Ra衰变有两种方式（分枝衰变)：
(三) 放射性活度和半衰期 1. 放射性活度（A）： 在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核素 的放射性活度A的定义式是 A = d N / d t 式中：A—放射性活度，单位Becquerel，简称贝可，用符 号Bq表示，1Bq=1 sec-1 。 d N—时间间隔d t内，处于该特定能态下的一 定量放射性核素，发生自发核转变的核数目。 比活度是指单位质量或体积内所含有的放射性活 度，单位为Bq.g-1。
人教版高中物理选修2-3 射线检测工作的辐射防护
射线检测工作的辐射防护§1.1 描述辐射与物质相互作用的物理量及其单位由于不同种类的射线（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也可以是不同的，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。
通用于各种辐射的当量，表示被照射人员所受到的辐射。
剂量当量H是生物组织内被研究的一点上的吸收剂量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，所以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。
单位时间内的照射量就称为照射率，其国际单位是库仑/千克·秒,专用单位是伦琴/小时。
空气的吸收剂量D与照射量X的关系为：D空气=33.7X (Gy)，这里照射量X的单位是采用国际单位库仑/千克。
第3章 核辐射测量单位及核辐射防护
较小的单位还有毫居(mCi)和微居(Ci)：
1Ci 103 mCi 106 Ci
Ci作为单位的缺点：会随测量的精度而改变，使用不方便。 1975年国际计量大会规定放射性活度的国际单位为Bq(贝 可勒尔—Becquerel)： Bq的定义：每秒发生1次核衰变。 1 Bq
1sec
1
• 实例：
例如137Cs，每发生100次衰变，发出的粒子数有： 最大能量为1.17MeV的 粒子5个； 最大能量为512keV的粒 子95个； 能量为662keV的粒子85 个； 能量约为662keV的内转 换电子10个； 还有特征X射线等。
7/2
137 55
0
30.17 y
Cs
11/2 661.66 2.55 m
1ppm eTh
0.77*10-10
0.3
2、液体或气体物质中放射性核素的含量单位
以体积含量表示，即单位体积中放射性物质的活度或质量：
克/升——g/L, mg/L
Bq/L, Bq/m3
1g/L = 1000mg/L
1 Bq/L = 1000Bq/m3
原用单位为：Ci/L，爱曼（ em ） 新老单位换算： 1em = 10-10Ci/L = 3.7 Bq/L = 3700Bq/m3 1 Bq/L＝0.27 em
适用对象：短寿和长寿核素。
由于放射性核素具有衰变特性，因此可以用单位时间内核素 衰变的次数来描述核素的衰变量。
1、放射性活度（ACTIVITY）定义：
在单位时间内发生衰变的原子核数目，称为放射性活度A(t)， 也称为衰变率，表征放射源的强弱。 放射性活度的精确定义——在给定时刻，处于特定能态的 一定量放射性核素在时间间隔dt内发生自发核衰变或跃迁的期 望值。
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1.2 0.07 0.005 2.4
10 0.1 0.1 -
一、核辐射对人体的影响 2、人类受到的辐射照射和水平 （2）人为活动引起天然辐射照射增加
医疗照射：透视、CT等 核试验：原子弹爆炸等 核工业：铀矿冶炼、核能生产 航空：宇宙射线照射 燃煤：燃煤发电 建材成分的改变： 煤渣、粉煤灰的再利用 天然石材的利用
第三节 核辐射防护简述
一、核辐射对人体的影响 2、人类受到的辐射照射和水平
（1）天然辐射(natural exposure)： 来自于天然辐射源的电离辐射
•宇宙射线： •存在于地球上的天然放射性核素： 宇生核素(cosmogenic)：3H;14C;7Be; 22Na 原生核素(primordial)：三大放射系+钾40 238U；232Th；235U
癌症的多阶段发生学说 (multi-stage)
始动期(initiation): 原癌基因的激活; 抑癌基因的失活 淘汰机制:DNA修复, 免疫系统的识别监视消除 癌症是否出现和何时出现 促进期(promotion): 变异细胞 癌细胞
发展期(progression):癌细胞的恶性性质增加 癌症
人类辐射致癌的分析方法
氡（radon):
核素
222
226Ra
222Rn
主要衰变类型 α α β ，γ β ，γ α β ，γ
半衰期 3.824d 3.05min 26.8min 19.9min 164μ s 21a
Rn 218 Po 214 Pb 214 Bi 214 Po 210 Pb
人体也是一个小放射源
摄入途径：食物、饮水、呼吸 核素种类： 40K、 14C、87Rb、氡子体 我国标准成人 40K：4.11×105/min 14C: 1.93 ×105/min
事故发生时的位置图
关于晚期效应的潜伏期
白血病之外的肿瘤 白血病
0 2年 10年
20年
30年
40年
日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化
辐射致癌的潜伏期
最小潜伏期 中央值
白血病 其他癌症 2年 10年 8年 16-24年
最大潜伏期
40年 终生
ICRP Publ. 60(1990)
电离辐射所致生物效应的分类
依据效应发生的个体：
躯体效应（somatic effects） 定义：发生在受照者本人身上的效应
遗传效应（hereditary effects） 定义：发生在受照者后代身上的效应
关于遗传效应
由生殖细胞的变异引起
辐射照射引起的遗传效应没有特异性
迄今没有人类资料肯定辐射所致遗传 效应的发生
电离辐射所致生物效应的分类
核试验产生的几百种放射性核素中，多数产量很少，且在 很短时间内已全部衰变，对世界居民的有效剂量负担贡献 大于1%的只有7种。按对人体照射水平的递减顺序，它们 是：14C, 137Cs, 95Zr, 90Sr, 106Ru, 144Ce和3H。但从1965年起 剩余累积沉积中主要的核素是137Cs和90Sr。 落下灰对居民的照射水平，因居住地所处的纬度而异，南 半球居民受到的照射要比北半球低。后页表列出了核试验 给生活在南、北温带及全世界居民造成的有效剂量负担值。 核试验对居民照射的主要途径是食入，其次是外照射。 1980年底前由大气核试验造成的集体有效剂量负担总计为 3×107人· 相当于当今世界人口额外受到大约4年的天然 Sv, 本底辐射的照射。就核试验引起的人均年剂量而言，1963 年最大, 相当于天然辐射源所致平均年剂量的7%，1966年 则下降为2%左右, 目前已低于1%。
天然辐射所致的年平均有效剂量 (UNSCEAR 2000 report)
照射成分 宇宙射线 宇生核素 地表放射性物质：外照射 地表放射性物质：内照射 （氡除外） 氡及其子体引起的内照射 Rn-222 的吸收 Rn-220 的吸收 Rn-222 的经口摄取 共计 年有效剂量(mSv) 普通本底地区 高本底地区 0.38 0.01 0.46 0.23 2.0 0.01 4.3 0.6
C
修复பைடு நூலகம்
双链断裂：
错误修复
细胞水平损伤
细胞死亡
间期死亡 增殖死亡 间期死亡 间期死亡
增殖死亡 间期死亡 增殖死亡
功能障碍 结构改变
增殖死亡
细胞水平损伤
细胞变异（modification)
变异
异常细胞 克隆
细胞转化
癌症
transformation
cancer
细胞凋亡(apoptosis)
变异细胞的程序性死亡（programmed death） 镜下表现：胞核浓缩、断裂 机理：P53基因 凋亡小体
世界主要核国家核试验次数统计
国家 至1992年 试验总数 大气核试验 时间 美国 前苏联 英国 法国 中国 印度 942 715 44 210 38 1 19451962 19491962 19521958 19601974 19641980 次数 212 214 21 50 23 0 1945.7.16 1949.8.29 1952.10.3 1960.2.13 1964.10.1 6 1952.10.3 1 1953.8.12 1957.5.15 1968.8.24 1967.6.17 1951.11.2 9 1961.10.1 1 1962.3.1 1961.11.7 1969.9.23 1974.5.18 第一次原 子弹试验 第一次 氢弹试验 第一次地 下核试验
大气层核试验产生的放射性核素的年平均有效剂量，单位 μSv
时间 外 照 射 19451999 20002099 21002199 2200-∞ 1945-∞ 382 124 12 1.4 北半球 食 入 531 141 51
2180
南半球 总 和 外 照 射 食 入 178 126 50
2180
全 球 总 和 328 157 53
剂量
阈值
剂量
确定性效应
急性放射病 定义：人体一次或短时间内分次受到大 剂量照射引起的全身性疾患。 外照射：＞1Gy
急性放射病 症状与剂量的关系:
剂量(Gy) 0.1 0.5 1.0 1.5 3-5 7-10 症 状
染色体变化 末梢血中淋巴细胞减少 10%的人恶心，呕吐 死亡阈值 LD50/60天(造血器官死亡) LD100/60天(消化器官死亡)
2180
吸 入
吸 入 35
外 照 射 353 114 11 1.3
食 入 492 139 51
12种癌症： 一般公众: 职业照射:
5×10-2 Sv-1 4×10-2 Sv-1
小剂量刺激效应（hormesis)
定义： 低剂量照射可以刺激某些细胞功能， 提高机体自然防御功能的现象。 机制：刺激DNA修复酶； 免疫学机制
第三节 核辐射防护简述
一、核辐射对人体的影响 2、人类受到的辐射照射和水平
眼晶体
推移) 潜伏期：6个月-35年，与剂量成反比 一次急性照射 多次照射 症状与阈值
混浊
白内障
0.5-2.0
5.0
5
8
随机性效应-辐射致癌
癌症的概念与起源 癌症(cancer):增生失控并侵入周围组织或向 远隔部位转移的恶性肿瘤 致癌因子(carcinogen):能使正常细胞转变为恶 性细胞最后发展为癌症的因子 化学因素 物理因素 病毒 机体遗传特性, 激素水平, 环境因素, 生活因素
医疗照射
全世界医用X射线检查的频率、有效剂量和集体剂量（1991-1996）
检 查 胸部X射线摄影 胸部X射线透视 腰椎 每1000人口检查 次数 87 37 15 每次检查的有效剂量， mSv 0.14 1.1 1.8 年集体剂量， 人Sv 71200 234700 159000
胸椎
骨盆和腹部 上胃肠道 下胃肠道
人类受到照射的辐射源有两类，即天然辐射源和人 工辐射源。 在地球上生命体的形成和人类诞生及生活的整个历 史的各个阶段中，每时每刻都受到宇宙射线和地球 环境中原始存在的放射性物质发射出射线的照射， 这种天然放射性是客观存在，通常称之为天然本底 照射。天然本底照射是迄今人类受到电离辐射照射 的最主要来源。 近半个世纪以来，由于医疗照射及核能核技术的开 发与应用，以及核动力生产、核试验等，产生了不 少新的放射性物质和辐射照射。这类辐射照射称之 为人工辐射源照射。
依据效应发生的时期 潜伏期（latent period):
从受到照射到临床上特定效应的发生所需的时间
早期效应（early effects） 受到照射后数周之内发生的效应 晚发效应（Late effects） 受到照射后数月以后发生的效应
关于早期效应
日本核临界事故 （99.09.30） O氏（17Gy）： 意识丧失、呕吐、 腹泻、淋巴细胞数 S氏（10Gy） 20分钟后感觉麻木、 呕吐、腹泻
流行病学(epidemiology): 对人群中某种疾病的时间, 空间分布及 其影响因素的研究 癌症危险: 危险(risk): 某种有害效应发生的概率 发病率(incidence) 死亡率(mortality)
人类的放射性癌症 (radiogenic cancer)
辐射致癌危险系数
危险系数(risk coefficient): (危险度) 单位剂量照射引起的危险
4.1
11 13 3.4
1.4
0.83 3.7 6.4
33400
53300 274000 127000
尿路造影
CT 血管造影 介入程序 总 计 330
3.8
16 2.1 0.84
3.7
8.6 12 20
81300
785000 143000 98000 2330000
核试验
大气层核试验是环境中人工辐射源对全球公众产生 照射的最主要源因。核试验在大气中形成的人工放 射性物质最初大多进入大气层的上部，然后从大气 层上部缓慢地向大气层下部转移，最终降落到地面， 称之为落下灰。当落下灰的各种放射性核素存在于 地面空气时，可通过吸入而引起内照射，当其沉降 于植物上或土壤中时，则可通过外照射和食入引起 内照射。 核试验始于1945年, 1954年~1958年及1961~1962年 间曾在大气中进行过大量的核试验，最后一次是在 1980年10月。这期间共进行了543次大气层中的核 试验，440Mt当量。地下核试验所造成环境的污染 较小，但到1998年仍在进行地下核试验，地下核试 验共进行了1876次，90Mt当量。