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。
电离辐射安全与防护基础知识
临床症状 效应
DNA损伤
细胞死亡
体细胞 生殖细胞
功能障碍 不孕
确定性效应 多细胞死亡导致
细胞变异
体细胞 生殖细胞
肿瘤
随机性效应 单一细胞变异导致 遗传效应
个体不同发育阶段的辐射敏感性
个体出生前，辐射敏感性最强，随着个体发育 过程的推进，其对辐射的敏感性会逐渐降低。 个体出生后，幼年的辐射敏感性要比成年时高， 而老年时由于机体各种功能的衰退，其对辐射 的耐受力则又明显低于成年期。即
放射性污染与非放射性污染的异同
放射性污染最主要的特点：看不见、听不到、闻不 到、摸不着、感觉不到，只能依靠仪器监测到。其 危害程度比非放射性污染要大 ，主要体现在： ①放射性物质的毒性大； ②不能自然降解，有些反而易被浓集，难以治理； ③持续时间长，有的半衰期同地球的寿命相当； ④公众心理影响较大。 共同点：同其它污染物一样，放射性可以当作众多 环境污染因素中的一个因子。
放射性与非放射性有毒化学物质的毒性比较
总体上说，放射性要比化学物质的毒性大。 一般来讲化学毒物多表现为急性，放射性的影 响多表现为慢性。 放射性的毒性比工业中最普通的毒物（氯气） 要高出3×106～2×109倍。 氰化钾（KCN）是剧毒物质，对小鼠的半致死 剂量为15mg/kg(体重)，而Pu-239对小鼠的半致 死剂量为0.82mg/kg(体重)，即Pu-239的毒性是 氰化钾的约18倍。
内就可能死亡，最终死亡率100％。
常用放射性核素毒性分组表
极毒组
210Po、226Ra、233U、234U、238Pu、239Pu、 241Am、242Cm、252Cf
高毒组
32Si、60Co、90Sr、144Ce、152Eu、192mIr、210Pb、210Bi 、237Np
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。
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
辐射防护知识普及：电离辐射预防与保护方法
辐射是一种普遍存在的物理现象，而电离辐射则是其中一种具有较高能量的辐射形式。
在日常生活和工作中，我们可能会接触到各种各样的电离辐射源，如X射线、γ射线等。
虽然电离辐射在医疗、科研和其他领域有着重要的应用，但长期暴露于电离辐射下可能会对人体健康造成潜在危害。
因此，了解电离辐射的预防和保护方法至关重要。
本文将详细介绍电离辐射的相关知识，以及预防和保护方法，帮助大家更好地保护自己的健康。
一、电离辐射的种类和来源：1. X射线：X射线是一种高能量电磁辐射，广泛应用于医学影像学领域，如X光检查和CT 扫描等。
2. γ射线：γ射线是一种高能量的电磁辐射，通常与核反应或原子核衰变过程相关，例如放射性同位素的衰变过程。
3. α射线：α射线是一种带正电荷的粒子辐射，通常由放射性核素衰变产生，其穿透能力较弱，但对人体内部组织的伤害较大。
4. β射线：β射线是一种高速电子或正电子，也是由放射性核素衰变产生的辐射形式，穿透能力较强，但相对易受物质屏蔽。
二、电离辐射对健康的影响：1. 电离辐射可以引起细胞和组织的损伤，包括DNA的断裂、细胞突变等，长期暴露可能增加罹患癌症和遗传疾病的风险。
2. 短期暴露于高剂量电离辐射下可能引起急性放射病，表现为恶心、呕吐、头痛、腹泻等症状，严重者甚至危及生命。
3. 妊娠期妇女对电离辐射特别敏感，较大剂量的辐射暴露可能对胎儿造成畸形、智力低下等影响。
三、电离辐射的预防与保护方法：1. 合理使用医疗影像学检查：在接受X光、CT等医学影像学检查时，应遵循医生建议，控制辐射剂量，避免不必要的检查。
2. 使用个人防护装备：在需要接触电离辐射的环境中工作时，应佩戴适当的防护装备，如铅背心、铅眼镜等，减少辐射对身体的直接影响。
3. 加强辐射监测：对潜在电离辐射源进行定期监测，确保辐射水平在安全范围内，及时采取措施保护工作人员和公众健康。
4. 保持安全距离：在可能接触到电离辐射的环境中，尽量保持安全距离，减少辐射对身体的直接照射。
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。
辐射防护知识
电离辐射生物效应——分类2
以效应发生规律和性质分为：
随机效应(Stochastic effect)：
效应发生的几率与照射量有关，无阈值。如致癌效应和遗传效应。
非随机效应(Non- stochastic effect），或确定性效应 determinate effect)：
效应发生的几率与照射量有关，有阈值。 达到一定剂量照射后才发生效应，且严重程度与照射量成正相关，
电离辐射生物效应——机理
原发作用：
直接作用：射线直接作用于生物分子，引起生物分子的电离和激发 或化学键断裂，破坏机体的蛋白质、核酸、酶等具有生命功能的物 质。 间接作用：射线作用于水分子，引起水分子的电离，产生许多氧化 性很强的自由基(如H’ 、 OH’、HO’等)、过氧化氢(H2O2)等，导致生物 大分子造成正常结构的破坏。
f:换算银子(与介质性质和射线能量有关)，X：照射量。
吸收剂量率(D’)：单位时间内的吸收剂量，Gy/S
辐射量及其单位——剂量当量
剂量当量(Equivalent Dose，H)
辐射类型和照射条件不同时，相同吸收剂量引起的生物效应不同。
H DQ N
D:吸收剂量, Q:电离辐射品质因素, N:其它修正因素
辐射防护
电离辐射：α粒子、β粒子、γ光子、中子等与物质作用时，
都能把能量传递给物质，引起原子的电离，因此常把它们统 称为电离辐射。
电离辐射量及其单位 电离辐射生物效应 防护法规 防护原则及措施 放射性废物处理
辐射量及其单位——照射量1
照射量(exposure，X)
X或γ射线在质量为dm的空气中，与原子相互作用，释放的所有 次级电子完全被阻止，产生同一种符号离子的总电荷量dQ与dm之比。
电离辐射基础知识介绍1
500个
●老单位：居里（Ci） 1居里(Ci)=3.7x1010Bq.
A=(1000-500) /1秒=500Bq
● 物理意义：描述物质的放射 性强弱，活度越大，表示物 质的放射性越强。
实际应用的放射源活度范围： 几十mCi ~ 百万Ci.
实验室标准源：1000~10000Bq.
比活度
比活度
A和B的活度均为100Bq
（受照体的）吸收剂量
吸收剂量（受照体）
射线 辐射体
射线
射线
活度
辐射能量
受照体
剂量
● 定义：单位质量的受照体所接受 （吸收）的辐射能量。 D=E/m.
● 单位：(J/kg)=戈瑞(Gy）。
如: 1J/2kg=0.5Gy.
● 剂量这个名词在医学上指的是人食 入药物的物质量，如2mg/天/人。 而这里则是受照体所接受（吸收） 的辐射能量。
● 物理意义：用于描述射线对受照体 的作用效果。
吸收剂量率
在定义剂量时，没有考虑时间的因素，即相同的剂量可以是1小时的照射， 也可以是1天（24小时）的照射。为描述受照体接受辐照能量的快慢，则需 引入剂量率。 定义：单位时间内单位质量的受照体所接受（吸收）的辐射能量。 D/t=E/m/t. 单位：(J/kg/h)=戈瑞/小时(Gy/h)。或者：
半衰期
原子数
● 放射性原子核衰变时，2500
它从一种核素变为另
5.27年 5.27年 5.27年
外一种核素，这样原 2000
来的原子核数不断减 1500 少。
1000
● 放射性原子核的数量
No衰变到原来的一2）。
0
0
5
10
15
60Co衰变曲线
辐射防护基本知识
整理ppt
整理ppt
一、简介
1、简述辐射
电离辐射：指能量高能使物质发生电离作用的辐射。 (1)直接致电离辐射，如α、β等。 (2)间接致电离辐射，如n、γ射线、X射线等。
4
一、简介
2、简述放射性
1）什么是放射性？
原子核自发地放射出α、β、
γ等各种射线的现象，称为放
射性。（不稳定的原子核释
放能量）
顿效应正比于Z/A, 电子对效应正比于Z 平方。因此屏蔽γ射线时,以采用原子
序数高的重物质为最好,例如铅。
17
X射线与 γ射线类似
整理ppt
二、 电离辐射与物质的相互作用
4、中子与物质的相互作用
中子： 质量与质子的质量大约相等,并且中子与γ射线一样也不带电。 因此,
中子与原子核或电子之间没有静电作用。 当中子与物质相互作用时,主要 是和原子核内的核力相互作用, 与外壳层的电子不会发生作用。 中子与物质相互作用的类型主要取决于中子的能量。 根据中子能量的高低,可以把中子分为：慢中子、中能中子、快中子
3、当量剂量（EQUIVALENT DOSE）,HT
HT（希沃特）＝D（戈瑞）× WR 当量剂量即为人体的吸收剂量和辐射权重因数的乘
积，它已经含有辐射对人体伤害的意义了。 单位是「希沃特」，简称「希」，简写成Sv 也有毫希沃特（mSv），微希沃特（μSv）。 我们拍一张胸部X光片，胸部组织大约接受0.1毫希沃 特剂量。 从辐射权重因数W值可知，α粒子虽然穿透力很弱但 健康危害却很大，如把铀235等放射α粒子的同位素吃 进体内，则会对体内组织造成较大的伤害。
1、活度（ACTIVITY），A
放射性核素在单位时间内产生自发性衰变的次数，即 衰变率，称为放射性活度。活度的单位是「贝可」，简 写成Bq，它定义为
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。
中核入场安全培训教材
中核入场安全培训教材第一章电离辐射基础知识一、核辐射的概念核辐射是指原子核内部发生的一种能量释放过程，通过传播能量的方式称为辐射。
二、电离辐射的种类1. α射线：由两个质子和两个中子组成的α粒子；2. β射线：由电子或正电子组成的高速运动电磁波；3. γ射线：能量最高的电磁波，通常伴随核反应产生。
三、电离辐射的单位1. 剂量当量：表示人体吸收的电离辐射能量所产生的生物效应；2. 吸收剂量：吸收电离辐射能量的物质单位质量。
第二章辐射防护原则及个人防护措施一、辐射防护原则1. 限制暴露时间：尽量减少与放射源接触的时间；2. 增加距离：与放射源保持足够的距离；3. 使用屏蔽物：合理选择和使用适当的屏蔽材料。
二、个人防护措施1. 穿戴合适的防护服装：包括防辐射工作服、手套、鞋套等；2. 佩戴防护装置：包括颈部铅块、护目镜等；3. 遵守操作规程：按照操作规程进行工作，减少暴露风险。
第三章放射源和辐射设备的安全操作要求一、放射源的管理1. 放射源存放和搬运：保证放射源的安全存放和搬运，防止泄露和丢失；2. 放射源标识：对放射源进行明确的标识，包括标注辐射源的类型、放射性标志等。
二、辐射设备的操作1. 操作前准备：进行操作前的检查，确保设备和人员的安全；2. 操作规程：操作人员应按照规定的步骤进行操作，防止意外事故的发生；3. 定期检修：对辐射设备进行定期的检修和维护，确保其正常工作状态。
第四章辐射事故应急处置一、辐射事故的分类1. 小事故：对人员造成一定影响，但不会引起严重后果；2. 中事故：对人员可能造成较重影响，但不会引起生命危险；3. 大事故：可能导致人员死亡或严重伤害的事故。
二、事故应急救援措施1. 紧急避难：对事故发生现场的人员进行疏散和避难；2. 给予医疗救护：对受伤人员进行紧急救治；3. 辐射测量：进行事故现场、人员和环境的辐射测量。
结语通过本次中核入场安全培训教材的学习，我们对电离辐射的基础知识和防护原则有了更深入的了解。
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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
P
P
n
1H
2H
99％
3H
1％
H
D
T
辐射基本知识
人类已经发现近2800多种核素， 天然核素330 多个，人工合成约2500种，天然核素中 稳定核素～ 279，放射性核素～50。
IA
0 IIA
1 H 3 Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr
辐射基本知识
27 Al 13
30 P 15
30 Si 14
4 He 2
辐射基本知识
天然放射性核素
天然放射系
238U、235U、232Th
天然放射性核素
半衰期很长 40K 天然核反应
3H、14C
辐射基本知识 天然放射系
铀系（238U） 镭（226Ra） 氡（222Rn） 短寿命子体 (218Po,214Pb,214Bi) 终止核素(206Pb) 终止核素(207Pb) 锕系（235U） 镭（223Ra） 氡（219Rn） 钍系（232Th） 镭(228Ra,224Ra) 氡（220Rn） 短寿命子体 (216Po,212Pb,212Bi) 终止核素(208Pb)
质量转化为能量
中子能量在物质中的 转移和吸收
中子不带电 它只与物质的原子核发生相互作用 作用过程有两类：
散射和吸收
散射： 弹性散射（n；n’），中子部分动 能向与其碰撞的原子核转移，自身则
改变原来的运动方向。原子核越轻，
得到的能量越多。氢核易受弹性散射， 得到的能量最多。
散射： 非弹性散射（n；γ, n’），中子损 失部分能量，使原子核变成激发态，退
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。
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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 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)
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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@ 65881552
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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
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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。
4 Bi 12 Mg IIIB IVB 20 Ca 38 Sr 56 Ba 88 Ra 21 Sc 39 Y 57 La 89 Ac 22 Ti 40 Zr 72 Hf 104 Rf
元 素 周 期 表
VB VIB VIIB VIIIB IB
2 IIIA IVA VA VIA VIIA He 5 6 7 8 9 10 B C N O F Ne 13 14 15 16 17 18 IIB Al Si P S Cl Ar 30 Zn 48 Cd 80 Hg 31 Ga 49 In 81 Tl 32 Ge 50 Sn 82 Pb 33 As 51 Sb 83 Bi 34 Se 52 Te 84 Po 35 Br 53 I 85 At 36 Kr 54 Xe 86 Rn
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
+ + + -
+ + ++ + + - ++ +++ -+ + ++ -+ +---+ - - + ++ - -+ -
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
第 1 步 初级作用
γ射线
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
如：1H （n；γ）
14N 2H，辐射俘获
（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
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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。
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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;
γ + A 原子
A* + e- （光电子）
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。 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。
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。
3)电子对生成
能量≥1.02 MeV 的γ射线 与原子核作用可能产生一对
正-负电子。
能量转化成 质量 M = E /C2
M ＋ γ → M 1.02 MeV
+
e+ me
+
e - → γ1 + me 0.511MeV
γ2 0.511MeV
基本条件： γ射线能量 Eγ 1.02 MeV
三种效应与原子序数和光子能量的关系
原 生 放 射 性 核 素
核 设 施
核 技 术 应 用
核 爆
核 恐 怖
•222Rn及其子体
•核技术医学应用
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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。 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。
半衰期 1.411010a 4.47109a 7.04108a 30.17a 5.27a 60.2d 8.04d 6.02h 1.82h
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五、电离辐射与物质相互作用
各种粒子/射线的穿透能力