医学辐射防护学

表1
辐射权重因子（WR）
WR 1 1 5 10 20
辐射种类与能量范围 光子 所有能量 电子及介子 中子 所有能量 <10Kev 10~100Kev 100Kev~2Mev
2~20Mev
>20Mev 质子（反冲质子除外） α粒子，裂变碎片，重核 >2Mev
5
5 5 20
4、有效剂量（E）
随机性效应发生概率和当量剂量之间的关系， 还随受照器官或组织的不同而变化，因此，ICRP的 最近出版物推荐了一个组织权重因子WT（见下表） ，由不同组织的WT加权求和的当量剂量定义为有效 剂量E。 E=∑ WT· T H
显现，称为晚期效应。
（2）躯体效应和遗传效应
辐射诱发的机体生物效应，显现在受照射者本人身上的
称为躯体效应（Somatic effect）。躯体效应发生于体细胞
，这类细胞的存活时间不能超过个体的寿命期限，因此躯体
效应一定要在受照射者的生存期显现出来。辐射也可影响受
照射者的后裔，如辐射诱发的各种遗传性疾病，称为遗传效 应（genetic effect）。遗传效应发生于胚胎细胞，此类细 胞的功能是将遗传信息传递给新的个体，使遗传信息在受照 者的第一代或更晚的后代中显现出来。
间接作用
代偿修复
细胞损伤 （生物阶段）
器官组织损伤 染色体基因水平 远期效应 遗传效应
2、电离辐射生物效应的分类
（1）近期效应和远期效应
近期效应也称急性或早期效应，远期效应也称晚期、远
后或慢性效应。当机体受到高剂量、高剂量率照射后，有足 够的能量沉积于细胞内，破坏了细胞的增殖功能或导致细胞 死亡，引起受照组织、器官的功能障碍或病理改变，在临床 上表现为急性放射反应或急性放射损伤。若一次受照剂量较 低或低剂量率长期照射，受照细胞未因辐射致死，可产生亚 致死性损伤的修复或发生再增殖的修复。根据损伤程度和可 修复作用，辐射生物效应可在受照后数周数月到若干年后才
吸收剂量（能量传递）相同时，不同电离辐射的生物 学意义不一样（这主要与射线的传能线密度（LET，Kev/ μm）有关），必须引入修正因子，使生物效应的量度能归
一，比较。因而国际辐射防护委员会（ICRP）早就定义了
一个为辐射防护目的引入的剂量当量概念即H=D· N，其 Q· 中Q为辐射的品质因子，N为其它一切必要修正因子的乘积。 在ICRP最近的60号出版物中，推荐了一个由器官或组 织中的平均吸收剂量导出的新量，定名为当量剂量（HT· ） R
原生放射性核素
40K 87Rb 238U素 232Th系
0.15
0.18 0.006
0.33 0.006 1.34 0.34 2.4
0.1 0.16 0.8
1.24 0.18 1.6
合计
2、人工辐射源 由于人类的生产、医疗及其它活动所产生或使用 的辐射源，包括：核爆炸、核能生产、核反应堆及加 速器制备人工放射性核素，医用X线机、加速器、辐照 站、工业探伤、工业产品中的某些发光材料，某些电
食道
甲状腺 皮肤 骨表面 其余组织或器官
0.05
0.05 0.01 0.01 0.05
二、辐射源及其对人类的照射
1、天然辐射源 （1）天然辐射的分类 宇宙射线：来自宇宙的质子和α粒子，与大气中原 子核作用产生各种次级粒子，包括电子、 介子、光子、质子和中子等，是地面宇 宙射线的主要成分。 宇生核素：宇宙射线与大气作用产生的放射性核素 ，如3H、14C等。 原生核素：存在于地壳中的天然放射性核素，其种 类很多，较受注意的是铀、镭、钍、氡 、40K和14C等，其中40K最重要，含量也较 高，并且是参与人体代谢的元素之一。
机体各种细胞对辐射的敏感性
所需的照射剂量（Gy）
脏器 腺脏、淋巴结 甲状腺 骨髓 骨髓 骨髓 睾丸 卵巢 小肠 皮肤、粘膜 皮肤 皮肤 皮肤 眼 骨 血管系统 内、外分泌腺 肝脏 肾脏 中枢神经系统 中枢及周围神经 骨骼肌、心肌等 网状组织系统 全身各处 骨骼 肺脏 开始损伤（个 别细胞死亡） 0.25~0.5 0.25~0.5 0.5~1 0.5~1 0.5~1 0.5 0.5 1~2 3 3 3 3 3~4 4~6 8~12 严重损伤 （大部分细 胞死亡） 4~6 4~6 5 5~6 5~6 3~4 3~4 8 8.5~18 8.5~18 7 12~25 8~10 8~10 12~40 细胞死亡的后果 淋巴细胞减少症 贫血 粒细胞减少症 血小板减少症 无精、不孕症 不孕症 肠炎症状 皮肤营养不良、溃疡 皮肤干燥 脱毛 汗分泌障碍 晶体混浊、白内障 骨发育及再生停滞 血流障碍
损伤越严重，确定性效应包括全身小剂量照射的放射反应，
大剂量照射所致不同类型不同程度的放射病，局部组织器官 照射的放射损伤，如骨髓、甲状腺、肺、眼晴晶体、皮肤及 性腺反应。
（1）全身照射的效应
1）小剂量照射的放射反应 小剂量外照射的含意包括两个方面：一是指一次照射较 小的剂量；二是指长期受低剂量率的慢性照射。ICRP认为 “一次急性照射不超过0.5Gy或一年内多次受照小于0.1Gy
中 等 度 敏 感 性
对 辐 射 高 稳 定 性
功能障碍 10~40 30~60 营养不良 变性过程 组织坏死
4、辐射的确定性效应
ICRP在60号出版物中指出：如果人体组织或器官受到
照射，有足够多的细胞被杀死或不能繁殖和发挥正常功能（
细胞的丢失率>补偿率），则将丧失器官的功能，这种效应 现象称为确定性效应。这种效应的严重程度与剂量有关，且 有一个阈值剂量。当低于阈剂量时，由于细胞丢失较少，不 会出现组织或器官的功能损伤。当高于阈剂量时，剂量越大
2、吸收剂量（D）
描述任何电离辐射作用于任何介质时的能量传 递，其旧有单位为拉值（rad）
1rad=100尔格/克 SI单位为戈瑞（Gy，旧译格雷） 1Gy=1J· -1（焦耳/千克） Kg 1Gy=100 rad 专门针对某一器官（组织）的吸收剂量称为器官剂 量DT DT=εT/mT
3、当量剂量（HT· ） R
7.5~102 30~40
232Th
238U
0.3
0.6
2.0
50~90
（2）天然辐射对人类的辐射剂量
外照射：来自宇宙射线的高能粒子流和地壳本身的天 然放射性核素，其对人体的有效剂量分别为 0.355mSv/年和0.41mSv/年。 内照射：呼吸道吸入的氡气（包括222Rn和220Rn）和通
过食物、饮水进入人体的40K是对人体内照射
3H 14C
若干天然放射性核素每日食入量及人体内含量 每日食入量（ mμCi） 16~60 1.2×103~1.8 ×103 人体内含量（ mμCi） 2.5 ×102~1 ×103 7.7 ×104
40K
210Pb 226Ra
1.6 ×103 ~2.4 ×103
1~17 0.5~1.8
8 ×104~1.2 ×105
土壤、岩石和海水中40K的含量最高，而淡水中40K可忽
略不计（见表3）。土壤中放射性核素含量取决于岩石的性 质，一般火石岩最高，石灰岩最低。 表3 土壤、岩石和水中天然放射性核素的含量
天然放射性核素含量 核素
土壤（μμCi/g）
40K 226Ra
岩石（μμCi/L）
淡水（μμCi/g）
海水（μμCi/L）
医学辐射防护学及其新进展简介
一、辐射剂量及其基本单位
电离辐射所作用的空间称为辐射场
辐射剂量专门用来描述辐射场的性质，辐射对 介质的电离能力，辐射对介质的能量传递。它与辐 射的各种效应直接相关。
1、照射量χ 描述光子（χ、γ射线）对空气的电离能力，旧 用单位为伦琴（R）1R=1静电单位电量/cm3空气， 现统一使用的SI单位为C· -1，即对每千克空气电 Kg 离产生1库仑电量，1C· -1=3.876×103R Kg
表7
敏 感 分 类 对 辐 射 高 度 敏 感 性 细胞种类 淋巴细胞 幼稚红细胞 幼稚粒细胞 幼稚巨核细胞 精原细胞 卵细胞（成熟） 小肠隐窝细胞 表皮细胞 皮脂腺细胞 毛束细胞 汗腺细胞 眼晶体状 成骨细胞 血管内皮细胞 脾上皮 肝细胞 小管上皮 神经质细胞 神经细胞 肌细胞 网状细胞 结缔组织细胞 骨细胞 肺泡上皮
为小剂量照射”。我国根据人员和动物实验结果，“将一次
受照1.0Gy以下或经常受超允许剂量的慢性照射划为小剂量 ”。当受照剂量较小时，主要表现为放射反应。如全身受照 剂量低于1.0Gy时，一般不会发生明显的急性放射损伤，但 部分受照者可出现某种程度的临床症状和血液学变化。反应
辐射在器官或组织中产生的当量剂量HT· 由下或给出： R
HT· =WR· T· D R R
式中，DT· 是辐射R在器官或组织中产生的平均吸 R
收剂量；WR是ICRP定义的辐射权重因子（见下表） 由于WR是无量纲量，所以当量剂量的SI单位与吸收 剂量的相同，即J· -1，专用名为希沃特（旧译西弗）， Kg 符号为Sv 1Sv=1J· -1 Kg
（3）随机效应与确定性效应
随机效应：（stochastic effect）即生物效应的发生率与 照射剂量线性相关，不存在剂量阈值，且效应的严重程度与 剂量无关，如致畸、致癌效应等。 确定性效应：（旧称非随机效应，ICRP建议改称， determinister effect）辐射剂量超过阈值时效应发生，此 后效应的严重程度与所受辐射剂量正相关，如骨髓损伤，晶 状体损伤，性细胞损伤，皮肤恶性病变等。
0.8~2.4 0.1~1.9
2.2~22 0.4~1.3 0.01~1.0
300 0.05
232Th
238U
0.02~1.5
0.03~0.6
0.1~1.3
0.4~1.3 0.01~70
0.01~0.05
0.7~1.2
空气中的天然放射性核素主要是铀、钍衰变系中的气态
氡、钍及它们短寿命的子体，218Po、214Pb、214Bi和216Po、