辐射损伤效应与防护原则

X-线的发现
伦琴（W K RONTGEN ，1845-1923）
伦琴夫人 安娜
世界上第一张人 类活体骨胳照片 ，伦琴夫人手的X 射线照片，摄于 1895年12月22日
居 里 夫 人
Hevesy
电离辐射损伤效应的发现
居里夫人及其女儿死于白血病 χ线球管的制造者格鲁伯的手部发生 了特异性皮炎。
涂夜光表的许多工人因镭积蓄于骨 骼中而死于贫血或骨癌。
1895年德国物理学家伦琴发现了一种具 有很强穿透能力的射线，称其为X射线；
1896年法国学者贝可勒尔发现铀盐可放 射出射线，并能使胶片感光，进一步证实了 电离辐射的存在；
1898年居里夫人证实钍与铀一样具有放 射性，不久又发现了同位素钋和镭。此后， 核辐射技术有了很快的进展。
1924年, G. Hevesy发明放射性示踪技术 电离辐射被发现后，X射线最早被用于医 学诊断和治疗。
射线照射后能量的吸收和传递、分子的激发 和电离，在10-18--10-12秒内完成；自由基产生、 化学建断裂等生化过程，则在1秒之内完成。生 物学阶段出现临床表现多在数小时内甚至数天内 乃至数月内才出现，这与照射剂量有关。
（一）电离辐射损伤的机理
电离辐射
物质分子
电离和激发
生物大分子的损伤
发生细胞代谢、功能和结构的改 变
电离辐射的基本概念
我国的放射防护法规把产生射线的设备分 为两类：放射性同位素和射线装置。
放射性同位素：可根据需要制成放射源， 在任何时间、任何环境下一直放射出射线 。如γ-辐照装置、Co-60治疗机、Ir192探伤机等。
射线装置：只有在通电状态下产生射线。 如X射线机、CT机、加速器等。
电离辐射作用于人体的方式
非电离辐射：只能引起原子或分子的振
动、转动或电子在轨道上能级的改变，不能引 起物质的电离。
电离辐射的基本概念
作用于人体的电离辐射源
天然辐射 宇宙射线、陆地辐射、氡、开采工业
人工辐射 人工辐射源包括射线装置、粒子加速器和 核反应堆等
医疗照射 医用诊断射线装置、核医学检查、放射治
疗 职业照射
核燃料循环、国防活动、工农业应用、 医学应用、天然辐射源（煤开采、航空）
一、 电离辐射的基本概念
辐射的种类
辐射是不需要介质参与而传递能量的一种
现象。根据辐射性质的不同可分为：
电磁辐射（宇宙线、γ射线、x射线、紫 外线、可见光、红外线、微波、无线电波等） ，电磁辐射仅有能量而无静止质量。
粒子辐射是高速运动的粒子，既有能量， 又有静止质量。如α粒子、电子、质子、中子 、负π介子和带电重离子等。
与机体有关的因素
种系的敏感性、发育个体的辐射敏感性 、 器官、组织和细胞的敏感性、
与环境有关的因素
温度、氧含量
（三）电离辐射的生物效应分类
1、确定性生物效应：
机体受射线照射后，若某一组织损失的细胞足 够大，而且这些细胞又相当重要，就会出现组 织或器官功能不同程度的丧失。
围封隔离 保洁去污 个人防护 建立内照射监测系统 放射性废物处理
二、电离辐射的生物效应
电离辐射作用于机体后，其能量传递给机体 的分子、细胞、组织和器官所造成的形态和功能 的后果，称为电离辐射的生物效应。
在机体受照后，细胞内发生连续而复杂的变 化过程。其中原初作用十分重要，是生物损伤效 应的始动阶段。
电离辐射的基本概念 电磁辐射：实质上是电磁波，按波长分为
γ射线、x射线、紫外线是涉及放射医学和放射 生物学的主要电磁辐射
电离辐射的基Βιβλιοθήκη 概念按与物质的作用方式分为 电离辐射和非电离辐射 物质的电离：物质的原子或分子从辐射
吸收能量而导致电子轨道上的一个或几个电子 从基态激发到脱离原子的现象称为电离。
电离辐射的作用从10-18秒直至若 干年。
电离辐射
生物机体吸收能量
生物分子电离、激发 （直接作用）
介质分子电离、激发 （间接作用）
生物大分子
生理效应 突变 (可逆)
生化损伤 亚细胞损伤
可见损伤
远期效应
细胞死亡 机体死亡
图4-1 电离辐射损伤发展图解
（二）影响辐射损伤的因素
与辐射有关的因素
辐射种类、照射剂量、剂量率、分次照 射、 照射部位、照射面积、照射方式
激发作用
化学键的断裂
（2）间接作用：水的原发辐射分解产物和生物大分 子反应引起生物大分子的损伤。
2、继发作用包括由原发作用引起的生物化
学变化、代谢紊乱、功能障碍、病理形态改变以 及临床症状的出现和发展。
由于机体的多数细胞含水量很 高(一般都在70％以上)，细胞内的 生物大分子处于含大量水分子的环 境中，所以间接作用在辐射损伤的 发生机理上占有很重要的地位。
机体损伤
发展过程如图4-1。
裂 损伤机制
直接作用 原发作用
间接作用
直接电离 直接激发 化学键断
水的电离激发 水的辐解产物 和大分子反应
继发作用 是个漫长的过程
1、原发作用：指射线作用于机体之后到机
体出现明显症状与体征之前所经历的一系列变化 过程。包括机体在射线作用下的能量吸收、传递 、转化，以及与此相应的生物分子和细胞微细结 构的损伤和破坏（1）直接作用： 直接电离作用 直接
电离辐射作用于人体的方式基本上 可以分为两种：
辐射源位于人体外部，其射线作用 于人体称外照射；
辐射源（放射性核素）通过各种途 径进入人体内进行照射。称内照射 。
外照射的方式简单，较易防护
时间防护——缩短照射时间 距离防护——增大与源的距离 屏蔽防护——设置防护屏障
内照射情况复杂，防护较难
从上述教训中使人们认识到研究辐 射生物效应和放射防护的重要性和必 要性。
第二次世界大战、核能工业出现以后， 真正引起世界各国的重视。
我国从50年代末期开始辐射损伤的研究 工作。
目前对辐射损伤已有了比较全面的认识 ,并制定了一系列的防护法规和标准。
使人们在充分利用放射性获得效益的同 时能有效地保护好自己。
辐射损伤效应与防护原 则
2020年4月21日星期二
一、电离辐射的基本概念 二、电离辐射的生物效应 三、放射防护基本原则 四、放射诊疗的防护管理 五、开展医疗照射的质量保证工作 六、我国医疗照射存在的问题
电离辐射是广泛存在于宇宙和人类生存环 境中的自然现象。由于它的特殊性：看不见 、闻不到、摸不着，长久以来人们没有感觉 到它的存在。其实人类就是在天然本底辐射 条件下进化、繁衍和发展的。