电离辐射安全与防护基础知识

6、辐射对人体的照射途径
7、射线对人体的作用（辐射生物效应 ）
根据目前的认识，大致可分为两类 有益的：

人类生存条件之一； 天然辐射提高免疫力、刺激作用。
有害的： 大剂量照射时，可能得各种放射病（白血病等）； 小剂量照射时，有三个大家关心的问题：遗传、致癌、 寿命。根据目前所掌握的知识来看，这些影响可忽略， 可被接受。
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。
几个小时内出现头晕、呕吐和腹泻，潜伏期很短，随后出现食欲不 振、体乏、出血、体重降低、皮肤出斑、腹泻、咽喉发炎等症状， 可能在头几周内有死亡，其中超过3.5Gy以上者的最终死亡率为50％。 几个小时内出现头晕、呕吐和腹泻，潜伏期很短，一周内出现出血、 皮肤出斑、腹泻、咽喉发炎、发烧等症状，体重迅速下降，第二周 内就可能死亡，最终死亡率100％。
2、辐 射
辐射是粒子、光子通过空间传播能量的方式。辐 射无色、无味、看不见、摸不着，它无处不在、 无时不在。 辐射分类： 电离辐射
（辐射能量>10eV）
辐射
电磁辐射 光辐射
非电离辐射
（辐射能量<10eV）
紫外辐射
……
辐射源：指可以通过发射电离辐射或释放放
射性物质而引起辐射照射的一切物质或实体。
例如用于食品辐照保鲜的γ辐照消毒装置，用 于放射诊断的X射线机，以及核电厂等。
器官或组织
肝 食道 甲状腺 皮肤 骨表面 其余器官 全身
组织权重 因子WT
0.05 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05 1
吸收剂量（D）与有效剂量(E)的换算系数
UNSCEAR（联合国原子辐射效应科学委员会） 报告推荐，吸收剂量（D）与有效剂量(E)的换
算系数取0.7，即
有效剂量(E) ＝吸收剂量（D）×0.7 Sv/Gy
外照射人均年有效剂量当量按UNSCEAR-1982 年报告附件B第32节中的公式计算: HE.r=Dr ×T×0.7×10-6(mSv) ........(1)
其中:
HE.r : γ辐射外照射人均年有效剂量当量(单 位:mSv) Dr : γ辐射剂量率(单位:nGy/h) T : 年工作时间(单位：h；250天×8小时) 0.7: 剂量转换因子(Sv/Gy) [1]
％用于医学目的。
另外，在人工辐射中，来自大气层核试验和
切尔诺贝利事故引起的放射性沉降物约 0.007
mSv/年；来自核电站排放约 0.002 mSv/年。
－－ 根据UNSCEAR 2000年报告
人类生活方式对辐射水平的影响
类 型
看电视每天2小时 夜光表 乘飞机2000km 眼镜（局部） 家用天然气（局部） 假牙（局部） 吸烟每天20支（“钋弹”） 诊断X射线人均年有效剂量 CT人均单次年有效剂量 火力发电厂带来的照射 核电站附近 核设施附近
有效剂量(E)：即原来的有效剂量当量。 E = ΣWTHT 式中：WT 为组织T的权重因子； HT 为组织或器官T的当量剂量。 单位：希伏特（Sievert），符号Sv。 下表给出了组织T的权重因子。
组织权重因子wT
器官或组织
性腺 红骨髓 结肠 肺 胃 膀胱 乳腺
组织权重 因子WT
0.20 0.12 0.12 0.12 0.12 0.05 0.05
9、常见的电离辐射
辐射
n P X
组 成
2 质子＋2 中子 电子 中子 质子 高能光子 高能光子
质 量
相对较重 相对较轻 中等 中等 极小 极小
电 荷
2＋ 1－ 不带电 1＋ 不带电 不带电
速 度
慢 < 3×108 m/s 不定 不定 3×108 m/s 3×108 m/s

GB14500-2002《放射性废物管理规定》
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；
0.2 2 3.5
人均年有效 剂量 /mSv
1.60
1990
1995 2000
21
29 31
3.5
5.2 9.4
19
28 57
68.1
77.4 104
1.94
1.50 1.10
资料来源：卫生部卫生法制与监督司，1985年至2000年 全国卫生监督工作情况通报。
5、 电离辐射对人体的照射方式
外照射是体外辐射源对人体造成的照射。外照射 主要来源于x、γ 、β 、中子等射线。 内照射是指进入体内的放射性核素对人体造成的 照射。人体摄入放射性核素的途径有吸入、食入、 通过皮肤、毛孔或伤口吸收进入，以及医疗诊治 等。
低毒组
气态核素：3H（元素）、3H（氚水）、35SO2、 41Ar、85Kr、133Xe
放射性污染
放射性污染：指由于人类活动造成物料、人体、
场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准
的放射性物质或者射线。
放射性废物：含有放射性核素或被放射性核素所
污染，其浓度或比活度大于审管机构确定的清洁
解控水平，预期不会再被利用的废弃物。
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 胚胎＜幼儿、儿童＜成年人＞老年人
确定性效应和随机性效应
确定性效应是指辐射效应的严重程度取决于所 受剂量的大小的效应。 确定性效应的发生有剂量阈值，剂量一旦 大于该阈值，人体必然要产生辐射损伤，且其 严重程度与剂量大小有关。确定性效应的临床 表现是各种放射病乃至死亡。
全球平均接受的辐射剂量约2.8mSv/年。
其中：
1、天然辐射：约2.4mSv/年，天然辐射是人类的
主要辐射来源，主要包括宇宙射线、宇生核素和原
生核素。其中氡及其子体是最大的天然辐射照射， 每年约1.25mSv，形式主要是内照射。
室内氡的来源
2、人工辐射：约0.4 mSv/年，医疗辐射是最大的
人工辐射来源；各种人工放射性核素中大约80
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。
孕妇工作的条件
（GB18871-2002）4.10 已从事放射工作的孕妇、 授乳妇不应在甲种工作条件下工作，妊娠六个月内 不应接触射线。 女性工作人员发觉自己怀孕后要及时通知用人单位， 以便必要时改善其工作条件。孕妇和授乳妇女应避 免受到内照射。 用人单位有责任改善怀孕女性工作人员的工作条件， 以保证为胚胎和胎儿提供与公众成员相同的防护水 平。 未孕妇女的职业照射控制与男人相同。
因此在辐射防护中必须要防止发生确定性 效应。
随机性效应是指辐射效应的发生几率(而非其严 重程度)与剂量相关的效应。 随机性效应不存在剂量阈值，任何大小的 辐射都可导致随机效应。随机性效应有两大类， 第一类是致癌效应，第二类是遗传效应。 因此应避免一切不必要的辐射照射。
γ辐射急性全身照射可能产生的影响
放射性活度（A）：一个放射源在单位时间内发生 衰变的原子核数称为它的放射性活度（或者叫衰变 率）。放射性活度的国际单位为贝可（Bq）。它的
定义是1Bq=1s-1， 即放射源每秒产生一次衰变为1贝
可。
它与以前的放射性活度单位居里（Ci）的关系为：
1Ci=3.7×1010Bq
吸收剂量（D）：电离辐射授予单位质量物质
剂量水平(mSv/a) <0.01 0.02 0.005
0.01～0.04 0.06～0.09 0.001 0.5～1.0 0.3 8.6 0.005 0.001-0.02 0.001-0.2
我国1985～2000期间职业照射的 个人剂量监测情况
年份
1985
省区 市数
6
监测人 平均监 集体年有效 数/万人 测率 /％ 剂量 /人.Sv
电离辐射安全与防护基础知识
“事实上，在人类身体里就可以
找到天然放射性核素。我们的身
体平均每分钟要经历几十万次的 核衰变。”
诺贝尔奖获得者－西博格
勿需害怕辐射， 然而必须小心！
一、辐射基础知识
1、放射性的基本概念
放射性：放射性是原子核自发地放出 α、 β 、 γ 等各种射线的现象。能自发地放射 出各种射线的核素为放射性核素。
式中： DT.R 是某组织或器官中的平均吸收剂量；
WR 是辐射权重因子 。
单位：希伏特（Sievert），符号Sv。
下表给出了辐射权重因子的值。
各种射线的辐射权重因子，WR
辐射类型和能量范围 光子 所有能量 电子和子 所有能量 能量<10keV 10-100keV 中子 100keV-2MeV 2-20MeV >20MeV 质子 能量>2MeV 粒子，裂变碎片，重核 辐射权重因子，WR 1 1 5 10 20 10 5 5 20
产生自由基和过氧化物，导致细胞的损伤。 单 链断裂尚可修复，而双链断裂即可造成细胞失 去无限增生的能力而导致细胞死亡。
生物效应产生的过程和机理
分子水平
细胞水平
体细胞 细胞死亡 生殖细胞
临床症状
功能障碍
效应
确定性效应 多细胞死亡导致 不孕
DNA损伤
体细胞
细胞变异 生殖细胞
肿瘤 随机性效应 单一细胞变异导致 遗传效应
急性照射剂量 （Gy）
效
无可检出的临床症状
来自百度文库
应
＜0.25
0.25～0.5
0.5～2 2～3 3～6 ＞6
可引起血象变化，但无严重损害 。
血液发生轻微变化，随后可以恢复，可能出现头晕症状，不大可能 出现严重的效应。
第一天出现头晕和呕吐的症状，两个星期的潜伏期后，出现身体不 适、食欲不振、腹泻、体重下降的症状，有可能在2～6周内死亡， 但大多数身体健康者能够恢复。
电离辐射标志与电离辐射警告标志
电离辐射标志 电离辐射警告标志
原子能的大小
一座100万千瓦的火电厂，每年要烧掉约 330万吨煤，而同样容量的核电站一年只用30 吨燃料。
秦山一期核电站300MW于1991年12月15日并网发电
3、辐射的来源
到处都有 辐射？
辐射无时不在，无处不在
4、人体受到照射的辐射来源及其水平
放射性物质与辐射的关系
辐射
放射性 物质
半衰期：在放射性衰变过程中，放射性
核素数量降至原来的一半时所需的时间。
用T1/2表示。
例如：已知 Co-60 的半衰期是 5.6 年，
2008 年 1 月 1 日购买的一枚 Co-60 源活度
为10Ci，则该放射源在经过5.6年后它的
活度为 5 Ci
常用的辐射量与单位
射线对人体作用时，有三种生化指标可能会发生变化：
白血球、血小板、染色体。
8、放射性的危害
生物的结构和功能 生物体－－组织－－细胞－ －染色体－－DNA－－遗 传信息
作用机制
细胞核内的DNA（脱氧核糖核酸）双链对 放射线非常敏感，射线可直接作用于DNA双链，
造成DNA的单链或双链断裂，或通过间接作用，
的平均能量。它的单位为戈瑞（Gy）。
吸收剂量率：指单位时间（t）内的吸收剂量。
D
.
国际单位为戈瑞 / 秒（Gy / s）。 1 Gy / s＝103mGy / s＝106μGy / s＝109nGy / s
当量剂量(HT) ：ICRP（国际辐射防护委员会）在60号 出版物中给出了新的辐射防护量： HT=ΣWRDTR
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
22Na、32P、35S（无机）、45 Ca、55Fe、57Co 、63Ni、65Zn、67Ga
中毒组
、89Sr、90Y、99Mo、124Sb、125I、131I、137Cs、133Ba、147Pm、 153Sm、192Ir、198Au、204Tl、214Pb、214Bi、U 天然 气态核素：14C、125I、131I
18F、40K、99mTc、115In、129I、232Th、235U、238U