輻射防護(hù)基本知識(shí)與實(shí)例[非密]

1、輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)例,中核四〇四有限公司 第二分公司 戴曉姝,1,內(nèi)容綱要：,一、簡(jiǎn)介簡(jiǎn)述輻射 簡(jiǎn)述放射性二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用 α粒子與物質(zhì)的相互作用 β粒子與物質(zhì)的相互作用 γ射線與物質(zhì)的相互作用 中子與物質(zhì)的相互作用三、 電離輻射相關(guān)的量與

2、單位活度（activity），A吸收劑量（absorbed dose）, D當(dāng)量劑量（equivalent dose）, HT有效劑量（effective dose），E,2,四、 電離輻射的生物效應(yīng)輻射損傷的機(jī)理 電離輻射對(duì)人體的作用 效應(yīng)的類型五、輻射防護(hù)輻射防護(hù)的基本任務(wù)和目的輻射防護(hù)的基本措施外照射防護(hù)內(nèi)照射防護(hù) 實(shí)例討論六、輻射監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介,1、簡(jiǎn)述輻射,輻射的概念并不陌生。輻射是指以高速粒子或電

3、磁波的形式向周圍空間或物質(zhì)發(fā)射并在其中傳播能量的現(xiàn)象的統(tǒng)稱，如熱輻射、核輻射等。,3,一、簡(jiǎn)介,依輻射能量的高低或其電離物質(zhì)的能力，分成電離輻射和非電離輻射兩大類： 非電離輻射：指能量低無(wú)法電離物質(zhì)的輻射。eg.光(可見光、不可見光)、無(wú)線電波等。電離輻射：指能量高能使物質(zhì)發(fā)生電離作用的輻射。(1)直接致電離輻射，如α、β等。(2)間接致電離輻射，如中子輻射、γ輻射、X射線等。,1、簡(jiǎn)述輻射,電離輻射：指能量高能使物質(zhì)發(fā)生電離

4、作用的輻射。(1)直接致電離輻射，如α、β等。(2)間接致電離輻射，如n、γ射線、X射線等。,4,一、簡(jiǎn)介,2、簡(jiǎn)述放射性,1）什么是放射性？原子核自發(fā)地放射出α、β、γ等各種射線的現(xiàn)象，稱為放射性。（不穩(wěn)定的原子核釋放能量）放射性是1896年法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)鈾鹽能放射出穿透力很強(qiáng)的，并能使照相底片感光的一種不可見的射線。經(jīng)過(guò)研究表明，它是由三種成份組成的。,5,一、簡(jiǎn)介,γ,2、簡(jiǎn)述放射性,一種是高速運(yùn)動(dòng)的

5、氦原子核的粒子束，稱為α射線，它的電離作用大，貫穿本領(lǐng)小。另一種是高速運(yùn)動(dòng)的粒子束，稱為β射線，它的電離作用較小，貫穿本領(lǐng)大。第三種是波長(zhǎng)很短的電磁波，稱為γ射線。它的電離作用小，貫穿本領(lǐng)大。以上三種射線，由于它們的電離作用貫穿本領(lǐng)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究重要的應(yīng)用。,6,一、簡(jiǎn)介,2、簡(jiǎn)述放射性,2）什么是半衰期T1/2？放射性核素的衰變率（或輻射強(qiáng)度）會(huì)隨時(shí)間的增加而遞減。輻射強(qiáng)度每減少一半所需要的時(shí)間稱為半衰期。

6、各放射性核素的半衰期都是固定不變的，而且各不相同，有如人的指紋一般。例如, 60Co的半衰期是5.26年，空氣中的222Rn的半衰期是3.82天。,7,一、簡(jiǎn)介,% activity remaining,Number of half-lives,3）什么是放射系？,重放射性核素的遞次衰變系列稱為放射系。它包括了天然放射系和一個(gè)人工放射系。 自然界存在3個(gè)天然放射系，其母體半衰期都很長(zhǎng)，與地球的年齡（~109）相近或大于地球年齡，因而

7、經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代后還能保存下來(lái)。它們大多具有α放射性，少數(shù)具有β放射性，一般都伴隨有γ輻射，但沒(méi)有一個(gè)具有β+放射性或軌道電子俘獲的。每個(gè)放射性從母體開始，經(jīng)過(guò)至少是10次連續(xù)衰變，最后達(dá)到穩(wěn)定的鉛同位素。,8,一、簡(jiǎn)介,3）什么是放射系？,4n系（釷系）：該系核素的質(zhì)量數(shù)A都是4的整倍數(shù)，A=4n釷系從Th-232開始，經(jīng)過(guò)連續(xù)10次衰變，最后到穩(wěn)定核素Pb-208。母體Th-232的半衰期為1.4×1010年。4n+

8、2系（鈾系）：該系核素的質(zhì)量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加2，A=4n+2鈾系從U-238開始，經(jīng)過(guò)14次連續(xù)衰變，最后到穩(wěn)定核素Pb-206。母體U-238的半衰期為4.468×109年。4n+3系(錒系)：該系核素的質(zhì)量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加3，A=4n+3錒系從U-235開始，經(jīng)過(guò)11次連續(xù)衰變，最后到穩(wěn)定核素Pb-207。由于U-235俗稱錒鈾，故該系稱為錒系。母體U-235的半衰期為7.038×108年。除了

9、上述3個(gè)天然放射系外，還有一個(gè)用人工方法獲得的人工放射系。4n+1系（镎系）：該系核素的質(zhì)量數(shù)A都是4的整倍數(shù)加1，A=4n+1該系中Np-237的半衰期最長(zhǎng)，為2.14×106年。,9,一、簡(jiǎn)介,4）天然輻射源與人工輻射源,天然輻射源：宇宙射線、宇生放射性核素、原生放射性核素宇宙射線來(lái)自太陽(yáng)和星際空間，主要由n、p、e和各種介子等高速粒子組成。有較強(qiáng)的穿透力，可輻射到地球，對(duì)人體造成外照射。宇生放射性核素：宇宙射線與

10、大氣層和地球表面O、N等多種元素的原子核相互作用后產(chǎn)生的放射性核素。eg. 3H、14C、7Be等原生放射性核素：自地球以來(lái)就存在于地殼內(nèi)的放射性核素。廣泛存在于地球的巖石、土壤、江河湖海中。eg. 238U系、232Th系、40K人工輻射源,一、簡(jiǎn)介,人體受到照射的輻射來(lái)源,一般場(chǎng)所： 天然本底為 2. 4 mSv/a, 多為內(nèi)照射 (222Rn, 60%),,,1、 a

11、lpha 粒子與物質(zhì)的相互作用,α粒子：帶2個(gè)單位正電荷, 質(zhì)量數(shù)為4的氦原子核,是個(gè)帶電的粒子, 一般由質(zhì)量較重的放射性原子核發(fā)射,能量為不連續(xù)的, 能量通常為4—9 Mev。 α粒子通過(guò)物質(zhì)時(shí), 能量轉(zhuǎn)移(損失)的主要方式是電離和激發(fā)。在射線和物質(zhì)相互作用時(shí), 電離也是其他各種射線損失能量的主要方式。射程非常短, 1個(gè)5Mev的α粒子在空氣中的射程大約是3.5cm, 在鋁金屬中只有23 μm, 因此,一般認(rèn)為α粒子不會(huì)對(duì)人

12、體造成外照射的損害. 但當(dāng)其進(jìn)入人體的組織或器官時(shí), 其能量會(huì)全部被組織和器管所吸收,所以內(nèi)照射的危害是必須考慮的。 :,14,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,2、beta粒子與物質(zhì)的相互作用,β粒子：高速運(yùn)動(dòng)的電子,帶有1個(gè)負(fù)電荷,質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的1/1840,當(dāng)其和物質(zhì)相互作用時(shí),也會(huì)引起物質(zhì)原子的電離和激發(fā),β粒子的質(zhì)量比α粒子的質(zhì)量要小得多,所以1個(gè)與α粒子的能量相同的β粒子, 在同一種物質(zhì)中的射程要比α粒子長(zhǎng)得多。例如

13、，1個(gè)能量為5 Mev的α粒子, 在空氣中的射程只有3.5cm, 而1個(gè)能量為5 Mev的β粒子,在空氣中的最大射程可達(dá)20m。,15,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,2、beta粒子與物質(zhì)的相互作用,β粒子：與α粒子不同,β粒子穿過(guò)物質(zhì)時(shí),有明顯的散射現(xiàn)象,其特點(diǎn)是β粒子的運(yùn)方向發(fā)生了改變。當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生大的改變(例如偏折)時(shí), β粒子的一部分動(dòng)能會(huì)以X射線的形式輻射出來(lái),這種輻射叫韌致輻射。韌致輻射的強(qiáng)度既與阻止物質(zhì)

14、的原子序數(shù)Z的平方成正比,還與β射線的能量成正比。由于對(duì)X射線的屏蔽要比對(duì)β射線本身的屏蔽困難得多, 所以對(duì)β射線的屏蔽,通常要選用原子序數(shù)比較低的物質(zhì),諸如像有機(jī)玻璃和鋁這樣的材料,作為β射線的屏蔽物質(zhì),從而使得β射線在屏蔽材料中轉(zhuǎn)變?yōu)轫g致輻射的份額較少。但對(duì)于放射性活度及β粒子的能量均較高的β輻射源,最好在輕材料屏蔽的后面, 再添加一定厚度的重物質(zhì)屏蔽材料,以屏蔽掉韌致輻射。,16,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,3、gamma射

15、線與物質(zhì)的相互作用,γ 射線：不帶電的中性粒子(也即是電磁波), 其靜止質(zhì)量等于零,也稱為光子。 當(dāng)γ射線和物質(zhì)相互作用時(shí),同帶電粒子與物質(zhì)的相互作用情況大不相同,γ射線不能使物質(zhì)直接電離和激發(fā),也沒(méi)有射程的概念。γ射線不能使物質(zhì)直接電離和激發(fā)，γ 射線與物質(zhì)相互作用有3種主要形式：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對(duì)效應(yīng)。 能量較低的γ射線, 在物質(zhì)中主要產(chǎn)生光電效應(yīng)；中等能量時(shí),主要產(chǎn)生康普敦效應(yīng)；而能量較高時(shí), 主要是電子對(duì)效應(yīng)。

16、 3種效應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生能使物質(zhì)的原子電離或激發(fā)的次級(jí)電子, 而次級(jí)電子在物質(zhì)中的射程不長(zhǎng),所以在考慮對(duì)γ射線的屏蔽時(shí),不需要另外采取防護(hù)措施。 理論和實(shí)踐都證明, 光電效應(yīng)正比于吸收物質(zhì)的原子序數(shù)Z的4次方,康普頓效應(yīng)正比于Z/A, 電子對(duì)效應(yīng)正比于Z 平方。因此屏蔽γ射線時(shí),以采用原子序數(shù)高的重物質(zhì)為最好,例如鉛。X射線與 γ射線類似,17,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,4、中子與物質(zhì)的相互作用,中子：質(zhì)量與質(zhì)子的質(zhì)量大約相等,并

17、且中子與γ射線一樣也不帶電。 因此,中子與原子核或電子之間沒(méi)有靜電作用。 當(dāng)中子與物質(zhì)相互作用時(shí),主要是和原子核內(nèi)的核力相互作用, 與外殼層的電子不會(huì)發(fā)生作用。中子與物質(zhì)相互作用的類型主要取決于中子的能量。根據(jù)中子能量的高低,可以把中子分為：慢中子、中能中子、快中子慢中子(能量小于5 kev,其中能量為0.025ev 的稱為熱中子), 中能中子(其能量范圍為5-100 kev)快中子(0.1-500Mev),18,二、 電離輻

18、射與物質(zhì)的相互作用,4、中子與物質(zhì)的相互作用,中子與物質(zhì)的原子核相互作用過(guò)程，基本上可以分為兩類：————散射（彈性散射和非彈性散射）、吸收[能量小于5 keV 5--100 keV 100keV--500MeV ]慢中子與原子核作用的主要形式是吸收。中能中子和快中子與物質(zhì)作用的主要形式是彈性散射。對(duì)于能量大于10Mev的快中子，以非彈性散射為主。在上述的中子和物質(zhì)的相互作用過(guò)程中,除了彈性散射之外

19、,其余各種現(xiàn)象均會(huì)產(chǎn)生次級(jí)輻射。從輻射防護(hù)的觀點(diǎn)來(lái)看,是相當(dāng)重要的。在實(shí)際工作中,大多數(shù)情況遇到的是快中子,快中子與輕物質(zhì)發(fā)生彈性散射時(shí),損失的能量要比與重物質(zhì)作用時(shí)多得多,例如,當(dāng)快中子與氫核碰撞時(shí),交給反沖質(zhì)子的能量可以達(dá)到中子能量的一半。因此含氫多的物質(zhì),像水和石蠟等均是屏蔽中子的最好材料,同時(shí)水和石蠟,由于價(jià)格低廉,容易獲得,效果又好,是最常用的中子屏蔽材料。,19,二、 電離輻射與物質(zhì)的相互作用,,1、活度（ACTIVIT

20、Y），A放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生自發(fā)性衰變的次數(shù)，即衰變率，稱為放射性活度?；疃鹊膯挝皇恰肛惪伞?，簡(jiǎn)寫成Bq，它定義為1貝可（Bq） ＝1衰變/秒貝可是用來(lái)表示一個(gè)輻射源的強(qiáng)度（衰變率）。另一個(gè)常用的舊的單位是「居里」：1居里（Ci） ＝3.7×1010貝可（Bq）,20,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,物體受照整個(gè)過(guò)程的各個(gè)階段，需要用量來(lái)描述。eg. 放射源、輻射場(chǎng)、輻射作用于物質(zhì)時(shí)的能量傳遞、受照物質(zhì)內(nèi)部變化

21、程度、等等。,2、吸收劑量（ABSORBED DOSE）,D,單位質(zhì)量的物質(zhì)（千克）吸收的輻射能量（焦耳），稱為吸收劑量。吸收劑量的單位是「戈瑞」，簡(jiǎn)寫為Gy,它定義為1戈瑞（Gy）＝1焦耳/千克每小時(shí)平均接受的吸收劑量稱為吸收劑量率，單位戈瑞/小時(shí)（Gy/h），也有毫戈瑞/小時(shí)（mGy/h），微戈瑞/小時(shí)（μGy/h）。,21,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,3、當(dāng)量劑量（EQUIVALENT DOSE）,HT,不同種類的輻射（

22、α 、β 、γ 、中子）照射人體，雖使人體有相同的吸收劑量，但卻會(huì)造成不同的傷害現(xiàn)象。 為此，針對(duì)不同種類的輻射定出輻射權(quán)重因數(shù)（WR），代表不同輻射對(duì)人體組織造成不同程度的生物傷害，它們的值列于下表：,22,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,從輻射權(quán)重因數(shù)WR值可知，α粒子雖然穿透力很弱但健康危害卻很大，如把鈾235等放射α粒子的同位素吃進(jìn)體內(nèi)，則會(huì)對(duì)體內(nèi)組織造成較大的傷害。,3、當(dāng)量劑量（EQUIVALENT DOSE）,HT,H

23、T（希沃特）＝D（戈瑞）× WR 當(dāng)量劑量即為人體的吸收劑量和輻射權(quán)重因數(shù)的乘積，它已經(jīng)含有輻射對(duì)人體傷害的意義了。單位是「希沃特」，簡(jiǎn)稱「希」，簡(jiǎn)寫成Sv 也有毫希沃特（mSv），微希沃特（μSv）。 我們拍一張胸部X光片，胸部組織大約接受0.1毫希沃特劑量。從輻射權(quán)重因數(shù)W值可知，α粒子雖然穿透力很弱但健康危害卻很大，如把鈾235等放射α粒子的同位素吃進(jìn)體內(nèi)，則會(huì)對(duì)體內(nèi)組織造成較大的傷害。,23,

24、三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,4、有效劑量（EFFECTIVE DOSE），E,由于人體各種組織器官對(duì)輻射的敏感度不同，所以雖接受相同的當(dāng)量劑量，但造成的健康損失（患癌癥或不良遺傳）的風(fēng)險(xiǎn)（概率）卻不同，也就是說(shuō)不同的組織器官，照射相同的輻射所造成的傷害不同。因此又定出「組織權(quán)重因數(shù)」（WT）來(lái)代表各組織器官接受輻射對(duì)健康損失的概率。若把各組織器官的當(dāng)量劑量（HT），與其權(quán)重因數(shù)的乘積再累加起來(lái)，即成為有效劑量（E）。E代表全

25、身的輻射劑量，用來(lái)評(píng)估輻射可能造成我們健康效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，單位也是希弗（Sv）。,24,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,25,5、照射量（Exposure），X,照射量表示X或γ射線在單位質(zhì)量小體積元空氣中，釋放出來(lái)的全部電子（負(fù)電子和正電子）被完全阻止于空氣中時(shí)，空氣中形成的一種符號(hào)的離子總電荷的絕對(duì)值。其單位是「庫(kù)侖/千克」，簡(jiǎn)寫成C/kg。曾經(jīng)以倫琴為單位，簡(jiǎn)寫為R：1倫琴（R）＝2.58×10-4庫(kù)侖/千克（C/kg）

26、照射量較小時(shí)，常用毫倫或微倫表示照射量率就是單位時(shí)間內(nèi)的照射量。,26,三、 電離輻射相關(guān)的量與單位,,1、輻射損傷的機(jī)理,輻射對(duì)人體的作用是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程。人體從吸收輻射能量開始，到生成生物效應(yīng)，乃至機(jī)體的損傷和死亡為止，涉及許多不同性質(zhì)的變化。在輻射的作用下，人體內(nèi)的生物大分子，如核酸、蛋白質(zhì)等會(huì)被電離或激發(fā)。這些生物大分子的性質(zhì)會(huì)因此而改變，細(xì)胞的功能及代謝亦遭到破壞。實(shí)驗(yàn)證明輻射可令DNA斷裂或阻礙分子復(fù)制。此外，

27、人體內(nèi)的生物大分子存在于大量水分子中，當(dāng)輻射作用于水分子時(shí)，水分子亦會(huì)被電離或激發(fā)，生成有害的自由基(如 OH-、 H+ 自由基等)，繼而使在水分子環(huán)境中的生物大分子受到損傷。,27,四、 電離輻射的生物效應(yīng),雖然輻射可能對(duì)人體造成損傷，但如劑量不高，機(jī)體可以通過(guò)自身的代謝過(guò)程對(duì)受損傷的細(xì)胞或局部組織進(jìn)行修復(fù)，這種修復(fù)作用程度的大小，既與原初損傷的程度有關(guān)，又可能因個(gè)體間的差異而有所不同。,電離輻射與物質(zhì)的基本作用,。。。。。。。。。

28、。。。。。。。。。。。。原子。。。,,αβ γ n,物 質(zhì)：氣體 液體 固體 包括人體 等,微觀粒子間碰撞有動(dòng)量和能量的傳遞 庫(kù)侖作用 1 電離作用 2 電離效應(yīng),,生物效應(yīng)的產(chǎn)生過(guò)程和機(jī)理,物理過(guò)程與能量傳遞（10-16 s） 電離（初級(jí)電離，次級(jí)電離）物理、化學(xué)作用（ 10-12 s） 自由基的生成：H2O2, H02, H-, OH-

29、分子組成及性質(zhì)的改變 作用靶物質(zhì)： 染色體上的DNA生物大分子 細(xì)胞膜，核膜滲透性改變等,DNA水平損傷,,,生物效應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)程和機(jī)理,細(xì)胞水平損傷,,,2、電離輻射對(duì)人體的作用,電離輻射對(duì)人體的作用可以概括為兩種作用：   （一）是對(duì)細(xì)胞的殺傷作用。 輻射使受照射細(xì)胞死亡或受傷，細(xì)胞數(shù)目減少或功能降低，結(jié)果影響了受照射組織或器

30、官的功能，表現(xiàn)為非隨機(jī)性效應(yīng)，如急性放射病、造血功能障礙。 輕者表現(xiàn)為致傷、致病效應(yīng)，如可產(chǎn)生惡心、疲勞、嘔吐、血相有變化。 重者表現(xiàn)為毛發(fā)脫落、厭食、全身虛弱、體溫增高、出現(xiàn)紫斑、蒼白、鼻血、迅速消瘦，甚至出現(xiàn)死亡。 受照劑量超過(guò)4戈瑞時(shí)，50％的受照者可能死亡，超過(guò)6戈瑞時(shí)，死亡可能達(dá)100％。在正常情況下一般不發(fā)生這種事故。但違反操作規(guī)程、核爆、無(wú)屏蔽的照射可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果。 

31、   （二）是對(duì)細(xì)胞的誘變作用    主要表現(xiàn)為“三致”作用：誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生癌變（致癌）、還有誘發(fā)基因突變（致突）、先天性畸形（致畸）。    電離輻射是非常特異的致癌因子。也是人類首先證實(shí)的致突劑。 突變可分為基因突變，也可為染色體損傷而導(dǎo)致的突變。 在人體的突變后果中多數(shù)是有害的——體細(xì)胞突變可能誘發(fā)癌癥

32、，性細(xì)胞突變導(dǎo)致遺傳損傷，輻射對(duì)胚胎的作用而導(dǎo)致的先天性畸形。,33,四、 電離輻射的生物效應(yīng),3、效應(yīng)的類型,輻射影響人體的第一個(gè)特點(diǎn)是所吸收的能量不大，但生物效應(yīng)嚴(yán)重。例如，接受了達(dá)10戈的致死劑量后，人體溫度只因所吸收的能量而升高0.02℃，而這個(gè)劑量卻可使全部受照者死亡。 第二個(gè)特點(diǎn)是生物損傷有潛伏期。急性效應(yīng)可以在幾小時(shí)到幾天內(nèi)出現(xiàn)，而遠(yuǎn)期效應(yīng)一般都在幾年以后出現(xiàn)。射線對(duì)機(jī)體的影響，由于受多種因素的影響所引起的臨床反

33、應(yīng)亦多種多樣。軀體(本體)效應(yīng)、遺傳效應(yīng)全身效應(yīng)、單一組織的效應(yīng)、胎內(nèi)照射的效應(yīng)eg. 急、慢性放射??；皮膚損傷、眼晶體損傷等；如胎兒畸型近期效應(yīng)、遠(yuǎn)期效應(yīng)。,34,四、 電離輻射的生物效應(yīng),3、效應(yīng)的類型,隨機(jī)效應(yīng)、確定性效應(yīng)（一）隨機(jī)效應(yīng)：其發(fā)生的幾率與劑量大小有關(guān)的效應(yīng)；無(wú)劑量閾值；任何微小的劑量也可引起效應(yīng)，只是發(fā)生的幾率極其微小而已。1．致癌效應(yīng)（癌癥 、白血?。?2．遺傳效應(yīng)（二）確定性效應(yīng)（非隨機(jī)效

34、應(yīng)）：其嚴(yán)重程度與劑量大小有關(guān)的 效應(yīng)；有劑量閾值；它是某些特殊組織所獨(dú)有的軀體性效應(yīng)。1．誘發(fā)眼晶體的白內(nèi)障 2．皮膚的良性損傷 3．骨髓內(nèi)細(xì)胞的減少，從而引起造血障礙 4．性細(xì)胞的損傷引起生育能力的損害,35,四、 電離輻射的生物效應(yīng),,1、輻射防護(hù)的基本任務(wù)和目的,輻射防護(hù)的基本任務(wù):允許可能產(chǎn)生輻的實(shí)踐保護(hù)人員/后代/環(huán)境輻射防護(hù)的目的：防止有害的確定性效應(yīng)，限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率,合理盡

35、可能低,五、輻射防護(hù)的原則和基本措施,2、輻射防護(hù)的原則,(1)輻射實(shí)踐的正當(dāng)性 對(duì)于一項(xiàng)輻射實(shí)踐，只有對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行綜合考慮，并經(jīng)過(guò)充分論證，權(quán)衡利弊，只有輻射實(shí)踐活動(dòng)對(duì)受照個(gè)人或社會(huì)所帶來(lái)的利益足以彌補(bǔ)可能引起的輻射危害時(shí)，實(shí)踐才是正當(dāng)?shù)摹?37,五、輻射防護(hù)的原則和基本措施,(2)輻射防護(hù)與安全的最優(yōu)化 在輻射實(shí)踐中所使用的輻射源或裝置所致個(gè)人劑量和潛在照射危險(xiǎn)分別低于劑量約束和潛在照射危險(xiǎn)約束的前提下，在充分考慮

36、了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素之后，個(gè)人受照劑量的大小、受照射的人數(shù)以及受照射的可能性均保持在可合理達(dá)到的盡量低的水平，這就是也有時(shí)候被稱為ALARA原則（As Low As Reasonably Achievable）。,(3)劑量限制和劑量約束 由于利益和代價(jià)在人類群體中分配的不一致性，雖然輻射實(shí)踐滿足了正當(dāng)性要求，防護(hù)與安全也達(dá)到了最優(yōu)化，但還不一定能夠?qū)γ總€(gè)人提供足夠的防護(hù)。 因此，必須對(duì)個(gè)人所受的正常照射加以限制，以保證來(lái)自

37、各項(xiàng)得到批準(zhǔn)輻射實(shí)踐的綜合照射所致的個(gè)人總有效劑量和有關(guān)器官或組織的總當(dāng)量劑量不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相應(yīng)劑量限值。,電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)（GB18871-2002）,項(xiàng)目批復(fù)或者項(xiàng)目環(huán)評(píng)中給出的劑量約束值，通常低于該劑量限值。,3、輻射防護(hù)的基本措施 輻射對(duì)人體的照射方式：外照射、內(nèi)照射外照射是輻射源在人體外部釋放出粒子/光子作用在人體上的照射。 內(nèi)照射是放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)，在體內(nèi)衰變釋放出粒子、光子作用在人體上

38、的照射。 由于兩種照射防護(hù)的基本思路是不同的，因而所采取的防護(hù)措施與方法也是不同的。,39,五、輻射防護(hù)的原則和基本措施,不同射線的穿透能力,4、外照射防護(hù),外照射防護(hù)措施，主要為：“時(shí)間、距離、屏蔽”（外照射防護(hù)三原則）盡量縮短受照射時(shí)間盡量增大與輻射源的距離在人與輻射源之間設(shè)置合適的屏蔽可以采取其中一種或幾種手段的綜合。,41,五、輻射防護(hù)的原則和基本措施,屏蔽防護(hù)： “時(shí)間防護(hù)”與“距離防護(hù)”是既經(jīng)濟(jì)

39、又簡(jiǎn)便易行，但實(shí)際工作中往往單靠這兩種辦法還是不行的。因此必須考慮“屏蔽防護(hù)”，就是在人與放射源之間放置屏蔽物，以達(dá)到減弱射線強(qiáng)度的目的。 對(duì)外照射的防護(hù)“時(shí)間防護(hù)”與“距離防護(hù)”對(duì)不同的射線都一樣可用，而“屏蔽防護(hù)”對(duì)不同的射線考慮是完全不同的。 對(duì)于α射線由于其射程短，連人的皮膚也穿透不過(guò)，一般可以不考慮α射線的外照射防護(hù)。我公司對(duì)中子接觸很少，所以，我們主要考慮的是γ射線和β射線的防護(hù)問(wèn)題。,不同射線屏蔽材料

40、的選擇,α 射線：由于α 射線的射程非常短，即使能量比較高的α 射線，一張紙也能將它完全擋住，因此， α 射線外照射一般不會(huì)對(duì)人類造成危害；但進(jìn)入人體組織和器官時(shí)，其能量將全部被組織和器官所吸收，所以，要特別重視防止α 射線的內(nèi)照射。,不同射線的屏蔽材料的選擇,β 射線： β 射線與物質(zhì)相互作用時(shí)，一部分能量會(huì)以X射線（軔致輻射）的形式輻射出來(lái)，所產(chǎn)生的軔致輻射的強(qiáng)度既與物質(zhì)的原子序數(shù)Z的平方成正比，還與β 射線的能量成正比。如：能量為

41、 1 MeV的β 射線在鉛（Z＝82）中有3％的能量轉(zhuǎn)化為軔致輻射（X射線），而在鋁（Z＝13）中只有0.4%的能量轉(zhuǎn)化為軔致輻射。 X射線的屏蔽要比β 射線本身的屏蔽困難得多，所以，對(duì)β 射線的屏蔽，一般要選用原子序數(shù)較低得物質(zhì)，如有機(jī)玻璃和鋁等，以減少軔致輻射產(chǎn)生的份額；但對(duì)活度和能量較高的β 源，最好在輕材料屏蔽后面，再添加適當(dāng)厚度的重物質(zhì)屏蔽材料，以屏蔽軔致輻射。,不同射線屏蔽材料的選擇,X射線和γ 射線：它

42、們與物質(zhì)相互作用時(shí)，主要的三種形式是光電效應(yīng)、康普頓散射和電子對(duì)產(chǎn)生，光電效應(yīng)發(fā)生幾率與物質(zhì)的原子序數(shù)Z的4次方成正比，康普頓散射與Z/A成正比，電子對(duì)產(chǎn)生與Z的平方成正比。 因此， X射線和γ 射線的屏蔽，要選擇原子序數(shù)高的重物質(zhì)為好，如鉛和含鉛的玻璃是目前較普遍采用的屏蔽材料。,不同射線屏蔽材料的選擇,中子：中子與物質(zhì)相互作用的過(guò)程較為復(fù)雜，主要有散射和吸收兩種；并且發(fā)生作用的方式與中子的能量有關(guān)。 一般將中子分為慢中子

43、（小于5 keV，其中能量為0.25 eV的稱為熱中子）、中能中子（5～100 keV）和快中子（0.1~500MeV）三種。 在實(shí)際工作中，多數(shù)遇到的是快中子，快中子與輕物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，損失的能量比重物質(zhì)要多的多，如快中子與氫核碰撞時(shí)交給反沖質(zhì)子的能量可達(dá)中子能量的一半。因此，含氫多的物質(zhì)，如水和石蠟等，是屏蔽中子的最好材料。,4、內(nèi)照射防護(hù),4.1 內(nèi)照射防護(hù)的基本原則：制定各種規(guī)章制度，采取各種有效措施，阻

44、斷放射性物質(zhì)進(jìn)入人體的各種途徑，在最優(yōu)化原則范圍內(nèi)，使攝入量減少到盡可能低的水平。4.2 放射性物質(zhì)進(jìn)入人體內(nèi)的途徑：食入、吸入、皮膚 進(jìn)入體內(nèi)的放射性物質(zhì)絕大多數(shù)將最終排出體外，有些親骨物質(zhì)（比如銫-137）部分將附著到骨頭上，還有些可能變成身體的一部分（如鉀-40）。4.3 內(nèi)照射防護(hù)的一般措施：“包容、隔離”“凈化、稀釋”“遵守規(guī)章制度、做好個(gè)人防護(hù)”。,47,五、輻射防護(hù)的原則和基本措施,,輻射工作場(chǎng)所

45、的具體輻射防護(hù)要求示例,警示標(biāo)志工作場(chǎng)所外醒目處安裝指示燈及輻射危險(xiǎn)標(biāo)志儀器/機(jī)房的防護(hù)設(shè)計(jì)滿足驗(yàn)收要求1）儀器出廠前經(jīng)國(guó)家規(guī)定的放射防護(hù)部門鑒定，取得防護(hù)性能合格證。2）儀器安裝完畢后，進(jìn)行機(jī)房防護(hù)性能的驗(yàn)收監(jiān)測(cè)，驗(yàn)收合格才能正式投入使用。（機(jī)房的墻壁及門窗屏蔽厚度符合防護(hù)要求，使工作人員和周圍公眾所接受的有效劑量低于國(guó)家規(guī)定的限值）配備適量的各種輔助防護(hù)用品、輻射監(jiān)測(cè)裝置eg.鉛圍裙、鉛手套、鉛圍脖等eg.個(gè)人劑量計(jì)、

46、便攜式監(jiān)測(cè)儀等,輻射工作場(chǎng)所的具體輻射防護(hù)要求示例,室內(nèi)保持良好的通風(fēng)/設(shè)有通風(fēng)裝置，便于排放有毒氣體（如臭氧）和氣載放射性物質(zhì)，排氣口高于附近50m范圍內(nèi)建筑物屋脊3m，并設(shè)有專用過(guò)濾裝置，排出空氣濃度不應(yīng)超過(guò)有關(guān)限值。輻射防護(hù)最優(yōu)化，控制工作人員/受檢者的照射劑量1）盡量減少不必要的照射，盡可能用非放射方法代替，盡可能用劑量較低的檢查代替劑量較高的檢查。2）制定照射方案，減少對(duì)患者的副作用，要選擇合適的照射條件，特別注意對(duì)敏感

47、、關(guān)鍵的正常組織的防護(hù)。工作人員的個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)，建立個(gè)人劑量檔案；定期對(duì)工作場(chǎng)所的輻射水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)。,輻射工作場(chǎng)所的具體輻射防護(hù)要求示例,制定輻射防護(hù)規(guī)章制度和操作規(guī)程并嚴(yán)格遵守執(zhí)行。如：《中核四○四有限公司 輻射防護(hù)與輻射源安全管理規(guī)定》,工作場(chǎng)所的分區(qū)與控制,將輻射工作場(chǎng)所劃分為兩個(gè)區(qū)，即監(jiān)督區(qū)（白區(qū)）和控制區(qū)。同時(shí)，將控制區(qū)劃分為紅區(qū)、橙區(qū)和綠區(qū)三個(gè)子區(qū)。,應(yīng)嚴(yán)格對(duì)工作場(chǎng)所進(jìn)行分區(qū)管理，各子區(qū)之間的邊界區(qū)和衛(wèi)生

48、出入口應(yīng)設(shè)置醒目的分區(qū)控制標(biāo)識(shí).并盡可能給出相應(yīng)的輻射水平和污染水平的指示。運(yùn)用行政管理程序和實(shí)體屏障（包括門鎖和聯(lián)鎖裝置）限制進(jìn)出控制區(qū)。按需要在控制區(qū)的出、入口處提供防護(hù)衣具、污染檢測(cè)儀、被攜出物品的污染監(jiān)測(cè)設(shè)備、沖洗或沐浴設(shè)施、個(gè)人衣物貯柜以及被污染防護(hù)衣具的貯柜等。凡進(jìn)入控制區(qū)中的橙區(qū)作業(yè)必須得到現(xiàn)場(chǎng)輻射防護(hù)人員的認(rèn)可，且工作人員必須佩戴個(gè)人劑量計(jì)和相應(yīng)的防護(hù)用品；凡進(jìn)入紅區(qū)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，必須得到分公司經(jīng)理（或主管副經(jīng)理）的

49、批準(zhǔn)并報(bào)告安全防護(hù)處，之后在輻射防護(hù)人員的監(jiān)護(hù)下方可進(jìn)入。,工作場(chǎng)所的分區(qū)與控制,個(gè)人劑量限值,規(guī)定了：個(gè)人劑量基本限值、管理限值及記錄水平、調(diào)查水平和指導(dǎo)水平。各單位應(yīng)每季度對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、估算與評(píng)價(jià)，并編制半年個(gè)人外照射劑量評(píng)價(jià)報(bào)告，以評(píng)價(jià)防護(hù)措施的合理性、有效性，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果確定相關(guān)輻射防護(hù)措施。個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)異常，單位應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施。對(duì)輻射作業(yè)人員，各單位應(yīng)組織上崗前的個(gè)人內(nèi)照射監(jiān)測(cè)。各相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)建立個(gè)人劑量

50、檔案，并終生保存。,流出物排放限值,應(yīng)采取技術(shù)改進(jìn)、污染控制及廢物最小化等手段和措施，盡可能減少核設(shè)施放射性流出物的排放量，并使其流出物中放射性的總量或濃度不超過(guò)規(guī)定的相應(yīng)限值。應(yīng)每季度對(duì)核設(shè)施流出物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與評(píng)價(jià)，并編制半年核設(shè)施流出物評(píng)價(jià)報(bào)告，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果確定相關(guān)措施。,職業(yè)健康管理,對(duì)從事核設(shè)施運(yùn)行、退役及放射性“三廢”治理等有關(guān)的作業(yè)人員，各單位應(yīng)組織上崗前、在崗期間、離崗時(shí)的職業(yè)健康檢查，并為放射工作人員建立并終生

51、保存職業(yè)健康監(jiān)護(hù)檔案。,高輻射區(qū)管理,對(duì)進(jìn)入高輻射區(qū)的工作現(xiàn)場(chǎng)，各單位應(yīng)建立“高輻射區(qū)輻射工作許可”制度。進(jìn)入高輻射區(qū)作業(yè)，工作前應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和充分的準(zhǔn)備，實(shí)施源項(xiàng)降低措施，并對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和模擬演練，盡量縮短作業(yè)時(shí)間。作業(yè)期間，本單位須派專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制和監(jiān)督、協(xié)調(diào)，確保工作人員防護(hù)措施到位，工作時(shí)間盡量短，人員劑量得到有效控制并盡可能低。,實(shí)例一 某廢物填埋場(chǎng)放射性廢物回取工程主要源項(xiàng)：中低放污染沙土、α廢物有針對(duì)

52、性的防護(hù)措施：(1)密閉氣帳內(nèi)進(jìn)行回取作業(yè)，通過(guò)空氣凈化裝置（局排）降低氣溶膠。配套的監(jiān)測(cè)手段：氣溶膠連續(xù)監(jiān)測(cè)儀。(2)遠(yuǎn)距離操作：BRROKE機(jī)器人,核活動(dòng)中的輻射防護(hù)實(shí)踐,實(shí)例二 某廢物井內(nèi)靶件、元件回取分類主要源項(xiàng)：xx靶件、元件等。有針對(duì)性的防護(hù)措施： (1) 遠(yuǎn)距離操作：利用窺視鏡遠(yuǎn)距離觀察，再用吊車吊取。（2）屏蔽：現(xiàn)場(chǎng)搭建混凝土屏蔽小室，人在鉛墻后先進(jìn)行粗分。（3）屏蔽：疑似廢物轉(zhuǎn)移到水池中，利用水作為

53、屏蔽體，再進(jìn)行細(xì)分。,核活動(dòng)中的輻射防護(hù)實(shí)踐,59,我公司研發(fā)的幾種屏蔽工裝,可移動(dòng)式鉛墻,中低放樣品轉(zhuǎn)運(yùn)容器,60,,工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè),內(nèi)容,·,流出物監(jiān)測(cè),個(gè)人監(jiān)測(cè),環(huán)境監(jiān)測(cè),,,,六、輻射監(jiān)測(cè),,六、輻射監(jiān)測(cè),6.1人員監(jiān)測(cè) 對(duì)在控制區(qū)工作的工作人員、或有時(shí)進(jìn)入控制區(qū)工作并可能受到顯著職業(yè)照射的工作人員，或其職業(yè)照射劑量可能大于5mSv/a的工作人員，均應(yīng)進(jìn)行個(gè)人監(jiān)測(cè)。 個(gè)人監(jiān)測(cè)包括外照射和內(nèi)照射監(jiān)測(cè)

54、。6.1.1外照射監(jiān)測(cè) 使用熱釋光劑量計(jì)進(jìn)行工作人員所受的β、?和中子外照射監(jiān)測(cè)是法定的測(cè)量方法，在放射工作中，佩帶個(gè)人電子報(bào)警儀可以用來(lái)進(jìn)行個(gè)人劑量控制，保護(hù)工作人員。6.1.2內(nèi)照射監(jiān)測(cè) 內(nèi)照射監(jiān)測(cè)主要包括直接測(cè)量、間接測(cè)量等。直接測(cè)量主要是使用全身計(jì)數(shù)器、器官計(jì)數(shù)器等對(duì)吸入或食入體內(nèi)放射性核素發(fā)出的β和?射線進(jìn)行監(jiān)測(cè)；間接測(cè)量是對(duì)從工作人員身上取得尿樣、糞便樣和血液樣等生物樣品中發(fā)出α和β射線的放射

55、性核素進(jìn)行測(cè)量。,6.2工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè) 工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)一般包括外照射監(jiān)測(cè)、表面污染監(jiān)測(cè)和空氣污染監(jiān)測(cè)。6.2.1工作場(chǎng)所外照射監(jiān)測(cè) 工作場(chǎng)所外照射監(jiān)測(cè)主要包括中子、β、X和?外照射監(jiān)測(cè)。如果工作場(chǎng)所的防護(hù)屏蔽或進(jìn)行的操作過(guò)程預(yù)計(jì)不會(huì)發(fā)生重大改變，預(yù)期工作場(chǎng)所里的輻射場(chǎng)不可能發(fā)生快速的變化，進(jìn)行定期或偶爾的驗(yàn)核監(jiān)測(cè)就可以；或也可以使用個(gè)人監(jiān)測(cè)的結(jié)果。在輻射場(chǎng)可能劇烈地增大到嚴(yán)重的水平時(shí)，除使用個(gè)人劑量計(jì)外，還需要使用報(bào)警

56、系統(tǒng)。 6.2.2表面污染監(jiān)測(cè) 在容易發(fā)生放射性污染的場(chǎng)所，對(duì)地面、設(shè)備表面等進(jìn)行常規(guī)污染監(jiān)測(cè)。還應(yīng)在更衣室和工作區(qū)出口處對(duì)工作人員體表進(jìn)行污染監(jiān)測(cè)，防止污染發(fā)生擴(kuò)大。一般應(yīng)采用表面污染儀進(jìn)行測(cè)量，或者用擦拭法進(jìn)行間接測(cè)量。6.2.3空氣污染監(jiān)測(cè) 空氣污染監(jiān)測(cè)是對(duì)工作場(chǎng)所內(nèi)的氣載污染物的種類和濃度進(jìn)行測(cè)量?？刹捎霉潭ㄊ健⒁苿?dòng)式和個(gè)人佩帶的取樣器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，要根據(jù)實(shí)際需要恰當(dāng)?shù)倪x擇監(jiān)測(cè)手段。,六、輻射監(jiān)測(cè),6.3

57、環(huán)境監(jiān)測(cè)和流出物監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象是：動(dòng)植物、土壤、大氣、地下水、地表水。流出物監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象是：放射性廢氣（氣溶膠）、放射性廢水。 由我公司專門的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行。,六、輻射監(jiān)測(cè),總結(jié),從百余年來(lái)輻射對(duì)人類損傷簡(jiǎn)史的回顧中可以看出，造成人類損傷和死亡的輻射事故幾乎都是由于錯(cuò)誤的應(yīng)用以及缺少專業(yè)知識(shí)和技術(shù)造成的。所以，系統(tǒng)學(xué)習(xí)輻射防護(hù)的專業(yè)知識(shí)是非常必要的。特別是對(duì)于運(yùn)行核設(shè)施來(lái)說(shuō)，根據(jù)不同的污染源項(xiàng)所采取的輻射防護(hù)措施要有針