放射卫生学复习

10级预防二班《放射卫生学》复习资料1放射卫生学绪论第二节几个基本概念1.核素：原子核的质子数、中子数和原子核所处的能量状态均相同的原子属于同一种核素（nuclide）。例如1H、12C、198Au表示不同的核素。具有放射性，称为放射性核素。2.同位素：凡原子核具有相同的质子数而中子数不同的元素互为同位素（isotope）。如1H、2H、3H均有1个质子，在元素周期表中处于同一位置，故把它们互称同位素，它们是同一元素——氢元素，但它们是不同的核素。一个元素所有同位素的化学和生物性质几乎都一样，但物理性质却不同。3.放射性核素（radionuclide）：是一类不稳定的核素，原子核能自发地不受外界影响（如温度、压力、电磁场），也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。而转变为其他原子核或自发地发生核能态变化的核素，同时释放一种或一种以上的射线，这一变化的过程称为放射性核衰变（radioactivenucleardecay），或蜕变（简称核衰变）。核衰变是由原子核内部的矛盾运动决定的。每种元素的原子核，其质子数和中子数必须在一定的比例范围内才是稳定的，比例过大过小放射性核素都要发生核衰变。第四节放射性衰变的规律和半衰期1.有效半衰期（effectivehalflife，Teff）：由于物理衰变与生物的代谢共同作用而使体内放射性核素减少一半所需要的时间，称有效半衰期（effectivehalflife，Te）。第五节射线与物质的相互作用（一）不带电粒子与物质的相互作用光子与物质的相互作用γ射线和X射线属于电磁辐射，都是中性光子流，与物质相互作用方式相同。主要产生三个效应：光电效应、康普顿效应和电子对效应。1.光电效应（photoelectriceffect）γ光子和原子中内层壳层（如K、L层）电子相互作用，将全部能量交给电子，使之脱离原子成为自由的光电子的过程称为光电效应。2．康普顿效应（Comptoneffect）能量较高的γ光子与原子中的核外电子作用时，只将部分能量传递给核外电子，使之脱离原子核束缚成为高速运行的自由电子，而γ光子本身能量降低，运行方向发生改变，称康普顿效应，释放出的电子称为康普顿电子。光电效应与康普顿效应二者区别产生电子的运动方向电子能量入射光子的能量作用电子光电效应几乎平行小几乎全吸收内层电子康普顿效应具有一定的方向∠θ大一部分吸收散射光子外层电子3．电子对形成（electronpairproduction）当γ光子的能量大于1.022MeV处于高能时，在物质核电场作用下，其中1.022MeV的能量转化为一个正电子和一个负电子的过程叫电子对生成，剩余的能量变为电子对的动能，又可发生电离和激发等。电子对生成的几率与γ光子的能量和物质的原子序数的平方成正比，即能量越高、物质的原子序数越大，电子对生成越明显。4、中子与物质的相互作用与上述核辐射不同，中子不与吸收介质的原子核外层电子相互作用。当中子流穿过物质时，它可以进入物质的原子核内部并与核子相互作用，其过程可分为两种：即弹性散射和核反应。（1）弹性散射（elasticscattering）：入射中子将一部分能量传给被碰撞的原子核，使其脱开壳层电子形成快速运动的反冲核，反冲核进一步引起物质的其它原子发生电离和激发。而中子本身的运动速度减慢并改变运动方向。（2）核反应（nuclearreacting）：高能中子和物质原子相互作用时，被撞击的原子核俘获了中子而发生核反应，形成一个新核的过程。新核可能是稳定性核，也可能是不稳定核，如果是不稳定核，可继续发生核衰变，这种现象称感生放射性。其结果是可产生带电粒子或γ射线，它们继续使物质的原子发生电离或激发等。第八节、常用的辐射剂量及其单位一、放射性活度单位：国际制单位：贝可（Bq）1Bq=1S-1专用单位：居里（Ci）10级预防二班《放射卫生学》复习资料2▲吸收剂量（absorbeddose）：是反映被照射物质吸收电离辐射能量大小的物理量。定义为单位质量被照射物质吸收任何电离辐射的平均能量。吸收剂量国际单位制单位为戈（瑞）（Gray），以Gy表示。它的定义是质量1千克的物质吸收1焦耳的辐射能量时相应的吸收剂量。单位时间内的吸收剂量叫吸收剂量率。▲剂量当量（doseequivalent）：各种射线对组织产生的生物效应与射线种类有关，也与吸收剂量有关。由于不同射线在相同吸收剂量下产生的生物效应不同，故剂量当量是用适当的修正因子对吸收剂量进行加权，从而使修正后的吸收剂量更好地反映辐射对机体的危害程度，剂量当量H定义为吸收剂量和其它必要修正因子的乘积。剂量当量（H）为组织中某一点的吸收剂量（D）、辐射的线质系数（或称品质因子Q）和其它一些修正因数（N)的乘积。即H=D•Q•N国际制单位：希沃特（Sievert;Sv)；旧制专用单位：雷姆（rem)1Sv=1J•kg-1=100rem第一章电离辐射的来源一、天然辐射源：包括来自空间的宇宙射线，来自地球的γ射线，空气、土壤、岩石、动植物、食物和水中的宇生放射性核素和原生放射性核素。辐射的主要类型是μ子、γ射线、α和β粒子等。对人类产生照射的主要形式是外照射、食入和吸入。通常简称“本底”（background）。★氡及其子体是天然放射性系列中的铀系、钍系衰变产生的,是人类受天然辐射主要的来源之一。氡是一种化学元素，化学符号为Rn，原子序数是86，在元素周期表中位于第86位。氡通常的单质形态是氡气，无色无味，难以与其它物质发生化学反应。氡气是自然界中最重的气体。氡及氡子体：222Rn、220Rn、219Rn。238U（铀系）——226Ra（镭）→222Rn（镭射气）RnT1/2=3.824d232Th（钍系）——224Ra（镭）→220Rn（钍射气）TnT1/2=55.6s235U（锕铀）——223Ra（镭）→219Rn（锕射气）AnT1/2=3.05s222Rn，T1/2=3.824d，是通常所说的氡；吸入222Rn及其子体，是主要天然辐射源，可致肺癌。第二章放射防护标准我国现行的放射防护基本标准：《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871—2002）2003-04-01实施1.确定性效应(Deterministiceffect)：是指辐射效应的严重程度取决于所受剂量的大小。这种效应有一个明确的剂量阈值，在阈值以下不会见到有害效应，如放射性皮肤损伤、生育障碍。特点：（1）有阈值；（2）严重程度与剂量有关。2.随机性效应(Stochasticeffect)：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，不存在剂量的阈值。主要指致癌效应和遗传效应。特点：（1）发生概率与剂量有关；（2）严重程度与剂量无关；（3）线性比例，无阈值。★放射防护应遵守的三项基本原则：①放射实践正当性；②射防护最优化；③个人剂量限值。1.放射实践正当化只有当带来的个人和社会利益大于所付出的代价时，才能认为是正当的。（利益＞代价＋危害）。如果引进的某种实践的净利益不能超过代价，属于不正当性实践，应当终止这种实践。在医疗照射中，其正当性意味着一次比较准确的诊断，或者从治疗中使患者获得了健康。医疗照射实践的正当性直接关系到公众所受照射剂量和人群的生物效应发生率。2.放射防护最优化对于所有的辐射照射，在考虑了经济、技术和社会等诸因素之后，使个人剂量的大小、受照人数的多少和不确定发生照射事件的发生概率，都应保持在可做到的合理的尽可能低的水平，避免一切不必要的照射。在某项辐射防护实践中，不是剂量越低越好，应当使照射剂量降低到合理的可以做到的程度。否则，将会增加辐射防护的代价，所获得的纯利益反而减少。3.个人剂量限值在进行了上述两项分析之后，从安全角度考虑，还要对个人在行动中接受的剂量加以限制，以保证个人不会受到不可接受的辐射危险。个人剂量限值①放射工作人员(职业照射)的剂量限值▲防止确定性效应：眼晶体年当量剂量：＜150mSv/年；四肢(手和足)或皮肤年当量剂量：＜500mSv/年。10级预防二班《放射卫生学》复习资料3▲限制随机效应：连续五年的年平均有效剂量：＜20mSv/年（原为50mSv/年）任何一年中的有效剂量：＜50mSv/年有效剂量（E）=ΣTWT·HT②公众的个人剂量限值▲防止确定性效应：眼晶体年当量剂量：＜15mSv/年；皮肤的年当量剂量：＜50mSv/年（是职业人员的1/10的量）。▲限制随机效应：年有效剂量：＜1mSv/年（原为5mSv/年）第三章放射防护★X射线机的重要参数（1）总过滤：X射线管产生的x射线中有两种成分，即韧致辐射和特征X射线。X射线能谱是连续谱，低能谱X射线称为软X射线，在诊断中无意义，影响影像质量，而且易被皮肤吸收。用于滤过软X射线，相对提高X射线的穿透能力。这块过滤片称为X射线机的固有过滤。对X射线有用射束的进一步过滤称为附加过滤。固有过滤和附加过滤厚度的总和称为总过滤。（2）管电流：管电流的大小直接影响着摄片时胶片的感光量（mA·s）。（3）峰值电压：产生的X射线品质取决于管电压（kVp）。（4）半值厚度（HVT）：HVT是使一束X射线的光子数目减少到其初始值的1/2时所需的标准物质的线性厚度，单位是mm。★减少医用照射源对人体外照射剂量的三项措施外照射防护三要素：时间防护、距离防护、屏蔽防护。1.时间防护(Time)：累积剂量与受照时间成正比。措施：充分准备，减少受照时间。2.距离防护(Distance)：剂量率与距离的平方成反比。措施：远距离操作；任何源不能直接用手操作；注意β射线防护。3.屏蔽防护(Shielding)：设置屏蔽体。屏蔽材料和厚度的选择：辐射源的类型、射线能量、活度等。第四章非密封源的内照射防护基础★放射性物质进入体内的途径①经口，消化道的摄入（ingestion）；②经呼吸道的吸入（inhalation）；③经皮肤，伤口的进入（injection）。★非密封源易发事故及其防护对策1.少许液体或固体粉末洒落的处理方法①如果是含有放射性物质的溶液溢出、喷溅或洒落，则先用吸水纸把它吸干净；如果是固体粉末放射性物质洒落，则用湿润的棉球或湿抹布把它沾干净。在以上基础上再用适当的去污剂去污。②去污时采用与外科皮肤消毒时相反的顺序，即从没受污染部位开始并逐渐向污染轻的部位靠近，最后对受污染较重的部位去污，切勿扩大污染范围。③用过的吸水纸、湿棉球和湿抹布等都要放到搪瓷托盘内，最后集中到污物桶内，作为放射性废物待集中储存。第五章电离辐射的生物学效应1.躯体效应：躯体效应是指辐射在受到照射的个体本身诱发出的各种效应（包括癌症），是生物体的体细胞受到照射后产生的后果，因而不具有遗传性，受影响的只是受到照射的个体本身。辐射防护中提到效应，多指这类效应。2.遗传效应：遗传效应是某个生物体在受到电离辐射照射时其生殖细胞也受到照射，而且受照射的生殖细胞内已产生了发生突变的基因。3.放射敏感性：即当一切照射条件完全严格一致时，机体或其组织、器官对辐射作用的反应强弱或速度快慢不同，若反应强、速度快，其敏感性就高，反之则低。（1）种系和品系的放射敏感性不同种系的成年动物对射线的敏感性是不一样的，演化越高、机体组织结构越复杂，则放射敏感性就越高。（2）个体发育的放射敏感性哺乳动物：胚胎→幼年→少年→青年→老年→成年孕体发育：植入前期(0—8天)；主要器官发生时期(9—60天)；胎儿发育时期(60—270天)。（3）组织与细胞的放射敏感性10级预防二班《放射卫生学》复习资料4不同的组织与细胞的辐射的敏感性不同，一般分裂旺盛的细胞，以及那些比别的细胞需要更多营养的细胞，对射线更为敏感。不同组织或器官对辐射的敏感性不同高度敏感:淋巴组织、胸腺、骨髓、性腺、胚胎、肠胃上皮中度敏感:感觉器官（角膜、晶状体、结膜）、内皮细胞、皮肤上皮、唾液腺、肾、肝等轻度敏感:中枢神经系统、内分泌腺、心脏不敏感:肌肉组织、软骨组织、结缔组织（4）亚细胞和分子水平的放射敏感性DNAmRNArRNAtRNA蛋白质一般认为细胞内DNA损伤是细胞致死的主要因素。★电离辐射对生物体作用的机理