核辐射量及对人体的危害

第四章放射性辐射对人体的危害凡是能放射出各种类型的射线,且其放射性比强度大于0.002µCi/g的物质（包括一些元素和它们的化合物），具有这种能放射射线的物质称为放射性物质.輻射的來源陽光、空氣、土壤、水、食物医疗应用及放射线治疗核武器試爆落尘(0.6%)彩色电视、夜光手表、烟雾侦察器(0.5%)X光机操作员、焊接檢查員(0.45%)铀矿挖掘与提炼、核废料处理(0.15%)0.24rem67.60%30.70%1.70%自然背景醫用輻射核子武器生活用品職業曝露核能應用核电生产产生的人均剂量当量约1uSv,仅占天然照射水平的0.05%,到2100年，也仅占1％輻射的分类电离輻射能量大的射线，可將细胞的电子电离，进而产生一连串的化学反应，造成生物体的破坏如α粒子、β粒子、中子、X光、γ射線、非电离輻射不足以造成原子产生离子化的电磁波長期照射亦会产生危害，应尽量减少暴露如紫外线、红外线、微波1、放射性活度（强度）（1）第一种定义：放射性核素在单位时间内发生衰变的原子核的次数称为放射性活度（即衰变率）（为纪念居里夫妇发现放射性元素镭），常用单位是居里（Ci）每秒钟发生3.7×1010次（2）第二种定义：单位时间内衰变一个核的放射性强度为1贝克勒尔(Bq)。国际单位是贝可（Bq）每秒钟发生1次衰变1Ci=3.7×1010Bq，1Bq=2.703×10-11Ci1mCi=3.7×107Bq，1Bq=2.703×10-8mCi1µCi=3.7×104Bq，1Bq=2.703×10-5µCi4.1辐射量与单位2、照射量（1）照射量表示X射线或γ射线的光子在单位质量空气中释放出的所有正负电子完全被阻止于空气中时，空气中形成一种符号的离子总电荷的绝对值，它的单位是伦琴(R)1R=2.58×10-4C·Kg-11C·Kg-1=3.877×103R（2）照射量率X就是单位时间内的照射量常用伦/小时，毫伦/小时或微伦/秒表示4.1辐射量与单位电离辐射的生物效应的大小，不仅与照射量有关，而且与照射量率有关3、吸收剂量D（1）吸收剂量定义为单位质量被照物质平均吸收的辐射能量。过去的专用单位是拉德rad国际单位专用名称戈瑞Gy1Gy=1J•kg-1=100rad1rad=0.01Gy（2）吸收剂量率：是单位时间内物质吸收剂量的增量。表示方式：Gy/h,mGy/min,Gy/s等4.1辐射量与单位照射量与吸收剂量是两个不同的物理量，但不同射线在对空气这一物质来说，两个物理量之间有一定的数值关系：1C·Kg-1＝0.44Gy测定辐射场中某一点的照射量，可估算出该点的吸收剂量。4、剂量当量H（1）剂量当量：某一吸收剂量的生物效应是与辐射种类和照射条件有关的，仅知道人体接受的吸收剂量还不能说明人体受到多大的损害，因此用剂量当量这一概念来修正这些因素。H=D·N·Q（其中H＝剂量当量，Q=品质因子，D=吸收剂量，N＝修正因子）专用名:希沃特（Sv)1Sv=1J•kg-1＝100rem（雷姆）1rem=0.01Sv品质因子：是辐射防护领域为了在同一尺度衡量各种辐射引起的有害效应而引入的一个系数，是根据辐射在中的传能密度的大小确定的（2）剂量当量率：单位时间剂量当量称为剂量当量率表示：希/小时，毫希/小时，微希/秒4.1辐射量与单位常見輻射剂量平均背景輻射：0.36雷姆(rem)/每年胸部Ｘ光檢查：0.01-0.025雷姆(rem)電腦斷層掃描：1.5-2.5雷姆(rem)/片核子醫學掃描：0.45雷姆(rem)職業安全劑量：5雷姆(rem)/每年癌症治療：6000雷姆(rem)/6星期*一般民眾：0.5雷姆(rem)/每年4.2电离辐射所致的生物效应（放射线的危害）危害机理：X、γ射线及其它带电或不带电粒子作用于组成人体的原子，引起电离或激发，使人体中生物大分子(如蛋白质分子，DNA分子和酶)的结构破坏，进一步影响组织或器官的正常功能，严重时导致机体死亡。輻射的生物效应机率效应诱发疾病严重程度与剂量大小无关诱发疾病的可能性与暴露剂量大小成比例增加无暴露剂量之低限值发病潜伏期长致癌、遗传基因突变非机率效应诱发疾病严重程度与暴露剂量有关短时间內暴露于高辐射剂量超过低限剂量急性效应急性輻射征候群延迟效应白內障、不孕电离辐射的生物学效应电离辐射生物分子激发、电离水分子激发、电离重排重排生物分子损伤产生自由基生物分子自由基继发生物分子损伤生殖细胞体细胞代谢损伤异常增殖细胞死亡遗传变异个体疾病、死亡物理阶段理化阶段化学阶段生物阶段电离辐射的生物学效应的四个阶段物理效应阶段於10-18秒內完成作用作用于原子或分子的电子随着能量的大小，产生两种作用电离(Ionization)激发(Excitation)物理化学效应阶段化学效应阶段生物效应阶段物理效应阶段物理化学效应阶段于10-10秒內完成作用借助电离或激发，造成分子损伤或产生自由基(FreeRadical)化学效应阶段生物效应阶段电离辐射的生物学效应的四个阶段物理效应阶段物理化学效应阶段化学效应阶段於10-6秒內完成作用因輻射所损害的分子或产生的自由基，以化学反应的方式重新组合配对生物效应阶段电离辐射的生物学效应的四个阶段物理效应阶段物理化学效应阶段化学效应阶段生物效应阶段发生时间长短不一，初期作用期间由103秒至106秒不等，長期作用时间可由数年甚至到数代修补因化学效应对大分子造成的损伤损伤若不严重，且修补完整则可恢复损伤严重，但修补无法完整，则发生突变损伤严重，且无法修补，則造成细胞死亡电离辐射的生物学效应的四个阶段4.3辐射效应的影响因素（1）辐射类型；剂量和时间；被照部位。外照射：γβα;内照射：α＞β＞γ（腹盆头颈胸四肢）（2）机体：种属、个体差异、组织器官。(胚胎发育过程对辐射更敏感）（幼儿、成年、老年）一价二价三四价五六七选择性影响全身骨肝肾核素3H137Cs226Ra140La（镧）144Ce（铈）238U106Ru（钌）甲状腺125I131I皮肤毛发睾丸35S晶体32P体内分布：高度敏感组织淋巴组织、胸腺、骨髓、胃肠上皮、性腺、胚胎组织。中度感官、皮肤、唾液腺、肾、肝、肺。低度中枢神经系统、内分泌腺。不敏感肌肉、软骨/骨、结缔组织。（3）组织敏感程度4.4輻射损伤的种类与防护原则体外暴露全身曝露局部曝露放射性污染体外污染体内污染特殊情況综合型合并外伤輻射防护基本原则时间屏蔽距离射源体外曝露全身曝露150rad：无急性症状400-600rad：早期恶心、呕吐，一兩天即消失；三至六周后，造血系统异常600-1500rad：主要为肠胃道症状，恶心呕吐、持续腹泻及血便，预后极差5000rad：产生神经系统及循环系统衰竭，立即死亡局部曝露射源离身体很近，常合并全身暴露或污染曝露剂量以身体接近射源部位最高(四肢)临床症状类似热伤害(皮肤红肿、水肿、起水泡、组织坏死)傷口脆弱、不易愈合放射性污染体外污染放射性污染物附着在皮肤或衣服上主要是局部与全身曝露若穿入表层组织或伤口污染，同時有体内污染体内污染吸入、吃入、注射或体表吸收可散布全身，有些集中在特定器官，例如碘易聚集于甲状腺4.5辐射防护标准1，国际剂量限值的变迁居里夫人（1867～1934）发现镭和Po钋国际放射防护委员会（ICRP）19360.2R/日耐受剂量19500.05R/日最大允许剂量19585rem/年最大允许计量197750mSv/年有效剂量当量199020mSv/年5年平均有效剂量2，我国剂量限值的变迁19600.3伦/周最大容许剂量15伦/年19745雷姆/年最大容许剂量当量198550毫希/年剂量限值200420毫希/年个人剂量限值核素治疗的应用1，131I治疗甲状腺疾病：β射线。2，131I－MIBG治疗恶性嗜铬细胞瘤和交感神经母细胞瘤：β射线。3，放射免疫治疗4，β－粒子敷贴治疗：32P,90Sr-90Y5,放射性胶体腔内治疗6，32P治疗真性红细胞增多症和原发性血小板增多症《放射性污染与防治》试题•分析核能的特点及人类利用核能的两种途径•比较α、β、γ射线与物质相互作用的差异及特点1.γ射线与物质相互作用的三种效应，其作用对象和次级粒子各是哪些2.详细叙述电离辐射的生物学效应。3.详细叙述核电站的主要组成，及各组成部分的特点4.综合叙述核电站运行过程主要放射性污染物的来源，及相应的治理和处置措施