射線輻射損傷機理及輻射防護簡述

1、1射線輻射損傷機理及輻射防護簡述射線輻射損傷機理及輻射防護簡述張龍20050220一、一、射線輻射基本概念：射線輻射基本概念：1、輻射與物質(zhì)的相互作用及其物理量：輻射與物質(zhì)的相互作用及其物理量：射線能使物質(zhì)的中性原子或分子形成離子（正離子和負離子）的現(xiàn)象叫電離，我們把這種能夠在通過物質(zhì)時能間接或直接地誘生離子的粒子或電磁輻射的輻射，稱作電離輻射（或致電離輻射）。直接電離輻射通常是指陰極射線、β射線、α射線和質(zhì)子射線；間接電離輻射是指X射

2、線、γ射線和中子射線。電離輻射傳遞給每單位質(zhì)量的被照射物質(zhì)的平均能量，稱為吸收劑量。吸收劑量的國際單位是戈瑞Gy專用單位是拉德rad；兩者的換算關(guān)系是1戈瑞=1焦耳千克=100拉德1拉德=102戈瑞，1拉德=100爾格克。單位時間內(nèi)的吸收劑量就稱為吸收劑量率，其單位是戈瑞小時（Gyh）。不同種類的射線（X、γ、中子、電子、α、β等），不同類型的照射條件（內(nèi)照射、外照射），即使吸收劑量相同，對生物所產(chǎn)生的輻射損傷程度是不同的。為了統(tǒng)一衡量

3、評價不同類型的電離輻射在不同照射條件下對生物引起的輻射損傷危害，引入了劑量當量這一物理概念，表示被照射人員所受到的輻射。劑量當量H是生物組織的吸收劑量D與輻射的品質(zhì)因素Q（也稱做線質(zhì)因數(shù)，表示吸收能量微觀分布對輻射生物效應(yīng)的影響，對生物因數(shù)與輻射類型和能量的關(guān)系作了適當修正）及其修正因素N（吸收劑量空間、時間等分布不均勻性對輻射生物效應(yīng)的影響）的乘積，即H=DQN；吸收劑量當量的國際單位是：希沃特Sv專用單位是：雷姆rem兩者的換算關(guān)系

4、是1希沃特=1焦耳千克=100雷姆1雷姆=102希沃特。對于X射線、γ射線，就防護而言，Q和N值均近似取為1，可以認為吸收劑量和劑量當量在數(shù)值上是相等的。直接測量吸收劑量是比較困難的，但是可以通過儀器測量照射量來計算被輻照物體的吸收劑量。X射線或γ射線穿過空氣時能使空氣的分子發(fā)生電離，形成帶有正電荷的正離子和帶有負電荷的負離子，描述X射線或γ射線使空氣產(chǎn)生電離能力的物理量是照射量，其定義為X射線或γ射線（光子）在每單位質(zhì)量空氣內(nèi)，釋放出

5、來的所有電子（正、負電子）被空氣完全阻止時，在空氣中產(chǎn)生的任一種符號的離子總電荷的絕對值，照射量的國際單位是庫侖千克(CKg)，專用單位是倫琴R兩者的換算關(guān)系是1庫侖千克≈3.877x103倫琴1倫琴=2.58x104庫侖千克。單位時間內(nèi)的照射量就稱為照射率，其國際單位是庫侖千克秒專用單位是倫琴小時?？諝獾奈談┝緿與照射量X的關(guān)系為：D空氣=33.7X(Gy)，這里照射量X的單位是采用國際單位庫侖千克。如果照射量X的單位是采用倫琴，則

6、關(guān)系式變?yōu)椋篋空氣=8.69x103X(Gy)。因此，只要知道輻照場中某點的照射量，就可以按照此關(guān)系式計算該點的吸收劑量。在一定條件“電子平衡”下，不同物質(zhì)的吸收劑量之間存在一定的關(guān)系，因此，可以通過空氣的吸收劑量求出其他物體的吸收劑量。實際應(yīng)用中常常直接應(yīng)用這種物體的吸收劑量與照射量的關(guān)系式：D物體=fX，式中D物體物體的吸收劑量，單位Gy；X物體所在處的照射量，單位CKg；f換算因子（GyKgC）。換算因子的值與射線能量以及被輻照物

7、體的性質(zhì)相關(guān)。不同能量下人體主要器官或組織的換算因子值見下表：3乳腺乳腺癌2.5x1030.15紅骨髓白血病2x1030.12肺肺癌2x1030.12骨骨癌5x1040.03甲狀腺甲狀腺癌5x1040.03其他組織癌5x1030.30（注）誘發(fā)癌癥1x102全身一代遺傳疾病4x103注：選取其他五個接受劑量當量最大的器官或組織，每個器官或組織的權(quán)重因子取為0.06，其他器官或組織不計。胃、小腸、大腸上段、大腸下段可作為四個獨立器官。②非

8、隨機效應(yīng)是效應(yīng)的嚴重程度隨劑量而變化，即這種效應(yīng)要在劑量超過一定的閾值后才能發(fā)生，效應(yīng)嚴重程度與劑量大小有關(guān)，亦即只要限制劑量當量就可以避免非隨機效應(yīng)的發(fā)生。例如對眼（眼晶體的白內(nèi)障）、皮膚（皮膚的良性損傷）和血液引起的效應(yīng)。③射線防護的目的在于防止有害的非隨機效應(yīng)，并限制隨機效應(yīng)的發(fā)生率，使之達到可以接受的水平。非隨機效應(yīng)的劑量閾值見下表：器官、組織效應(yīng)單次照射的劑量閾值多次照射累積劑量閾值生殖腺永久性不育3Gy眼晶體晶體渾濁0.5~

9、2.0Sv15Gy紅骨髓造血機能損傷1.5Sv20Gy皮膚難以接受的變化20Gy3、輻射損傷：輻射損傷：電離輻射產(chǎn)生的各種生物效應(yīng)對人體造成的損傷稱為輻射損傷，它可以來自人體之外的輻射照射，也可以產(chǎn)生于吸入（例如放射性塵埃）或進入（例如受放射性污染的水、食物或其他物體）人體內(nèi)的放射性物質(zhì)的照射。雖然射線輻射引起的生物效應(yīng)與射線的性質(zhì)和能量有關(guān)但更主要的是與機體吸收劑量的多少有關(guān)。（1）輻射損傷過程主要有急性損傷和慢性損傷兩種類型。急性損

10、傷是指短時間內(nèi)全身受到大劑量的照射（如：數(shù)個戈瑞）而產(chǎn)生的輻射損傷。其典型癥候常表現(xiàn)為三個階段：①前驅(qū)期：受照者出現(xiàn)惡心、嘔吐等癥狀，約持續(xù)1~2天；②潛伏期：一切癥狀消失，可持續(xù)數(shù)日或數(shù)周；③發(fā)癥期：表現(xiàn)出輻射損傷的各種癥狀，如嘔吐、腹瀉、出血、嗜眠、毛發(fā)脫落等，嚴重者導(dǎo)致死亡急性損傷主要是中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷、造血系統(tǒng)損傷、消化系統(tǒng)損傷，以及可以造成性腺損傷、皮膚損傷等。急性損傷將會造成嚴重后果，必須防止短時間內(nèi)大劑量照射的情況發(fā)生。急