電離輻射劑量與防護基礎(chǔ)知識講座肖德濤

1、肖德濤,,第三講 電離輻射防護與安全概述,輻射防護和環(huán)境保護工學(xué)博士南華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,TEL:0734-8282552,13307478601E-mail:13307478601@189.cn,,對輻射防護與安全基礎(chǔ)知識有一個概念性的了解,目的,,前言電離輻射的來源電離輻射的生物效應(yīng)常用電離輻射防護學(xué)量輻射防護的基本原則輻射防護的一般方法輻射監(jiān)測的一般方法 輻射安全管理（輻射監(jiān)管）概述,內(nèi)容,一、前言與

2、緒論,輻射防護的含義輻射防護簡史輻射防護的基本任務(wù)和目的輻射防護的主要內(nèi)容,1.輻射防護的含義,（1）什么是輻射？,從某種物質(zhì)中發(fā)射出來的波或粒子。（熱輻射、核輻射等）,（2）輻射的分類,非電離輻射：能量小于10eV，如紫外線、 可見光、紅外線和射頻輻射,電離輻射： 能量大于10eV，如X射線、 γ射線、中子、α射線、

3、 β射線等,,（3）什么是電離輻射？,電離：從一個原子、分子從其束縛狀態(tài)釋放一個或多個電子的過程。,電離輻射：能通過初級過程或次級過程引起電離的帶電粒子或不帶電粒子,（4）常見的電離輻射,放射性衰變基本規(guī)律,原子核是一個量子體系，核衰變是一個量子躍遷過程。對一個特定的放射性核素，其衰變的精確時間是無法預(yù)測的；但對足夠多的放射性核素的集合，其衰變規(guī)律是確定的，并服從量子力學(xué)的統(tǒng)計規(guī)律。,（5）為什么對輻射（電離輻射）要

4、進(jìn)行防護？,電 離、激發(fā),損傷、修復(fù),輻射,原子、分子,組織、器官,機體損傷,確定性效應(yīng),隨機性效應(yīng),,,,,,,,“事實上，在人類身體里就可以找到天然放射性核素。我們的身體平均每分鐘要經(jīng)歷幾十萬次的核衰變。”,諾貝爾獎獲得者—西博格,《人與原子》,2. 輻射防護簡史,1895, 倫琴（ Roentgen ）發(fā)現(xiàn) X 射線,倫琴Nobel Prize in 1901,世界上第一張X射線照片,1896, 貝克勒爾（Becquerel）

5、發(fā)現(xiàn) 鈾（Uranium）,發(fā)現(xiàn)了天然放射性,Nobel Prize in 1903,1898, 居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙（ Polonium）和鐳（ Radium）,同位素的工業(yè)應(yīng)用,Nobel Prize in 1903 and 1911,1898, 盧瑟福（Rutherford） 發(fā)現(xiàn)了α、β粒子。 法國化學(xué)家維拉爾發(fā)現(xiàn) ? 射線,1932, 查德威克（Chadwick） 發(fā)現(xiàn)中子。,（1）早期輻射損傷認(rèn)識時期（又稱職業(yè)性

6、輻射損傷時期）,時間：發(fā)現(xiàn)X射線（1895年）～1930年代,特點：對輻射可能造成的損傷認(rèn)識不足損傷對象： 1）X射線球的制造者和應(yīng)用X射線的技術(shù)人員； 2）從事放射性物質(zhì)研究的科學(xué)家； 3）鈾礦工人及用含鐳夜光涂料的操作女工。,損傷特點： 1）外照射引起的急性體表損傷； 2）氡及其子體內(nèi)照射引起的肺癌； 3）鐳內(nèi)照射引起的骨腫瘤。,典型事例：

7、 1）X射線被發(fā)現(xiàn)一個月，X射線的制造者 Grubbe的手發(fā)生了“特異性皮炎”； 2）1896年，Edison和助手Morton自身試驗， 眼部受照數(shù)小時后，眼痛，結(jié)膜炎；,典型事例： 3）1896年，Danil報告了X射線可導(dǎo)致禿頭； 4）1901年，Becquerel和Curie分別講述了自己的經(jīng)歷； 5）19

8、11年，54名醫(yī)學(xué)放射性工作者死于惡性疾?。?1922年，約100名醫(yī)學(xué)放射性工作者死于惡性疾病； 6）1875～1917年，Schneegerg礦死亡的622名工人 中有322人死于癌癥，其中肺癌占87％； 1921～1926年， Schneegerg礦死亡的工人中

9、 死于肺癌的占50％； 7）1925年，Martland報告在美國從事用鐳發(fā)光材料 描繪表盤的女工遭受了嚴(yán)重的內(nèi)照射，發(fā)現(xiàn)50例 鐳致骨肉瘤。,（2）中期輻射損傷認(rèn)識時期 （又稱放射線診斷、治療損傷時期）,時間：1930～1960年代,特點： 醫(yī)學(xué)界把輻射看作是時髦的診斷和治療手段，卻缺乏對輻射遠(yuǎn)期效應(yīng)的認(rèn)識，病人由于接受高累積劑量而誘發(fā)

10、過多的白血病、骨腫瘤、肝癌等惡性腫瘤。。,損傷對象： 接受超劑量輻射照射的病人，較突出的例子有： 1) 1935—1954年，在英國應(yīng)用X射線局部照射治療 強直性脊椎炎的病人； 2) 1944—1951年，在德國應(yīng)用鐳—224注射治療強 直性脊椎炎，關(guān)節(jié)炎及結(jié) 核病的病人； 3) 1928—1954年，在一些國家中應(yīng)用釷造影劑進(jìn)行 x射線造影的病人。,（3） 近期輻射損傷認(rèn)識

11、時期 （又稱流行病學(xué)調(diào)查所見的輻射損傷時期）,時間：1960年代～現(xiàn)在,特點： 早期的職業(yè)性急性輻射損傷，除事故外，巳極為罕見了。 中期所見到的高發(fā)生率的惡性腫瘤，得以避免。除事故外，只能用大群體的或高人年的流行病學(xué)的調(diào)查方法，才能發(fā)現(xiàn)輻射損傷或危害的增加 。,重點調(diào)查對象包括：1）職業(yè)性受照射群體的流行病學(xué)調(diào)查；2）放射事故受害者調(diào)查；3）出生前受X射線診斷照射的群體流行病學(xué) 調(diào)查； 4）高輻射本底地區(qū)

12、居住者的流行病學(xué)調(diào)查；5）原子彈、氫彈、切爾諾貝利事故受害者跟蹤調(diào)查。,調(diào)查結(jié)論： 迄今為止的流行病學(xué)的調(diào)查資料證明：在低劑量下，唯一潛在的輻射危害是致癌。非特異性壽命縮短末見發(fā)生。遺傳危害也未見增加。低于職業(yè)性劑量限值的輻射水平的長期慢性照射，是否會增加惡性腫瘤尚不明確。出生前診斷性X射線的照射量，是否能增加出生后的小兒癌癥的發(fā)病率，尚有爭議。高本底地區(qū)居民流行病學(xué)的調(diào)查，均末證實遺傳危害的增加或惡性

13、腫瘤較對照群體有過多的發(fā)生。,3.輻射防護的基本任務(wù)和目的,基本任務(wù)： （1）允許可能產(chǎn)生輻射的實踐 （2）保護人員、后代、環(huán)境,目的： （1）防止有害的確定性效應(yīng)； （2）限制隨機性效應(yīng)的發(fā)生率，合理盡 可能低。,4.輻射防護的主要內(nèi)容,研究防止輻射對人體危害的綜合性學(xué)科。,輻射劑量學(xué)輻射防護標(biāo)準(zhǔn)輻射防護技術(shù)輻射

14、防護評價輻射防護最優(yōu)化輻射安全管理,ICRP（Publication）International Commission on Radiological Protection 國際放射防護委員會ICRU（Report） International Commission on Radiation Units and Measurements 國際輻射單位與測量委員會UNSCEAR United Natio

15、ns Scientific committee on the Effects of Atomic Radiation 聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會IAEA（Safety Series） International Atomic Energy Agency 國際原子能機構(gòu)ISO International Standardization Organization 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織,NCRP（Repor

16、t）（Handbook） National Council on Radiation Protection and Measurements 輻射防護 與測量國家委員會（美） BEIR committee on the Biological Effects of Ionizing Radiations 電離輻射生物效應(yīng)委員

17、會（美）ANSI American National Standard Institute 美國國家標(biāo)準(zhǔn)NRPB National Radiological Protection Board 國家放射防護委員會（英）,二、電離輻射的來源,,天然輻射,宇宙射線,宇生放射性核素,原生放射性核素,一般場所： 天然本底為 2.4mSv/year, 多為內(nèi)照射 (222Rn,

18、60%),（一）天然本底照射,,宇宙射線：,,?初級宇宙射線：質(zhì)子（87％）、α粒子（10％）、重帶電粒子、電子、中子等。平均能量1010eV，最高能量可達(dá)1019eV。,?在緯度高于45度的海平面，宇宙射線平均注量率1/cm2·min。,?次級宇宙射線：初級宇宙射線與大氣作用的產(chǎn)物。,?隨高度變化，海平面為1，則海拔2km為3，海拔12km為20～30。,,宇生放射性核素：,對公眾劑量有明顯貢獻(xiàn)的核素，14C、3H、22Na

19、、7Be。,原生放射性核素：,以238U、232Th和235U為起始核素的三個天然放射系，以及獨立的長壽命放射性核素如40K等。,,我國居民所受正常本底輻射年有效劑量,天然輻射源照射世界平均輻射劑量值,天然輻射源照射世界平均輻射劑量值（續(xù)）,a.括號內(nèi)是UNSCEAR1993年給出的估計值。b.從海平面到高海拔的地區(qū)的整個范圍。c.與土壤和建材中放射性核素的組成有關(guān)。d.與氡氣在室內(nèi)的積累有關(guān)。e.與食品和飲水中放射性核素的組成

20、有關(guān)。,正常本底地區(qū)天然輻射源致人體的年有效劑量,部分國家的天然本底水平,天然輻射高本底地區(qū),a 包括宇宙輻射和陸地輻射,天然輻射高本底地區(qū)（續(xù)）,部分高本底地區(qū),我國部分g輻射較高的地區(qū),——醫(yī)療輻射,（二）人工輻射,放射診斷放射治療核醫(yī)學(xué),醫(yī)療輻射是最大的人工輻射來源；各種人工放射性核素，大約80％用于醫(yī)學(xué)目的。,全世界醫(yī)用X射線檢查的頻率、有效劑量和集體劑量（1991-1996）,全世界醫(yī)用X射線檢查的頻率、有效劑量和集體劑量

21、（1991-1996）（續(xù)）,1989在中國的醫(yī)學(xué)檢查所致的當(dāng)量劑量,——核爆炸,放射性落下灰,局部沉降,帶狀沉降,全球性沉降,,（含200多種放射性物質(zhì)）,外照射：137Cs、95Zr、106Ru、140Ba等；內(nèi)照射：14C、137Cs、3H、131I、239Pu、240Pu、241Pu等。,食物鏈轉(zhuǎn)移問題,1981年底以前進(jìn)行的大氣層核爆炸造成的有效劑量負(fù)擔(dān)及其貢獻(xiàn)途徑,——核電站,反應(yīng)堆運行：,大氣中 Kr、Xe、I、3H

22、、14C、16N、35S、41Ar；水 中 3H和裂變產(chǎn)物。,長壽命核素，3H、14C、85Kr、90Sr等，以及超鈾元素的同位素。,后處理：,核能生產(chǎn)所致居民人均年劑量當(dāng)量，美國、加拿大為3?10-8Sv，英國為2.5?10-6Sv,核電力生產(chǎn)持續(xù)到2500年時的年人均當(dāng)量劑量預(yù)計值,燃煤的放射性污染問題,燃煤對環(huán)境的影響,化學(xué)物質(zhì)污染,放射性物質(zhì)污染,煤散逸飛灰中放射性核素的平均含量：40K為265Bq/kg， 238

23、U為200Bq/kg，210Pb為930Bq/kg，210Po為1700Bq/kg，232Th為70Bq/kg，228Th為為110Bq/kg，228Ra為130Bq/kg,,燃煤電站導(dǎo)致的居民輻射劑量是核電站的3倍！,人類生活方式對輻射水平的影響,三、電離輻射的生物效應(yīng),1 原子核裂變或聚變時可以放出巨大的能量，既可造福人類，也可能對環(huán)境和人類產(chǎn)生危害。2 核輻射同物質(zhì)相互作用的過程是能量和動量傳遞 的過程；沒有能量和動量

24、傳遞就沒有作用。3 通常遇到的核輻射主要是對物質(zhì)的電離作用，會 對物體產(chǎn)生一系列的影響，人體也不例外。,定義：電離輻射生物效應(yīng)是研究核射線的能量傳遞給生物機體后引起的機體的變化和反應(yīng)。即電離輻射的能量傳遞給生物機體后造成的后果。,（一）作用機理,直接作用：射線被生物物質(zhì)所吸收時，直接和細(xì)胞關(guān)鍵的靶超作用，靶的原子被電離或激發(fā)從而啟動一系列的事件導(dǎo)致生物改變。間接作用：射線在細(xì)胞內(nèi)可能和另一個原子或分子相互作用產(chǎn)生自由基，它們可以

25、擴散到達(dá)靶并造成損傷。,單鏈斷裂：,DNA損傷（分子水平）,雙鏈斷裂： 錯誤修復(fù),,,C,可以實現(xiàn)無差錯 修復(fù),,細(xì)胞死亡和細(xì)胞變異,間期死亡：大劑量照射時，處于分裂間期的細(xì)胞核遭到破壞 立即死亡增殖性死亡：照射后，有絲分裂受到抑制，細(xì)胞增殖時死亡 受照一段時間后死亡,細(xì)胞變異：受照后沒有發(fā)生細(xì)胞死亡

26、出現(xiàn)錯誤修復(fù) 錯誤信息傳給后代,（二）分類與應(yīng)用,依據(jù)效應(yīng)發(fā)生的個體：1.軀體效應(yīng)（somatic effects）定義：發(fā)生在受照者本人身上的效應(yīng)2.遺傳效應(yīng)（hereditary effects）定義：發(fā)生在受照者后代身上的效應(yīng),電離輻射所致生物效應(yīng)的分類,依據(jù)效應(yīng)發(fā)生的時期1.潛伏期（latent period): 從受到照射到臨床上特定效應(yīng)的發(fā)生所需的時間2.早期效應(yīng)（ear

27、ly effects） 受到照射后數(shù)周之內(nèi)發(fā)生的效應(yīng)3.晚發(fā)效應(yīng)（Late effects） 受到照射后數(shù)月以后發(fā)生的效應(yīng),早期效應(yīng),早期效應(yīng)日本核臨界事故（99.09.30）,事故發(fā)生時的位置圖,,O氏（17Gy）：意識喪失、嘔吐、腹瀉、淋巴細(xì)胞數(shù),,S氏（10Gy）20分鐘后感覺麻木、嘔吐、腹瀉,晚期效應(yīng),1. 癌癥2. 白內(nèi)障3. 不孕癥4. 突變5. 萎縮效應(yīng)6. 壽命減短,當(dāng)劑量小于2西弗時不會發(fā)生

28、),(當(dāng)劑量小于1西弗時，發(fā)生白血病 的幾率與正常人無顯著差別),1. 癌癥2. 白內(nèi)障3. 不孕癥4. 突變5. 萎縮效應(yīng)6. 壽命減短,1. 癌癥2. 白內(nèi)障3. 不孕癥4. 突變5. 萎縮效應(yīng)6. 壽命減短,晚期效應(yīng),1. 癌癥2. 白內(nèi)障3. 不孕癥4. 突變5. 萎縮效應(yīng)6. 壽命減短,(大劑量對組織器官的傷害，造成 新陳代謝失常),(當(dāng)急性劑量在0.2西弗到2西弗之間 時，突變的幾率

29、是正常情況的2倍),1. 癌癥2. 白內(nèi)障3. 不孕癥4. 突變5. 萎縮效應(yīng)6. 壽命減短,1. 癌癥2. 白內(nèi)障3. 不孕癥4. 突變5. 萎縮效應(yīng)6. 壽命減短,晚期效應(yīng)的潛伏期,,,白血病,,白血病之外的腫瘤,,日本原爆受害者腫瘤發(fā)生率隨時間的變化,,0,2年,10年,20年,30年,40年,確定性效應(yīng)（deterministic effects）,隨機性效應(yīng)(stochastic effects),依據(jù)

30、效應(yīng)-劑量關(guān)系分類,有劑量閾值,無劑量閾值,效應(yīng)的嚴(yán)重程度 與劑量成正比,發(fā)生幾率與劑量 成正比,嚴(yán)重程度與劑量無關(guān),確定性效應(yīng),小劑量刺激效應(yīng)（hormesis),定義： 低劑量照射可以刺激某些細(xì)胞功能，提高機體自然防御功能的現(xiàn)象。機制：刺激DNA修復(fù)酶 免疫學(xué)機制,四、常用的電離輻射防護學(xué)量和單位,國際輻射單位與測量委員會（International Commission o

31、n Radiation Units and Measurements, ICRU)1975年 國際單位制單位(SI)1984年 中華人民共和國法定計量單位,1.1 放射性活度（activity, A),定義：放射性核素在單位時間(dt)內(nèi) 發(fā)生核衰變的數(shù)目(dN),A=dN/dt,單位： SI: Becquerel(Bq) 1Bq=1s-1 專用單位：居里 1Ci=

32、3.7×1010Bq 1mCi=10-3Ci=3.7 ×107Bq 1μCi= 10-3mCi=10-6Ci,,比放射性活度：,定義：單位質(zhì)量或體積中放射性核素 的放射性活度。單位： Bq/kg; Bq/m3; Bq/l,放射性活度與質(zhì)量的關(guān)系： A=λ×N =

33、0.693/T1/2×[(Q/M) ×NA]Here, Q:以克為單位的質(zhì)量（g) M: 摩爾質(zhì)量 NA:阿伏伽德羅常數(shù)=6.02×1023mol,定義：組織或器官的當(dāng)量劑量是此組織或器官的平均吸收劑量與輻射權(quán)重因子的乘積。,1.2 當(dāng)量劑量（equivalent dose, HT),單位： J/kg

34、 專用名稱：Sievert, Sv,輻射權(quán)重因子(Radiation weighting factor, WR),數(shù)值上：依據(jù)輻射在低劑量率時誘發(fā)隨機效 應(yīng)的相對生物效應(yīng)值選取的。性質(zhì)：表征射線種類，能量與生物效應(yīng)關(guān) 系。,舊名稱：輻射品質(zhì)因子（Q）,輻射權(quán)重因子（WR）,表 ICRP103新建議書推薦的輻射權(quán)重因數(shù),組織權(quán)重因子（tissue weighting fact

35、or, WT),定義： WT代表組織T接受的照射所導(dǎo)致的隨機效應(yīng)的危險系數(shù)與全身受到均勻照射時的總危險系數(shù)的比值。,表征組織或器官的輻射敏感性反應(yīng)了在全身均勻受照下各該組織或器官對總危害的相對貢獻(xiàn)。,1.3 有效劑量（effective dose, HE),定義：各組織或器官的當(dāng)量劑量（HT）與相應(yīng)的組織權(quán)重因子（WT）的乘積的總和。,意義：評價隨機效應(yīng)的危險度，使輻射防 護走向定量化。,組織權(quán)重因子（ICRP

36、 60）,表 組織權(quán)重因子的比較,1. 4 待積劑量（committed dose, HT;HE),定義：個人單次攝入的放射性物質(zhì)在此后特定時間（T）內(nèi)將要產(chǎn)生的累積劑量。,成人T=50年；兒童T=70年,待積當(dāng)量劑量,待積有效劑量,放射性物質(zhì)在機體內(nèi)的有效半衰期：,1.5 集體劑量（collective dose, ST; SE),意義：表征某一實踐對社會的總危害。,定義：特定人群所受輻射照射的總劑量。,集體當(dāng)量劑量：,集體有效劑量

37、：,國家級防護組織最早出現(xiàn)在1913年。后來在1928年的第二次國際放射學(xué)大會上決定成立國際放射防護委員會，當(dāng)時的名稱叫：“國際X射線和鐳防護委員會”。1950年，它進(jìn)行了改組，并改名為目前名稱：“國際放射防護委員會（ International Commission on Radiological Protection—簡稱 ICRP）”。,五、 輻射防護的基本原則和標(biāo)準(zhǔn),國際放射防護委員會（International C

38、ommission on Radiological Protection ，ICRP)性質(zhì)：非官方、非營利的國際學(xué)術(shù)團體組織結(jié)構(gòu)：主委會（main commission) Committee 1: 輻射生物效應(yīng) Committee 2: 次級劑量限值 Committee 3: 醫(yī)學(xué)中的防護 Committee 4: 委員

39、會推薦的應(yīng)用 Committee 5:非人類物種的防護地位、作用：其出版物是各國制定法規(guī)的依據(jù) 和參考；但不具有法規(guī)性質(zhì),聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會（UNSCEAR）,1955年成立收集地球上有關(guān)輻射源和輻射效應(yīng)的科學(xué)情報，并進(jìn)行評價。出版物：UNSCEAR報告,國際原子能組織（International Atomic Energy Agency）,19

40、57年成立 目的：促進(jìn)原子能對世界和平繁榮的貢獻(xiàn) 確保聯(lián)合國的援助不用于軍事目的出版物：安全系列叢書，包括安全標(biāo)準(zhǔn)、 安全指導(dǎo)等,國際輻射單位與測量委員會（ICRU, International Commission on Radiation Units and Measurements）,美國輻射防護與測量國家委員會（NCRP，National Council on Ra

41、diation Protection and Measurements),英國國家放射防護委員會(NRPB, National Radiological Protection Board),日本輻射效應(yīng)研究所(RERF, Radiation Effects Research Foundation),ICRP發(fā)布的建議書（總報告）,第103號出版物，2007,國際輻射防護基本安全標(biāo)準(zhǔn),《國際放射防護委員會一九九零年建議書》（國際放射防護

42、委員會第60號出版物）發(fā)布：1990年，代替ICRP 26 報告,《電離輻射防護和輻射源安全的基本安全標(biāo)準(zhǔn)》（BSS，No：115）發(fā)布：IAEA，WHO，ILO等；1996年 闡明ICRP提出的概念 將ICRP的建議制定為在實踐中標(biāo)準(zhǔn),輻射防護的目的,,輻射防護的主要目的是在保證不對伴隨輻射照射的有益實踐造成過度限制的情況下為人類提供合適的保護。具體來講，就是要防止有害的確定性效應(yīng)，并限制隨機性效

43、應(yīng)的發(fā)生率，使之達(dá)到被認(rèn)為可以接受的水平。,輻射防護的基本任務(wù),既要保護環(huán)境，保障從事輻射工作人員和公眾成員，以及他們的后代的安全和健康，又要允許進(jìn)行那些可能產(chǎn)生輻射照射的必要活動；提高輻射防護措施的效益，以促進(jìn)核科學(xué)技術(shù)、核能和其它輻射應(yīng)用事業(yè)的發(fā)展。,輻射防護需要關(guān)心兩種類型的效應(yīng)：第一種是輻射的確定性效應(yīng)。包括主要因細(xì)胞丟失導(dǎo)致的組織或器官的功能喪失（如：紅斑、壞死），這些效應(yīng)由大劑量照射引起，并且對它們來說存在有閾劑量，其效

44、應(yīng)的嚴(yán)重程度隨劑量大小而異。第二種是在照后很久才顯現(xiàn)出來的各種隨機性效應(yīng)，包括癌癥危險的增加以及由動物實驗研究結(jié)果所推論的遺傳疾患的增加。這些隨機性效應(yīng)看來沒有閾劑量存在，并且可能于小輻射劑量照射（1Gy的很小一部分）之后發(fā)生，而且其發(fā)生幾率與受照劑量的大小有關(guān)。,ICRP認(rèn)為，根據(jù)目前現(xiàn)有的科學(xué)證據(jù)，對隨機性效應(yīng)采取線性無閾的劑量—響應(yīng)關(guān)系是最合適的假定。但必須要明白，這個假定的得出雖然與目前的科學(xué)資料有關(guān)，但它必竟不是一個純技術(shù)

45、性假定，它主要還是一個管理性假定。它目前雖然受到不少挑戰(zhàn)，但是在輻射防護關(guān)心的低劑量水平下，也不可能對直接的流行性病學(xué)觀察資料進(jìn)行認(rèn)證或否定，因此也不可能根據(jù)流行性病學(xué)調(diào)查資料來對它作出認(rèn)可或否定的結(jié)論。進(jìn)一步的發(fā)展必須依賴于致癌機制的研究，特別是分子生物學(xué)的進(jìn)展。,對隨機性效應(yīng)線性無閾（LNT）的假定：,第四節(jié) 輻射防護的基本原則和標(biāo)準(zhǔn),(a) 可以對人體器官或組織內(nèi)的劑量在器官或組織內(nèi)進(jìn)行平均；(b) 對不同時間接受的劑量可以相

46、加；(c) 對來自一個源的劑量可以認(rèn)為與來自其它源的劑量無關(guān)。,簡單的線性無閾假定還可以在實際工作中發(fā)揮重要的作用,在上述對隨機性效應(yīng)采取線性無閾的劑量—響應(yīng)的假定下，實際上表明在任何防護水平下都必須接受某種有限的危險，不存在零危險的方案。這就形成了ICRP目前的防護體系的基礎(chǔ)，也即所謂三個基本結(jié)構(gòu)或三大原則。,（一）  輻射防護體系,1． 輻射實踐的正當(dāng)化涉及照射的實踐，除了對受照個人或社會能產(chǎn)生足夠的利益可以抵償它所引

47、起的輻射危害的，就不得采用。（實踐的正當(dāng)性） 實踐的利益>付出的代價利益：社會的總利益代價：社會的總代價（經(jīng)濟、健康、環(huán)境、心理等）,利益和代價分布不均；所有可能的方案中選最佳方案；可行性分析是一條重要的基本原則。,2. 輻射防護的最優(yōu)化,對一項實踐中的任一特定源，個人劑量的大小，受照的人數(shù)，以及在不是肯定受到照射的情形下其發(fā)生的可能程度，在考慮了經(jīng)濟和社會因素后，應(yīng)當(dāng)全部保持在可以合理做到的盡量

48、低的程度。這一程序應(yīng)當(dāng)受到限制個人劑量的約束（劑量約束），對潛在照射則應(yīng)受到限制個人危險的約束（危險約束），以便限制內(nèi)在的經(jīng)濟和社會判斷容易帶來的不公平（防護的最優(yōu)化）。,第四節(jié) 輻射防護的基本原則和標(biāo)準(zhǔn),ALARA原則：,As Low As Reasonably Achievable,并不是越低越好，而是綜合考慮了多種因素后，照射水平低到可以合理達(dá)到的程度。,代價－利益分析方法,B＝V－（P＋X＋Y）,式中：,B－純利益，V－毛利益，

49、P－生產(chǎn)代價，X－防護代價，Y－危害代價,第四節(jié) 輻射防護的基本原則和標(biāo)準(zhǔn),目標(biāo)：純利益B達(dá)到最大。,考慮的變量是集體當(dāng)量劑量S,分析：,一般V、P不隨S變化；X與S呈函數(shù)關(guān)系；Y與S按線性無閾假設(shè)，呈正比。,,S0即為與最優(yōu)化條件對應(yīng)的集體當(dāng)量劑量。,第四節(jié) 輻射防護的基本原則和標(biāo)準(zhǔn),3. 限制個人當(dāng)量劑量,個人受到所有有關(guān)實踐聯(lián)合產(chǎn)生的照射，應(yīng)當(dāng)遵守劑量限值，或者在潛在照射情形下遵守對危險的某些控制。其目的是為了保證個人不會受到

50、從這些實踐來的在正常情況下被斷定為不可接受的輻射危險。不是所有的源均能在源的所在處采取行動施加控制，所以在選定劑量限值前應(yīng)先規(guī)定哪些源應(yīng)包括在內(nèi)作為有關(guān)的源（個人劑量限值）。,第四節(jié) 輻射防護的基本原則和標(biāo)準(zhǔn),利益和代價在群體分布的不一致性，滿足了正當(dāng)化和最優(yōu)化，還必須對個人當(dāng)量劑量進(jìn)行限制。,概念理解：,劑量限值應(yīng)當(dāng)只適用于實踐的控制；超出劑量限值將使指定的實踐帶來附加的危險，而這種危險可以合理地描述為正常情況下“不可接受”的；實

51、際的劑量－效應(yīng)關(guān)系不存在一個閾值；不是“安全”與“危險”的分界線；不能作為防護體系嚴(yán)格程度的唯一度量。,結(jié) 論 輻射防護體系是輻射防護工作的基本原則，也是基本要求，它是一個完整的體系，需要全面貫徹執(zhí)行，決不能片面強調(diào)其中一個方面。因為： 這個體系是綜合考慮了社會、經(jīng)濟和其它有關(guān)因素。經(jīng)過充分論證，權(quán)衡利弊。 由于利益和代價在群體中的分布往往不相一致，付出代價的一方并不一定就是直接獲得

52、利益的一方，所以，必須綜合考慮各方付出的代價與得到的利益。,（二）輻射防護體系的一些重要概念,1.兩類活動(1)實踐——通過選擇而承擔(dān)的一種會引起總劑量 增加的人類活動。核醫(yī)學(xué)手段的應(yīng)用，建立核電廠是實踐的例子。(2)干預(yù)——為了降低照射而針對輻照所采取的一種活動。對現(xiàn)有住房進(jìn)行降氡改造是干預(yù)的例子。,實踐與干預(yù)都需符合正當(dāng)性原則，其防護也應(yīng)符合最優(yōu)化原則；干預(yù)的途徑：源、途徑、人。,2.三類照射,,(1) 職業(yè)照射工作中遭受

53、的暴露而不問其來源。但由于輻射無所不在，直接應(yīng)用上述定義勢將使所有工作人員均受到放射防護的管理。“職業(yè)照射”一詞限于在正常場合下能合理地視作運行管理部門負(fù)有責(zé)任的那些情況下在工作中受到的照射。,為了給出一些實用的引導(dǎo)，委員會建議只對以下情況才要求天然源的照射包括在職業(yè)照射之內(nèi)。,(a) 審管機構(gòu)已宣布應(yīng)注意氡氣并已指明有關(guān)的工作場所的那些工作場所內(nèi)的操作。(b) 操作與貯存通常并不視為放射性物質(zhì)，但含有顯著的痕量天然放射性核素，并

54、經(jīng)審管機構(gòu)認(rèn)定的那些物料。(c) 運行噴氣飛機。(d) 宇航。,醫(yī)療照射限于作為其本身的醫(yī)學(xué)診斷與治療的一個組成部分的個人所受到的照射，以及知情并愿意在診斷或治療中幫助扶持病人或使之舒適的人（不是職業(yè)照射）所受的照射。醫(yī)療照射不包括個人所受的其它源的照射，如診治別人時的雜散輻射照射，也不包括任何工作人員的職業(yè)照射。生物醫(yī)學(xué)研究計劃中的志愿者所受的照射在系統(tǒng)中亦按醫(yī)療照射同樣處理。,(2)醫(yī)療照射,(3)公眾照射公眾照射包括職業(yè)照射

55、及醫(yī)療照射以外的所有其它照射，來自天然源的照射是公眾照射組分中遠(yuǎn)在其它組分之上的最大的一項，但不能因此認(rèn)為有理由可以對較小的但較易控制的人工源的照射給予較少的注意。,3.兩種評價,,源相關(guān)評價——關(guān)心來自單個源的照射。源相關(guān)評價使得有可能判斷某個實踐或干預(yù)是否可以帶來足夠的利益，是否已經(jīng)采取各自合理的步驟來減少源所產(chǎn)生的照射。因此它便于進(jìn)行實踐和干預(yù)的正當(dāng)性判斷和源水平上的防護最優(yōu)化分析。人相關(guān)評價——關(guān)心多個源對單個人的照射。

56、通常需要把上述兩種不同評價方法結(jié)合起來采用。,,預(yù)期不一定受到但可能遭受到的照射叫潛在照射，它可能由源的事故或由具有或然性質(zhì)的事件或事件序列。對潛在照射的處理，應(yīng)作為用于實踐的防護體系的一個組成部分：預(yù)防與緩解。,4.潛在照射,預(yù)防是要減少可能造成或增加輻射照射的一系列事件的發(fā)生概率，它涉及保持所有運行與安全系統(tǒng)以及相關(guān)的工作程序的可靠性。緩解是萬一發(fā)生了這類事件，限制和減少照射。它涉及采用工程上設(shè)計好的安全系統(tǒng)及操作程序以控制每一

57、序列的事件，以便萬一發(fā)生時能限制其后果，緩解的安排不應(yīng)限于干預(yù)計劃。,,適用于：（1）該源在正常與事故情況下所致的個人劑量與集體劑量都很?。唬?）沒有合理的控制方法能使個人劑量及集體劑量明顯地減少。,5.排除和豁免,排除—：天然源；豁免—：人工源。,目前比較公認(rèn)的豁免準(zhǔn)則為：(a)被豁免的實踐或源對公眾成員在一年內(nèi)造成的有效劑量在10µSv量級或更?。?b)或者從事該實踐一年所待積的集體有效劑量不大于1人·

58、Sv或者防護最優(yōu)化評價表明豁免是最優(yōu)化的選擇。,有些源是基本上無法控制的，例如地面宇宙射線與體內(nèi)40K，最好的辦法是把它們排除在法規(guī)文件的范圍以外因此“排除”把所有“本質(zhì)上不可控制的”照射留在管理體系之外，而“豁免”是對那些只產(chǎn)生微小劑量而不值得管理的實踐或源免于管理。,,參考水平包括：記錄水平（高于它們時結(jié)果應(yīng)當(dāng)記錄下來，低于它時被忽略）調(diào)查水平（高于它們時應(yīng)當(dāng)對結(jié)果的起因或含義進(jìn)行考查）干預(yù)水平（某種確定的補救行動所避免的劑量

59、）高于它時應(yīng)當(dāng) 考慮補救行動。這些水平的利用可以避免不必要的或沒有結(jié)果的工作，有助于有效利用資源。,6.參考水平,許多輻射防護決策可以標(biāo)準(zhǔn)化，這樣就不需要針對各個情況重復(fù)評價和決策過程。要做到這一點最簡單的方法是采用一些可測量的或可評價的量來作為整個評價的替代物。這樣一些值就稱為參考水平。,劑量限值：,由國家管理當(dāng)局制定，強制性的，應(yīng)用于職業(yè)照射和公眾照射，不適用于醫(yī)療照射（對患者的劑量

60、）。,(1) 限制,劑量約束：,防護最優(yōu)化完整的一部分，只是前瞻性使用，由國家管理當(dāng)局或運行管理部門制定，應(yīng)用于職業(yè)照射和公眾照射以及生物醫(yī)學(xué)研究和病人的非職業(yè)性治療中的志愿者。是根據(jù)源相關(guān)的個人劑量的限制，以縮小利益和危害在人群中分配的不公。,(2) 參考水平,,記錄水平,由運行管理或國家管理部門制定，超過它的值記錄下來以排除意義不大的信息，主要用于職業(yè)照射中的人員和工作場所監(jiān)測。,調(diào)查水平,由運行管理部門制定，假若被超過就要求進(jìn)行

61、就地調(diào)查，主要應(yīng)用于職業(yè)照射。,干預(yù)水平,由國家管理部門制定，應(yīng)用于公眾照射中由某種具體的措施所可以被避免的劑量，通常是強制性的。,（三） 輻射防護標(biāo)準(zhǔn)和各種限值,1.基本限值 （1）有效劑量限值和當(dāng)量劑量限值 （2）次級限值 （3）內(nèi)外混合照射2.導(dǎo)出限值3.管理限值4.參考水平5.劑量限值的安全評價,1.基本限值,輻射防護標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定：基本限值、導(dǎo)出限值、管理限值和參考水平四個級別。,包括有效劑量限

62、值、當(dāng)量劑量限值和次級限值,（1）有效劑量限值和當(dāng)量劑量限值,限值不包括天然本底和醫(yī)療照射；限值用于規(guī)定期間有關(guān)的外照射劑量與該期間攝入量的50年（兒童，70年）的待積劑量之和；隱含著對最優(yōu)化的劑量約束值一年中不應(yīng)超過20mSv；特殊情況下，公眾每5年平均劑量不超過1mSv?a-1，在單獨一年的有效劑量可允許大一些；年劑量當(dāng)量的設(shè)置是為了防止局部照射中的確定性效應(yīng)；皮膚劑量限值指在任一1cm2，不論受照的皮膚面積；劑量限值只

63、是防護體系的一部分，剛好達(dá)到可忍受程度的邊緣上的一個點。,說明：,孕婦的工作條件,女性工作人員發(fā)覺自己懷孕后要及時通知用人單位，以便必要時改善其工作條伴。孕婦和授乳婦女應(yīng)避免受到內(nèi)照射。用人單位不得把懷孕作為拒絕女性工作人員繼續(xù)工作的理由。用人單位有責(zé)任改善懷孕女性工作人員的工作條件，以保證為胚胎和胎兒提供與公眾成員相同的防護水平。,（2）次級限值,來自單次或多次攝入的某一種放射性核素對個人造成的照射達(dá)到劑量當(dāng)量限值時的累積攝入量

64、。它等于同時滿足下式的年攝入量的最大值。,,,,年攝入量限值（annual limit on intake， ALI ）,（3.）內(nèi)外混合照射,,,,同時滿足,式中：,E－年有效劑量；Eh－20mSv限值； Ij－放射性核素j的年攝入量；ALIj－放射性核素j的年攝入量限值；Hs－年淺表個人劑量當(dāng)量；HS,L－500mSv限值。,2.導(dǎo)出限值,DAC＝ALI/2.4?103,式中：,DAC－導(dǎo)出空氣濃度，Bq?m-3,呼吸率：0.02m

65、3/min； 年工作50周，每周工作40小時，年總工作時間：2000小時年呼入空氣量： 0.02m3/min×2000h×60min=2.4×103m3,導(dǎo)出空氣濃度（derived air concentration, DAC)：工作場所空氣中放射性濃度限值,3.管理限值 4.參考水平,由政府主管部門或單位的主管部門制定的限值。,例：環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制訂、放射性“三廢”的排放等,輻射防護監(jiān)測中任何一

66、個量,數(shù)值達(dá)到或預(yù)計超過這個值時，決定采取某一行動,例：記錄水平(recording levels) 、調(diào)查水平(investigation levels) 、干預(yù)水平(intervention levels),第四節(jié) 輻射防護的基本原則和標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)限值總結(jié),5.劑量限值的安全評價,變化（change）－,損傷（damage）－,損害（harm）－,危害（detriment）－,可能有害，也可能無害,某種程度的有害變化，但未必對人有害,

67、臨床可觀察到的有害效應(yīng),綜合性，損害的概率、嚴(yán)重程度、時間等,危險（risk） －,輻射照射的個人產(chǎn)生某種特定輻射效應(yīng)的幾率,第四節(jié) 輻射防護的基本原則和標(biāo)準(zhǔn),危害：,危險：,,危害是對群體的度量；危害是幾率加程度；危害是與正當(dāng)化和最優(yōu)化相關(guān)聯(lián)的量度。,危險是單個個體的度量；危險只考慮幾率；危險僅與劑量相關(guān)聯(lián)。,危險度：,單位劑量下輻射誘發(fā)某種效應(yīng)的死亡率。,標(biāo)稱致死概率系數(shù)：,每單位有效劑量引起的致死癌癥的概率,隨機性效應(yīng)的標(biāo)

68、稱概率系數(shù)：,各種類型危險度的比較,全年全國共發(fā)生各類事故107.3萬起，死亡13.94萬人。根據(jù)國家安全生產(chǎn)局通報：全國工礦企業(yè)發(fā)生傷亡事故13960起，死亡14924人；火災(zāi)事故258315起，死亡2393人；道路交通事故773137起，死亡109381人，56萬多人受傷，直接經(jīng)濟損失33億多元；水上交通事故735起，死亡和失蹤463人；鐵路路外傷亡事故11922起，死亡8217人；民航系統(tǒng)發(fā)生3起飛行事故，死亡134