電離輻射防護

1、曹毅醫(yī)學博士 注冊核安全工程師蘇州大學公共衛(wèi)生學院yicao@suda.edu.cn65881552,,主要內容：輻射防護中使用的量電離輻射生物學效應輻射防護,比釋動能（kerma ）：不帶電粒子在質量為dm的某一物質內釋出的全部帶電電離粒子的初始動能的總和。比釋動能的SI單位是焦耳每千克(J/kg)。,,照射量（exposure, X)： 光子(γ,χ-ray)在單位質量(dm)空氣中釋放出來的所有正負電子被阻

2、止在空氣中時，產(chǎn)生的同一符號的離子的總電荷量(dQ)。,單位： SI: Ckg-1; 曾用單位：倫琴，R 1R=2.58×10-4 Ckg-1,吸收劑量 (absorbed dose),單位質量受照物質(dm)吸收的平均輻射能量（dE)。,單位： J/kg 1 J/kg =1Gy（戈瑞）

3、 1 Gy = 100 rad（拉德）,一、輻射防護中使用的量,輻射生物學特點1:即使吸收劑量相同, 不同的輻射對同一器官/組織造成的生物學效果不同. ?引入輻射權重因子WR , 定義組織或器官的當量劑量HT,R,當量劑量HT,單位：J/kg 專用名稱：Sievert, Sv（希沃特） 1 Sv = 1 J/kg,組織或器官當量劑量: 總當量劑量:,,輻射權重因子

4、,輻射生物學特點2:即使當量劑量相同, 不同器官/組織的生物學效果不同。?引入組織權重因子WT, 定義有效劑量E,有效劑量E：體內所有組織器官加權后的當量劑量之和,單位：J/kg 專用名稱：Sievert, Sv（希沃特） 1 Sv = 1 J/kg,人體器官或組織的權重因子WT,其他量：待積吸收劑量 待積當量劑量 待積有效劑量(內注射）集體當量劑量 集體有效

5、劑量（人群）劑量負擔,,輻射防護標準的層次：基本限值導出限值管理限值導出水平,二、電離輻射生物學效應,輻射對機體的影響,變化：機體對輻射產(chǎn)生的輕微改變，可能有害，可能無害損傷：改變達到有害程度，人感受不到損害：臨床可觀察到有害效應，如軀體效應、遺傳效應等危害：不僅僅有害于個人，還有害于群體及后代,電離輻射危害按發(fā)生的個體不同可以分為:軀體效應：效應發(fā)生在受照者本人身上遺傳效應：效應發(fā)生在受照者后代身上,電離輻射的兩類

6、效應,確定性效應：效應的發(fā)生存在劑量閾值，效應的嚴重程度與劑量有關的一類輻射效應。隨機性效應：效應的發(fā)生不存在劑量閾值，發(fā)生幾率與劑量成正比，嚴重程度與劑量無關的一類輻射效應。,確定性效應,成人睪丸、卵巢、眼晶體和骨髓的確定性效應閾劑量的估計值[ICRP，1990],NA（Not Applicable）不適用，因為該閾劑量取決于劑量率而不取決于總劑量。,人類全身均勻急性照射誘發(fā)死亡的劑量范圍,手部損傷,日本原爆居民皮膚β燒傷,隨機性效

7、應,確定與輻射關聯(lián)的腫瘤：白血病、甲狀腺癌、皮膚基底細胞癌、鱗狀細胞癌等；遺傳效應：生殖細胞非致死輻射損傷遺傳至下一代，致其變異及畸形的一類效應，是隨機效應的特例。按照受照個體分為：軀體效應和遺傳效應,胚胎和胎兒效應：孕期受照胚胎死亡－－動物實驗0.1Gy即出現(xiàn)畸形－－器官成型期受照智力障礙－－孕8~15周為高峰，以0.4/Sv比例增高；16~25周，以0.1/Sv比例增高。癌變－－主要白血病，胎兒期受照患兒童致死性腫瘤的

8、危險估計2.8×10-2/Sv。,皮膚隨機性效應,X 線損傷后25年,皮膚過度角化，堅硬疣狀突起，右食指癌變。,X線放療后17年，前胸局部肉瘤變,,影響輻射生物學作用的物理因素包括：輻射類型劑量率分次照射照射部位和面積照射幾何條件,輻射防護目的:,防止確定性效應的發(fā)生；減少隨機性效應的誘發(fā)。,三、輻射防護,輻射實踐與輻射干預,輻射實踐：與輻射相關的，增加了受照劑量的人類活動。輻射干預：減少人類輻射實踐過程中受

9、照劑量的一切措施，包括移開輻射源、改變輻射途徑或減少受照個人。,照射類型,職業(yè)照射：放射工作人員在工作時受到的照射。醫(yī)療照射：為了診斷、治療或醫(yī)學實驗的目的而受到的照射，受照人員可能是參加體檢的正常人、病人、病人的陪護者及醫(yī)學實驗志愿人員。公眾照射：與人工輻射無關人員受到的照射。,,輻射防護三原則:輻射實踐的正當化輻射防護與安全的最優(yōu)化劑量限值和劑量約束,輻射實踐的正當性,輻射照射的實踐對受照個人或社會帶來的利益足以彌補其可能

10、引起的輻射危害(包括健康危害和非健康危害)。利益>危害 實踐的正當性因時期、地點而異。,輻射防護最優(yōu)化,在考慮了經(jīng)濟和社會因素之后，輻射實踐過程中，保證做到將輻照保持在可合理達到的盡量低的水平。以最小的代價獲得最大的利益,ALARA原則 (As Low As Reasonably Achievable),用輻射防護最優(yōu)化方法，使在一項已判定為正當并已準予進行的實踐中，個人劑量的大小、受照人數(shù)、以及不一定受到但可能遭受到的照射

11、，全部保持在可合理達到的盡量低的水平的原則。,職業(yè)照射劑量限值,不超過下列限值：連續(xù)5年的年平均有效劑量(但不可作任何追溯性平均)，20mSv；任何一年中的有效劑量，50mSv；眼晶體的年當量劑量，150mSv；四肢(手和足)或皮膚的年當量劑量，500mSv。,公眾照射劑量限值,公眾成員平均劑量不超過下述限值：年有效劑量，1 mSv；特殊情況下，如果5個連續(xù)年的年平均劑量不超過1 mSv，則某一單一年份的有效劑量可提高到5

12、mSv；眼晶體的年當量劑量，15 mSv；皮膚的年當量劑量，50mSv。,婦女、學生的職業(yè)照射限值,對未懷孕婦女職業(yè)照射控制與男性相同對懷孕婦女(保護胎兒)腹部當量劑量：2mSv放射性核素攝入量不超過攝入量的1/20對于16~18歲的實習學生年有效劑量：6mSv年眼晶體當量劑量：50mSv年皮膚四肢當量劑量：150mSv,醫(yī)療照射與劑量指導水平,醫(yī)療照射無劑量限值，替代的是劑量指導水平和處方劑量。,,輻射防護標準限值

13、的層次有：基本限值導出限值管理限值導出水平,電離輻射警告標識,電離輻射標識,IAEA 新的電離輻射警示標志,,2007年2月15日出臺 ，以作為傳統(tǒng)的三角三葉形國際輻射標志的補充。該標志由輻射波、骷髏頭加交叉的股骨圖形以及一個奔跑的人形組成。國際原子能機構（IAEA）和國際標準化組織(ISO)啟用上述新標志是幫助減少大型輻射源事故性照射造成的不必要死亡和嚴重傷害。新標志旨在警示任何地方的任何人注意靠近大型電離輻射源的潛在危險，這

14、是在全世界11個國家實施的一個為期五年的項目所取得的成果。目的是確保其“危險-遠離”的信息非常清晰，并為所有人所理解。,外照射防護措施,時間防護：提高操作熟練程度，縮短受照時間；距離防護：增加與源的距離；屏蔽防護：設置防護屏障。,內照射防護措施,圍封包容；保潔去污；個人防護；妥善處理放射性廢物防止放射性物質從呼吸道進入體內；防止放射性物質從消化道進入體內；建立污染控制和內照射監(jiān)測系統(tǒng)。,放射源使用單位必須具備哪些條件？1.符合國

15、家標準要求的場所和設施2.配備合格的技術人員3.完善的安全管理制度4.建立放射源保管制度5.建立個人健康檔案6.國家法律、法規(guī)和標準規(guī)定的其他要求,放射源監(jiān)管涉及生產(chǎn)、銷售、進出口、使用、儲存、運輸和處置等七個環(huán)節(jié)。放射源代碼由12位數(shù)字和字母組成，分別代表生產(chǎn)單位（生產(chǎn)國）、出廠年份、核素代碼（5-6位）、產(chǎn)品序列號、放射源類別（12位）等內容?！吨腥A人民共和國放射性污染防治法》于2003年10月1日發(fā)布并實施,輻射

16、工作單位申請領取許可證時，應當向環(huán)境保護行政主管部門提交哪些材料？1.輻射安全許可證申請表2.企業(yè)營業(yè)執(zhí)照正副本或事業(yè)單位法人證書正副本及法定代表人身份證原件及復印件3.經(jīng)審批的環(huán)境影響評價文件4.滿足許可證申領條件相應規(guī)定的證明材料5.已有或者擬有放射源和射線裝置明細表6. 環(huán)境保護行政主管部門的其他相關要求放射性廢物是如何進行分類的？按半衰期分為……按屬性分為……,Ⅰ、II類源丟失、被盜、失控造成大范圍嚴重輻射污

17、染后果，或者放射性同位素與射線裝置失控導致3人以上（含3人）急性死亡。,特別重大事故,,核輻射密度計主要用Cs-137源，核子秤主要用Cs-137和Co-60源,工業(yè)射線探傷：利用電離輻射（X射線、γ射線等）探測非透明材料或裝置的缺陷或內部結構的無損檢測方法。選擇X射線探傷機應考慮的因素有：X射線的穿透力、X射線機的可搬性、X射線管焦點的大小、X射線束的形狀。現(xiàn)場探傷作業(yè)前，必須將工作場所劃分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)。涉源單位：從事放射性

18、生產(chǎn)、進口、出口、銷售、使用、儲存等業(yè)務且擁有放射源的單位。放射性廢物的處理：為了安全的經(jīng)濟的目的改變放射性廢物特性的操作，如衰變、濃縮、減容、從廢物去除放射性核素和改變其組成等，包括廢物的預處理和廢物的整備。按照射線入射到探測器前與物質的相互作用將核儀器儀表分為三類：透射式核儀器儀表、反散射式核儀器儀表和核反應式儀器儀表。電離輻射按監(jiān)測對象可分為個人劑量監(jiān)測、工作場所監(jiān)測和輻射環(huán)境監(jiān)測。操作非密封源的工作人員應進行皮膚污染監(jiān)測。

19、放射性同位素的轉讓只能發(fā)生在持有許可證的單位之間，并且所轉讓放射性同位素的核素、活度等不得超過許可范圍。在內外照射并存的情況下，個人劑量評價應考慮外照射個人劑量、吸入的放射性核素和食入的放射性核素。,（一）應急機構和職責分工； （二）組織、培訓以及應急和救助的裝備、 資金、物資準備； （三）輻射事故分級與應急響應措施；（四）輻射事故調查、報告和處理程序。,應急預案內容,環(huán)境影響評價：對規(guī)劃和建設項目實施后可能

20、造成的環(huán)境影響進行分析、預測和評估，提出預防和減輕不良環(huán)境影響的對策和措施，進行跟蹤監(jiān)測的方法和制度?！叭瑫r”制度：建設項目中防治污染的措施，必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用。防治污染的設施必須經(jīng)原審批環(huán)境報告書的環(huán)保部門驗收合格后，該建設項目方可投入生產(chǎn)和使用。,開放型放射性工作場所按所用的放射性核素的毒性、活度和操作方式分為甲、乙、丙三類。,最大等效日操作量：放射性核素的最大日用量分別乘以各放射性核素毒性組別系數(shù)

21、的積之和。,放射性工作場所分級,,,,,,,3.7×100,3.7×102,3.7×104,,10－5,10－3,,（Bq/L）,（μg/L）,放射性核素毒性分組示意圖,極毒組,高毒組,中毒組,低毒組,核素放射毒性組別修正因子,操作方式的修正因子,開放性放射性工作場所分區(qū),電離輻射監(jiān)測：為了評估或控制輻射或放射性物質的照射，對劑量或污染所完成的測量以及對測量結果所做的分析和解釋。電離輻射監(jiān)測按照監(jiān)測對象可

22、分為：個人劑量監(jiān)測工作場所監(jiān)測輻射環(huán)境監(jiān)測,個人劑量監(jiān)測：個人劑量監(jiān)測：利用工作人員佩帶劑量計進行的測量，或對其體內或排泄物中放射性核素的種類和活度進行的測量，以及對測量結果的解釋。個人劑量監(jiān)測包括外照射監(jiān)測、內照射監(jiān)測與皮膚表面污染監(jiān)測。P256,個人劑量計的類型,膠片個人劑量計；輻射致熒光玻璃個人劑量計；核乳膠快中子個人劑量計；固體徑跡中子個人劑量計；熱釋光個人劑量計袖珍照射量計等。目前使用最廣泛的是熱釋光個人

23、劑量計。,輻射工作人員個人劑量計佩帶位置：監(jiān)測周期：一般為１個月，也可視具體情況延長或縮短，但最長不得超過3個月。 對于短期工作和臨時進入放射工作場所的人員，應佩帶直讀式個人劑量計，并按規(guī)定記錄和保存他們的劑量資料。,年受照劑量小于5mSv時，只需記錄個人監(jiān)測的劑量結果。 年受照劑量達到并超過5mSv時，除應記錄個人監(jiān)測結果外，還應進一步進行調查。 年受照劑量大于年限值20mSv時，除應記錄個人監(jiān)測結果外，還應估算人員主要受照器

24、官或組織的當量劑量；必要時，尚需估算人員的有效劑量，以進行安全評價，并查明原因，改進防護措施。,全身或器官中放射性核素的直接測量；排泄物或其他生物樣品分析；空氣采樣分析。,低本底α-β測量儀 液體閃爍計數(shù)器,輻射工作單位應建立職業(yè)照射個人監(jiān)測檔案并指定專門人員負責管理；工作人員調換工作單位時向新用人單位提供工作人員職業(yè)外照射個人監(jiān)測檔案的復制件。 個人劑量檔案應當包括：常規(guī)監(jiān)測方法與結果等相關資料；應急或者事故中受

25、到照射的劑量和調查報告等相關資料。 在工作人員年滿75歲之前，放射工作人員的職業(yè)照射個人監(jiān)測檔案應妥善保存；在工作人員停止放射工作后，其職業(yè)照射個人監(jiān)測檔案至少也應保存30年。,皮膚污染監(jiān)測,使用非密封放射源的工作場所，應對操作放射性物質的工作人員進行皮膚污染監(jiān)測。使用密封源，一般不需要對工作人員進行皮膚污染監(jiān)測，但密封源發(fā)生或疑發(fā)生泄漏，則應對有關人員進行皮膚污染監(jiān)測。,人體污染測量的順序，一般應是先上后下，先前后背。在全面巡測的

26、基礎上，再重點測量暴露部位（如手、臉、頸和頭發(fā)等部位）。為了有效探測污染，應控制好監(jiān)測探頭離被測表面的距離：測量α污染時應不大于0.5cm；測量β污染時以2.5cm至5cm為宜。,α、β表面污染測量儀,工作場所監(jiān)測,工作場所監(jiān)測，是為了了解工作場所及臨近地區(qū)的輻射水平與輻射分布情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)用以評價工作場所是否符合輻射防護標準，達到改善防護措施，保證工作場所的輻射水平和放射性污染水平符合輻射防護規(guī)定的要求，以確保工作人員工作環(huán)境安全。

27、,監(jiān)測內容,一是監(jiān)測工作場所β射線、X射線、γ射線和中子輻射等外照射劑量水平；二是監(jiān)測工作場所空氣污染；三是監(jiān)測工作場所α、β表面污染。 P254,工作場所的外照射監(jiān)測,監(jiān)測對象：各種γ源和中子源、射線裝置及中子發(fā)生器、β射線。監(jiān)測時間：輻射工作場所開始使用時，或進行重大維修以后，應當進行全面的監(jiān)測。如果工作場所的輻射場不會輕易變化，那么此時的外照射監(jiān)測頻率每年1-2次。若輻射場變化較大，無法預測的工作場所，應設置一個監(jiān)測報警系統(tǒng)

28、。,X-γ輻射測量儀 n-γ輻射測量儀,開放型工作場所表面污染監(jiān)測,表面污染的測量分為直接測量和間接測量。直接測量是采用污染測量儀或監(jiān)測儀進行的表面放射性活度的測量。直接測量是測定固定的與可去除的表面污染之和，但是可能受到來自被檢測物件內部的或環(huán)境輻射的影響；間接測定是用擦拭法對表面可去除的放射性活度進行的測定。,開放型工作場所的空氣污染監(jiān)測,操作大量放射性物質的開放型場所中應進行工作場所的空氣污染監(jiān)測。監(jiān)測的目

29、的是測定工作場所空氣中粉塵、氣體、氣溶膠放射性濃度，評價工作人員可能吸人放射性物質的量，達到改進操作方式、控制空氣污染的目的。監(jiān)測方法一般通過空氣抽吸過濾的方法采樣，樣品由實驗室進行分析測量。,輻射環(huán)境監(jiān)測,輻射環(huán)境監(jiān)測：輻射源所在場所的邊界以外環(huán)境和流出物進行的輻射監(jiān)測。輻射環(huán)境監(jiān)測內容環(huán)境γ輻射劑量空氣中放射性核素水平(氣溶膠、沉降物、氚和氡)水中放射性核素水平底泥和土壤中放射性水平生物中放射性水平（陸生、水生）,環(huán)境

30、監(jiān)測分為現(xiàn)場監(jiān)測和實驗室監(jiān)測?，F(xiàn)場監(jiān)測是在欲測對象所在地進行的監(jiān)測。實驗室監(jiān)測是使用室內物理儀器或化學方法對采集的樣品進行分析，測量樣品中放射性核素種類和濃度，并進行評價,現(xiàn)場監(jiān)測γ輻射空氣吸收劑量率α、β表面污染測量現(xiàn)場γ能譜測量氡水平測量,實驗室監(jiān)測樣品采集樣品管理實驗室測量分析樣品預處理（放化分離）制源測量,HPGe高純鍺γ譜儀,X射線機漏射線監(jiān)測標準：距焦點1m處吸收劑量率對于透視、攝影和X-CT來說不