放射性生物效应辐射防护.ppt

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放射性放射性生物效应生物效应辐射防护辐射防护一、基本知识一、基本知识二、生物效应二、生物效应三、辐射防护三、辐射防护四、辐射事故四、辐射事故一、放射性基本知识一、放射性基本知识1、什么是放射性？

什么是放射性？

1896年，贝可勒尔（H.Becquerel）在研究铀矿物的荧光现象时，发现铀矿物能发射出穿透力很强的不可见射线。

它能使附近的照相底片感光。

这一发现改变了原子是物质不可分割的最小单位的认识。

从此，自然科学从原子时代进入了原子核时代。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识1896年年，法法国国物物理理学学家家贝贝克克勒勒尔尔（1852-1908）发发现现只只要要有有铀铀元元素素存存在在，就就有有贯贯穿穿辐辐射射产产生生证证明明发发射射这这种种射射线线是是铀铀原原子子自自身身的的作作用用。

放放射射性性的的发发现现，引引起起人人们们对对原原子子核核内内部部的的研研究究的的深深入入。

“进进入入原原子子内内部部”和和“分分裂裂原原子子”成成为为世世纪纪之之交交时时期期科科学学领领域域中中最最振振奋奋人人心心的的口口号号。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识1、什么是放射性？

什么是放射性？

放射性是自然界存在的一种自然现象，放射性是自然界存在的一种自然现象，来自于原子核。

来自于原子核。

大多数物质的原子核是稳定不变的，少大多数物质的原子核是稳定不变的，少数原子核不稳定。

数原子核不稳定。

不稳定的原子核会自发的向稳定的状态不稳定的原子核会自发的向稳定的状态变化（变化（衰变衰变），同时会发射各种各样的），同时会发射各种各样的射线射线，这种现象就是，这种现象就是“放射性放射性”。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识2、什么是电离辐射？

什么是电离辐射？

原子由于失去电子或获得电子而成为离子的过程称为电离。

在辐射防护领域，电离辐射是指能在生物物质中产生离子对的辐射，包括由直接或间接电离粒子或由两者混合组成的任何辐射。

直接电离粒子本身带有电荷，例如电子、粒子、射线、质子等；间接电离粒子是指非带电粒子，例如光子、中子等。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识辐辐射射：

包包括括电电离离辐辐射射（放放射射性性辐辐射射）和和非电离辐射（电磁辐射）两类。

非电离辐射（电磁辐射）两类。

电电离离辐辐射射：

指指可可在在生生物物物物质质中中产产生生离离子子对对的的辐辐射射，能能量量较较高高，可可使使电电中中性性的的原原子或分子得到或释放电子。

子或分子得到或释放电子。

非非电电离离辐辐射射：

指指能能量量以以电电磁磁波波的的形形式式通通过过空空间间传传播播的的现现象象，包包括括可可见见光光、紫紫外外线、无线电波和微波辐射等。

线、无线电波和微波辐射等。

电离辐射警告标志图：

ICP备案编号：

京ICP备06025006一、放射性基本知识一、放射性基本知识3、放射性衰变的种类、放射性衰变的种类在放射性的衰变中，发生衰变的原子核叫母核，衰变后所产生的核叫子核。

放射性原子核的衰变主要有三种类型，分别叫做衰变、衰变和跃迁。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识射线：

是由高速运动的氦原子核（又称粒子）组成的，所以它在磁场中的偏转方向与正离子流相同。

它的电离作用大，贯穿本领小。

它在空气中的射程只有几个厘米。

射线：

是高速运动的电子流，它的电离作用较小，贯穿本领较大。

它在空气中的射程因其能量的不同而有较大差异，一般为几米。

射线：

是波长很短的电磁波，所以它在磁场中不发生偏转。

它具有间接电离作用，贯穿本领很大。

它在空气中的射程通常为几百米。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识衰变原子核自发地放射出粒子而发生的转变，叫做衰变。

经过衰变以后，子核的质量数比母核减少4，原子序数减少2。

其衰变式如下：

（1.3）其中，X为母核，Y为子核，A为质量数，Z为原子序数。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识+从母核中射出的4He原子核粒子得到大部分衰变能238U4He+234Th衰变衰变一、放射性基本知识一、放射性基本知识衰变衰变示例示例241241AmAm237237NpNp一、放射性基本知识一、放射性基本知识衰变原子核的衰变有三种形式。

它们是衰变、衰变和电子俘获。

其表达式分别为：

（1.4）（1.5）（1.6）在衰变中，子核与母核的质量数相同，只是原子序数相差1。

它们是相邻的同量异位素。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识+发生原因：

母核中子或质子过多发生原因：

母核中子或质子过多质子转变成中子，并且带走一个单位的正电荷中子转变成质子，并且带走一个单位的负电荷+中微子反中微子三种子体分享裂变能因此电子具有连续能量衰变衰变一、放射性基本知识一、放射性基本知识衰变衰变示例示例33HH33HeHe一、放射性基本知识一、放射性基本知识跃迁原子核通过放射射线由高能态自发地向低能态跃迁，叫做跃迁，也叫衰变。

射线一般是伴随或衰变产生的，也有同核异能态的原子核向基态退激时发射射线的情形。

如（1.7）原子核由高能态自发地向低能态的跃迁也可以通过发射核外电子的方式来完成，这一过程叫内转换，此时不发射射线。

跃迁不会导致核素质量数和原子序数的变化，只是原子核内部能量状态发生了改变。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识+光子衰变衰变一、放射性基本知识一、放射性基本知识衰变特点：

衰变特点：

11、从原子核中发射出光子、从原子核中发射出光子22、常常在、常常在或或衰变后核子从激发态衰变后核子从激发态退激时发生退激时发生33、产生的射线能量不连续、产生的射线能量不连续44、可以通过测量光子能量来鉴定核素类别、可以通过测量光子能量来鉴定核素类别一、放射性基本知识一、放射性基本知识衰变衰变示例示例33HeHe33HeHe一、放射性基本知识一、放射性基本知识-+常见射线的种类常见射线的种类一、放射性基本知识一、放射性基本知识不同射线的穿透能力不同射线的穿透能力一、放射性基本知识一、放射性基本知识4、放射性活度、放射性活度原子核自发地放射出射线后，原子核本身就从一种核素转变成另一种核素，这种过程就叫做原子核的衰变，又叫放射性衰变。

GB4960-85：

一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生的核衰变数除以该时间间隔叫做放射性活度。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识在国际单位制中，放射性的单位为贝可勒尔，简称贝可，符号Bq。

1Bq等于放射性物质在1秒钟内有1个原子核发生衰变。

其表达式如下：

1Bq=1次衰变/秒（1.1）居里与贝可的关系如下：

1Ci=3.71010Bq（1.2）一、放射性基本知识一、放射性基本知识居里的单位太大，实际工作中常用毫居（居里的单位太大，实际工作中常用毫居（mCimCi），微居（微居（CiCi），纳居（，纳居（nCinCi），皮居（，皮居（pCipCi）。

国际单位国际单位:

贝可贝可，符号为，符号为Bq,Bq,11贝可定义为放射贝可定义为放射性核素每秒钟发生性核素每秒钟发生11次衰变。

次衰变。

贝可的单位较小，通常用贝可的单位较小，通常用kBqkBq（101033BqBq），），MBq（10MBq（1066BqBq），），GBq（10GBq（1099BqBq），），TBq（10TBq（101212BqBq）等。

）等。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识5、放射性核素的衰变常数放射性核素的衰变常数放射性核素在单位时间内发生衰变的几率叫做该核素的衰变常数，符号为；它的单位为1/秒。

显然，的大小决定了放射性核素衰变的快慢。

它只与核素的种类有关。

因此，它是放射性原子核的特征量；也就是说，它是由放射性核素本身的性质决定的，与放射性核素有确定的对应关系。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识11指数衰减规律指数衰减规律N=NN=N00ee-ttNN0:

0:

（t=0t=0）时放射性原子）时放射性原子核的数目核的数目N:

N:

经过经过tt时间后未发生衰变时间后未发生衰变的放射性原子核数目的放射性原子核数目:

放射性原子放射性原子核衰变常数核衰变常数大小大小只与原子核本身性质只与原子核本身性质有关，与外界条件无关有关，与外界条件无关;数值越大衰变越快数值越大衰变越快一、放射性基本知识一、放射性基本知识指数衰减规律对于确定的放射性核素，可以有一种或多种衰变方式。

对于具有同一种衰变方式的原子核，其衰变的时刻也是各不相同的，即它们的衰变是独立地随机发生的。

很显然，原子核的衰变数量与原子核的衰变常数成正比，与t时刻的原子核数量成正比，也与时间间隔成正比；在数学上可以表示为（1.8）式中，t为时间；N是这类原子核在时刻t时的数量；为衰变常数；dt表示微小的时间间隔；dN是在dt时间间隔内发生衰变的原子核数。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识对式（1.8）经过变换后求积分，可得：

（1.9）NO为起始时刻（t=0）原子核的数量。

式（1.9）表明，某种原子核在时刻t的数量与其起始时刻（t=0）的数量之间存在着指数衰减的关系，即这种原子核的数量由于衰变而按指数规律减少，这就是放射性核素指数衰减规律。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识半衰期根据式（1.9）不难计算，某种原子核的数量减少一半所需要的时间（1.10）T1/2就称为这种放射性核素的半衰期。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识不同核素的半衰期可以相差很大，有的可以达到1010年以上，有的可以远小于1秒。

同样可以计算，这种原子核从原来的数量到全部衰变掉，每个原子核的平均寿命（T）为（1.11）显然，某种放射性核素的平均寿命等于它的衰变常数的倒数；这从衰变常数的定义也可以直接导出。

一、放射性基本知识一、放射性基本知识N=NN=N00ee-tt由半衰期定义由半衰期定义t=Tt=T1/21/2，N=NN=N00/2/2代入计算得到代入计算得到TT1/21/2=ln2/=ln2/TT1/21/2=0.693/=0.693/和和TT1/21/2两者有一一对应关系两者有一一对应关系理论研究中多用衰变常数理论研究中多用衰变常数实际应用中一般用半衰期实际应用中一般用半衰期二、生物效应二、生物效应三、辐射防护三、辐射防护11、人体受到照射的辐射来源人体受到照射的辐射来源生活中的辐射来源生活中的辐射来源天然辐射天然辐射人工辐射人工辐射天然辐射天然辐射宇宙射线宇宙射线宇生放射性核素宇生放射性核素原生放射性核素原生放射性核素一般场所：

一般场所：

天然本底为天然本底为2.4mSv/a,多为内照射多为内照射（222Rn,60%）天然本底照射天然本底照射三、辐射防护三、辐射防护2、辐射防护基本任务是：

既要保护从事放射工作者本人和后代以及广大公众乃至全人类的安全，保护好环境；又要允许进行那些可能会产生辐射的必要实践以造福于人类。

三、辐射防护三、辐射防护3、目的是：

防止有害的确定性效应，并限制随机性效应的发生概率，使它们达到被认为可以接受的水平。

也就是说，要将辐射对人造成的健康危害或风险限制在社会可接受的水平以下，即在不过分限制会产生或增加辐射照射的有益的人类活动的基础上，根据辐射防护的最优化原则，为人们提供必要和适当的防护，充分理解辐射效应中随机性效应与确定性效应的特点，杜绝发生使人们所受到的剂量超过确定性效应的阈值，减少随机性效应的发生，以最大限度地保证人们的辐射安全。

三、辐射防护三、辐射防护4、外照射的防外照射的防护对于外照射的防护可以从三方面入手：

对于外照射的防护可以从三方面入手：

11、时间防护、时间防护22、距离防护、距离防护33、屏蔽防护、屏蔽防护屏蔽距离时间防护三、辐射防护三、辐射防护记住记住ALARA原则原则合理可行尽量低原则合理可行尽量低原则（AsLowAsReasonablyAchievable）限制靠近辐射源的时间限制靠近辐射源的时间增加与辐射源之间的距离增加与辐射源之间的距离在人与辐射源之间安装屏蔽防护在人与辐射源之间安装屏蔽防护三、辐射防护三、辐射防护时间防防护：

在在剂量量率率均均匀匀的的情情况况下下，人人所所受受到到的的剂量量与与照照射射时间成成正正比比，照照