核辐射防护期末复习

?

什么是电离辐射剂量?

电离辐射剂量实质是电离辐射对受照物质造成的 真实效应或潜在影响的一种物理度量。 ?

为什么对电离辐射要进行防护？

核技术的的广泛应用导致可能对人体造成损伤： 1. 核能应用（包括核武器的制造） 2. 核技术在工农医等各部门的应用 ?

按射线本质分类

1.粒子辐射：是指组成物质的基本粒子，或由这些粒子组成的原子核。既有能量又有静止质量。粒子辐射是一些高速运动的粒子，消耗自己的动能把能量传给被穿透的物质。粒子辐射包括电子、质子、中子、α粒子、β粒子和带电重离子等。

2.电磁辐射：实质是电磁波，仅有能量，没有静止质量。包括无线电波、微波、可见光、紫外线、X射线和γ 射线等。 ?

按与物质的作用能力分类

1.电离辐射：通过初级和次级过程引起物质电离，如α粒子、β粒子、质子、中子、X射线和γ 射线等，对于X、 γ 射线，一般当E > 10ev时可以引起电离辐射，或当波长λ< 100nm时可以引起电离辐射。 2.非电离辐射：与物质作用不产生电离的辐射，如微波、无线电波、红外线等,但现在也不能忽视对人体的长期危害作用。 ?

按与物质的作用过程分类

1.直接电离辐射：一般指由带电粒子与物质通过初级作用过程引起电离的辐射，包括电子、质子、α粒子、β粒子和带电重离子等；

2.间接电离辐射：一般指通过次级过程引起电离的不带电粒子形成的辐射，包括X、 γ射线、中子等； 解释：不带电的光子、中子也能直接产生电离，但这类粒子与核外电子的作用发生几率要远远小于带电粒子，因此主要是靠它们与物质相互作用过程中产生的次级带电粒子间接来完成的。 ? ? ? ? ? ?

粒子数(N)：发射、转移或接受的粒子数目，单位是1。

粒子数密度(n)：表征辐射场疏密程度，是单位体积内自由粒子的个数；单位是m-3。 辐射能(R)：发射、转移或接受的辐射粒子的能量(不包括静止能)，单位是J。

粒子和辐射能随时间的变化率称为粒子通量和能量通量，表征粒子和辐射能在时间上的频繁程度。 粒子和辐射能随空间的变化率称为粒子注量和能量注量，表征粒子和辐射能在空间上的疏密程度。 按照放射源对人体健康和环境的潜在危害程度，将放射源分为5类：

Ⅰ类放射源为极高危险源：没有防护情况下，接触这类源几分钟到1小时就可致人死亡； Ⅱ类放射源为高危险源：没有防护情况下，接触这类源几小时至几天可致人死亡；

Ⅲ类放射源为危险源：没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人造成永久性损伤，接触几天至几周也可致人死亡；

Ⅳ类放射源为低危险源：基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤；

Ⅴ类放射源为极低危险源。不大可能对人造成永久性损伤 。 ?

根据射线装置对人体健康和环境的潜在危害程度，从高到低将射线装置分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

Ⅰ类为高危险射线装置，事故时可以使短时间受照射人员产生严重放射损伤，甚至死亡,或对环境可能

造成严重影响；

Ⅱ类为中危险射线装置，事故时可以使受照人员产生较严重放射损伤，大剂量照射甚至导致死亡；

Ⅲ类为低危险射线装置，事故时一般不会造成受照人员的放射损伤。 ?

辐射作用后产生的生物效应的特点

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

1)低吸收能量引起高生物效应

以6Gy剂量的X或γ射线的全身急性照射为例，它可以致人死亡，但是此时吸收的能量如果全部转换为热能，却只能使组织的温度升高0.0014摄氏度。 2)短暂作用引起长期效应

辐射品质：不同种类和不同能量的射线有不同的生物效应。

传能线密度LET（linear energy transfer）：单位长度上发生的能量转移。

高LET辐射（high LET radiation）：直接产生的或通过次级带电粒子产生的各电离事件之间的距离以细胞核的尺度衡量比较小的辐射。一般指快中子、质子和?粒子等。

低LET辐射（low LET radiation）：直接产生的或通过次级带电粒子产生的各电离事件之间的距离以细胞核的尺度衡量比较大的辐射。一般指X、?、?辐射等。

一般说来，高LET辐射(n，?)的生物效应比低LET辐射 (X，?)的更为明显或严重。 放射性核素的体表沾染：是指放射性核素沾染于人体表面(皮肤或粘膜)。沾染的放射性核素对沾染局部构成外照射源，同时尚可经过体表吸收进入血液构成体内照射。 躯体效应（somatic effects） 发生在受照者本人身上的效应。 遗传效应（hereditary effects）发生在受照者后代身上的效应 确定性效应 有剂量阈值 效应的严重程度与剂量成正比

随机性效应 无剂量阈值 发生几率与剂量成正比 严重程度与剂量无关 中子对诱发慢性白血病贡献较大。 射线对人体的作用 ? ? ?

人类生存条件之一，

天然辐射提高免疫力、刺激作用。 大剂量照射时，可能得各种放射病；

有益的：

有害的： ? ? ? ? ?

待积当量剂量是人体单次摄入放射性物质后，某一器官或组织在τ年内将要受到的累积的当量剂量

受到辐射危险的各个器官或组织的待积当量剂量经组织权重因数wT加权处理后的总和 。 集体当量剂量是受照群体每个成员的器官或组织的当量剂量的总和。 集体有效剂量是受照群体每个成员的有效剂量的总和。 人工辐射来源

1.医疗辐射 2.核爆炸（放射性落下灰：局部沉降、全球性沉降、带状沉降） 3.核电站4燃煤的放射性污染问题（是核电站的3倍） ? ? ? ? ?

实践——通过选择而承担的一种会引起总剂量增加的人类活动。核医学手段的应用，建立核电厂是实践的例子。

干预——为了降低照射而针对辐照所采取的一种活动。对现有住房进行降氡改造是干预的例子。 照射类型：职业照射、医疗照射、公众照射 两种评价：源相关评价、人相关评价

许多辐射防护决策可以标准化，这样就不需要针对各个情况重复评价和决策过程。要做到这一点最简单的方法是采用一些可测量的或可评价的量来作为整个评价的替代物。这样一些值就称为参考水平。（记录水平、调查水平、干预水平） ?

职业照射的剂量当量限值：

a)由审管部门决定的连续5年的年平均有效剂量(但不可作任何追溯性平均)，20mSv； b)任何一年中的有效剂量，50mSv； c)眼晶体的年剂量当量，150mSv；

d)四肢(手和足)或皮肤的年剂量当量，500mSv。 ?

职业照射中的年轻学徒、学生

对于年龄为16岁一18岁接受涉及辐射照射就业培训的徒工和年龄为16岁一18岁在学习过程中需要使用放射源的学生，应控制其职业照射使之不超过下述限值： a)年有效剂量，6mSv；

b)眼晶体的年剂量当量，50mSv；

c)四肢(手和足)或皮肤的年剂量当量，150mSv。 ?

职业照射在特殊情况下对剂量限值的临时变更

a)依照审管部门的规定，可将剂量平均期破例延长到10个连续年；并且，在此期间内，任何工作人员所接受的年平均有效剂量不应超过20 mSv，任何单一年份不应超过50mSv；此外，当任何一个工作人员自此延长平均期开始以来所接受的剂量累计达到100mSv时，应对这种情况进行审查； b)剂量限制的临时变更应遵循审管部门的规定，但任何一年内不得超过50mSv，临时变更的期限不得超过5年。 ?

公众照射 a)年有效剂量，1 mSv；

b)特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过1 mSv，则某一单一年份的有效剂量可提高到5 mSv；

c)眼晶体的年剂量当量，15 mSv； d)皮肤的年剂量当量，50mSv。

但是，应对患者的慰问者所受的照射加以约束，使他们在患者诊断或治疗期间所受的剂量不超过5mSv。应将探视食人放射性物质的患者的儿童所受的剂量限制于1mSv以下。 受照群体 照射条件 全身 眼晶体 其他单个器官或组织 孕妇 有计划的特殊照射 全身 一般公众 眼晶体 皮肤

? 限值不包括天然本底和医疗照射；

? 限值用于规定期间有关的外照射剂量与该期间摄入量的50年（儿童，70年）的待积剂量之和； ? 隐含着对最优化的剂量约束值一年中不应超过20mSv；

? 特殊情况下，公众每5年平均剂量不超过1mSv?a-1，在单独一年的有效剂量可允许大一些； ? 年剂量当量的设置是为了防止局部照射中的确定性效应； ? 皮肤剂量限值指在任一1cm2，不论受照的皮肤面积；

剂量限值 20mSv(5年平均，但其中任何一年＜50 mSv) 150 mSv 500 mSv 2 mSv/余下妊娠期间 内照射＜1/20ALI 一次100 mSv 1mSv（特殊情况下， 5年均值为1 mSv） 15 mSv 50 mSv 放 射 工 作 人 员 ? 剂量限值只是防护体系的一部分，刚好达到可忍受程度的边缘上的一个点。 ? 剂量限值为内外照射之和，但不包括天然本底照射和医疗照射 ? 在上述剂量当量限值基础上的次级限值

? (1) 用于外照射的次级限值分别有浅表和深部剂量当量限值,分别为500mSv/a和50mSv/a；(2) 用

于内照射的次级限值

用于年射入量限值(ALI)；对各种核素的ALI值见参考书《辐射剂量学常用数据》。 ?

导出限值

概念：通过一定的模式导出一个供辐射防护监测结果比较用的限值，称为导出限值。 性质：由于是作为比较用，因此只能采用估计方法进行预估 DAC＝ALI/2.4?103 重点掌握

? 辐射效应：随机性效应与确定性效应。 ? 辐射防护基本原则 ? 辐射防护基本标准 ? 辐射安全评价

? 辐射防护体系的一些重要概念

中子源按产生方式：加速器，反应堆，等离子体，放射性核素中子源 镅241 锎252 ?

体模

在辐射防护、放射治疗和辐射加工中，为了模拟测量和计算受外部辐射源照射的人体、实验动物或辐照产品中的吸收剂量分布，设计或制作的一些具有约定尺寸和材料组成的模型。

这些模型在材料上一般选取和模拟对象等效的材料制作，外形上根据对象做成类似形状，并做适当简化。

应用上，由于人体是不允许分割的，因此围绕人体制作的各类体模是最多的。 制造材料材料按质量：氧－76.2%,氢－10.1%,碳－11.1%,氮－2.6%; 根据制作材料把体模分为：

水体模：以水作为测量材料，对于光子和电子射束具有良好的组织等效性[3]；

固体体模：常采用各种塑料，如对于中子采用组织等效塑料（A150）、聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）。优点是可塑性好，便于移动。

是放疗设备中必备的辅助设备之一，常用于检测射束的剂量学性质是否正常。 ? ?

ICRU球体模氧－76.2%,氢－10.1%,碳－11.1%,氮－2.6%; 指数量Di和Hi定义

辐射场中某点的吸收剂量指数Di：把该点作为ICRU球的球心，测量得到的球内的最大吸收剂量D值。 辐射场中某点的剂量当量指数Hi：即当ICRU球心位于该点时，球内的最大剂量当量H值。 深部剂量当量指数Hi,d ≤ 50mSv·a; 浅表剂量当量指数Hi,s ≤ 500mSv·a;

即可以认为没有超过辐射防护的剂量基本限值； ? ? ? ? ?

衍生辐射场：由实际辐射场抽象出来的，具有某些规定特性的辐射场。

扩展场：注量及其角分布、能量分布在所关心的区域处处与实际辐射场中参考点的相同的辐射场。

齐向扩展场：注量及其能量分布在所关心的体积中处处与实际辐射场中参考点的相同，而注量是单向的衍生辐射场。

扩展场和齐向扩展场都是在无受体条件下定义的，不是现实中的辐射场，但是：

在空气中离所有辐射源都比较远的某一限定体积中的辐射场是均匀的，因而满足扩展场的条件(当参考点选择在该限定体积中的某一点时)。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

在离准直孔较远的单射束中某一个小区域内的辐射场满足齐向扩展场的条件；

当探测器几何尺寸与辐射场分布范围相比很小时，此时可以认为在探测器中心位置处近似满足扩展场的条件；

由于皮肤和全身有不同的剂量当量限值，而不同类型、能量的射线对人体的贯穿能力不同，因此有必要对辐射按其在人体体表和全身产生的剂量当量比值进行分类：

如果HT,皮肤> 10倍HE ,皮肤，表示射线能量大部分停留在人体表层，即为弱贯穿，反之为强贯穿；

能量低于15keV的γ辐射，能量低于2MeV的β辐射或电子束一般视为弱贯穿；中子全部视为强贯穿。

环境测量用剂量当量 以ICRU球中指定深度处的剂量当量来衡量处于辐射场中的人体受照情况，可用具有规定性能的环境监测仪表来测量。

个人测量用剂量当量 以人体指定深度处软组织中的剂量当量来衡量人体受照情况，可以用规定性能的个人剂量计测量。 周围剂量当量H*(d) 用途

环境监测，把外部辐射场和处于辐射场中的人体有效剂量联系起来。 定义

辐射场中某点的周围剂量当量H*(d)是由相应的齐向扩展场在ICRU球中正对着齐向场方向的半径上深度d处产生的剂量当量。

H*(d)主要用于强贯穿场情况，且多用H*(10) 周围剂量当量H*(d)

H*(d)表示来自周围各个方向的辐射在ICRU球中产生的剂量当量，数值上等于扩展场中各个方向上的辐射在正对着其入射方向的ICRU球半径上深度d处产生的剂量当量之和，从而由参考点的辐射场唯一确定。

从定义可知，H*(d)与辐射场在参考点的注量及其能谱分布有关，而与注量的角分布无关，契合“周围”的含义

? 测量方面

H*(d)可用各向同性响应的测量仪器精确测量，这一点仪器制作难度不大； 应用方面

H*(d)适合于表征有效剂量HE，且可以给出有效剂量的偏安全的估计值（一般H*(d)略大于HE）

? 定向剂量当量H’(d, Ω) 用途：

a）避免皮肤在弱贯穿辐射场中遭受过量剂量而引起确定性效应。 b）用于环境监测。 定义：

辐射场中某点的定向剂量当量是由相应的扩展场在ICRU球中某一指定方向Ω的半径上深度d处产生的剂量当量，即与照射方向有关；

给出H’(d, Ω)时必须同时指明参考深度d和方向参考Ω。

? ? ?

H’(d, Ω)一般用于弱贯穿辐射，且多用H’(0.07, Ω)。 对强贯穿场，

d=10mm， H’(d, Ω) ＝ H’(10, Ω)； 对弱贯穿场，

皮肤：d=0.07mm， H’(d, Ω) ＝ H’(0.07, Ω)，相当于皮肤基底层的深度； 眼晶体： d=3mm， H‘(d, Ω) ＝ H’(3, Ω)；

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qykf.html