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？1）核技术的的广泛应用导致可能对人体造成损伤2）核能应用（包括核武器的制造）3）核技术在工农医等各部门的应用.按射线本质分类a.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、a粒子、B粒子和带电重离子等b.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射线和丫射线等.按与物质的作用能力分类a.电离辐射通过初级和次级过程引起物质电离，如a粒子、B粒子、质子、中子、X射线和丫射线等，对于X、y射线，一般当E10ev时可以引起电离辐射，或当波长入H）（）nm时可以引起电离辐射b.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乱直接电离辐射一一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、a粒子、B粒子和带电重离子等；b.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、丫射线、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.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;HI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；n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；in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或丫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（linearenergytransfer）单位长度上发生的能量转移高LET辐射（highLETradiation）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a粒子等低LET辐射（lowLETradiation）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、g、b辐射等一般说来，高LET辐射（na）的生物效应比低LET辐射（Xg）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（somaticeffects）发生在受照者本人身上的效应.遗传效应（hereditaryeffects）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6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随机性效应是指发生机率与剂量成正比而严重程度与剂量无关的辐射效应一般认为在辐射防护感兴趣的低剂量范围内这种效应的发生不存在剂量阈值确定性效应是指通常情况下存在剂量阈值的一种辐射效应，超过阈值时，剂量愈高则效应的严重程度愈大.中子对诱发慢性白血病贡献较大.射线对人体的作用有益的人类生存条件之一，天然辐射提高免疫力、刺激作用有害的大剂量照射时，可能得各种放射病；.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t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41燃煤的放射性污染问题（是核电站的3倍）.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.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，500mSvo.职业照射中的年轻学徒、学生对于年龄为16岁―18岁接受涉及辐射照射就业培训的徒工和年龄为16岁―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20mSv任何单一年份不应超过5（）mSv；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lOOmSv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ImSv；b）特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv；c）眼晶体的年剂量当量，15mSv；d）皮肤的年剂量当量，50mSvo.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ImSvxa-l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lcm2不论受照的皮肤面积；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

（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.中子源按产生方式加速器，反应堆，等离子体，放射性核素中子源锯241铜

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A

150、聚甲基丙烯酸甲脂PMMAO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球体模氧一

76.2%氢一

10.1%碳一

11.1%氮一

2.6%;.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.个人剂量当量Hpd定义身体上指定点下深度为d处组织中的剂量当量不同于H*d和Hd在ICRU球体模上定义，Hpd是在人体上定义的测量在指定参考点对应的身体部位表面佩戴剂量计，而剂量计由适当厚度的组织等效材料制作的外表和内部探测器组成，另外剂量计的尺寸要足够小.X射线机原理利用高速电子轰击高原子序列的靶，会产生强烈的韧致辐射、伴随核外电子跃迁引起的特征X射线发射；能谱特点产生的X射线分韧致X射线和特征X射线2类，但在实际应用一般不做区别能量特点产生的X射线能量一般比较低，一般小于MeV量级；发射率常数定义管电流为1mA时距离阳极靶1m处，由初级射线束在空气中产生的空气比释动能率；单位mGym2mA-1min-1加速器X射线源原理利用高速电子束轰击高原子序列的靶，产生的高能X射线因电子能量较高，因此产生的X射线成分以连续谱的韧致辐射为主与射线机的区别在于电子的能量较为单

一、发射方向基本一致；.随着通过物质的厚度增加，那些不易被减弱的“硬成分”所占比重会越来越大，这种现象称为能谱的硬化.半减弱厚度△1/2和十倍减弱厚度△1/101/2的定义将入射X或丫光子数注量率或照射量率等减弱到一半所需的屏蔽层厚度1/10的定义将入射X或丫光子数注量率或照射量率等减到十分之一所需的屏蔽层厚度两者之间的联系.说明给定辐射在屏蔽介质中的△1/2和△1/10值并不是一个常数而且随K的增加略有变化.当辐射穿过一定厚度的物质层之后存在一个平衡的△1/2和A1/10它们不能用于初级X或丫射线的屏蔽计算，但可用于经过相当程度减弱的射线束.屏蔽X或丫射线常用的材料铅屏蔽能力好，但结构较软，一般采用钢骨架支撑；常用于铅容器、活动屏、铅砖等钢铁屏蔽能力、结构性能均很好常用于防护铁门等混凝土屏蔽能力好，造价便宜；多用于固定的防护屏障水来源广泛，本身液体；透明度好，常以水井、水池等贮存放射源.带电粒子的外照射防护P射线屏蔽材料选择常用材料有铝、有机玻璃、混凝土等，与X、Y射线的屏蔽材料选择有很大不同特别注意带电粒子与物质相互作用，因韧致辐射作用会发射出各个能量段的韧致X射线，因此，除了对带电粒子屏蔽以外，还需要增加另外的X射线屏蔽层.中子的外照射防护放射性核素中子源优点价格便宜、易于制备和运输，且为各向同性场，可以视为点源；缺点产额较低，泄漏几率较大，中子产额随时间减少等加速器中子源产生方法通过加速器加速的各种带电粒子轰击靶材料发生核反应来制备，绝大多数通过dn核反应；加速器类型静电、直线、回旋特点通过改变靶物质种类和带电粒子类型，并调节带电粒子的能量和中子的出射方向，就可以获得不同能量的中子类型，因此比起前面的放射性核素中子源在中子能量的选择上要灵活的多，当然整个设备比较笨重，在可移动性能上要差上许多；反应堆中子源来自反应堆中自持的链式反应特点:强度高，能谱分布宽，结构庞大，危险性较高，辐射防护的工作较为繁重.分出截面法通过合理地选择和安排屏蔽材料，我们可以使中子在屏蔽层中的衰减符合窄束的定义要求，即使中子在屏蔽层中一经散射便能在很短的距离内被迅速慢化和吸收，从而可以按照窄束的较为简单的计算公式来计算中子的衰减情况，这就是所谓的分出截面法以下是应用分出截面法的前提A屏蔽层足够厚，使得在屏蔽层后面的剂量当量指数主要使由中子束中一组贯穿能力最强的中子贡献所致；B屏蔽层中必须含有铁、铅等中高原子序数的重型材料，使得高能中子能够通过非弹性散射迅速降低能量；C屏蔽层中要含有足够的氢，以保证在很短的距离内，使中子的能量再迅速降低到热能段，从而可以被屏蔽层所吸收；.屏蔽中子的材料屏蔽材料需要拥有一定数量的质量中等以上的材料，使得快中子快速降低能量，并需要有适量数量的轻元素，从而使得中子能量迅速下降到热中子能区，最后为了减少俘获Y射线的能量，可以在屏蔽层材料中掺杂一定的10B或6Li；常用的中子屏蔽材料有水、混凝土、石蜡、聚乙烯、泥土、锂和硼，这些材料一般要配合使用才能达到好的屏蔽效果选择原则是综合考虑材料的屏蔽性能、结构性能、稳定性能以及经济成本等，其中以效果为优先考虑；.内辐射剂量学放射性物质进入体内的途径:经口，消化道的摄入经呼吸道的吸入经皮肤，伤口的进入沉积放射性物质进入并居留于器官或组织之内称作沉积deposition转移放射性物质在体内的移动称作转移transfer廓清放射性核素从某一器官或组织内移出的过程称作廓清clearance生物廓清和放射性衰变作用将使沉积在器官或组织内的放射性活度逐渐减少滞留retention描述放射性核素在器官、组织或全身内的居留状况，亦即器官、组织或者全身放射核素活度的动态变化过程在摄入、沉积或吸收后的给定时刻，器官、组织或全身的物质的量称为器官、组织或者全身的滞留量retainedquantity物质随尿、粪、汗和呼出气体而从体内移出的过程称作排出elimination直接排出放射性物质进入体内后没有进入体液循环而直接排出体外的；相关排出凡是曾经被吸收到细胞间液而后被排出的随尿和汗排出的都属于相关排出随粪排出的包括两种成分相关排出的和未经吸收而直接排出的源组织器官含有大量放射性核素的组织或官；靶组织器官吸收辐射能量的组织或器官.有效半衰期滞留在人体内的某放射性核素，由于生物代谢和放射性衰变减少一半所经历的时间.生物半排期是指放射性核素进入人体后通过新陈代谢排出一半数量所需要的时间，用Tb来表示.物理半排期放射性核素同时还在不断衰变衰变为原来数量的一半所需的时间，用Tr表示；.放射性气溶胶空气中的固态放射性核素一般沉积在空气中悬浮的固体或液体微粒上，或者本身就是一些悬浮的小颗粒这些悬浮微粒统称作放射性气溶胶

49.放射性核素年摄入量限值ALIALIannuallimitofintake是指一年内摄入的放射性物质的最高上限量，其目标是其产生的待积有效剂量等于ICRP规定的年有效剂量限值剂量限值规定有效剂量HE连续五年内每年不能超过20msv其中一年最高不能超过50msv；皮肤的剂量当量HT每年不能超过500mSvo按照放射性核素的导出空气浓度和相应的比活度，放射性核素分为极毒、高毒、中毒和低毒四个组.开放型放射性工作单位的分类等效年用量各种放射性核素年用量分别乘以核素的毒性组别系数其积之和毒性组别系数极毒组10；高度组1；中毒组0」；低毒组

0.01开放型放射性工作场所的分级最大等效日操作量每种核素的最大日操作量分别乘以毒性组别系数之和实例某开放型放射工作场所一般湿性操作1251和90Sr最大日操作量分别为

7.4X108Bq和

3.7X107Bq其属哪级工作场所？最大等效日操作量=

7.4xlO8BqxO.lxl+

3.7xlO7Bqxlxl=LllxlO7Bq应属于丙级工作场所.人卫生防护.使用个人防护器材根据开放型放射性工作场所不同等级的要求，穿戴工作服、工作帽、防护口罩、手套等.注意个人卫生离开工作场所，应进行污染检查并认真洗手；在甲、乙级工作场所操作的人员，工作完毕应进行淋浴在放射工作场所内严禁进食、饮水、吸烟或存放食物等.药物预防在操作放射性核素，或进行设备检修，或处理事故之前，应用某些药物可减少放射性核素在体内的沉积量.严格遵守安全操作规程从事放射性核素工作之前，必须进行专业培训，熟悉所从事的放射工作的性质、安全操作规程和安全防护知识必须熟练掌握操作技术，工作认真负责，一丝不苟，杜绝事故的发生放射性废液的处理稀释排放放置衰变浓缩贮存固化贮存放射性固体废物的处理主要有放置衰变和压缩贮存等方法放射性废气的处理主要有稀释排放和净化排放等方法

51.腔室为了确定射线在介质内的剂量学量（一般是吸收剂量）值，需要在介质中置入敏感元件（探测器），因其密度可能与介质的相差较大，材料成分可能有所不同以上情况会在介质内构成一个不连续的区域一腔室空腔若腔室填充材料为气体，则构成一个空腔5外照射剂量监测目的是对主要的受照器官或组织所接受的平均剂量或全身剂量（有效剂量）作出估算，进而控制工作人员所受的剂量，并证实他们接受的剂量是符合有关的国家标准监测时应侧重以下几点a、位置选择选择具有代表性的工作位置（剂量较大，操作时间较长，距离较近）进行监测b、选用合适的个人剂量计要针对射线的种类、能量大小、辐射场的强度选用灵敏度高、体积小、便于携带的一种或两种以上剂量计如个人剂量笔、荧光玻璃剂量计、热释光剂量笔，数字式个人报警器等c、佩带部位合适剂量计应佩带在身体具有代表性的部位（头、手、肠、性腺部位等）或需要观察监测的特定部位根据外照射推算出这些器官所受的剂旦正旦里当里53环境辐射监测

1.环境辐射监测的分类一类是针对较大区域内的环境质量监测，另一类是针对源项周围的外围环境监测2辐射环境质量评价关键途径排放到环境介质中的放射性核素最终进入人体的各种途径中，有1个或2个照射途径比其他途径更重要，这样的照射途径称为“关键途径:关键核素对人体的照射而言，各种放射性核素中对人体危害最大的某一种核素称为关键核素关键居民组排放到环境中的放射性核素对每一居民造成的危害，由于个人的嗜好、饮食习惯、居住条件、年龄、性别等的不同而不同，其中受到的照射的在一定程度上是均匀的且高于受照群体中其它成员的人群组称为关键居民组环境剂量估算的基本方法有浓集因子法和系统分析法54初致辐射对于轻质量的高速带电粒子组成的射线如通过原子核附近时，受到原子核的库伦场的作用而急剧减速，一部分能量以光子的形式辐射出来55光电效应光子与物质中的束缚电子作用，把全部能量转移给某个束缚电子使之发射出去（光电子），而光电子本身消失的过程56康普顿效应康普顿效应是光子与核外电子的非弹性碰撞过程，在作用过程中，入射光子的一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而光子受到散射，其运动方向和能量都发生变化，称为散射光子57电子对效应当入射射线能量高于L022Mev时、当它从原子核旁经过时，在核力的作用下，入射光子转化为一个电子和一个负电子的过程

58.传能线密度指定物质内，特定能量的带电粒子穿行单位长度路程时，在电离、激发过程中，扣除能量大于△的所有6粒子的动能后，被该部位物质所吸收的能量总和，即单位路径长度内就地沉积的能量大小不带电粒子与物质的相互作用分二个阶段第一阶段不带电粒子通过与物质的相互作用，把能量转移给次级带电粒子；第二阶段次级带电粒子通过电离、激发等方式把转移来的能量大部分留在介质中引入转移能和比释动能，描述第一阶段的过程吸收剂量描述第二过程转移能在指定体积V内由不带电粒子释放出来的所有带电的电离粒子（具备电离能力）初始动能之和，单位J;例子计算过程59比释动能与注量的关系1单向，单能，不带电粒子辐射场2任意方向，单能，不带电粒子辐射场定律粒子注量中等于单位体积内的径迹总长度碰撞比释动能表征了次级带电粒子的能量就地沉积的部分；而辐射比释动能则表征了次级带电粒子的能量由韧致辐射和高能5粒子带走的部分!R=

2.58xlO-4Okg-llC-kg-l=

3.877xlO3R伦琴定义在0℃760毫米汞柱气压下的1立方厘米空气中造成1静电单位（

3.3364X10-10库仑）正负离子的辐射强度为1伦琴单位60授予能定义指该能量沉积事件所涉及到的单个或单类相关电离粒子在指定体积V内发生的所有的相互作用中沉积能之和Ein是进入该体积元的辐射能，即进入该体积元的所有带电的和不带电的电离粒子能量（不包括静止质量能，这里的能量就是指动能）的总合Eout是从该体积元逸出的辐射能，即离开该体积元的所有带电的和不带电的电离粒子能量（不包括静止质量能，这里的能量就是指动能）的总合61辐射平衡如果进入和离开某一无限小体积元的电离辐射、带电粒子或6粒子的辐射能彼此相等，那么称该空间点处辐射场的这种特殊状况为存在着不同程度的辐射平衡；。