1、認識輻射及輻射安全,綱 要,1.認識輻射2.輻射的生物效應3.輻射防護與安全標準,原子模型,電子(負電,軌道運動),Z = 原子序 = 質子個數 = 電子個數A = 質量數 = 質子個數 + 中子個數,原子輻射與核輻射,游離輻射,核輻射的能量在百萬電子伏特(MeV)的範圍;原子輻射的能量在仟電子伏特(keV)的範圍。這些輻射因能游離物質之分子,產生正負離子對,故稱為游離輻射。游離輻射照射人體,與細胞中的重要分子(如DNA)作用,可使分子鍵斷裂,引起生物效應。,輻射與DNA的作用,游離輻射的特性,游離輻射,隨時隨地都存在,但因我們察覺不到,所以沒有警覺,等到身體受害,可能已經為時過晚。雖然輻射可
2、能引起健康危害,但也不必過分擔心。流行病學的研究顯示,高劑量的輻射對人體是有害的,但低劑量的輻射(天然背景輻射的變化範圍),則對人體無害或風險甚低。,活度(A)與衰變常數(l),活度:每秒原子核衰變的個數A(t) = l N(t) = l N(0) e-lt = A(0) e-lt,發生衰變的機率 = dN/N,放射性同位數經過衰變,其原子個數變為原來一半所需的時間,稱為半衰期。,相對生物效應(Relative Biological Effectiveness),輻射的健康效應,機率效應(癌病、遺傳效應等)效應發生的機率(風險)與劑量呈正比;效應的嚴重程度與劑量無關;沒有低限劑量。非機率效應(
3、皮膚紅斑、白內障等)效應的嚴重程度與劑量呈正比;有低限劑量。當劑量小於低限劑量時,效應不會發生;當劑量大於低限劑量時,效應確定發生。,淺部組織器官(皮膚及水晶體等)以非機率效應為防護重點,深部組織器官(紅骨髓及生殖腺等)以機率效應為防護重點,角質層0.007 cm,淺部組織0.007-1 cm,深部組織 1 cm,輻射健康效應,輻射急性效應,輻射急性效應,00.5 Sv,0.51 Sv,12 Sv,26 Sv,610 Sv,輕微的血液異常,沒有顯著的效應,550%的患者在3小時內嘔吐,有倦怠和失去胃口的現象,中度的血液變化;可在數週內復原。,大於3西弗以上,2小,時以內嘔吐,嚴重,20100%
4、在1個月至1年之間復原。,血液變化及出血,,兩週後脫髮,,的患者在2個月內死亡,生存者需要一段很長的時間復原。,1小時內嘔吐,嚴重血液變化、出血、脫髮,約80%100 %,非機率效應(急性效應),輻射急性效應,後期效應,1. 癌症2. 白內障3. 不孕症4. 突變5. 萎縮效應6. 壽命減短,(當劑量小於2西弗時不會發生),(當劑量小於1西弗時,發生白血病 的機率與正常人無顯著差別),1. 癌症2. 白內障3. 不孕症4. 突變5. 萎縮效應6. 壽命減短,1. 癌症2. 白內障3. 不孕症4. 突變5. 萎縮效應6. 壽命減短,輻射急性效應,後期效應,1. 癌症2. 白內障3. 不孕症4.
5、突變5. 萎縮效應6. 壽命減短,(大劑量對組織器官的傷害,造成 新陳代謝失常),(當急性劑量在0.2西弗到2西弗之間 時,突變的機率是正常情況的2倍),1. 癌症2. 白內障3. 不孕症4. 突變5. 萎縮效應6. 壽命減短,1. 癌症2. 白內障3. 不孕症4. 突變5. 萎縮效應6. 壽命減短,放射性射源的分類,密封射源 : 固態射源,用較堅固的保護層密封,僅利用其外洩的輻射。非密封射源 : 液態或氣態射源常不加密封而直接使用為示蹤劑。(短半衰期、低活度)非密封射源不用時為密封,使用時再打開密封容器。使用此種放射源的工作稱為非密封型放射性操作。,體外曝露,體內曝露,簡易的輻射防護方法,設
6、法防止放射性物質進入人體,體內防護,體外防護,(1)遠離輻射源(輻射劑量 與距離平方成反比,(2)減少輻射照射時間,(3)加屏蔽阻擋輻射,穿著防護衣避免接觸污染,戴呼吸防護面具,工作後、吃東西前要洗手,工作區禁止吸煙及飲食,戴防護手套避免接觸污染,a粒子的屏蔽考量,穿透力極弱(射程很短),只會在人體表皮之角質層(死組織層)造成劑量,故不構成健康威脅。可不必考慮屏蔽。應小心防護粒子進入體內(Q=20)。,粒子屏蔽考量,穿透力雖較強,但射程仍屬短,只會在人體淺部組織(皮膚水晶體)造成劑量,非機率效應比機率效應重要。粒子之屏蔽物質及厚度,決定於:屏蔽物質的原子序必須很小,以減少制動輻射的產生。屏蔽物質的厚度必須大於粒子的最大射程,以完全阻擋粒子。,高能量、高通量粒子的屏蔽,光子屏蔽考量,光子(或X射線)穿透力很強,找不到能完全將其阻擋的材料。衰減光子,以密度較高的物質為佳(密度較高, 每單位體積內的電子數較多)例:鉛的密度比水大,故光子能夠穿透鉛的數目遠比水少,因此鉛的屏蔽效果比水好。屏蔽物質的原子序愈大、密度愈大,屏蔽效果愈好(鉛、鐵、混凝土等是良好的屏蔽材料)。,半值層(HVL)衰減輻射強度至原來一半所需的屏蔽厚度。針對鈷六十而言,HVL(鉛)=1.2 cm,HVL(混凝土)=6.2 cm 。,光子屏蔽考量,