电离辐射的生物效应及防护.ppt

电离辐射的生物效应与安全防护,1. 电离辐射基础知识 2. 电离辐射的生物效应  产生的过程和机理 生物效应的分类 3.人类受到的电离辐射 天然辐射 人工辐射 4.辐射防护,放射性:核素衰变放射出粒子的现象,称为放射性 (radioactivity); 放射性同位素:具有衰变活性的同位素,称为放射性 同位素(radio isotope); 放射性同位素衰变而释放出过剩能量时,产生的主要衰变产物有α粒子、β粒子和γ辐射。 X射线：原自电子从较转移到较高的能量状态。,,,1. 电离辐射基础知识,电离辐射的能量转移过程,,,2.1 生物效应产生的过程和机理,2. 电离辐射的生物效应,单链断裂：,DNA损伤（分子水平）,双链断裂： 错误修复,,,可以实现无差错 修复,细胞水平损伤,细胞死亡,间期死亡,增殖死亡,,,增殖死亡,间期死亡,增殖死亡,间期死亡,间期死亡,,功能障碍 结构改变,增殖死亡,细胞水平损伤,细胞变异（modification),,,,,,,异常细胞 克隆,细胞转化,癌症,,,transformation,cancer,变异,细胞凋亡(apoptosis),变异细胞的程序性死亡（programmed death） 镜下表现：胞核浓缩、断裂 凋亡小体 机理：P53基因 激活自我致死程序 是变异细胞免于患癌的重要机制,,,细胞凋亡(apoptosis),,生物效应产生的过程和机理,2.2 电离辐射所致生物效应的分类,躯体效应（somatic effects） 定义：发生在受照者本人身上的效应,依据效应发生的个体：,遗传效应（hereditary effects） 定义：发生在受照者后代身上的效应,关于遗传效应,由生殖细胞的变异引起,辐射照射引起的遗传效应没有特异性,迄今没有人类资料肯定辐射所致遗传 效应的发生,电离辐射所致生物效应的分类,依据效应发生的时期,潜伏期（latent period): 从受到照射到临床上特定效应的发生所需的时间,早期效应（early effects） 受到照射后数周之内发生的效应,晚发效应（Late effects） 受到照射后数月以后发生的效应,关于早期效应,日本核临界事故（99.09.30）,事故发生时的位置图,S氏（10Gy） 20分钟后感觉麻木、呕吐、腹泻,O氏（17Gy）： 意识丧失、呕吐、 腹泻、淋巴细胞数,关于晚期效应的潜伏期,,日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化,,0,10年,20年,30年,40年,白血病,白血病之外的肿瘤,2年,辐射致癌的潜伏期,ICRP Publ. 60(1990),电离辐射所致生物效应的分类,确定性效应 （deterministic effects）,随机性效应 (stochastic effects),依据效应-剂量关系分类,有剂量阈值,无剂量阈值,效应的严重程度 与剂量成正比,发生几率与剂量 成正比,严重程度与剂量无关,确定性效应与随机性效应,,,,,,,剂量,剂量,几率,严重程度,阈值,随机性效应,确定性效应,？,,确定性效应,急性放射病 定义：人体一次或短时间内分次受到大 剂量照射引起的全身性疾患。 外照射：＞1Gy,急性放射病症状与剂量的关系:,对造血组织影响,血细胞寿命,生殖系统的影响,男性,女性,皮肤的放射损伤,眼组织的放射损伤,,,,症状与阈值,随机性效应-辐射致癌,癌症的概念与起源 癌症(cancer):增生失控并侵入周围组织或向远隔部位转移的恶性肿瘤,致癌因子(carcinogen):能使正常细胞转变为恶性细胞最后发展为癌症的因子 化学因素 物理因素 病毒 机体遗传特性, 激素水平, 环境因素, 生活因素,人类辐射致癌的分析方法,流行病学(epidemiology): 对人群中某种疾病的时间, 空间分布及 其影响因素的研究,癌症危险: 危险(risk): 某种有害效应发生的概率 发病率(incidence) 死亡率(mortality),人类的放射性癌症 (radiogenic cancer),辐射致癌危险系数,危险系数(risk coefficient): (危险度) 单位剂量照射引起的危险 12种癌症： 一般公众: 5×10-2 Sv-1 职业照射: 4×10-2 Sv-1,小剂量刺激效应（hormesis),定义： 低剂量照射可以刺激某些细胞功能， 提高机体自然防御功能的现象。 机制：刺激DNA修复酶； 免疫学机制,3 人类受到的辐射,天然辐射(natural exposure)： 来自于天然辐射源的电离辐射,宇宙射线： 存在于地球上的天然放射性核素：,宇生核素(cosmogenic)：3H;14C;7Be; 22Na 原生核素(primordial)：三大放射系+钾40 238U；232Th；235U,氡（radon): 226Ra 222Rn,,人体也是一个小放射源,摄入途径：食物、饮水、呼吸 核素种类： 40K、 14C、87Rb、氡子体 我国标准成人 40K：4.11×105/min 14C: 1.93 ×105/min,天然辐射所致的年平均有效剂量(UNSCEAR 2000 report),人为活动引起天然辐射照射增加,核工业：铀矿冶炼 航空：宇宙射线照射 燃煤：燃煤发电 建材成分的改变： 煤渣、粉煤灰的再利用 天然石采的利用,公众所受辐射照射比例（1993年）,4. 辐射防护,法规：是使辐射防护管理工作纳入法制管理 轨道的保障 标准：是开展辐射防护监测与评价的科学依据,我国发展历史,60年代：技术管理 70年代：行政管理 80年代：法制管理,《放射性同位素与射线装置放射防护条例》 发布单位：国务院 发布时间：1989年10月24日 性质：法律地位最高的专门法规,辐射防护法规体系存在的问题,法规性质的文件： 《放射性同位素与射线装置放射防护条例》 《民用核设施安全监督管理条例》 《中低水平放射性废物处置的环境政策》,问题：目前没有作为法规体系的龙头—法律,辐射防护标准,标准：是对重复性事物和概念所做的统一规定,国家标准（GB）制定： 国务院标准化行政主管部门制定编制计划， 组织草拟，统一审批、标号、发布,现行国标： 《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 （GB 18871-2002）国家质量监督检验检疫总局发布 胰腺癌护理：www.yixianaijx.com/a/yixianaihuli/,现行辐射防护标准,辐射防护的目的： 防止确定性效应的发生，减少 随机性效应的发生率，使之达到可 以接受的水平。,辐射防护的基本原则,（1）实践的正当化 （justification of practice）,（2）防护的最优化 （optimization of radiation protection） 可合理做到的尽量低的原则(ALARA： as low as reasonably achievable),（3）剂量限值（dose limits）,剂量限值,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,（1）时间防护 累积剂量与受照时间成正比 措施：充分准备，减少受照时间,（2）距离防护 剂量率与距离的平方成反比 措施：远距离操作,外照射防护三原则,（3）屏蔽防护 屏蔽材料选择的一般原则,对开放源的防护,放射性物质进入体内的途径 经口，消化道的摄入（ingestion） 经呼吸道的吸入（inhalation） 经皮肤，伤口的进入（injection）,放射性工作场所控制区的标志,Thank you Have a nice weekend,