电离辐射防护.ppt

曹毅 医学博士 注册核安全工程师 苏州大学公共卫生学院 yicao@suda.edu.cn 65881552,,主要内容： 辐射防护中使用的量 电离辐射生物学效应 辐射防护,比释动能（kerma ）：不带电粒子在质量为dm的某一物质内释出的全部带电电离粒子的初始动能的总和。 比释动能的SI单位是焦耳每千克(J/kg)。,,照射量（exposure, X)： 光子(γ,χ-ray)在单位质量(dm)空气中释放出来的所有正负电子被阻止在空气中时，产生的同一符号的离子的总电荷量(dQ)。,单位： SI: Ckg-1; 曾用单位：伦琴，R 1R=2.58×10-4 Ckg-1,吸收剂量 (absorbed dose),单位质量受照物质(dm)吸收的平均辐射能量（dE)。,单位： J/kg 1 J/kg =1Gy（戈瑞） 1 Gy = 100 rad（拉德）,一、辐射防护中使用的量,辐射生物学特点1: 即使吸收剂量相同, 不同的辐射对同一器官/组织造成的生物学效果不同. 引入辐射权重因子WR , 定义组织或器官的当量剂量HT,R,当量剂量HT,单位：J/kg 专用名称：Sievert, Sv（希沃特） 1 Sv = 1 J/kg,组织或器官当量剂量: 总当量剂量:,,辐射权重因子,辐射生物学特点2: 即使当量剂量相同, 不同器官/组织的生物学效果不同。 引入组织权重因子WT, 定义有效剂量E,有效剂量E：体内所有组织器官加权后的当量剂量之和,单位：J/kg 专用名称：Sievert, Sv（希沃特） 1 Sv = 1 J/kg,人体器官或组织的权重因子WT,其他量： 待积吸收剂量 待积当量剂量 待积有效剂量(内注射） 集体当量剂量 集体有效剂量（人群） 剂量负担,,辐射防护标准的层次： 基本限值 导出限值 管理限值 导出水平,二、电离辐射生物学效应,辐射对机体的影响,变化：机体对辐射产生的轻微改变，可能有害，可能无害 损伤：改变达到有害程度，人感受不到 损害：临床可观察到有害效应，如躯体效应、遗传效应等 危害：不仅仅有害于个人，还有害于群体及后代,电离辐射危害按发生的个体不同可以分为: 躯体效应：效应发生在受照者本人身上 遗传效应：效应发生在受照者后代身上,电离辐射的两类效应,确定性效应：效应的发生存在剂量阈值，效应的严重程度与剂量有关的一类辐射效应。 随机性效应：效应的发生不存在剂量阈值，发生几率与剂量成正比，严重程度与剂量无关的一类辐射效应。,确定性效应,成人睾丸、卵巢、眼晶体和骨髓的确定性效应阈剂量的估计值[ICRP，1990],NA（Not Applicable）不适用，因为该阈剂量取决于剂量率而不取决于总剂量。,人类全身均匀急性照射诱发死亡的剂量范围,手部损伤,日本原爆居民皮肤β烧伤,随机性效应,确定与辐射关联的肿瘤：白血病、甲状腺癌、皮肤基底细胞癌、鳞状细胞癌等； 遗传效应：生殖细胞非致死辐射损伤遗传至下一代，致其变异及畸形的一类效应，是随机效应的特例。 按照受照个体分为：躯体效应和遗传效应,胚胎和胎儿效应：孕期受照 胚胎死亡－－动物实验0.1Gy即出现 畸形－－器官成型期受照 智力障碍－－孕8~15周为高峰，以0.4/Sv比例增高；16~25周，以0.1/Sv比例增高。 癌变－－主要白血病，胎儿期受照患儿童致死性肿瘤的危险估计2.8×10-2/Sv。,皮肤随机性效应,X 线损伤后25年,皮肤过度角化， 坚硬疣状突起，右食指癌变。,X线放疗后17年， 前胸局部肉瘤变,,影响辐射生物学作用的物理因素包括： 辐射类型 剂量率 分次照射 照射部位和面积 照射几何条件,辐射防护目的:,防止确定性效应的发生； 减少随机性效应的诱发。,三、辐射防护,辐射实践与辐射干预,辐射实践：与辐射相关的，增加了受照剂量的人类活动。 辐射干预：减少人类辐射实践过程中受照剂量的一切措施，包括移开辐射源、改变辐射途径或减少受照个人。,照射类型,职业照射：放射工作人员在工作时受到的照射。 医疗照射：为了诊断、治疗或医学实验的目的而受到的照射，受照人员可能是参加体检的正常人、病人、病人的陪护者及医学实验志愿人员。 公众照射：与人工辐射无关人员受到的照射。,,辐射防护三原则: 辐射实践的正当化 辐射防护与安全的最优化 剂量限值和剂量约束,辐射实践的正当性,辐射照射的实践对受照个人或社会带来的利益足以弥补其可能引起的辐射危害(包括健康危害和非健康危害)。 利益>危害 实践的正当性因时期、地点而异。,辐射防护最优化,在考虑了经济和社会因素之后，辐射实践过程中，保证做到将辐照保持在可合理达到的尽量低的水平。 以最小的代价获得最大的利益,ALARA原则 (As Low As Reasonably Achievable),用辐射防护最优化方法，使在一项已判定为正当并已准予进行的实践中，个人剂量的大小、受照人数、以及不一定受到但可能遭受到的照射，全部保持在可合理达到的尽量低的水平的原则。,职业照射剂量限值,不超过下列限值： 连续5年的年平均有效剂量(但不可作任何追溯性平均)，20mSv； 任何一年中的有效剂量，50mSv； 眼晶体的年当量剂量，150mSv； 四肢(手和足)或皮肤的年当量剂量，500mSv。,公众照射剂量限值,公众成员平均剂量不超过下述限值： 年有效剂量，1 mSv； 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； 眼晶体的年当量剂量，15 mSv； 皮肤的年当量剂量，50mSv。,妇女、学生的职业照射限值,对未怀孕妇女 职业照射控制与男性相同 对怀孕妇女(保护胎儿) 腹部当量剂量：2mSv 放射性核素摄入量不超过摄入量的1/20 对于16~18岁的实习学生 年有效剂量：6mSv 年眼晶体当量剂量：50mSv 年皮肤四肢当量剂量：150mSv,医疗照射与剂量指导水平,医疗照射无剂量限值，替代的是剂量指导水平和处方剂量。,,辐射防护标准限值的层次有： 基本限值 导出限值 管理限值 导出水平,电离辐射警告标识,电离辐射标识,IAEA 新的电离辐射警示标志,,2007年2月15日出台 ，以作为传统的三角三叶形国际辐射标志的补充。该标志由辐射波、骷髅头加交叉的股骨图形以及一个奔跑的人形组成。国际原子能机构（IAEA）和国际标准化组织(ISO)启用上述新标志是帮助减少大型辐射源事故性照射造成的不必要死亡和严重伤害。新标志旨在警示任何地方的任何人注意靠近大型电离辐射源的潜在危险，这是在全世界11个国家实施的一个为期五年的项目所取得的成果。目的是确保其“危险-远离”的信息非常清晰，并为所有人所理解。,外照射防护措施,时间防护：提高操作熟练程度，缩短受照时间； 距离防护：增加与源的距离； 屏蔽防护：设置防护屏障。,内照射防护措施,围封包容；保洁去污；个人防护；妥善处理放射性废物 防止放射性物质从呼吸道进入体内；防止放射性物质从消化道进入体内；建立污染控制和内照射监测系统。,放射源使用单位必须具备哪些条件？ 1.符合国家标准要求的场所和设施 2.配备合格的技术人员 3.完善的安全管理制度 4.建立放射源保管制度 5.建立个人健康档案 6.国家法律、法规和标准规定的其他要求,放射源监管涉及生产、销售、进出口、使用、储存、运输和处置等七个环节。 放射源代码由12位数字和字母组成，分别代表生产单位（生产国）、出厂年份、核素代码（5-6位）、产品序列号、放射源类别（12位）等内容。 《中华人民共和国放射性污染防治法》于2003年10月1日发布并实施,辐射工作单位申请领取许可证时，应当向环境保护行政主管部门提交哪些材料？ 1.辐射安全许可证申请表 2.企业营业执照正副本或事业单位法人证书正副本及法定代表人身份证原件及复印件 3.经审批的环境影响评价文件 4.满足许可证申领条件相应规定的证明材料 5.已有或者拟有放射源和射线装置明细表 6. 环境保护行政主管部门的其他相关要求 放射性废物是如何进行分类的？ 按半衰期分为…… 按属性分为……,Ⅰ、II类源丢失、被盗、失控造成大范围严重辐射污染后果，或者放射性同位素与射线装置失控导致3人以上（含3人）急性死亡。,特别重大事故,,核辐射密度计主要用Cs-137源，核子秤主要用Cs-137和Co-60源,工业射线探伤：利用电离辐射（X射线、γ射线等）探测非透明材料或装置的缺陷或内部结构的无损检测方法。 选择X射线探伤机应考虑的因素有：X射线的穿透力、X射线机的可搬性、X射线管焦点的大小、X射线束的形状。 现场探伤作业前，必须将工作场所划分为控制区和监督区。 涉源单位：从事放射性生产、进口、出口、销售、使用、储存等业务且拥有放射源的单位。 放射性废物的处理：为了安全的经济的目的改变放射性废物特性的操作，如衰变、浓缩、减容、从废物去除放射性核素和改变其组成等，包括废物的预处理和废物的整备。 按照射线入射到探测器前与物质的相互作用将核仪器仪表分为三类：透射式核仪器仪表、反散射式核仪器仪表和核反应式仪器仪表。 电离辐射按监测对象可分为个人剂量监测、工作场所监测和辐射环境监测。操作非密封源的工作人员应进行皮肤污染监测。 放射性同位素的转让只能发生在持有许可证的单位之间，并且所转让放射性同位素的核素、活度等不得超过许可范围。 在内外照射并存的情况下，个人剂量评价应考虑外照射个人剂量、吸入的放射性核素和食入的放射性核素。,（一）应急机构和职责分工； （二）组织、培训以及应急和救助的装备、 资金、物资准备； （三）辐射事故分级与应急响应措施； （四）辐射事故调查、报告和处理程序。,应急预案内容,环境影响评价： 对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防和减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法和制度。 “三同时”制度：建设项目中防治污染的措施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。防治污染的设施必须经原审批环境报告书的环保部门验收合格后，该建设项目方可投入生产和使用。,开放型放射性工作场所按所用的放射性核素的毒性、活度和操作方式分为甲、乙、丙三类。,最大等效日操作量：放射性核素的最大日用量分别乘以各放射性核素毒性组别系数的积之和。,放射性工作场所分级,,,,,,,3.7×100,3.7×102,3.7×104,,10－5,10－3,,（Bq/L）,（μg/L）,放射性核素毒性分组示意图,极毒组,高毒组,中毒组,低毒组,核素放射毒性组别修正因子,操作方式的修正因子,开放性放射性工作场所分区,电离辐射监测：为了评估或控制辐射或放射性物质的照射，对剂量或污染所完成的测量以及对测量结果所做的分析和解释。 电离辐射监测按照监测对象可分为： 个人剂量监测 工作场所监测 辐射环境监测,个人剂量监测： 个人剂量监测：利用工作人员佩带剂量计进行的测量，或对其体内或排泄物中放射性核素的种类和活度进行的测量，以及对测量结果的解释。 个人剂量监测包括外照射监测、内照射监测与皮肤表面污染监测。P256,个人剂量计的类型,胶片个人剂量计； 辐射致荧光玻璃个人剂量计； 核乳胶快中子个人剂量计； 固体径迹中子个人剂量计； 热释光个人剂量计 袖珍照射量计等。 目前使用最广泛的是热释光个人剂量计。,辐射工作人员个人剂量计佩带位置： 监测周期：一般为１个月，也可视具体情况延长或缩短，但最长不得超过3个月。 对于短期工作和临时进入放射工作场所的人员，应佩带直读式个人剂量计，并按规定记录和保存他们的剂量资料。,年受照剂量小于5mSv时，只需记录个人监测的剂量结果。 年受照剂量达到并超过5mSv时，除应记录个人监测结果外，还应进一步进行调查。 年受照剂量大于年限值20mSv时，除应记录个人监测结果外，还应估算人员主要受照器官或组织的当量剂量；必要时，尚需估算人员的有效剂量，以进行安全评价，并查明原因，改进防护措施。,全身或器官中放射性核素的直接测量； 排泄物或其他生物样品分析； 空气采样分析。,低本底α-β测量仪 液体闪烁计数器,辐射工作单位应建立职业照射个人监测档案并指定专门人员负责管理；工作人员调换工作单位时向新用人单位提供工作人员职业外照射个人监测档案的复制件。 个人剂量档案应当包括：常规监测方法与结果等相关资料；应急或者事故中受到照射的剂量和调查报告等相关资料。 在工作人员年满75岁之前，放射工作人员的职业照射个人监测档案应妥善保存；在工作人员停止放射工作后，其职业照射个人监测档案至少也应保存30年。,皮肤污染监测,使用非密封放射源的工作场所，应对操作放射性物质的工作人员进行皮肤污染监测。 使用密封源，一般不需要对工作人员进行皮肤污染监测，但密封源发生或疑发生泄漏，则应对有关人员进行皮肤污染监测。,人体污染测量的顺序，一般应是先上后下，先前后背。在全面巡测的基础上，再重点测量暴露部位（如手、脸、颈和头发等部位）。 为了有效探测污染，应控制好监测探头离被测表面的距离：测量α污染时应不大于0.5cm；测量β污染时以2.5cm至5cm为宜。,α、β表面污染测量仪,工作场所监测,工作场所监测，是为了了解工作场所及临近地区的辐射水平与辐射分布情况，监测数据用以评价工作场所是否符合辐射防护标准，达到改善防护措施，保证工作场所的辐射水平和放射性污染水平符合辐射防护规定的要求，以确保工作人员工作环境安全。,监测内容,一是监测工作场所β射线、X射线、γ射线和中子辐射等外照射剂量水平； 二是监测工作场所空气污染； 三是监测工作场所α、β表面污染。 P254,工作场所的外照射监测,监测对象：各种γ源和中子源、射线装置及中子发生器、β射线。 监测时间：辐射工作场所开始使用时，或进行重大维修以后，应当进行全面的监测。如果工作场所的辐射场不会轻易变化，那么此时的外照射监测频率每年1-2次。若辐射场变化较大，无法预测的工作场所，应设置一个监测报警系统。,X-γ辐射测量仪 n-γ辐射测量仪,开放型工作场所表面污染监测,表面污染的测量分为直接测量和间接测量。 直接测量是采用污染测量仪或监测仪进行的表面放射性活度的测量。 直接测量是测定固定的与可去除的表面污染之和，但是可能受到来自被检测物件内部的或环境辐射的影响； 间接测定是用擦拭法对表面可去除的放射性活度进行的测定。,开放型工作场所的空气污染监测,操作大量放射性物质的开放型场所中应进行工作场所的空气污染监测。 监测的目的是测定工作场所空气中粉尘、气体、气溶胶放射性浓度，评价工作人员可能吸人放射性物质的量，达到改进操作方式、控制空气污染的目的。 监测方法一般通过空气抽吸过滤的方法采样，样品由实验室进行分析测量。,辐射环境监测,辐射环境监测：辐射源所在场所的边界以外环境和流出物进行的辐射监测。 辐射环境监测内容 环境γ辐射剂量 空气中放射性核素水平(气溶胶、沉降物、氚和氡) 水中放射性核素水平 底泥和土壤中放射性水平 生物中放射性水平（陆生、水生）,环境监测分为现场监测和实验室监测。 现场监测是在欲测对象所在地进行的监测。 实验室监测是使用室内物理仪器或化学方法对采集的样品进行分析，测量样品中放射性核素种类和浓度，并进行评价,现场监测 γ辐射空气吸收剂量率 α、β表面污染测量 现场γ能谱测量 氡水平测量,实验室监测 样品采集 样品管理 实验室测量分析 样品预处理 （放化分离） 制源 测量,HPGe高纯锗γ谱仪,X射线机漏射线监测标准：距焦点1m处吸收剂量率对于透视、摄影和X-CT来说不超过每小时1mGy 核医学工作场所监督区：显像室、标记实验室、诊断病人床位区 含密封源核仪表大部分为V类源，少部分为IV类源,,,,谢谢,