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电离辐射防护_图文

电离辐射防护_图文

电离辐射防护

曹毅 苏州大学放射医学与公共卫生学院 yicao@suda.edu.cn 65881552

电离辐射防护

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

电离辐射防护

一、辐射防护中使用的量 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:

dE D? dm
J/kg 1 J/kg =1Gy(戈瑞) 1 Gy = 100 rad(拉德)

电离辐射防护 当量剂量HT
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 组织或器官当量剂量:

HT , R ? DT , R ?WR HT ? ? HT , R ? ? DT , R ?WR
R R

总当量剂量:

单位:J/kg 专用名称:Sievert, Sv(希沃特) 1 Sv = 1 J/kg

电离辐射防护
辐射权重因子
射线种类 光子 电子及介子 中子 能量范围 所有能量 所有能量 <10keV 10~100 keV 100 keV~2MeV 2~20MeV >20MeV 质子 α 离子,裂变碎片,重核 >2MeV 辐射权重 1 1 5 10 20 10 5 5 20

电离辐射防护

有效剂量E:体内所有组织器官加权后的当量剂量之和
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
E ? ? WT ?DT ? ? WT ? ? WR ? DT , R
T T R

单位:J/kg 专用名称:Sievert, Sv(希沃特) 1 Sv = 1 J/kg

电离辐射防护
人体器官或组织的权重因子WT
器官或组织 性腺 红骨髓 结肠 肺 胃 膀胱 乳腺 肝 食道 甲状腺 皮肤 骨表面 其余器官或组织 WT 0.20 0.12 0.12 0.12 0.12 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05

电离辐射防护

其他量:
? 待积吸收剂量 内注射) ? 集体当量剂量 ? 剂量负担 集体有效剂量(人群) 待积当量剂量 待积有效剂量(

电离辐射防护
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

电离辐射防护

二、电离辐射生物学效应

电离辐射防护

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

电离辐射防护
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。

电离辐射防护 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] 组织和效应 暂时不 育 永久不 育 不育 可检出 浑浊 白内障 骨髓 造血功 能低下 在一次单次短时 间受到的总剂量, Sv 0.15 3.5-6.0 2.5-6.0 0.5-2.0 5.0 0.5 多分次或迁延 照射的总剂量, Sv NA(1) NA 6.0 5 >8 NA 多年中每次多分次照射 或迁延的年剂量率, Sva-1 0.4 2.0 >0.2 >0.1 >0.15 >0.4

睾丸

卵巢 晶体

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。

电离辐射防护

人类全身均匀急性照射诱发死亡的剂量范围 全身吸收剂量 (Gy) 造成死亡的主要 效应 照后死亡时间 (d)

3~5
5~15 >15

骨髓损伤
胃肠道及肺损伤 神经系统损伤

30~60
10~20 1~5

电离辐射防护

电离辐射防护

手 部 损 伤

电离辐射防护

日本原爆居民皮肤β烧伤

电离辐射防护

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

电离辐射防护

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。

电离辐射防护 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

电离辐射防护
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

电离辐射防护

三、辐射防护
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。

电离辐射防护

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。

电离辐射防护

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。

电离辐射防护

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

电离辐射防护

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。

电离辐射防护

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

电离辐射防护

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。

电离辐射防护

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。

电离辐射防护

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。

电离辐射防护

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

电离辐射防护

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。

电离辐射防护
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

电离辐射防护

电离辐射标识

电离辐射警告标识

电离辐射防护 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。

电离辐射防护

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:设臵防护屏障。

电离辐射防护

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。

电离辐射防护

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。

电离辐射防护
放射性工作场所分级
分 级
甲级 乙级 丙级

日等效最大操作量(Bq)
> 4 ×109 2×107-4×109 豁免活度值以上-2×107

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。

电离辐射防护

(Bq/L) 低毒组
3.7×104 3.7×102 3.7×100

中毒组 高毒组

极毒组
10-5 10-3 (μg/L)

放射性核素毒性分组示意图

电离辐射防护

核素放射毒性组别修正因子
核素毒性组别 极毒组 高毒组 中毒组 低毒组 毒性修正因子 10 1 0.1 0.01

电离辐射防护
操作方式的修正因子
操作方式
在工作场所贮存 简单湿式操作

修正因子
100 10

湿式操作
产生少量气体、气溶胶操作 干式发尘操作

1
0.1 0.01

电离辐射防护
开放性放射性工作场所分区
分 区 控制区 监督区 非限制区 年受照剂量 可能超过年限值的3/10 不超过年限值的3/10 不超过年限值的1/10

电离辐射防护
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

电离辐射防护 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

?

电离辐射防护

?用于现场监测的仪器有:α、β表面污染测量仪;X-γ辐射测 量仪

?随机效应:发生概率与剂量有关,严重程度与剂量无关,没 有阈值的效应 ?内照射防护措施:防止放射性物质进入体内,建立污染控制 和监测系统 ?外照射防护措施:时间防护、距离防护、屏蔽防护

电离辐射防护
?

?

所有从事或涉及放射工作的个人,都应接受职业外照 射个人监测。 职业外照射个人监测所要测量的量是个人剂量当量 Hp(d),d指人体表面指定点下面的深度。根据 d取值 的 不 同 , Hp(d) 可 分 成 : Hp(0.07) , 多 用 于 皮 肤 ; Hp(3),多用于眼晶体;Hp(10),在特定条件下也适 用于有效剂量评价。

个人剂量计的类型 电离辐射防护

?
? ? ? ? ? ?

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。

电离辐射防护

电离辐射防护

电离辐射防护 个人剂量计相关要求
?

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。

?

工作人员外照射剂量评价一般原则 电离辐射防护

? ? ?

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。

内污染测量 电离辐射防护

?

?
?

?

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。 P258

电离辐射防护
低本底α-β测量仪 液体闪烁计数器

个人剂量监测档案管理 电离辐射防护

?

? ?

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。

电离辐射防护 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。

?

电离辐射防护
?

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。

电离辐射防护
α、β表面污染测量仪

电离辐射防护

工作场所监测 电离辐射防护

?

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。P254

电离辐射防护 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

电离辐射防护 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。

电离辐射防护
?

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 电离辐射防护

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。场所表面污染限值见前表A。P255

电离辐射防护 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。

电离辐射防护 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)

?

?

电离辐射防护
?

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。P242
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

电离辐射防护
?

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

电离辐射防护
?

实验室监测

? 样品采集
? 样品管理 ? 实验室测量分析
? ? ? ?

HPGe高纯锗γ谱仪

样品预处理 (放化分离)

制源
测量

电离辐射防护

?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 ?现场探伤,时间一般选在晚上

?放射诊断降低受检者剂量的技术方法: 电离辐射防护 ?(1)选用适宜的焦-皮距 ?(2)适宜的管电压 ?(3)适当厚度的滤过片 ?(4) 采用更高X射线检测效率的影像技术 ?防止非检查部位受到不必要照射的方法(1)利 用准直限束装置控制照射野(2)用铅橡胶把非 检查部位屏蔽起来(3)使敏感器官避开有用线 束的直接照射

?含密封源仪表放射源活度较小,数量大、应用范 围广、接触人员多、工作场所复杂、安全容易被 忽视、工作人员防护意识差,容易发生丢源事故 或造成射线泄露污染及误照射事件。

电离辐射防护

谢谢

电离辐射防护

电离辐射防护

?辐射防护原则:实践的正当性,辐射防护最优化,个人剂 量限值 ?辐射类型 ?光电效应、康普顿效应、电子对效应


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