放射卫生重点 预防医学

放射卫生Chapter 0绪论1.元素〔element 〕：凡质子数相同的原子称为一种元素，它们的原子序数相同，因此具有相同的化学特性，是组成不同物质的根本单位。

但其原子核中的中子数可以不同，因而物理特性可有某些差异。

2.核素〔nuclide 〕：原子核的质子数，中子数和原子核所处的能量状态均相同的原子属于同一种核素。

目前的核素有2300多种,分别属于100多种元素。

X AZ X A Z mX 是元素符号 Z 表示质子数目〔原子序数〕，A 表示核子数，后面加上m 表示是激发态。

3.同位素〔isotope 〕：凡属于同一种元素的不同核素，它们在元素周期表中处于相同的位置，质子数相同而中子数不同，称为元素的同位素。

4.同质异能素〔isomer 〕：核内中子数和质子数都相同但核所处能态不同的核素互为同质异能素。

四者异同点5.衰变常数(λ)：放射性核素在单位时间内衰变的原子核数与当时存有的原子核总数成正比,每一种放射核素都有自己固定的单位时间内衰变百分数,这个百分数叫做衰变常数(λ)6.放射性活度(I)：单位时间内原子核衰变的数量。

现用国际制单位的专门名称是贝可〔Bq 〕定义为每秒一次衰变。

居里〔Ci 〕：每秒衰变3.7×1010次。

1mCi=37Mbq7.物理半衰期〔T 1/2〕:放射性活度随时间按指数规律减少，其减少到一半所需要的时间称作物理半衰期。

8.生物半排期〔T b 〕：指生物体内的放射性核素经由各种途径〔生物代谢〕从体内排出一半所需的时间。

9.有效半减期〔T e 〕：指生物体内的放射性核素由于从体内排出〔生物代谢〕和物理衰变〔放射性衰变〕两个因素作用，减少至原有放射性活度的一半所需要的时间。

为了更好的表示各种物质中的放射性核素含量，通常用比活性和放射性浓度二个参数来表示10.比活性：单位质量物质的放射性活度，单位是Bq/g11.放射性浓度：单位体积溶液内所含的放射性活度，单位是Bq/ml12.带电粒子与物质的相互作用：〔不考名解考区别〕①电离作用：指射线使物质中的原子失去轨道电子而形成正负电子对，它是某些放射性探测器测量射线的物理根底，又是射线引起物理，化学变化及生物学效应的主要机制②激发作用：射线使某些原子的轨道电子从低能级跃迁至高能级。

当该电子退激时，能量以光子或热能形式释出。

是一些放射性探测器工作的物理根底③散射作用：带电粒子受到物质原子核库仑电场作用而发生方向偏折。

散射作用对测量及防护都有一定影响。

β- 粒子的质量远小于粒子，它引起物质电离和激发的同时，本身有明显的散射④韧致辐射：β-粒子在介质中受到阻滞而急剧减速时能将局部能量转化为电磁辐射，即x射线。

在防护上值得注意：β-粒子的吸收体和屏蔽物应采用低密度材料，如有机玻璃，铝等。

⑤湮没辐射：当β+粒子与物质作用，能量耗尽时和物质中的自由电子〔e+〕结合，正负电荷抵消，两个电子的静止质量转化为两个方向相反，能量各为0.511Mev的γ光子而自身消失，这叫湮没辐射或光化辐射。

⑥吸收作用：射线使物质的原子发生电离和激发的过程使射线的能量逐渐耗竭，当能量全部耗尽，该射线那么不再存在，称作被吸收。

⑦带电粒子的射程：带电粒子在物质中沿着最初入射方向所能穿行的最大直线距离称为带电粒子的射程。

13.X,γ光子与物质的相互作用〔1〕γ光子引起初级电离的机制：①光电效应：γ光子与物质原子相撞时，其能量全部交给原子的一个轨道电子〔主要是内层〕使之脱离原子而释放出来，此电子称作光电子，这种现象称作光电效应，γ光子在此过程中消失。

②康普顿效应：入射γ光子仅将一局部能量传递给核外电子使之释出而本身那么发生散射，释出的电子称作康普顿电子，入射γ光子经散射后称为康普顿散射光子。

③电子对生成效应：当γ光子能量>1.02Mev时，其中1.02Mev的能量在物质原子核电场作用下转化为一对正负电子，是为电子对生成，余下的能量变为电子对的动能。

弹性散射：中子不带电荷，不能直接引起电离，但中子可以与物质原子核碰撞，使原子核受到反冲而运动，这种反冲核可引起物质的电离作用称为弹性散射。

中子也可以直接进入物质原子核而使之发生反响〔核反响〕分类：①照射量〔X〕：表示中等能量的γ光子或x射线在空气中致电离能力的物理量单位：国际〔C·kg-1〕专用〔R,mR,μR〕照射量率〔—X〕：单位时间内的照射量单位：国际〔C·kg-1·s-1〕专用〔R,mR,μR〕②吸收剂量〔D〕：适用于各种类型的电离辐射，它表示物质吸收射线能量的电离辐射量。

单位：国际〔Gray,Gy〕专用〔rad〕吸收剂量率〔—D〕单位时间内的吸收剂量③剂量当量〔H〕：是在吸收剂量的根底上考虑到生物学效应的不同而设置的一种电离辐射量，它是直接反映各种射线被吸收后引起的生物学效应强弱的电离辐射量。

实为经过适当修正后的吸收剂量。

单位：国际〔希沃特Sv〕旧的专用〔雷姆rem〕 1Sv=1J·kg-1=100rem剂量当量率〔—H〕：单位时间内的剂量当量单位：Sv·s-1④有效剂量当量〔H E〕：当所考虑的效应使=是随机效应时，在全身受到非均匀照射的情况下，受到危险的各组织或器官的剂量当量与相应的权重因子乘积的总和。

ICRP建议，H E全限为50mSv·y-1⑤集体剂量当量〔S〕：由于辐射的随机性效应，仅以一定的几率发生在某些个体身上，并非受到照射的每个人都会发生，因此要评价群体所受到的辐射危害应采用集体剂量当量更适宜。

单位：men·Sv是一个广义量，可用于全世界居民，或一个群体乃至一个人。

辐射测量仪器：根本原理：将辐射与物质的相互作用的各种效应〔辐射量〕转化为其它可以观测的物理量分类：①从构成分：辐射探测仪〔盖格-弥勒G-M计数管和正比计数管，闪烁计数器〔闪烁探头〕，半导体探测器〕；核电子仪器〔定标器，计数率仪，脉冲幅度分析器〕②按测量目的分：放射性测量仪：〔鉴别辐射粒子的种类〔α，β，γ〕，鉴别辐射粒子的数目或数率，测量辐射粒子能量或能谱〕；剂量测量仪〔测量照射量或照射量率，测量吸收量或吸收量率〕G-M计数管：不能区别粒子能量正比计数管：产生的电脉冲的幅度与入射粒子能量成正比闪烁计数器：闪烁体+光电倍增管计数粒子数目，依脉冲幅度区别粒子能量定标器：主要用于记录电脉冲数目的核电子仪器计数率仪：直接指示单位时间内的平均脉冲数的仪器脉冲幅度分析器：把不同幅度的输入电压脉冲加以甄别分组，并按不同高度范围，分组加以记录的仪器防护检测仪器（一）场所剂量监测仪功能：测工作场所X，γ射线读数表示法：mR/h，mrad/h（二）个人剂量监测仪：①电离室型个人剂量监测仪〔个人剂量笔〕，②胶片剂量仪〔黑度计〕，③热释光剂量仪，④玻璃剂量仪（三）外表污染监测仪：功能：测工作场所的工作面，衣服，手脚等外表污染水平类型：便携式，固定式读数：粒子数/分〔cpm〕特点：带有超限值报警信号稳定性核素：当核内中子数和质子数保持一定比例时，两种力量平衡，假设没有外来因素〔如高能粒子的轰击〕，不会发生核内成分或能级的变化，这种核素称为稳定性核素。

目前已发现的2000多种核素中，只有274种是稳定的，属于81种元素，1700多种是不稳定性核素。

核力〔nuclear force〕：原子核内核子之间存在一种强大的引力，称为核力引力短程力斥力长程力原子核能是否稳定，取决于以上两种内在力量是否平衡。

不稳定性核素〔放射性核素〕：核内质子数不变，中子数增加或减少都会使斥力大于引力，此时原子核乃处于不稳定状态，需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定，这种核素称为不稳定性核素。

这种核内结构或能级调整称为核衰变。

核衰变的同时将释放出一种或一种以上的射线。

因此，不稳定性核素又称作放射性核素。

核衰变公式和衰变图①α衰变：每次衰变释放出一个α粒子〔He〕，母核失去2个质子和2个中子，子核原子序数减少2，质量数减少4，这一过程也释放出衰变能〔Q〕。

②β- 衰变：主要发生于富中子核素。

核中一个中子转化为质子，同时放出一个负电子〔e-;来自核的负电子称β粒子〕和一个反中微子。

故子核原子序数增加1，质量数未变。

③β+ 衰变：主要发生于贫中子核素。

核内一个质子转化为中子，同时释放出一个正电子〔e+；β+ 粒子〕及一个中微子。

故子核原子序数减少1，质量数不变。

④电子俘获〔EC〕：也发生于贫中子核素。

原子核先从核外较内层的电子轨道上俘获一个电子，使之与一个质子结合转化为中子，同时发射出一个中微子。

故子核也是原子序数减少1，质子数不变。

随后由一个较外层轨道上的电子跃入内层填补空缺。

⑤γ跃迁：上述四种衰变的子核可能先处于激发态，再在不到1微秒的时间内回到基态并以γ光子的形式释出多余能量，此过程称γ衰变，因为它缺乏一个独立过程，称作γ跃迁。

⑥同质异能跃迁〔IT〕：由上述五种核衰变形成的激发态子核有时可维持相当长的时间才退激。

这种子核可看作是一种单独的核素，本身又可作为母核，通过γ跃迁衰变成原子序数和质量数都和母核相同，只是能级不同的子核，故这是一种同质异能素之间的变化，这种γ跃迁特称为同质异能跃迁。

⑦自裂变：超铀元素已成为核动力及某些核武器的原料三种射线的比拟Chapter 1.作用于人体的电离辐射源1.天然辐射源分为：宇宙辐射、陆地辐射、人工活动。

一、宇宙辐射2.初级宇宙射线：宇宙空间存在的许多高能粒子流。

成分：103~1012Mev的质子和α粒子3.次级宇宙射线：初级宇宙射线进入地球大气层后与大气层中固有的原子核相互作用产生级联效应或次级反响，形成次级宇宙射线。

距地面20km以下的95%都是次级宇宙射线成分：介子，电子，中子，光子和质子4.宇宙射线在地平面产生的年有效剂量：剂量总和380μSv.飞机飞行高度：亚音速飞机〔高度9-12km〕：5-8μSv·h-1超音速飞机〔高度18km〕：10-12μSv·h-15.宇生放射性核素：初级宇宙射线与大气层中的某些原子核相互作用生成的放射性核素，统称为宇生放射性核素。

最重要宇生放射性核素：3H,7Be，14C,22Na,除7Be以外均参加生理代谢过程。

二、陆地辐射外照射：由天然放射性核素〔原生放射性核素〕核衰变释放出的β和γ射线对人体产生的照射。

主要的的原生放射性核素：40K 238U 232Th内照射：人体内存在的痕量原生放射性核素的核衰变释放出的α粒子、β粒子和γ射线对人体产生的照射。

（一）外照射①室外的外照射产生的年有效剂量来源：〔1〕宇宙射线（2）地表岩层土壤中原生放射性核素释放的γ射线世界人口加权平均值是59nGy·h-1②施内德外照射产生的年有效剂量室内陆地的γ辐照剂量率取决于建筑物选用的建材人口加权平均值是84nGy·h-1室内陆地的γ辐照水平比室外高40%③室内外陆地γ辐照的年有效剂量室内陆地γ辐照的年有效剂量为-1；室外陆地γ辐照的年有效剂量为-1；陆地γ射线对人体产生的年有效剂量率为-1。