清华大学 辐射安全与防护培训--放射性基础知识
放射性基础知识及工业辐射安全防护培训
1.内照射 放射性物质通过食入、吸入、经过皮肤表面深入等途径进入人体内。 2.外照射 体外源的照射。对于X射线、 γ射线，由于其特性，主要考虑外照射所带来的危害。
(五 ) 辐射效应 辐射效应：辐射照射人体后可以引起人体发生某些生物学效应，称之为辐射效应。 分类：分为躯体效应和遗传效应。
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（六）放射源、射线装置的分类
1.分类原则 由于放射源的应用领域广泛，活度的变化范围很大，高活度源能在短期内对人体产生严重的确定性效应，而低活度源不可能产生这种效应。所以必须有一个放射源分类系统，才能将放射源的安全管理与辐射风险联系在一起，作为与放射源安全和保安等许多相关活动的一个基础。
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放 射 源 分 类 表（常用） 核素名称 I类源 II类源 III类源 IV类源 V类源 （贝可） （贝可） （贝可） （贝可） （贝可） Am-241 ≥6×1013 ≥6×1011 ≥6×1010 ≥6×108 ≥1×104 Am-241/Be ≥6×1013 ≥6×1011 ≥6×1010 ≥6×108 ≥1×104 Au-198 ≥2×1014 ≥2×1012 ≥2×1011 ≥2×109 ≥1×106 Ba-133 ≥2×1014 ≥2×1012 ≥2×1011 ≥2×109 ≥1×106 C-14 ≥5×1016 ≥5×1014 ≥5×1013 ≥5×1011 ≥1×107 Cd-109 ≥2×1016 ≥2×1014 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥1×106 Cf-252 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥2×1010 ≥2×108 ≥1×104 Cl-36 ≥2×1016 ≥2×1014 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥1×106 Co-57 ≥7×1014 ≥7×1012 ≥7×1011 ≥7×109 ≥1×106 Co-60 ≥3×1013 ≥3×1011 ≥3×1010 ≥3里 8.11毫居 2.7微居 Cr-51 ≥2×1015 ≥2×1013 ≥2×1012 ≥2×1010 ≥1×107 Cs-134 ≥4×1013 ≥4×1011 ≥4×1010 ≥4×108 ≥1×104
放射性的基础知识
一、放射性1、放射性核衰变核衰变：有些原子核不稳定，能自发地改变核结构，这种现象称为核衰变；放射性：在核衰变过程中总是放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子，即α、β、γ射线，这种现象称为放射性；天然放射性：天然不稳定核素能自发放出射线的特性；人工放射性：通过核反应由人工制造出来的核素的放射性。
2、放射性衰变的类型①α衰变：不稳定重核(一般原子序数大于82)自发放出4He核(α粒子)的过程；α粒子的质量大，速度小，照射物质时易使其原子、分子发生电离或激发，但穿透能力小，只能穿过皮肤的角质层②β衰变：放射性核素放射β粒子（即快速电子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的结果；负β衰变（β-衰变）：核素中的中子转变为质子并放出一个β-粒子和中微子的过程。
β-粒子实际上是带一个单位负电荷的电子。
β射线电子速度比α射线高10倍以上，其穿透能力较强，在空气中能穿透几米至几十米才被吸收；与物质作用时可使其原子电离，也能灼伤皮肤；正β衰变(β+衰变)：核素中质子转变为中子并发射出正电子和中微子的过程；电子俘获：不稳定的原子核俘获一个核外电子，使核中的质子转变成中子并放出一个中微子的过程。
因靠近原子核的K层电子被俘获的几率大于其他壳层电子，故这种衰变又称为K 电子俘获；③γ衰变：原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所发射的电磁辐射；γ射线是一种波长很短的电磁波（约为0.007~0.1nm），穿透能力极强，它与物质作用时产生光电效应、康普顿效应、电子对生成效应等；3、放射性活度和半衰期①放射性活度：单位时间内发生核衰变的数目；A—放射性活度（s-1），活度单位贝可（Bq），其中1Bq=1s-1，1贝可表示1s内发生1次衰变；N—某时刻的核素数；t—时间（s）；λ—衰变常数，放射性核素在单位时间内的衰变几率；②半衰期(T1/2)：放射性核素因衰变而减少到原来的一半所需时间；4、核反应：用快速粒子打击靶核而给出新核(核产物)和另一粒子的过程称为核反应；方法：用快速中子轰击发生核反应；吸收慢中子的核反应；用带电粒子轰击发生核反应；用高能光子照射发生核反应；二、照射量和剂量1、照射量dQ——γ或x射线在空气中完全被阻止时，引起质量为dm的某一体积元的空气电离所产生的带电粒子（正或负）的总电量值（C，库仑）；x——照射量，国际单位制单位：库仑/kg，即C/kg伦琴（R），1R=2.58×10-4C/kg伦琴单位定义：凡1伦琴γ或x射线照射1cm3标准状况下（0℃，101.325kPa）空气，能引起空气电离而产生1静电单位正电荷和1静电单位负电荷的带电粒子；2、吸收剂量：在电离辐射与物质发生相互作用时单位质量的物质吸收电离辐射能量的大小；D——吸收剂量；——电离辐射给予质量为dm的物质的平均能量；吸收剂量D的国际单位为J/kg，专门名称为戈瑞，简称戈，用符号Gy表示：1Gy=1J/kg拉德(rad) 1rad=10-2Gy吸收剂量率（P）：单位时间内的吸收剂量，单位为Gy/s或rad/s3、剂量当量（H）：在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积，H=DQND——吸收剂量（Gy）；Q——品质因数，其值决定于导致电离粒子的初始动能，种类及照射类型；N——所有其他修正因素的乘积，通常取为1；剂量当量(H)的国际单位J/kg，希沃特(Sv)，1Sv=1J/kg雷姆(rem)，1rem=10-2Sv剂量当量率：单位时间内的剂量当量，Sv/s或rem/s；4、第二节环境中的放射性本节要求：了解环境中放射性的来源，放射性核素在土壤、水、大气等环境中的分布，了解放射性核素对人体的危害及内照射概念。
放射性防护知识培训【2024版】
一、放射性基础知识
1、基础概念
2、射线分类及危害
3、常用的辐射量及单位
二、放射卫生法规
1、《职业病防治法 》
2001年
国务院令60号
1、《放射工作人员健康管理规定》（卫生部令第52号）
2、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）
3、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》国务院令第44号
（ GBZ101-2002 ） 《放射性白内障诊断标准》 （ GBZ67-2002） 《职业性放射性疾病诊断标准》 （总则）等
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二、放射卫生法规与标准
主要管理对象及范围
放射工作卫生 防护管理办法
放射防护器材与 含放射性产品卫 生管理办法
放射事故管理 规定
放射工作单位
生产、销售和 进口企业
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二、放射卫生法规与标准
（一）放射卫生防护基本标准
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 （ GB 18871-2002 ）
《用于X、γ线外照射放射防护的剂量转换因 子》（GB11712-89）
《不同年龄公众成员的放射性核素的ALI值》 （GB/T16142-1995）等为剂量估算提供基本 参数的标准也属于放射卫生防护基本标准。
国家标准
专业标准 地方标准 企业标准
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二、放射卫生标准
2、放射卫生标准按其性质和使用范围共分6类： （一）放射卫生防护基本标准 （二）职业照射的防护标准 （三）公众照射的防护标准 （四）医疗照射的防护标准 （五）放射病诊断标准及处理原则 （六）监测规范和方法标准
发给放射工作人员上岗证，方可上岗 放射工作人员上岗证每年复核一次，每5年焕
电离辐射安全与防护基础知识
临床症状 效应
DNA损伤
细胞死亡
体细胞 生殖细胞
功能障碍 不孕
确定性效应 多细胞死亡导致
细胞变异
体细胞 生殖细胞
肿瘤
随机性效应 单一细胞变异导致 遗传效应
个体不同发育阶段的辐射敏感性
个体出生前，辐射敏感性最强，随着个体发育 过程的推进，其对辐射的敏感性会逐渐降低。 个体出生后，幼年的辐射敏感性要比成年时高， 而老年时由于机体各种功能的衰退，其对辐射 的耐受力则又明显低于成年期。即
放射性污染与非放射性污染的异同
放射性污染最主要的特点：看不见、听不到、闻不 到、摸不着、感觉不到，只能依靠仪器监测到。其 危害程度比非放射性污染要大 ，主要体现在： ①放射性物质的毒性大； ②不能自然降解，有些反而易被浓集，难以治理； ③持续时间长，有的半衰期同地球的寿命相当； ④公众心理影响较大。 共同点：同其它污染物一样，放射性可以当作众多 环境污染因素中的一个因子。
放射性与非放射性有毒化学物质的毒性比较
总体上说，放射性要比化学物质的毒性大。 一般来讲化学毒物多表现为急性，放射性的影 响多表现为慢性。 放射性的毒性比工业中最普通的毒物（氯气） 要高出3×106～2×109倍。 氰化钾（KCN）是剧毒物质，对小鼠的半致死 剂量为15mg/kg(体重)，而Pu-239对小鼠的半致 死剂量为0.82mg/kg(体重)，即Pu-239的毒性是 氰化钾的约18倍。
内就可能死亡，最终死亡率100％。
常用放射性核素毒性分组表
极毒组
210Po、226Ra、233U、234U、238Pu、239Pu、 241Am、242Cm、252Cf
高毒组
32Si、60Co、90Sr、144Ce、152Eu、192mIr、210Pb、210Bi 、237Np
《放射防护知识培训》课件
三里岛核事故
1979年美国宾夕法尼亚州三里岛核电站发生的严重事故，由于设备故障和操作失误，导致反应堆部分熔化，大量 放射性物质泄漏。
成功放射防护实践案例分享
核电站安全运行
介绍国内外核电站安全运行的成功实践 ，包括设备维护、人员培训、应急预案 等方面的措施。
辐射安全与防护设备
辐射安全与防护设备的选用
根据实际需要选择合适的设备，如防护眼镜、手套、围裙等。
设备的正确使用和维护
确保设备正确安装、使用和维护，及时更换损坏或失效的部件。
设备的检测与校准
定期对设备进行检测和校准，确保其准确性和可靠性。
个人防护用品的使用与维护
个人防护用品的选用
01
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据工作性质和辐射类型选择合适的个人防护用品，如防护服
提高能力
通过培训，使员工掌握正确的防护方法和技能，提高自我保 护能力。
放射防护教育与培训的评估与改进
评估方式
通过问卷调查、考试等方式，对员工 掌握情况进行评估，了解培训效果。
改进措施
根据评估结果，对培训内容和方式进 行改进，提高培训质量。
05
放射防护案例分析
典型放射事故案例分析
切尔诺贝利核事故
辐射剂量测量与监控
01
02
03
辐射剂量测量
使用专业的仪器和设备测 量现场辐射剂量率、累计 剂量等参数，评估辐射水 平。
辐射监控系统
建立辐射监控系统，实时 监测辐射剂量、报警阈值 等情况，确保辐射水平在 安全范围内。
数据记录与分析
对监测数据进行记录、整 理和分析，为评估辐射防 护效果和制定改进措施提 供依据。
辐射安全与防护知识培训试题(答案)
辐射安全与防护知识培训试题科室__________单位___________________姓名___________一、名词解释(每题10 分,共60 分)1、放射性活度放射性活度：处于某一特定能态的放射性核在单位时间内的衰变数，记作A,A=dN／dt=λN, 表示放射性核的放射性强度。
根据指数衰变规律可得放射性活度等于衰变常数乘以衰变核的数目。
放射性活度亦遵从指数衰变规律。
放射性活度的国际单位制单位是贝可勒尔(Bq)，常用单位是居里 (Ci) 。
由于有些放射性核一次衰变不止放出一个粒子或γ 光子, 因此,用放射探测器实验计数所得的不是该核的放射性活度,还需利用放射性衰变的知识加以计算。
2、放射源放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射的物质或实体,放射源按其密封状况可分为密封源和非密封源。
密封源是密封在包壳或紧密覆盖层里的放射性物质，工农业生产中应用的料位计、探伤机等使用的都密封源,如钴钴-60、铯—137、铱- 192 等。
非密封源是指没有包壳的放射性物质,医院里使用的放射性示踪剂属于非密封源,如碘—131,碘- 125，锝-99m 等. 放射源发射出来的射线具有一定的能量,它可以破坏细胞组织,从而对人体造成伤害.当人受到大量射线照射时，可能会产生诸如头昏乏力，食欲减退，恶心，呕吐等症状,严重时会导致机体损伤，甚至可能导致死亡；但当人只受到少量射线照射时，一般不会有不适症状,也不会伤害身体3、吸收剂量描述X 和γ 射线的辐射量分为电离辐射常用辐射量和辐射防护常用辐射量两类。
前者包括照射量、比释动能、吸收剂量等。
后者包括当量剂量、有效剂量等.所谓“剂量”是指某一对象接收或“吸收”的辐射的一种度量。
电离辐射传给单位质量的被照射物质的能量叫吸收剂量，吸收剂量的大小，一方面取决于电离辐射的能量，另一方面还取决于被照射物质的种类。
它适用于任何电离辐射和任何被照射的物质。
吸收剂量(D)的单位和比释动能相同,SI 单位是焦耳千克- 1 表示，其特定名称为戈瑞4、辐射事故的处理1．立即撤离有关工作人员，封锁现场,控制事故源，切断一切可能扩大污染范围的环节，防止事故扩大和蔓延。
辐射安全培训的基本课程内容(2篇)
辐射安全培训的基本课程内容1.辐射的特点及其生物学效应a.放射性和放射性衰变；b.致电离辐射的特点；c.人工辐射源；d.辐射的急性效应与远后效应；e.职业照射的可能危害以及应对其采取的正确态度；f.生育年龄妇女受照的特殊考虑。
2.辐射防护基本知识a.辐射量和单位；b.剂量限制体系—辐射防护三原则；c.贯彻最优化原则的具体办法；d.辐射模式—内照射、外照射；e.基本的防护措施—时间、距离、屏蔽和包容、消散；f.放射性工作场所的分区原则和标志；g.辐射监测及仪表；h.污染控制、个人防护措施和防护衣具(包括呼吸器)。
3.辐射应急基本知识a.应急程度要点；b.应急组织设施和对策要点；c.人工去污、急救措施与预防药物的使用、受害人员的简单自救自护措施；d.应急监测和事故评价的一般知识；e.警告信号、报警。
4.安全法规教育a.辐射安全法规和标准；b.放射性物质及放射源和管理办法、废物管理办法等。
5.职责和相互关系a.各级领导和工作人员在辐射安全方面的相应职责；b.工作人员和防护人员的相互关系等。
注：各单位可根据实际情况，对培训的基本内部分成不同级别，对不同人员进行相应的培训和考核。
辐射安全培训的基本课程内容（2）辐射安全是一门涉及辐射防护和辐射安全管理的专业领域，涉及到辐射源的安全使用和防护，辐射事故的应急处置等方面。
在辐射安全培训中，学员需要掌握一系列的基本知识和技能。
下面是辐射安全培训的基本课程内容。
一、辐射基础知识辐射基础知识是辐射安全培训的基础，学员需要了解辐射的概念、性质和分类。
首先是了解辐射的来源，包括自然辐射和人工辐射。
然后需要学习辐射的种类，如电离辐射和非电离辐射，以及X射线、γ射线、α粒子、β粒子等常见的辐射类型。
此外，学员还需了解辐射的物理量和单位，如剂量、流量密度等，以及剂量的累积和剂量的效应。
二、辐射安全法规标准辐射安全法规标准是辐射安全培训中必备的内容。
学员需要学习国家和地方对辐射安全的法律法规和标准要求，如《辐射防护法》、《职业健康防护管理办法》等。
放射性基础知识与辐射防护
发现了天然放射性
Nobel Prize in 1903
1898, 居里夫妇发现钋（ Polonium）和镭（ Radium） 同位素的工业应用
Nobel Prize in 1903 and 1911
1898, 卢瑟福（Rutherford） 发现了α、β粒子。
法国化学家维拉尔发现 射线
1932, 查德威克（Chadwick） 发现中子。
同中子素 不同
二、原子核衰变及衰变规律---放射性
原子核衰变：原于核由于自发地放出某种粒子而转变为新 核的变化过程。 放射性：原子核自发地发射各种射线或粒子的现象。 放射性核素 ：能自发地发射各种射线或粒子的核素。
放射性衰变及衰变规律
基本衰变——衰变
+ + + 放射性母核 !! + + + + + +
第四节
常用辐射量和单位
国际辐射单位与测量委员会
（International Commission on Radiation Units and Measurements, ICRU) 1975年 国际单位制单位(SI) • 1984年 中华人民共和国法定计量单位
1.1 放射性活度（activity, A)
确定性效应 多细胞死亡导致
随机性效应 单一细胞变异导致
生殖细胞
遗传效应
影响辐射生物效应的因素
①物理因素
辐射类型：外照射 γ＞β＞α 内照射 α＞β＞γ 剂量率及分次照射： 吸收剂量相同，剂量率越大，生物效应越显著；
剂量相同，一次大剂量急性照射的效应大于分
次慢照射，分次越多，各次照射间隔时间越长， 生物效应越小。
LD50/30 表示接受这个剂量的人，在30天內 会有一半的人死亡。(约 5 Sv)
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量级； • 质量为整个原子的99.9%以上； 从此建立了原子的有核模型。
原子的电中性，要求：
• 原子核所带电量与核外电子电量相等， • 核电荷与核外电子电荷符号相反。
即：核电荷Ze，核外电子电荷–Ze。
5). 人工放射性核素是指非天然和自然界的因 素生成的放射性核素，而是在反应堆或加速 器所生成。同位素技术中应用最广泛的放射 源---钴源（60Co ）就是在反应堆中生成。
将金属钴，即 59Co ，其丰度 100% ，
放在反应堆孔道内，利用中子照射 59Co ， 发生如下核反应：
59Con, 60Co
当 v c
T
m0c2 1
1 2
v c
2
3 v 8c
4
...
1
1 2
m0v2
（三）原子质量和原子核质量
工业上应用于食品和医疗器具的杀菌、消
毒的钴源（ 60Co ），其活度达几十万至百万
居里（ Ci ）。
1.2 原子核的质量与结合能
（一）原子质量单位 u ：
1960年物理学国际会议通过采用： 1u12C原子质量的 1 12
1u 12 1 1.66053873 10 27 kg N A 12
（三）原子核物理常用术语及意义
1).核素（nuclide）
具有一定数目的中子和质子以及特定能态的一种 原子核或原子称为核素。
核子数、中子数、质子数和能态只要有一个不同， 就是不
90 38
Sr
,
Y 91
39
60Co, 58Co
137 Ba,137 m Ba
同量异位素，A同，Z、N不同。 同中异荷素，N同，A、Z不同。 同位素， Z同，A、N不同。 同质异能素，A、Z同，能态不同。
发生核反应，称为宇生放射性。
4).核素和核素图
根据原子核的稳定性, 可以把核素分为稳定 的核素和不稳定的放射性核素。原子核的稳定 性与核内质子数和中子数之间的比例存在着密 切的关系。
我们可以把核素排 在一张所谓核素图上。
核素图共包含2000 个核素,其中天然存在 332个核素(280为稳定 核素),人工放射性 核素1600多个。
2).同位素（Isotope）和同位素丰度
我们把具有相同质子数，但核子数不同的核
素所对应的原子称为某元素的同位素。同位是
指该元素的各种原子在元素周期表中处于同一
个位置，它们具有基本相同的化学性质。
1 1
H
2 1
H
3 1
H
氢的三种同位素；
U 234
92
U 235
92
U 238
92
铀的三种同位素。
某元素中各同位素天然含量的原子数百分比称为
辐射安全与防护培训班
培训课程
（放射性基础知识） 清华大学工程物理系
陈伯显 2009年2月
课程重点： 原子核的基本性质； 原子核的放射性及放射性衰变规律； 射线与物质相互作用的主要过程（带电粒子、
X 和 辐射和中子）； 辐射源的分类和核技术应用中的辐射源。
要求： 掌握基本概念（在工作中使用频率高），在后
11H ,12 H ,13 H 氢的三种同位素具有相同的化
学性质，但其放射性却不同。
其中，稳定同位素为：
1 1
H
2 1
H
99.985%、0.015%
而 3H 为放射性同位素，具有 放射性，
放出最大能量为~18KeV的 射线，其半
衰期 T1 2 12.3a。 它的产生是宇宙射线与空气中的N和O
贡献，获1935年
中子不带电。质子带正电，电量 诺贝尔物理奖。
为e。电荷数为
Z
的原子核含有 Z
Z
个质子。
原子核的表示
核子数 质子数
元素符号
A Z
XN
X A 中子数
ZN
例如：
186O,187O,188O
为三个核素，可 表示为：
16O,17O,18O
实际上核素符号X和质子数Z具有唯一、确定的关
系，所以用符号AX足以表示一个特定的核素。
同位素丰度。
1 1
H
2 1
H
16O 17O 18O
99.985%、0.015% 99.756%、0.039%、0.205%
U U U 234 235 238
92 92
92
0.0055％、0.7200%、99.2745%
2.45105 a 7.04108 a 4.47109 a
3).稳定核素和放射性同位素
“原子核”则是研究物质结构的另一个更 深的层次，研究原子核的组成、性质、核力、 核模型、核的蜕变及核能的利用等。其表征特 征为原子核的放射性。
元素的表示
每一个原子隶属于
某一种元素，例如：
化学符号
Z X
氢原子，氘原子均属 于氢元素，在元素周 期表中为1号元素，一 般表示为 H ；
元素的原子量是该
元素各原子的原子质
原子序数
量的加权平均值。
对H：
A 1.0079u
实际上元素符号X和原子序数Z具有唯一、确定的
关系，所以用符号X足以表示一个特定的元素。
(一) 原子结构模型 1909年卢瑟福散射试验，1911 年提出原子的核式模型。
1871～1937 1908年诺贝尔化学奖
卢瑟福散射实验结论：
现代原子结构
原子核
中子
++
+
质子
电子 (电子云)
（二）原子核的组成
1932年查德威克(J. Chadwick) 发现中子。(据此获1935年诺贝尔 物理学奖)
中子发现后，海森堡
(W.Heisenberg)很快提出：原子核 1901～1976
由质子和中子组成，并得到实验支
因量子力学方面
持。中子和质子统称为核子。
续课程中反复使用和训练。
第一节 原子核的基本性质
1.1 原子与原子核
“原子”源自希腊文，意思是“不可分割 的”。按照现代的观点。原子作为物质结构的 一个层次。研究原子的组成、组成物（主要是 核外轨道电子）的运动规律、其相互作用的规 律及化学周期表等。其表征特征为物质的物理、 化学性质和光谱特性。
931.494013MeV
（二）质能联系定律—爱因斯坦相对论关
系：
E mc2 第二m 部m0分1 v c2
其中核m0 与为物放体射（粒性子的）基的静本止物质理量，基v础为物
体的运动速度，c 为真空中的光速。
物体（粒子）的动能：
T mc2 m0c2 m0c2 1 1 v c2 1