辐射防护知识

辐射防护知识

1、四种常见的射线：

在我们的周围到处存在着射线—太阳光、无线电波、微波、红外线、宇宙射线，这些射线都是电磁波。由于光子的能量较低，强度较小，它们大多是没有危害的。

核射线就和它们有很大的不同。

1） 它们由α、β和中子组成同γ射线一样具有很短的波长。

2） 它们的能量高到足以使分子离子化导致生物组织遭到破坏。

核射线有时也叫做“离子射线”。受到射线照射的生物体可能使机体遭到不同程度的破坏。这取决于射线源的强度和广度以及采取的防护措施。通常情况下穿透力较强的射线是γ射线和中子射线，它们破坏性较小，但是防护困难。α、β射线穿透力较弱，破坏性较大，但是防护比较简单。所有这些放射源都是向四周空间时刻放射射线。

2γ射线和X射线

Ｘ和γ射线都是电磁波（光子）。唯一的区别是来源：γ射线是属于原子核发射出来的辐射；Ｘ射线指的是在原子核外部产生的辐射。

它们和光速一样快，能穿透大多数物体，在介质中穿过波长不会发生变化但强度会逐渐减弱。Gamma射线在空气中传播几乎不受影响，它可以被几英尺的水，数英尺的混凝土，几英寸的钢或铅完全阻挡。由于它不容易被减弱，所以能轻易的检测到它的存在，同时人体也容易被它照射到。多数放射源在释放Gamma射线时都伴随着释放出α、β射线或中子射线。X射线能量比γ射线能量稍低。

3、辐射危害

1、职业照射 2、公众照射3、医疗照射 4、潜在照射

4．吸收剂量

对X射线 、γ射线，吸收剂量在0.25戈瑞以下时，人体一般不会有明显效应；但是，剂量再增加，就可能出现损伤。当达到几个戈瑞时，就可能使部分人死亡。接受同样数量的“吸收剂量”，受照射时间越短，损伤越大；反之，则轻。吸收同样数量剂量，分几次照射，比一次照射损伤要轻。

表1、常用放射线单位及换算关系

自然界中到处都存在射线，但它的量十分的低下且不会对人造成伤害（小于20μR/h）。这些微量的射线有来自宇宙的少量射线，来自自然界各类物质的γ射线辐射，还有当地层环境中本身含有的放射性物质辐射出的各种射线，同时也包括建筑物中所用的材料，及其材料的来源，不同原料的来源有不同的射线含量。室内特别是地下室都会有氡气的存在，人的身体受到各种射线的辐射，当冬天时，地面覆盖的雪层会减弱现场的实现强度，而对于来自宇宙的射线经过雪的反射反而会增强。我们所受到的射线辐射来自各个方向和不同的物质，其强度有一个限定的参考值。当工作人员在工作环境中所能承受的射线剂量为0.1-0.2Rem/年（即：0.001-0.002Sv/年；100000-200000μRem/年）

表3：各类暴露剂量

5、国际基本安全标准的剂量限值主要有哪些?

5.1 源容器应符合GB/T14058中第5.3条的试验要求，其周围的空气比释动能率不超过表1中的数值。

表1 源容器周围空气比释动能率控制值(mGy·h-1)

6、半衰期和射线的衰退

不稳定的核元素放射出α、β、或中子（η）射线，在炼钢、炼铁过程中同样存在这样的问题。在这些能量释放的过程中同样有γ射线伴随着释放出来。

α射线从元素中释放出来，该元素失去两个质子，形成一个比原来小2个原子数的新元素。例如：

这就是一个α衰变过程。

β衰变过程是原子核中的一个中子变成一个质子同时放出β射线，新的原子序数将增加：

中子射线不会改变元素的类型，当元素放射出中子射线时原先的元素变成两种新元素，如： 一个放射元素的衰变可能会产生另一个放射性元素。一直持续到一个稳定的元素出现。每一步放射出不同的射线。例如：

半衰期是指在衰变的元素衰变到一半时所要的时间。半衰期的范围从几个毫秒到几亿年不等。图4为半衰期的一个自然衰减过程。氡222变成铅210的半衰期为3.8天，两个半衰期7.6天后氡含量为原来的四分之一。最后会有0.1%的放射性元素留在铅里面。

图3从铀238到氡222气体的衰减过程，一直到形成稳定的铅206。

 有些元素有很短的半衰期，只有几秒钟，所以放射线不会存在很长的时间，但是会让人体短时间暴露在极强的射线下。有的元素有很长的半衰期，射线的辐射强度很底，但放射持续的时间很长，会有长期的危害。

7半衰期是长还是短，哪一个正确

射线的危害主要来自射线到达身体时对人体的损害。这些射线主要来自核放射元素的衰减，其半衰期从几个月到几十年不等，一块很小的放射材料都能轻易的放射出强烈的射线，这些材料虽然有衰减过程但是它具有漫长而稳定的衰减周期，从而长期的放射出射线，材料的半衰期是指材料衰减一半所需要的时间，如天然铀238的半衰期为T_0.5=45亿年，对于短半衰期的核素会在很短的时间内放射出高密度射线，直到衰变到环境的射线水平。有些辐射污染是由于放射性材料污染到衣服，鞋子，皮肤上造成的辐射危害，这些污染也会蔓延到家中和其它的地方。向这种情况，会有很长的半衰期，所以造成的危害更严重。

8 普遍的放射性核素

表5列举了常见的几种核素的第一步衰变情况及其半衰期和释放出来的射线粒子类型。

 表5：常见核元素

9外照射防护三要素：

 时间：累积剂量与受照时间成正比。措施：充分准备，减少受照时间

 距离：剂量率与距离的平方成反比（点源）。措施：远距离操作；任何源不能直接用手操作；注意β射线防护。

 屏蔽：措施：设置屏蔽体。屏蔽材料和厚度的选择：辐射源的类型、射线能量、活度；在进行屏蔽防护时，应考虑屏蔽设计、屏蔽方式及屏蔽材料等问题。

10内照射防护的基本方法

内照射防护的基本原则是制定各种规章制度，采取各种有效措施，阻断放射性物质进入人体的各种途径，在最优化原则的范围内，使摄入量减少到尽可能低的水平。

放射性物质进入人体内的途径有三种，即放射性核素经由（1）食入、（2）吸入、（3）皮肤（完好的或伤口）进入体内，从而造成放射性核素的体内污染。下图概括了放射性核素进入人体内的途径及其在体内的代谢过程。

11、核污染物监测及防护

核射线到达检测器和其它物体表面时不会造成该物体的污染。射线通过检测器时被检测器捕获，从而激发检测器对射线强度做出响应。暴露在射线中的物体不会变成放射性物质，除非受到中子射线的照射，该物质可能会变成放射性物质。因为中子射线能被稳定的原子核捕获成为放射性同位素。出现这种情况时，检测器的表面材料转变为放射性同位素，检测器本身就成为了一个放射源，令人放心的是，一般情况下不会有中子射线存在的可能。

12 剂量率

　　剂量率即单位时间内的吸收剂量。一般说来，总剂量相同时，剂量率越高，生物效应越大。但当剂量率达到一定值时，生物效应与剂量率之间失去比例关系。在极小的剂量率条件下，当机体损伤与其修复相平衡时，机体可长期接受照射而不出现损伤。小剂量长期照射，当累积剂量很大时，便可产生慢性放射损伤。

　人体各组织对射线的敏感性大致有以下顺序：

13．高度敏感组织

淋巴组织 胸腺(骨髓组织(

胃肠上皮，尤其是小肠隐窝上皮细胞； 性腺

14．中度敏感组织

肾、肝、肺组织的上皮细胞。

     
    人体组织结构和器官形态不同，厚度也不一致。其厚与薄的部分，或分界明确，或逐渐移行。厚的部分，吸收X线多，透过的X线少，薄的部分则相反。人体各部位细胞对X射的反应程度不一，其中以性腺最为敏感。辐射能够引起生殖细胞遗传物质的变化，形成遗传效应。这种变化表现为基因突变和染色体畸变。近年来，对辐射的遗传效应有了一些新的认识，认为在小剂量范围内对遗传方面的影响不大。 

   15 如何防护X线  

 X线穿透人体将产生一定的生物效应。若接触的X线量过多，超过容许曝射量，就可能产生放射反应，甚至产生一定程度的放射损害。但是，如X线曝射量在容许范围内，一般影响极小。人们不必因为辐射而拒绝必要的X光和CT检查，更不必为此连医院的放射科的区域都不敢进。

    技术方面：可以采取屏蔽防护和距离防护原则。屏蔽防护是指使用原子序数较高的物质，常用铅或含铅的物质，作为屏障以吸收不必要的x线。距离防护是指利用x线曝射量与距离平方成反比这一原理，通过增加x线源与人体间距离以减少曝射量。

    从x线管到达人体的x线，有原发射线和继发射线两类，继发射线是原发射线照射穿透其他物质过程中发生的，其能量较原发射线小，便影响较大。通常采用x线管壳、遮光筒和光圈、滤过板、荧屏后铅玻璃、铅屏、铅橡皮围裙、铅手套以及墙壁等，进行屏蔽防护。增加人体与x线源的距离以进行中国医大一院放射线科主任徐荣天表示，放射线治疗中，如果受到射线照射过量，会造成人体部分机体细胞受到损害，受损细胞如果不能自我修复，就会残存于体内，人体在免疫力低下或促癌因素存在的情况下，就极有可能迅速复制，出现一个癌症病灶。放射检查次数做得越多，诱发癌症的概率越大。眼睛如果过多受到 X光的辐射，还可能造成失明。

　　付强表示，放射线对人的造血系统影响特别大，尤其是身体发育未成熟的儿童。 X线会杀死白细胞，直接导致白细胞数量降低，容易引起血液系统肿瘤，如白血病等。

孕妇如果在怀孕期间进行 X线照射，很容易导致畸形儿出现。一般怀孕8个月内的孕妇是不允许接受 X线检查的。严格来讲，育龄妇女在孕前一年都不允许接受 X线检查。未成年人也要尽量减少接受放射线检查。 距离防护，是简易的防护措施。

辐射防护墙外5cm处剂量率应小于2.5μGy·h-1。 （乘1小时飞机的剂量）

控制区边界外空气比释动能率应低于40μGy·h-1 （乘13小时飞机的剂量）
作业人员的个人剂量监测
 γ.X射线探伤作业人员必须进行常规个人剂量监测，并建立个人剂量档案和健康管理档案，其个人年剂量限值如下:
 a)连续5年内年平均有效剂量20mSv;（(合格口腔X射线机 400 次剂量 曲面断层 57 次剂量 1M 范围内)
 b)任何单一年份内有效剂量50mSv; (合格口腔X射线机 1000 次剂量 曲面断层 140 次剂量 1.5M 范围内)
  c)一年中眼晶体所受的当量剂量150mSv;和
    d)一年中四肢(手和脚)或皮肤所受的当量剂量500mSv。

表A.2 线性衰减系数

                           表B.1 不同材料半减层厚的近似值

16一般性防护

　　1、X线机的固有防护：X线机的固有安全防护性能是X线防护的最重要环节。球管管套、遮光器应不漏射线，窗口装有铝滤过板，有用线束进入患者皮肤处的空气照射量率应小于6R/min。特别是用床上球管透视时，X线球管及其附件如有辐射线泄漏，工作人员及患者将受到直接辐射。
　
　　2、时间防护：尽量缩短X线的辐射时间。在介入手术前要拟订严格的操作程序，了解患者的有关资料，尽量减少不必要的曝光。术中操作的累计曝光时间不应超过30min，优化最佳投照条件，避免重复照射。

　　3、距离防护：利用增加术者与辐射源（即球管焦点）和散射体（即受检查）的距离，减少术者所受辐射剂量，距离每增加1倍，辐射剂量减少3/4，透视曝光时除术者及主要助手，其他人员应远离，避开X线辐射源。

　　4、屏蔽防护：在射线源与工作人员之间设置屏蔽，减少或消除射线的辐射，如果屏蔽（如图1-8-1）、铅衣、铅围裙、铅帽、铅眼镜、铅手套等。

17工作人员防护

　　1、工作人员应佩带射线剂量检测器，每月报告1次个人接触的辐射剂量，介入工作人员每年接触的定量不应超过5%，为了限制X线辐射剂量，根据介入手术室设备和防护条件，可适当限制术者的手术次数。

　　2、工作人员应执行防护规章制度，穿铅衣、戴铅围领和防护眼镜。随时调整遮线器，尽量缩小照射野，严禁工作            人员身体任何部位进入照射野。

　　3、定期进行防护检查，工作人员每月检查血常规1次，每年系统体检1次。

　　4、适当增加营养，增加室外活动，避免过于劳累。合理排班，严格休假管理。

18患者防护

　　降低受检者受照射剂量是患者防护的关键，如工作人员技术熟练，选择最佳条件，合理使用遮光装置和滤线器、采用屏蔽防护以及体位防护、用铅制品遮盖非照射野（特别应保护生殖器及胎儿）等以减少患者射线辐射量。

Y射线 由放射性同位素如60Co或137Cs产生。是一种高能电磁波，波长很短（0.001-0.0001nm），穿透力强，射程远，一次可照射很多材料，而且剂量比较均匀，危险性大，必须屏蔽（几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙）。

X射线 是由x光机产生的高能电磁波。波长比γ射线长，射程略近，穿透力不及γ射线。有危险，应屏蔽（几毫米铅板）。

放射性物质的污染主要是通过水及土壤，污染农作物、水产品、饲料等，经过生物圈进入食品，并且可通过食物链转移。

环境中的放射性物质可以由多种途径进入人体，它们发出的射线会破坏机体内的大分子结构，甚至直接破坏细胞和组织结构，给人体造成损伤。高强度射线会灼伤皮肤，引发白血病和各种癌症，破坏人的生殖机能，严重的能在短期内致死。少量累积照射会引起慢性放射病，使造血器官、心血管系统、内分泌系统和神经系统等受到损害，发病过程往往延续几十年。

19个人剂量限制
　　在放射实践中，不产生过高的个体照射量，保证任何人的危险度不超过某一数值，即必须保证个人所受的放射性剂量不超过规定的相应限值。ICRP规定工作人员全身均匀照射的年剂量当量限制为50毫希沃特*（mSv），广大居民的年剂量当量限值为1mSv(0.1rem)。我国放射卫生防护基本标准中，对工作人在民年剂量当量限值，采用了ＩＣＲＰ推荐规定的限值，为防止随机效应，规定放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过50mSv(5rem)，公众中个人受照射的年剂量当量应低于5mSv(0.5rem)。当长期持续受放射性照射时，公众中个人在一生中每年全身受照射的年剂量当量限值不应高于1mSv(0.1rem)，且以上这些限制不包括天然本底照射和医疗照射。