电离辐射防护与安全基础知识讲课课件.ppt

1、电离辐射防护与安全培训基础知识2主要内容主要内容 放射性基础知识放射性基础知识 辐射防护中常用的量辐射防护中常用的量 放射源、射线装置的医学应用放射源、射线装置的医学应用31、什么是辐射？什么是辐射？辐射是指以波或高速粒子的形式向周围空辐射是指以波或高速粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量的统称。间或物质发射并在其中传播的能量的统称。如声辐射、热辐射、电磁辐射、粒子辐射等。如声辐射、热辐射、电磁辐射、粒子辐射等。第一部分第一部分 放射性基础知识放射性基础知识F 电离辐射：电离辐射：任何具有足够能量的粒子或射线，与任何具有足够能量的粒子或射线，与原子或分子中的电子相互作用，使电子获得

2、足够的原子或分子中的电子相互作用，使电子获得足够的能量从原子或分子中脱离出来，称为电离辐射。能量从原子或分子中脱离出来，称为电离辐射。F 非电离辐射：非电离辐射：辐射能量较低，照射到物体上辐射能量较低，照射到物体上 时无法使物质发生电离的辐射。时无法使物质发生电离的辐射。2、什么是电离辐射？、什么是电离辐射？456电磁波谱电磁波谱 12eV7（1）来自天然辐射源）来自天然辐射源 宇宙辐射：宇宙辐射：来自地球之外，如宇宙射线、宇生核来自地球之外，如宇宙射线、宇生核素素C-14、H-3等；等；地面辐射：地面辐射：来自地壳中的天然放射性核素，如来自地壳中的天然放射性核素，如U-235、Tu-232、

3、K-40、Rn-222等；等；食品和饮料中的放射性：食品和饮料中的放射性：主要是主要是K-40。3、电离辐射的主要来源、电离辐射的主要来源 天然源和人工源天然源和人工源8发射的正电子能量连续分布；单位：贝克 1Bq表示每秒内发生一次核衰变一方面：为了确定照射引起的潜在危害，需要对辐射场进行测量。放射性核素：产生的、射线1eV=1.e=-1.X射线输出剂量正比于X射线管的电流乘以曝光时间mAs2、常用的辐射量和剂量单位：m-2。Z为43、61及 Z83的元素没有稳定核素。+射线：是由正电子组成的粒子流，是原子核中的一个质子转变成一个中子和一个正电子时产生的。核素的分类：根据原子核的稳定性，核素分

4、为稳定的核素和不稳定的放射性核素。显像类放射性核素：99mTc、18F等（4）后装源近距离治疗卫生防护标准 GBZ121-2002质子：带有一个单位的正电荷，（2）来自人工辐射源）来自人工辐射源 放射性物质放射性物质即放射源即放射源放射性物质的原子核处于不稳定状态，其结构会放射性物质的原子核处于不稳定状态，其结构会经历自发的改变，使原子核恢复到更稳定的状态，经历自发的改变，使原子核恢复到更稳定的状态，即衰变。即衰变。衰变过程中发射出的粒子和射线，这些辐射属于衰变过程中发射出的粒子和射线，这些辐射属于电离辐射。最常见的有电离辐射。最常见的有粒子、粒子、粒子和粒子和射线。射线。3、电离辐射的主要来

5、源、电离辐射的主要来源 天然源和人工源天然源和人工源9 射线装置射线装置 射线装置通常是指在接通电源后能够产生射线装置通常是指在接通电源后能够产生X射线射线或电子流、质子流等的人造装置。或电子流、质子流等的人造装置。射线装置包括射线装置包括X线机、加速器、中子发生器以及线机、加速器、中子发生器以及含放射源的装置。含放射源的装置。射线装置只有在工作时才会发出射线，是防护射线装置只有在工作时才会发出射线，是防护的重点。的重点。F 利用高速的带电粒子轰击某利用高速的带电粒子轰击某些高原子序数靶而急速放缓些高原子序数靶而急速放缓时产生时产生X射线的装置。射线的装置。F X线机的核心部分是线机的核心部分

6、是X线管。线管。电子由加热的金属丝产生；电子由加热的金属丝产生；高压电场用来加速电子高速高压电场用来加速电子高速靶物质一般选择钨、钼、铅靶物质一般选择钨、钼、铅X射线发生器射线发生器10FF X射线输出剂量正比于射线输出剂量正比于X射线管的电流乘以曝光时间射线管的电流乘以曝光时间mAs11 裂变：在核反应堆中发生的重核分裂成较小核子的裂变：在核反应堆中发生的重核分裂成较小核子的过程，裂变产物往往都具有放射性。如：过程，裂变产物往往都具有放射性。如：I-131、Mo-99、Cs-137等。等。核反应堆：就是中子源，如核反应堆：就是中子源，如Co-59生产生产Co-60；核反应堆的结构材料的感生放

7、射性等。核反应堆的结构材料的感生放射性等。离子轰击：被高能量的带电粒子轰击后的靶材料，离子轰击：被高能量的带电粒子轰击后的靶材料，如如F-18的制备。的制备。188O+11P 189F+10n 核反应核反应124.1 原子原子 组成元素的基本单位组成元素的基本单位 所有的物质都是由分子构成的所有的物质都是由分子构成的 分子是由原子构成的分子是由原子构成的 原子是由原子核和电子构成的原子是由原子核和电子构成的 原子核由质子和中子构成的。原子核由质子和中子构成的。4、物质结构、物质结构13 电子：带有一个单位的负电荷，电子：带有一个单位的负电荷，电子位于围绕原子核的轨道上电子位于围绕原子核的轨道上

8、 e=-1.610-19C me=9.110-31kg 质子：带有一个单位的正电荷，质子：带有一个单位的正电荷，e=+1.610-19C mp=1.672610-27kg 中子：是不带电的中性粒子中子：是不带电的中性粒子 mn=1.674910-27kg当获得或释当获得或释放能量的时放能量的时候，改变运候，改变运转轨道转轨道不影响原子不影响原子的化学性质；的化学性质；影响原子核影响原子核的稳定性的稳定性14 原子的半径：原子的半径：R约为约为10-10m 原子核的半径：约为原子核的半径：约为10-1410-15m 原子质量单位原子质量单位u：1u=12C原子质量原子质量1/12 =1.6610

9、-27kg 原子核的密度原子核的密度 2.84108t/cm3 即在每立方厘米体积中有近即在每立方厘米体积中有近3亿吨的物质亿吨的物质 15164.2 放射性核素放射性核素 核素：核素：是指在其原子核内具有一定数目的质子是指在其原子核内具有一定数目的质子和中子以及特定能态的一种原子核或原子。和中子以及特定能态的一种原子核或原子。核素的符号表示：核素的符号表示：质子数质子数中子数中子数能能 态态 在实际应用中，有时只标记在实际应用中，有时只标记核素的质量数，如核素的质量数，如14C、C-14、碳碳-14。174.2 放射性核素放射性核素 核素的分类：核素的分类：根据原子核的稳定性，核素分为根据原

10、子核的稳定性，核素分为稳定的核素和不稳定的放射性核素。稳定的核素和不稳定的放射性核素。放射性核素放射性核素:是一类不稳定的核素，能自发地是一类不稳定的核素，能自发地发生衰变，同时放射出射线，通过衰变形成稳定发生衰变，同时放射出射线，通过衰变形成稳定的核素。绝大多数为人工放射性核素。的核素。绝大多数为人工放射性核素。原子核的稳定性原子核的稳定性 原子核的稳定性与核内质子数和中子数的比例有关。原子核的稳定性与核内质子数和中子数的比例有关。轻元素轻元素Z20：稳定核素少：稳定核素少 中部元素中部元素20Z83：稳定核素少：稳定核素少 偶偶核最稳定，奇奇核最不稳定偶偶核最稳定，奇奇核最不稳定 随着核内

11、质子数和中子数的增加表现出周期性变化。随着核内质子数和中子数的增加表现出周期性变化。当质子数或中子数为当质子数或中子数为2、8、20、28、50、82、126时特别稳定。时特别稳定。Z为为43、61及及 Z83的元素没有稳定核素。的元素没有稳定核素。18194.3 同核异能素同核异能素 激发态原子核称为基态原子核的同核异能素激发态原子核称为基态原子核的同核异能素,它们的它们的A和和Z均相同只是核能量状态不同。均相同只是核能量状态不同。99mTc表示该核素的原子核处于激发态。表示该核素的原子核处于激发态。如如99mTc称为称为99Tc的同核异能素。的同核异能素。注意：注意：99Tc和和99mTc

12、是两种独立的核素。是两种独立的核素。20随着核内质子数和中子数的增加表现出周期性变化。中子射线：存在于原子核内，不带电，比质子略重。肿瘤放射治疗：利用射线治疗恶性肿瘤的一种方法。钴治疗机：射线，密封源，类，活度一般中子射线：存在于原子核内，不带电，比质子略重。它们的A和Z均相同只是核能量状态不同。A=A0/2n =800/21.T与的换算关系：在任一年内不得超过 50 mSv/a定义：放射性母体原子核数目衰减至原来数目的一半所需要的时间。衰变过程中产生带电粒子和射线。射线：是一种从原子核发射出来的电磁辐射，与光速相同，没有质量，不带电。表面敷贴器：射线治疗，密封源、类表达式：X=dQ/dm电离

13、辐射防护与安全培训基础知识核核 素素质子数质子数中子数中子数质量数质量数符符 号号氦氦-42244He碳碳-12661212C碳碳-13671313C碳碳-14681414C21 同位素是质子数相同但中子数不同的某种元素的同位素是质子数相同但中子数不同的某种元素的各种核素。各种核素。同位素的化学性质相同，但放射性质可能不同。同位素的化学性质相同，但放射性质可能不同。自然界中许多元素具有同位素自然界中许多元素具有同位素 天然存在的氢同位素有天然存在的氢同位素有3种：种：1H(氕氕99.985)、2H(氘氘0.015)、3H(氚）氚）4.4 同位素同位素22关于氚关于氚 元素氢的一种放射性同位素，

14、半衰期为元素氢的一种放射性同位素，半衰期为12.5年，年，发射发射射线而衰变成氦射线而衰变成氦3，能量为，能量为0.019MeV，大，大量吸入氚会对人体有害量吸入氚会对人体有害。在自然界中存在极微，从核反应制得在自然界中存在极微，从核反应制得。235.1 放射性的发现放射性的发现F 伦琴发现伦琴发现X射线射线1895年年F 贝克勒尔发现放射性贝克勒尔发现放射性1896年年F 居里夫妇发现新的放射性元素居里夫妇发现新的放射性元素F 1934年，法国核物理学家约里奥年，法国核物理学家约里奥-居里夫妇首次发现人工放射性同位素居里夫妇首次发现人工放射性同位素5.关于放射性关于放射性24F 放射性是指原

15、子核自发地放射出射线的现象。放射性是指原子核自发地放射出射线的现象。F 这些原子核处于不稳定状态，自发地放出由粒这些原子核处于不稳定状态，自发地放出由粒子或光子组成的射线，并辐射出原子核里的过子或光子组成的射线，并辐射出原子核里的过剩能量，最常见的射线有剩能量，最常见的射线有、射线，其他射线，其他可能还包括正电子、可能还包括正电子、X射线、中子射线等。射线、中子射线等。5.2 什么是放射性什么是放射性256.1 射线射线F 射线：射线：是由是由粒子组成的粒子流，粒子组成的粒子流，粒子由粒子由2个个质子和质子和2个中子组成。出射速度约为光速的个中子组成。出射速度约为光速的110，F 它的电离作用

16、大，贯穿本领小，它在空气中的射它的电离作用大，贯穿本领小，它在空气中的射程只有几个厘米。程只有几个厘米。6.常见电离辐射的特征常见电离辐射的特征3.5MeV，产生，产生10万离子对，路径万离子对，路径2个厘米近乎一条直线个厘米近乎一条直线26粒子粒子27不能穿透皮肤内部损害土壤、氡、以及人工重元素被纸屏蔽阿尔法射线：射线：可以被我们的皮肤屏蔽；可以被我们的皮肤屏蔽；它只有在我们体内时才是有害的它只有在我们体内时才是有害的。28F 射线：射线：是由是由粒子组成的粒子流，本质上与电子粒子组成的粒子流，本质上与电子相同，是原子核中的一个中子转变成一个质子和相同，是原子核中的一个中子转变成一个质子和一

17、个电子时产生的。一个电子时产生的。质子保留在原子核内，电子质子保留在原子核内，电子则以则以粒子形式被发射出粒子形式被发射出。F 电离作用较小，穿透能力较大。它在空气中的射电离作用较小，穿透能力较大。它在空气中的射程因其能量的不同而有较大差异，一般为几米。程因其能量的不同而有较大差异，一般为几米。6.2 射线射线29粒子粒子30射线射线：能够穿透皮肤；能够穿透皮肤；可以损害皮肤和眼睛可以损害皮肤和眼睛。皮肤、眼睛和内部损害被微薄的塑料屏蔽 自然食品、水、空气医疗、科研、反应堆、放射尘70keV1MeV 5mm31F+射线：射线：是由正电子组成的粒子流，是原子核中是由正电子组成的粒子流，是原子核中

18、的一个质子转变成一个中子和一个正电子时产生的一个质子转变成一个中子和一个正电子时产生的。的。中子保留在原子核内，正电子则被高速释放中子保留在原子核内，正电子则被高速释放出来出来。F 正电子正电子在很多方面都与在很多方面都与粒子相似，粒子相似，它们的主要它们的主要差别在于所带电荷的正负性。差别在于所带电荷的正负性。+射线（正电子）射线（正电子）32F 射线：射线：是一种从原子核发射出来的电磁辐是一种从原子核发射出来的电磁辐射，与光速相同，没有质量，不带电。射，与光速相同，没有质量，不带电。F 它的电离作用小，贯穿本领很大，能穿透几它的电离作用小，贯穿本领很大，能穿透几十厘米厚的钢板。它在空气中的

19、射程通常为十厘米厚的钢板。它在空气中的射程通常为几百米。几百米。6.3 射线射线33 射线射线34F X射线：射线：产生于原子核外电子轨道的跃迁，类似于产生于原子核外电子轨道的跃迁，类似于射线，射线，也是一种既无质量也不带电的电磁辐射。也是一种既无质量也不带电的电磁辐射。F 它的电离作用小，贯穿本领很大，能穿透几十厘米它的电离作用小，贯穿本领很大，能穿透几十厘米厚的钢板。它在空气中的射程通常为几百米。厚的钢板。它在空气中的射程通常为几百米。F X射线可以由一些衰变过程产生，但更多是由射线可以由一些衰变过程产生，但更多是由X线线机或加速器人工产生。机或加速器人工产生。F 硬硬X X射线：射线：在

20、在0.11，用于放疗，用于放疗，DSA，拍片等，拍片等 软软X射线：射线：在在110，用于乳腺等。，用于乳腺等。6.4 X射线射线35射线和射线和X射线射线:能够穿透你的身体并在深部产生剂量能够穿透你的身体并在深部产生剂量自然存在于自然存在于土壤和宇宙土壤和宇宙辐射中辐射中被密实的屏蔽被密实的屏蔽或大量普通物或大量普通物质屏蔽质屏蔽医疗、医疗、工业、工业、放射源放射源铅、铀铅、铀36F 中子射线：中子射线：存在于原子核内，不带电，比质子存在于原子核内，不带电，比质子略重。中子辐射通常与核反应堆的产物或人工生略重。中子辐射通常与核反应堆的产物或人工生产的中子源有关。产的中子源有关。F 中子辐射很

21、少与核素的放射性衰变有关。中子辐射很少与核素的放射性衰变有关。锎锎-252F 中子具有高度穿透性。中子具有高度穿透性。6.5 中子射线中子射线射线射线X射线射线37中子射线中子射线38中子：穿透力很强；中子：穿透力很强；因此可以影响所有器官因此可以影响所有器官眼睛是最易受影响的反应堆、研究性加速器遇到含氢的物质减速，之后被镉或硼吸收少数天然发射体39内照射的危害：内照射的危害：外照射的危害：外照射的危害：射线射线 射线射线 射线射线 中子射线中子射线中子射线中子射线 射线射线 射线射线 射线射线40它在空气中的射程通常为几百米。71010 Bq（37GBq）其余组织有所增加：淋巴结、胆囊、前列

22、腺、宫颈等增加了脑和唾液腺：0.放射性物质即放射源辐射量：描述辐射场（射线和粒子）以及由此产生的 电离的量。-衰变发生在富中子核内。地面辐射：来自地壳中的天然放射性核素，如U-235、Tu-232、K-40、Rn-222等；20 10-20电离作用较小，穿透能力较大。=8000.模拟定位机：辅助设备，X射线，类。克数=63g衰变过程中产生带电粒子和射线。原子核结构发生自发地改变使其更加稳定的过程。常见射线的性质常见射线的性质射线射线组成组成质量质量电荷电荷空气中空气中射射 程程在生物组织中在生物组织中射射 程程 氦的原子核氦的原子核4+20.03米米0.05毫米毫米 电子电子1/1846-1或

23、或+13米米5毫米毫米n中子中子1不带电不带电很大很大有可能穿透人体有可能穿透人体 高能光子高能光子0不带电不带电很大很大有可能穿透人体有可能穿透人体X高能光子高能光子0不带电不带电很大很大有可能穿透人体有可能穿透人体不同射线的穿透能力不同射线的穿透能力、射线穿透人体皮肤情况射线穿透人体皮肤情况437.1 放射性衰变放射性衰变F 原子核结构发生自发地改变使其更加稳定的过程。原子核结构发生自发地改变使其更加稳定的过程。衰变过程中产生带电粒子和射线。衰变过程中产生带电粒子和射线。F 每一种特定核素的衰变方式是不一样的，表现在每一种特定核素的衰变方式是不一样的，表现在产生的粒子不同和射线能量不同。产

24、生的粒子不同和射线能量不同。7.放射性衰变放射性衰变23892U 23490Th钍钍42He23490Th 23491Pa镤镤 e44衰变衰变：放射性核素的放射性核素的原子核放射出原子核放射出粒子粒子而而 变为另一种核素的原子核的过程称为变为另一种核素的原子核的过程称为衰变。衰变。F 粒子能量在粒子能量在4 8MeV；F 通常是由某些重核元素如铀、镭等发射的。通常是由某些重核元素如铀、镭等发射的。4.78MeV、4.60MeV/0.186MeV22688Ra 22286Rn42 HeQ基态基态激发态激发态94.6%5.4%7.2 放射性衰变的类型放射性衰变的类型45衰变模式示意图衰变模式示意图

25、46F 放射性核素的原子核内放射性核素的原子核内有一个中子转变为质子放有一个中子转变为质子放射出射出粒子粒子的过程称为的过程称为衰变。衰变。F 粒子能量连续分布直至最大值，最大值取决于特粒子能量连续分布直至最大值，最大值取决于特定的放射性核素；定的放射性核素；如：如：32P，0 1.71MeV，平均，平均0.70MeV。F-衰变发生在富中子核内。衰变发生在富中子核内。3215P 3216S-衰变衰变47衰变模式示意图衰变模式示意图4860Co 1.17 MeV 1.33 MeV 60Ni0.314 MeV(99.95%)1.48Mev(0.05%)T1/2=5.27a60Ni*60Ni*49F

26、 衰变是衰变是放射性核素的原子核释放过剩能量，放射性核素的原子核释放过剩能量，从而变得更加稳定的一种方式。从而变得更加稳定的一种方式。F 通常发生在通常发生在衰变或衰变或衰变之后衰变之后F 只释放能量不发射粒子，能量在只释放能量不发射粒子，能量在MeV。9942Mo 99m43Tc-9943Tc 衰变衰变50 光量子光量子衰变模式示意图衰变模式示意图51F 放射性核素的原子核内放射性核素的原子核内有一个质子转变为中子放有一个质子转变为中子放射出正电子射出正电子的过程称为的过程称为+衰变。衰变。F 发射的正电子能量连续分布；发射的正电子能量连续分布；如：如：18F，0 0.633MeV。F+衰变

27、通常只发生在质子过剩的原子核内。衰变通常只发生在质子过剩的原子核内。正电子辐射（正电子辐射（+衰变）衰变）189F 188O+52放射性衰变模式的总结放射性衰变模式的总结衰变模式衰变模式符号符号常见来源常见来源Z变化变化 N变化变化A变化变化 衰变衰变 重原子核重原子核-2-2-4 衰变衰变-中子过剩中子过剩+1-10+衰变衰变+质子过剩质子过剩-1+10 衰变衰变 能量过剩能量过剩000内转换内转换e-原子核能量过剩原子核能量过剩000电子俘获电子俘获 EC质子过剩质子过剩-1+10中子辐射中子辐射n中子源中子源核反应堆核反应堆0-1-153 衰变规律：母体原子核的数目随时间呈指数规律衰变规

28、律：母体原子核的数目随时间呈指数规律减少，遵循明确的统计规律。减少，遵循明确的统计规律。N=N0e-t 衰变常数衰变常数：表示表示单位时间内每个原子发生衰变的概率单位时间内每个原子发生衰变的概率 对于某一放射性核素是固定不变的。对于某一放射性核素是固定不变的。7.3 放射性衰变规律放射性衰变规律54 定义：定义：放射性母体原子核数目衰减至原来数目的一放射性母体原子核数目衰减至原来数目的一半所需要的时间。半所需要的时间。物理意义：表示核衰变快慢的物理量。物理意义：表示核衰变快慢的物理量。每一放射性核素都有唯一的、固定的半衰期。每一放射性核素都有唯一的、固定的半衰期。T与与的换算关系：的换算关系：

29、=ln2/T=0.693T核核 素素226Ra222Rn60Co137Cs32P3H192Ir半衰期半衰期1602a3.82d5.26a30a14.28d 12.32a74.3d半衰期半衰期T55F 定义：指放射性物质在单位时间内发生衰变的定义：指放射性物质在单位时间内发生衰变的 次数（或原子核个数）。次数（或原子核个数）。F 物理意义：表示放射性物质的放射性的强弱。物理意义：表示放射性物质的放射性的强弱。F 单位：单位：贝克贝克 1Bq表示每秒内发生一次核衰变表示每秒内发生一次核衰变 居里居里 1g镭镭-226每秒发生衰变的原子数每秒发生衰变的原子数 1Ci=3.71010 Bq（37GBq

30、）7.4 放射性活度放射性活度A56F 放射性活度随时间的延长呈指数规律减弱放射性活度随时间的延长呈指数规律减弱.F 计算公式：计算公式：A=A0e-t （1）A0：表示在表示在t=0时的放射性活度时的放射性活度.A=A0/2n （2）其中：其中：n为半衰期数为半衰期数 放射性活度的计算放射性活度的计算57F 方法方法1：A=A0e-t=800e-0.02357.5=800e-1.32 =8000.267=214MBqF 方法方法2：A=A0/2n =800/21.91=800/3.76=213MBq58F 定义：指某一放射性核素在单位质量或单位体积定义：指某一放射性核素在单位质量或单位体积

31、的放射性活度。的放射性活度。F 物理意义：说明放射性物质的相对危险性。物理意义：说明放射性物质的相对危险性。如果物质的比活度高，即便质量或体积很小，也可能是危险源如果物质的比活度高，即便质量或体积很小，也可能是危险源F 单位：单位：Bqkg-1或者或者Bqm-3F 有关计算：有关计算：SA=N=6.031023/A =0.6936.031023/（T1/2A）7.5 放射性比活度放射性比活度SA59F 只要已知放射性核素的只要已知放射性核素的SA，就可以计算出放射源，就可以计算出放射源中该放射性核素的克数：中该放射性核素的克数：放射性核素的克数放射性核素的克数=活度活度/放射性比活度放射性比活

32、度 例：试计算硫例：试计算硫-35的放射性比活度？的放射性比活度？1GBg的辐射源中的辐射源中 有多少克硫有多少克硫-35？查表得半衰期为查表得半衰期为87.2d SA=1.59 1015 Bgg-1 克数克数=63g7.5 放射性比活度放射性比活度SA60 1.辐射剂量的限值辐射剂量的限值电离辐射防护与辐射源安全基本安全标准电离辐射防护与辐射源安全基本安全标准 GB 18871-2002 2003年年4月月1日实施日实施国家环保总局、卫生部、国防科工委国家环保总局、卫生部、国防科工委 联合制定联合制定第二部分第二部分 辐射防护中常用的量辐射防护中常用的量61 照射类别照射类别剂量限值剂量限值

33、 职业人员职业人员 公众公众 年有效剂量年有效剂量 20 mSv/a连续连续5年内的平均值年内的平均值1mSv/a5mSv/a在任一年内不得超过在任一年内不得超过 50 mSv/a 年当量剂量年当量剂量 眼晶体眼晶体 150mSv 15mSv 皮肤皮肤 500mSv 50mSv 手和足手和足 500mSv -当量剂量与有效剂量限值当量剂量与有效剂量限值62F 一方面：为了确定照射引起的潜在危害，需要一方面：为了确定照射引起的潜在危害，需要对辐射场进行测量。对辐射场进行测量。F 另一方面：为了研究辐射引起的剂量效应，需另一方面：为了研究辐射引起的剂量效应，需要对辐射剂量进行测量。要对辐射剂量进行

34、测量。F ICRU：国际辐射单位和测量委员会负责制定：国际辐射单位和测量委员会负责制定准确的定义和换算因子并推广使用。准确的定义和换算因子并推广使用。2、常用的辐射量和剂量、常用的辐射量和剂量63F 辐射量辐射量：描述辐射场（射线和粒子）以及由此产：描述辐射场（射线和粒子）以及由此产生的生的 电离的量。电离的量。（1）能量：产生电离辐射的射线能量用电子伏表示。）能量：产生电离辐射的射线能量用电子伏表示。1eV=1.610-19J keV MeV （2）注量）注量：指穿过单位面积上的离子数或光子数。：指穿过单位面积上的离子数或光子数。单位：单位：m-2。描述任何类型射线组成的辐射场。描述任何类型

35、射线组成的辐射场。常用的辐射量和剂量（续）常用的辐射量和剂量（续）64F 定义：定义：X或或射线与空气相互作用使空气电离后在射线与空气相互作用使空气电离后在单位质量的空气中所产生的同种电荷的总电荷量。单位质量的空气中所产生的同种电荷的总电荷量。F 物理意义：描述物理意义：描述X射线和射线和射线辐射场的量。射线辐射场的量。空气空气F 表达式：表达式：X=dQ/dm F 单位：单位：国际单位：国际单位：C/kg 专用单位：伦琴专用单位：伦琴 R 1R=2.5810-4 C/kg（3）照射量）照射量X65F 定义：指不带电的粒子，如定义：指不带电的粒子，如X、射线或中子在单射线或中子在单位质量的吸收

36、介质中释放出的动能。当吸收介质位质量的吸收介质中释放出的动能。当吸收介质为空气时，即是空气的比释动能。为空气时，即是空气的比释动能。F 物理意义：描述任何受照介质的不带电致电离辐物理意义：描述任何受照介质的不带电致电离辐射的辐射场。射的辐射场。F 表达式：表达式：X=dEtr/dm F 单位：单位：国际单位：国际单位：J/kg 专用单位：戈瑞专用单位：戈瑞 Gy（4）比释动能）比释动能K 1962年年ICRU首次提出首次提出不带电离子把能量不带电离子把能量 释出的带电粒子释出的带电粒子66F 剂量剂量：用来描述辐射穿过物质时的能量沉积。：用来描述辐射穿过物质时的能量沉积。在辐射防护中所用的基本

37、剂量学量包括：在辐射防护中所用的基本剂量学量包括：（1）吸收剂量）吸收剂量 （2）当量剂量）当量剂量 表示外部贯穿辐射产生的能量沉积表示外部贯穿辐射产生的能量沉积 （3）有效剂量）有效剂量 （4）待积剂量）待积剂量 表示内照射对组织产生的能量沉积表示内照射对组织产生的能量沉积常用的辐射量和剂量（续）常用的辐射量和剂量（续）67F 定义：定义：单位质量的受照物质所吸收的平均辐射能单位质量的受照物质所吸收的平均辐射能量。指任何类型的辐射在任何介质中的能量沉积。量。指任何类型的辐射在任何介质中的能量沉积。F 物理意义：物理意义：描述辐射能量的物理量。适用于任何描述辐射能量的物理量。适用于任何类型的辐

38、射与任何物质。类型的辐射与任何物质。F 单位：单位：戈瑞戈瑞 1Gy=1J/kg 1Gy=100 rad2.1 吸收剂量吸收剂量D带电粒子通过电离或激发带电粒子通过电离或激发 介质介质68F 表示特定类型的照射对器官或组织产生的生物效应表示特定类型的照射对器官或组织产生的生物效应F 定义：辐射在器官或组织中的当量剂量定义为定义：辐射在器官或组织中的当量剂量定义为 H=WR D 其中：其中：WR-辐射辐射R的权重因子；的权重因子；D-辐射在器官或组织内产生辐射在器官或组织内产生 的平均吸收剂量。的平均吸收剂量。F 单位：单位：J/kg 希沃特（希沃特（Sv）2.2 当量剂量当量剂量HT69辐射权

39、重因子辐射权重因子WR70TF 定义：器官或组织的有效剂量等于当量剂量乘以定义：器官或组织的有效剂量等于当量剂量乘以相应的组织权重因子。相应的组织权重因子。E=WT HT 其中：其中：E-有效剂量，单位希沃特。有效剂量，单位希沃特。WT-器官或组织器官或组织T的组织权重因子。的组织权重因子。HT-器官或组织器官或组织T的当量剂量。的当量剂量。F 单位：单位：J/kg 希沃特（希沃特（Sv）2.3 有效剂量有效剂量E71组织权重因子组织权重因子WT0.05 0.040.05 0.040.05 0.040.010.010.05 0.12 肝肝食道食道甲状腺甲状腺皮肤皮肤骨表面骨表面其余组织或其余组

40、织或器官器官（2）0.20 0.080.120.120.120.120.05 0.040.05 0.12性腺性腺（红）骨髓（红）骨髓结肠结肠（1）肺肺胃胃膀胱膀胱乳腺乳腺 组织权重因子，组织权重因子，wT 器官或组织器官或组织 组织权重因子，组织权重因子，wT 器官或组织器官或组织 增加了脑和唾液腺：增加了脑和唾液腺：0.01其余组织有所增加：淋巴结、胆囊、前列腺、宫颈等其余组织有所增加：淋巴结、胆囊、前列腺、宫颈等72TF 待积剂量：指摄入放射性物质引起的剂量。待积剂量：指摄入放射性物质引起的剂量。F 定义：放射性物质摄入人体内后在定义：放射性物质摄入人体内后在50年内产生年内产生的累积剂量

41、（对儿童而言，定义为到的累积剂量（对儿童而言，定义为到70岁时的岁时的累积剂量）。累积剂量）。F 待积吸收剂量待积吸收剂量D（50）待积当量剂量待积当量剂量H（50）待积有效剂量待积有效剂量E（50）2.4 待积剂量待积剂量 表示内照射剂量的时间分布表示内照射剂量的时间分布73T辐射量、剂量的总结辐射量、剂量的总结74GB 18871-2002 2003年4月1日实施PET用小型回旋加速器。X射线治疗机：X射线，射线装置，50kV5 放射性比活度SA增加了脑和唾液腺：0.71010 Bq（37GBq）射线：能够穿透皮肤；A=A0/2n =800/21.1Ci=3.314 MeV(99.衰变过程

42、中产生带电粒子和射线。国家环保总局、卫生部、国防科工委定义：器官或组织的有效剂量等于当量剂量乘以相应的组织权重因子。10 2.10keV100keVX射线诊断和介入放射学射线诊断和介入放射学 肿瘤放射治疗肿瘤放射治疗临床核医学临床核医学第三部分第三部分 放射源、射线装置的医学应用放射源、射线装置的医学应用75辐射安全与防护基础知识辐射安全与防护基础知识 山东省环保学校与培训中心山东省环保学校与培训中心 张文革张文革 2013.6.3辐射安全监督员培训辐射安全监督员培训761、X射线诊断中的放射危险来源射线诊断中的放射危险来源 导致放射危险的来源：导致放射危险的来源：诊断设备中的诊断设备中的X射

43、线发射线发射装置。射装置。X射线诊断常见设备：射线诊断常见设备：放射诊断用普通放射诊断用普通X线机（透视、摄影）线机（透视、摄影）X-CT CR、DR（数字化（数字化X射线射线摄影装置摄影装置）DSA（数字化（数字化X射线射线透视装置透视装置，类类）牙科牙科X射线机射线机 乳腺乳腺X射线机射线机 772、介入放射学中的放射危险来源介入放射学中的放射危险来源 导致放射危险的来源：导致放射危险的来源：诊断性、治疗性介诊断性、治疗性介入放射学成像入放射学成像产生电离辐射的设备。产生电离辐射的设备。介入放射学常用产生电离辐射的设备：介入放射学常用产生电离辐射的设备：X-CT DSA（数字化（数字化X射

44、线透视装置，射线透视装置，类类）78（1）医用）医用X射线诊断卫生防护标准射线诊断卫生防护标准 GBZ130-2013（2）X射线计算机断层摄影放射防护要求射线计算机断层摄影放射防护要求 GBZ165-2012（3）车载式医用车载式医用X射线诊断系统的放射防护要求射线诊断系统的放射防护要求 GBZ264-2015（4）医用）医用X射线诊断受检者放射卫生防护标准射线诊断受检者放射卫生防护标准 GB16348-2010FF放射诊断相关标准放射诊断相关标准793、肿瘤放射治疗中的放射危险来源肿瘤放射治疗中的放射危险来源 肿瘤放射治疗：肿瘤放射治疗：利用射线治疗恶性肿瘤的一种利用射线治疗恶性肿瘤的一种

45、方法。分为远距离放射治疗和近距离放射治疗。方法。分为远距离放射治疗和近距离放射治疗。肿瘤放射治疗产生射线的来源：肿瘤放射治疗产生射线的来源：放射性核素：产生的放射性核素：产生的、射线射线 X射线治疗机：射线治疗机：X射线射线 加速器：电子束、质子束、中子束以加速器：电子束、质子束、中子束以 及其他粒子束。及其他粒子束。模拟定位机：辅助设备，模拟定位机：辅助设备，X射线，射线，类。类。80 3、肿瘤放射治疗中的放射危险来源（续）、肿瘤放射治疗中的放射危险来源（续）远距离放射治疗使用的治疗机：远距离放射治疗使用的治疗机：钴治疗机：钴治疗机：射线，密封源，射线，密封源，类，类，活度一般活度一般 在在

46、500010000Ci，至少，至少1000Ci。X射线治疗机：射线治疗机：X X射线，射线装置，射线，射线装置，50kV X射线接触治疗机，射线接触治疗机，4050kV X射线浅表治疗机，射线浅表治疗机，50150kV X射线深部治疗机，射线深部治疗机，150300kV，类类81 远距离放射治疗使用的治疗机：（续）远距离放射治疗使用的治疗机：（续）医用加速器：医用加速器：射线装置，射线装置，类，低能：类，低能：50MeV以下以下 电子直线加速器：电子直线加速器：（1）50MeV以下，一般以下，一般540MeV （2）运行中产生的辐射：电子束；轫致辐射、运行中产生的辐射：电子束；轫致辐射、中子射

47、线；中子射线；、射线。射线。82 3、肿瘤放射治疗中的放射危险来源（续）、肿瘤放射治疗中的放射危险来源（续）近距离放射治疗使用的治疗机：近距离放射治疗使用的治疗机：后装治疗机：后装治疗机：射线治疗，密封源、射线治疗，密封源、类类 60Co、137Cs、192Ir。组织植入：组织植入：、射线治疗，射线治疗，密封源、密封源、类类 125I、103Pd钯钯、241Am等。等。表面敷贴器：表面敷贴器：射线治疗，射线治疗，密封源、密封源、类类 32P、90Sr、204Tl等。等。83 FF 放射治疗相关标准放射治疗相关标准（1）电子加速器放射治疗放射防护要求）电子加速器放射治疗放射防护要求 GBZ126

48、-2011（2）医用医用X射线治疗卫生防护标准射线治疗卫生防护标准 GBZ131-2002（3）医用医用射束远距治疗防护与安全标准射束远距治疗防护与安全标准 GBZ161-2004（4）后装）后装源近距离治疗卫生防护标准源近距离治疗卫生防护标准 GBZ121-2002 （5）X、射线头部立体定向外科治疗放射卫生防护标准射线头部立体定向外科治疗放射卫生防护标准 GBZ168-2005 （6）低能）低能射线粒子源植入治疗的放射防护与质量控制射线粒子源植入治疗的放射防护与质量控制 检测规范检测规范 GBZ178-201484表面敷贴器：射线治疗，密封源、类ICRU：国际辐射单位和测量委员会负责制定准

49、确的定义和换算因子并推广使用。A=A0e-t=800e-0.Z为43、61及 Z83的元素没有稳定核素。me=9.015)、3H(氚）电离辐射防护与安全培训基础知识导致放射危险的来源：诊断设备中的X射线发射装置。在500010000Ci，至少1000Ci。放射性核素的克数=活度/放射性比活度衰变是放射性核素的原子核释放过剩能量，从而变得更加稳定的一种方式。核反应堆：就是中子源，如Co-59生产Co-60；4、临床核医学中的放射危险来源物理意义：描述辐射能量的物理量。如：18F，0 0.4、临床核医学中的放射危险来源临床核医学中的放射危险来源 临床核医学：临床核医学：将放射性药物引入机体进行疾病

50、将放射性药物引入机体进行疾病 诊断和治疗。其工作场所一般为乙、丙级。诊断和治疗。其工作场所一般为乙、丙级。临床核医学中放射线的来源：临床核医学中放射线的来源：放射性药物：产生的放射性药物：产生的、射线等。射线等。相关诊断设备：相关诊断设备：SPECT、PET/CT 854、临床核医学中的放射危险来源临床核医学中的放射危险来源 常用的放射性药物：常用的放射性药物：200余种余种 显像类放射性核素：显像类放射性核素：99mTc、18F等等 治疗类放射性核素：治疗类放射性核素：131I、32P 等等 临床核医学相关设备：临床核医学相关设备：SPECT：99mTc产生的产生的射线。射线。PET/CT：