放射防护学复习提纲-AS

SHELLEY1放射防护学复习提纲一、基本概念1.电离辐射:由直接电离粒子或间接电离粒子、或两者混合组成的辐射称为电离辐射。（由带电粒子通过碰撞直接引起物质的原子或分子的电离称为直接电离，这些带电粒子成为直接电离粒子。不带电粒子通过它们与物质相互作用产生带电粒子引起原子的电离称为间接电离，导致间接电离的不带电粒子称为间接带电粒子。）p422.LET值：LET为传能线密度。指带电粒子在组织（或其他物质）中，经过单位距离时由于碰撞而损失的能量。（J/M）𝐿𝛥=(𝑑𝐸dl)∆p45p813.ICRU：国际辐射单位和测量委员会InternationalCommissiononRadiologicalUnitsandmeasurementICRP:国际辐射防护委员会InternationalCommissiononRadiologicalProtection4.放射性活度:单位时间内衰变的原子核数为该放射性样品的放射性活度，用A表示。单位为贝克（勒尔），符号为Bq。即A=𝐴0𝑒−𝜆𝑡=𝐴0(12)𝑡𝑇p165.平均寿命：放射性核发生衰变具有随机性，但同种核素有一个平均的存活时间，称作平均寿命τ。它是指核在衰变前存在时间的平均值。衰变常数：衰变常数𝜆表示任一放射性核在单位时间内的衰变概率，即单位时间内衰变的核数与当时存在的核数之比，单位为s-1。P156.照射量：指X(γ)射线在单位质量的空气中释放出的所有次级电子完全被空气阻止时（这意味着100%的能量转换，没有剩余能量），在空气中形成的同种符号离子的总电荷量。即X=𝑑𝑄dm（dQ：离子总电荷绝对值，dm：质量为dm的空气）照射量是度量X(γ)辐射对空气电离本领的一个物理量，不能用于其它类型辐射（如中子或电子束等）和其他物质。P677.吸收剂量：单位质量的物质，对任意种辐射能量均值的吸收量。用D表示。D=𝑑E𝑒𝑛dmP698.当量剂量：比较辐射类型和照射条件对机体的危害程度，将吸收剂量根据机体组织的生物效应加权修正，所得到的剂量值成为当量剂量。用HT表示。P76HT=ω𝑅𝐷𝑇𝑅ω𝑅：辐射权重因子9.有效剂量：是根据人体组织和器官对辐射的敏感度不同，而对所有组织和器官加权后的当量剂量之和。用E表示。𝐸=∑ωTHTTp7710.足跟效应：沿垂向散射的X线束，靠近靶一侧的光子因为在靶内的行程较外侧的长，故被吸收的能量和强度都较外侧的大，造成接受截面强度分布的不均匀。又叫阳极效应。SHELLEY2θ角越小，足跟效应越明显。P37二、简答1.X射线与物质作用的三种形式X(γ)射线与物质相互作用的主要过程有光电效应，康普顿效应和电子对效应。2.电离室测量（?）电离室测量吸收剂量的基本过程是，测量电离辐射在与物质相互作用过程中产生的次级粒子的电离电荷量，通过计算得出吸收剂量。分两种：1.自由空气电离室2.实用空气电离室1.自由空气电离室步骤：(1)设法隔离已知质量的空气(2)测量该空气中X、γ线使物质放出的次级粒子电离产生的同种离子总电量造成空气室非稳定态的因素：(1)入口对X线吸收(2)离子的复合(3)散射光子产生的多余次级电子(4)电离室壁的阻止使电子损失的能量(5)温度气压变化引起的空气密度改变2.实用空气电离室测量条件：(1)室壁与空气等效(2)准确得知空气腔体积(3)室壁厚度满足电子平衡条件电离室的工作特性：1.电离室的方向性平行板电离室应使其前表面垂直于射线束的中心轴，指形电离室应使其主轴线与射线束入射方向垂直。2.电离室的饱和效应应用电离室测量时要在饱和状态下进行。3.吸收剂量的测量包括电离室法、量热法、热释光法、化学计量法、胶片法、半导体剂量仪1.电离室法:现场大多通过照射量的测量换算成吸收剂量。XeDkq（Gy），为电离一对离子所需平均电离能=33.97ev对任意物质，Dkq=33.97X（Gy）fXXDDkqenwzenkqkqenwzenwz97.33)/()/()/()/(SHELLEY3f单位：Gy/C/kg，f取决于物质和光子能量SHELLEY44.X、K与D之间的联系与区别①X与K(12𝑚𝑣2)𝐸𝑡𝑟+𝐴=ℎυℎυ:电子初动能A：克服原子核束缚力做功(光电效应)OR散射光子的能量(康普顿效应ℎυ=12𝑚𝑣2+ℎυ′)OR电子对效应(ℎυ=12𝑚𝑣2+2ℎυ′)②K与DK=𝑑𝐸𝑡𝑟dm𝑑𝐸𝑥dm（入射）X或γ能量除转换成电子初动能外,还有核与电子间束缚能及散射光子能量等.DK电子初动能还有一部分转换成韧致辐射、热等能量D=K(1-g)g为带电粒子能量转化为韧致辐射的份额（通常g5%）5.电离辐射生物效应（所有有关生物效应的内容）书p101-p1266.电离辐射直接作用与间接作用直接作用:电离辐射穿过生物组织时，射线的能量被DNA或具有生物功能的其他分子直接吸收，使生物分子发生化学变化的作用，称为直接作用或直接效应。在生物机体中直接作用主要对象是具有生物活性的分子，如核酸、蛋白质等，使其发生电离、激发或化学键断裂的变化，造成结构改变，引起正常功能和代谢作用的障碍。电离辐射对核酸大分子的直接作用：引起碱基破坏或脱落、单链或双链断裂、氢键破坏、螺旋结构出现交联或核酸之间、核酸与蛋白质之间出现交联。电离辐射对蛋白质的直接作用：引起蛋白质侧链发生变化，氢键、二硫键断裂，导致高度卷曲的肽链出现不同程度的伸展，空间结构改变。间接作用:辐射能量向生物分子传递时，通过扩散的离子或自由基起作用，并被生物分子所吸收而引起的生物效应，称为间接作用或间接效应。无论直接作用还是间接作用，造成辐射损伤的原理均相同。即高能光子或亚原子微粒最终被生物分子破坏性吸收的结果。辐射能量的传递方式有很多种，绝大多数辐射能量向生物体传递时，使相遇原子中较外层轨道的电子被移动，造成原子激发；高能粒子的贯穿辐射可使原子中电子被逐出，引起电离。大部分生物组织中存在大量的水，水分子电离形成“水自由基”，并将能量传递到生物靶分子上引起电离辐射的间接作用SHELLEY57.电离辐射的确定效应与随机效应确定效应是指效应的严重程度(取决于细胞群中受损细胞的数量或百分率)与受照剂量的大小呈正比(注:不是指发生率).随机效应是指效应的发生率(不是严重程度)与照射剂量的大小有关,如遗传效应和辐射诱发癌变等.这种效应在个别细胞损伤时(主要是突变)即可出现.8.电离辐射的近期效应与远期效应近期效应是指受照射数小时至几周内出现的效应.可分为急性效应和慢性效应两种.主要发生于核事故或在核武器袭击中的受害者,或在较长时间内受到超过剂量限值的辐射引起的全身慢性损伤.例如急性放射病和急性皮肤放射损伤均属于急性效应;而慢性放射病和慢性皮肤放射损伤则属于慢性效应.近期效应损伤主要有三种类型：造血器官（骨髓）损伤型、消化系统（胃肠）损伤型、中枢神经（脑）损伤型远期效应是指受照后数月至数年乃至数十年后才发生的效应，例如辐射致癌、辐射致白内障、辐射性遗传效应等。远期效应包括躯体晚期效应和遗传效应。9.电离辐射的急性效应与慢性效应见上题10.电离辐射的躯体效应与遗传效应受照射个体本身发生的各种效应称为躯体效应.如辐射所致的骨髓造血障碍、白内障等.受照射个体生殖细胞突变。而在子代身上表现出的效应称遗传效应.这是由于电离辐射造成受照者生殖细胞遗传物质的损伤,引起基因突变和染色体畸变,导致后代先天畸形、流产、死胎和某些遗传性疾病。11.电离辐射抗自由基氧化酶系效应以酶类清除自由基的效应称为抗自由基的氧化酶系效应。人体内产生的这种酶有过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶（SOD）等。但人体内产生这种酶类的量是有限的。过氧化氢酶和过氧化物酶均通过催化H2O2转变为H2O而产生辐射防护效应。过氧化氢酶可直接将H2O2分解为H2O和O2；而过氧化物酶则先使H2O2去氧化特定的底物，再以该底物为氢的供体来形成H2O。人体中的O2-经某些化学反应会生成毒性更强的·OH自由基，SOD可清除O2-，有效降低·OH的含量，从这一点来说，SOD又被称为“一线抗氧化酶”。12.影响电离辐射作用的主要因素1.与辐射有关的因素：(1)辐射种类：电离密度(n)和穿透能力(f)。总体上二者呈反比：α射线n大f小；β射线nf均较大；X(γ)线f大n小；快中子重粒子f强，并在射程末端n极大，此特性已由于放疗。(2)辐射剂量：照射剂量与生物效应呈正相关(3)分次照射：同一剂量的照射，分次给予的生物效应低于一次给予的效应。分次越多，各次间隔时间越久，则生物效应越小。这与集体的修复过程有关(4)照射部位：机体不同部位受照产生的生物效应有较大差异。腹部照射引起的效应最严重，其次为盆腔、胸部、头颅和四肢。(5)照射面积：相同条件下，受照面积越大，生物效应越显著(6)照射方式：一次照射分次照射;内照射外照射;全身照射局部照射;多向照射单向照射SHELLEY62.与机体有关的因素:(1)种系：生物进化程度↑,机体组织结构越复杂,辐射敏感性↑(2)机体状态：过冷热、过累饿、过虚伤病则耐受↓(3)个体发育过程：幼年、青年和老年敏感性壮年；雌性耐受性雄性(4)不同组织细胞：同一个体不同组织和细胞的辐射敏感性有很大差异。人体各组织器官可分为高度敏感、中毒敏感、轻度敏感和不敏感四部分(5)亚细胞分子水平：细胞核的放射敏感性显著胞浆。细胞内各不同“靶”分子相对辐射敏感性顺序：DNAmRNArRNA蛋白质13.辐射对肌体的特殊效应1)胎内照射效应2)放射性不育症3)辐射所致的寿命缩短4)电离辐射的遗传效应5)Hormersis效应14.辐射防护的目的辐射防护的目的在于防止有害的确定效应（非随机性效应）的发生，限制随机效应的发生率，使之达到可以接受的水平。15.辐射防护的基本原则1)正当性原则2)防护最优化原则3)剂量限值的应用原则限值ICRP新建议确定以有效剂量表示的职业照射的剂量限值是:在限定的五年期间内平均每年20mSv;任何单独一年不得超过50mSv.ICRP2007年建议书推荐计划照射下的剂量限制限制类型职业公众有效剂量20mSv·a-1（在规定5年内的平均值）在任意单个年份不得超过50mSv·a-11mSv·a-1年当量剂量眼晶状体150mSv15mSv皮肤500mSv50mSv手和足500mSv-16.医疗照射的基本原则1)医疗照射的正当性判断2)医疗照射的防护最优化3)医疗照射的诊断参考水平医疗照射的诊断参考水平有如下内涵：①根据防护标准的有关要求去制定；②对于中等身材的受检者，是一种合理的剂量指征；③为当前良好医术（而不是最佳医术）可以实现的医疗实践指导；④在可靠的临床判断表明需要时，可以灵活应用，即允许实施更高的照射；⑤随着工艺与技术的改进而加以修订。17.放射防护的个人剂量限值个人剂量限值(individualdosagelimit)是指放射职业人员和广大居民个人所受的当量剂量的国家标准限值.即个人在1年期间受到的外照射所产生的有效剂量与这一年内摄入放射性待积剂量两者之和的值.对放射工作人员进行剂量限值要考虑随机效应和确定效应,同时满足以下两种限值.为了防止有害的确定效应,任一器官或组织所受年当量剂量不得超过500mSv,眼晶状体不得超过150mSv.为了限制随机效应,放射工作人员受到全身均匀照射时的年当量剂量不得超过SHELLEY750mSv.当受到不均匀照射时,年有效剂量E=wTHTR50mSv.18.内照射防护的方法在内防护中,应把预防措施置于首位。三原则：1.围封隔离防止扩散2.除污保洁防止污染3.加强个人防护19.外照射防护三原则、屏蔽材料及性能外照射防护三原则:（1）时间防护累积剂量与受照时间成正比措施：充分准备，减少受照时间（2）距离防护剂量率与距离的平方成反比措施：远距离操作（3）屏蔽防护屏蔽材料：铅：效果最好，但对环境有污染（铅污染）；铜：良好性能，但价格较贵；铁：性能较好多用来代替铅；铝：当量低，但吸收铜的标识线，作过滤板；砖：一砖厚实