电离辐射防护与安全培训(危害与防护XXXX10月医疗类)

辐射危害与防护山东省环境保护学校张文革2015.10济南放射性同位素与射线装置安全与防护培训辐射危害辐射防护辐射如何伤害人们的身体？如何做好辐射防护主要内容第一部分：辐射危害主要内容辐射的生物损伤电离辐射效应类型辐射危害的影响因素1.辐射的生物损伤（生物效应）细胞损伤：辐射干扰细胞的正常运转导致细胞的直接和间接损害。直接损伤：对DNA分子自身的直接电离。间接损伤：细胞内形成化学活性高的自由基。辐射使细胞中水分子电离产生化学活性高的自由基自由基导致酶的损伤自由基打断DNA中的化学键自由基导致细胞膜的损伤1.辐射的生物损伤（续）细胞损伤效应：对单个细胞的辐射损伤基本上是源于DNA的损伤。3个主要的损伤结果：（1）细胞死亡；（2）细胞发生改变导致非正常的细胞分裂；（3）细胞的遗传信息被改变。分子水平细胞死亡细胞变异体细胞生殖细胞体细胞生殖细胞功能障碍不孕肿瘤遗传效应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DNA损伤细胞水平临床症状效应损伤效应产生的过程和机理1.辐射的生物损伤（续）细胞修复细胞有一个非常有效的修复机制来恢复不同介质带来的各种损伤。细胞的损伤速度越慢，细胞修复的几率越高。如：长时间低剂量辐射（易修复）短时间高剂量辐射（不易修复）细胞的修复机制是癌症患者放疗的重要依据。2.电离辐射效应类型按效应出现的时间早晚分：早期效应：效应发生在数天或数周内晚期效应：效应需要数年来形成按效应发生在自身或子代身上分为：躯体效应：受照者本人遗传效应：影响下一代或随后的几代按剂量-效应关系分：确定性效应随机性效应遗传效应：如果生殖细胞(精子或卵子)受到辐射的损害，使生殖细胞发生变异，则错误的信息将向后代传递，有可能直接影响下一代或随后的几代。遗传效应是随机性效应，风险远低于癌症。动物试验研究：受到大剂量辐射后会发生遗传效应人体受到辐射损害后产生遗传效应未得到确认后代中的随机性效应确定性效应：当照射剂量达到一定水平，辐射导致的死亡细胞达到一定数量时必然会影响器官或组织的整体功能，导致器官功能丧失，这种辐射损伤称为确定性效应。临床表现：乏力、呕吐、脱发、牙龈出血、白细胞降低、白内障、皮肤红斑、溃疡等不同类型的放射病，直至死亡。2.1确定性效应确定性效应的特点：●损害程度取决于吸收剂量，如皮肤变红、发黑、溃烂●存在剂量阈值例如:白内障，皮肤损伤，再生障碍性贫血和不育。短时间大剂量辐射（意外事故、急性照射）器官/组织确定性效应阈值吸收剂量（Gy）急性照射(单次剂量)慢性照射（年剂量，重复多年）睾丸暂时不育0.150.4永久不育3.52.0卵巢不育3.00.2眼晶体可见浊斑0.5-2.00.1视力损伤（晚期白内障）3.50.15骨髓造血损伤0.50.4皮肤红斑（干性脱皮）2.5-皮肤萎缩并发毛细管扩张10-121.0湿性脱皮18-表皮和深层皮肤坏死25-全身急性放射病（轻度）1-身体急性照射效应（全身）剂量/Sv效应1~2可能引起放射病（反胃/呕吐/腹泻）非致命2~8白细胞和内脏内膜损伤，继发感染可能引发死亡430天内半数死亡，无药可治8~50肠内膜和白细胞破坏——2周内死亡50以上中枢神经系统严重损伤——迅速致命事故经过:2001年9月2日凌晨，某施工队在探伤检测后，将放射源（192Ir）从仪器中掉出，遗留在工地上。一工作人员在第二天上班时，发现放射源并拾起,双手来回玩耍、观看约20min，然后放入右裤兜；2小时后放入工具箱内，并在工具箱边吃饭、休息，下午下班洗澡时，发现右大腿有2×2cm的充血性红斑。当晚入院治疗。丢失探伤机放射源受照事故2001.9.22.1Gy31.2Gy受照剂量：全身剂量：1.0Gy±0.5局部剂量：右大腿皮肤100Gy右大腿骨中心8Gy左大腿10～15Gy手部10～20Gy胸部10～15Gy+1d+2d+4d+5d+9d+20d+39d+39d+27d+27d+2d+5d+15d+22d随机性效应：受照细胞未死亡，这些损害造成细胞变异，细胞的变异比正常细胞更迅速分裂并大幅度增加。如果异常细胞侵害正常组织，最后形成癌症或遗传性疾病。记住：随机性效应是低剂量下唯一可能发生的效应，即使很小剂量的辐射也可能导致癌症。2.2随机性效应低剂量下唯一可能发生的效应随机效应的特点:●损害程度与吸收剂量无关；●不存在剂量阈值；●发生的机率随剂量线性增加。例如:辐射引致的癌病，遗传效应辐射效应总结辐射照射急性照射慢性照射早期效应晚期效应红斑辐射病不育癌症遗传效应意外事故公众场合工作场所白内障电离辐射的种类吸收剂量剂量率分次照射照射部位和面积照射方式辐射敏感性敏感性：个体差异、年龄3.辐射危害的影响因素电离辐射的种类：由于不同种类的电离辐射与物质相互作用的特点不同，其生物效应也不同。吸收剂量：一般剂量越大，生物效应越严重。●剂量低于1Gy，效应不明显；●在1~10Gy之间，剂量与效应基本上呈线性关系●10-100Gy之间，平均生存时间处于一个坪值；●剂量超过100Gy时，平均生存时间又随剂量加大而缩短。不同吸收剂量的X、射线对人体损伤的估计剂量/mGy损伤程度＜250不明显和不易察觉的病变250~500可恢复的机能变化，可能有血液学变化500~1000机能变化、血液变化但不伴有临床症象1000~2000轻度骨髓型急性放射病2000~3500中度骨髓型急性放射病3500~5500重度骨髓型急性放射病5500~10000极重度骨髓型急性放射病10000~50000肠型急性放射病50000脑型急性放射病剂量率：一般情况下，剂量率越高生物效应越显著。这是因为高剂量率的照射使机体对损伤的修复作用不能充分显现出来所致。分次照射：同一剂量的照射，在分次给予的情况下，其生物效应低于一次给予的效应，分次愈多，各次间隔时间越长，其生物效应越小。其原因与机体的代偿和修复过程有关。0.05~0.1Gy/min引起急性放射病照射方式：内、外照射或二者兼有的混合照射作用于机体产生的生物效应各不相同。●外照射时，多方向照射单向照射；●内照射时，射线的生物效应、射线；●混合照射单一照射的效应更显著。照射部位与面积：●机体受照的部位不同，其损伤的严重程度也不同在同一剂量和剂量率情况下，腹部损伤最重其次是盆腔、头颈、胸部和四肢。●当照射的其他条件相同时，受照射的面积愈大，机体出现的损伤效应愈显著。如200cGy的辐射：照射几cm2的皮肤，引起皮肤发红；照射全身，可发生急性放射病。●个体发育不同阶段的敏感性：一般情况下放射敏感性随发育过程而逐渐降低。老年人其放射敏感性又高于成年。●个体敏感性差异：●人体各种组织的敏感性差异：高度敏感组织：淋巴、骨髓、性腺、胚胎等；中度敏感组织：角膜、晶状体、皮肤上皮、肾、肝等轻度敏感组织：中枢神经系统、内分泌腺、心脏不敏感组织：肌肉、软骨和骨组织、结缔组织辐射敏感性主要内容辐射防护基本原则外照射危害的防护内照射危害的防护第二部分：辐射防护1.辐射防护基本原则所有人都会受到来自天然和人工电离辐射源的照射。人工辐射源的应用带来了许多利益，但是这些源的照射会对人造成损害。如何来保护人们免受不必要的或者过量的电离辐射的照射？辐射防护体系辐射源剂量，mSv天然辐射源宇宙辐射陆生辐射体内源氡及其子体0.40.50.31.2人工辐射源医疗照射大气核试验切尔诺贝利核能生产0.40.0050.0020.0002合计2.8辐射源及其产生的人均剂量（UNSCEAR2000年报告）医用X射线检查的有效剂量（1991-1996）检查每次检查的有效剂量/mSv胸部X射线摄影0.14胸部X射线透视1.1CT8.6血管造影12介入治疗20什么是辐射防护？辐射防护定义为旨在限制辐射造成的人类损害的科学与实践，是一门综合性学科，已成为核科学领域中一个重要分支。电离辐射辐射防护的主要目的（1）防止确定性效应；（2）减少随机性效应的发生几率；（3）为人们提供必要和适当的防护，以最大限度地保证人们的辐射安全。辐射防护的任务（1）保护从事放射工作者本人和后代以及广大公众乃至全人类的安全，保护好环境；（2）允许进行那些可能会产生辐射的必要实践以造福于人类。辐射防护的基本原则不应独立应用三者同等重要（1）实践的正当性（2）辐射防护的最优化（3）个人剂量限值采取任何可能接受辐射剂量的行动，都要经过事先论证，进行正当性分析。只有在其对个人或者社会产生的利益大于其对健康所致的损害或损伤时，才是可以接受的。否则就不能采取这样的行动。前提利益风险（1）实践的正当性——个人剂量、受照人数和潜在照射的可能性与大小，在综合考虑了社会和经济等因素之后，都应保持在合理达到的尽可能低的水平。AsLowAsReasonably应当为辐射源与装置提供最好的实际可行的防护和安全措施。（2）辐射防护最优化——永远的追求ALARA规定个人剂量限值的目的是为了保证社会的每个成员都不会受到不合理的辐射照射。不适用于医疗照射和干预场合。医疗照射另行制定了供执业医师适用的指导水平。干预的剂量限值：＜50mSv（一般情况）;＜100mSv（紧急情况）;如防止演变成灾难性情况等＜500mSv（抢救生命）。（3）个人剂量限值——允许受照剂量的上限照射类别剂量限值职业人员公众年有效剂量20mSv/a连续5年内的平均值1mSv/a5mSv/a在任一年内不得超过50mSv/a年当量剂量眼晶体150mSv15mSv皮肤500mSv1cm250mSv手和足500mSv--当量剂量与有效剂量限值16岁周岁以下：不得接受职业照射。16岁~18岁学生：孕妇和喂乳妇女：①腹部表面＜2mSv（ICRP建议）②放射性核素摄入量＜（1/20）ALI其他职业照射人员的剂量限值辐射防护的三个主要原则辐射防护体系正当性最优化利益风险剂量限值ALARA数值的剂量限值必须全面贯彻整个放射防护体系三者同等重要，缺一不可。不能单把个人剂量限值当作尺子来用，不考虑实践的正当性和防护的最优化。2.外照射危害的防护外照射是来自于体外的辐射源造成的照射。辐射类型对外照射危害的影响：外照射危害的来源：放射性物质设备或装置运行时产生的电离辐射中子射线γ射线β射线α射线外照射危害防护基本措施控制照射时间——时间防护增大与源的距离——距离防护设置屏蔽——屏蔽防护管理控制实体控制人体受到照射的累积剂量是随时间延长而增加的，正比于受照时间。在固定剂量率的放射源下，工作人员受到的总的辐射剂量为：D=R•T（R为剂量率）降低从事放射性工作的时间降低受到放射性物质照射的时间（1）时间防护因工作需要进入电离辐射场操作时，为缩短受照时间，操作时务求熟练、迅速。严格遵守规章制度，应避免在电离辐射场中作不必要的逗留。某些场合如抢修设备和排除事故时，无关人员要及时离开辐射场，工作人员需在强辐射场内进行工作，应采用轮流、替换办法，严格限制每个人的操作时间。2min、2.5mSv/h、5组9人控制受照时间的措施人体受到照射的剂量率是随离开源的距离增大而减小的。点源(d10L)的剂量率和距离之间的关系如下：R=k/d2（平方反比定律）即：距离加倍，剂量率降低到原来的1/4。禁止靠近放射源使用长柄工具（夹具）来操作等。（2）距离防护屏蔽防护，就是在放射源和人员之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料，从而减弱或消除射线对人体的危害。屏蔽材料的数量和种类依赖于：辐射的类型和能量；辐射源的活度；屏蔽体外面所允许的辐射剂量率。（3）屏蔽防护β射线的屏蔽防护低能量的β射线：低能量的β射线（如氚发射的β射线0.019MeV）很容易被吸收，不需屏蔽。高能量的β射线：高能量的β射线（如32P发射的β射线1.7MeV）具有很强的穿透力，与屏蔽材料相互作用产生韧致辐射。F=3.3×10-4ZEmax(F：转成韧致辐射的比例)0.07MeVβ射线的屏蔽防护选用的屏蔽材料：内层为有机玻璃或铝外层铅包裹操作强β放射源注意：