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丘北县人民医院放射科谭于伟内容提要一、简介1、简述辐射2、简述放射性二、电离辐射相关的量与单位1、活度2、吸收剂量3、当量剂量4、有效剂量5、照射量三、电离辐射的生物效应1、辐射损伤的机理2、细胞水平损伤3、电离辐射对人体的作用4、效应的类型四、辐射防护的原则和基本措施1、辐射防护的原则一、简介1、简述放射辐射的概念并不陌生。辐射是指以高速粒子或电磁波的形式向周围空间或物质发射并在其中传播能量的现象的统称，如热辐射、核辐射等。依辐射能量的高低或其电离物质的能力，分成电离辐射和非电离辐射两大类：非电离辐射：指能量低无法电离物质的辐射。eg.光(可见光、不可见光)、无线电波等。电离辐射：指能量高能使物质发生电离作用的辐射。(1)直接致电离辐射，如α、β等。(2)间接致电离辐射，如中子辐射、γ辐射、X射线等。2、简述放射性（1）什么是放射性？原子核自发地放射出α、β、γ等各种射线的现象，称为放射性。（不稳定的原子核释放能量）放射性是1896年法国物理学家贝克勒尔发现的。他发现铀盐能放射出穿透力很强的，并能使照相底片感光的一种不可见的射线。经过研究表明，它是由三种成份组成的。αβ(中子)γ一种是高速运动的氦原子核的粒子束，称为α射线，它的电离作用大，贯穿本领小。另一种是高速运动的粒子束，称为β射线，它的电离作用较小，贯穿本领大。第三种是波长很短的电磁波，称为γ射线。它的电离作用小，贯穿本领大。以上三种射线，由于它们的电离作用贯穿本领，在工业、农业、医学和科学研究重要的应用。二、电离辐射相关的量与单位1、活度（ACTIVITY），A放射性核素在单位时间内产生自发性衰变的次数，即衰变率，称为放射性活度。活度的单位是「贝可」，简写成Bq，它定义为1贝可（Bq）＝1衰变/秒贝可是用来表示一个辐射源的强度（衰变率）。另一个常用的旧的单位是「居里」：1居里（Ci）＝3.7×1010贝可（Bq）2、吸收剂量（ABSORBEDDOSE）,D单位质量的物质（千克）吸收的辐射能量（焦耳），称为吸收剂量。吸收剂量的单位是「戈瑞」，简写为Gy,它定义为1戈瑞（Gy）＝1焦耳/千克每小时平均接受的吸收剂量称为吸收剂量率，单位戈瑞/小时（Gy/h），也有毫戈瑞/小时（mGy/h），微戈瑞/小时（μGy/h）。3、当量剂量（EQUIVALENTDOSE）,HT不同种类的辐射（α、β、γ、中子）照射人体，虽使人体有相同的吸收剂量，但却会造成不同的伤害现象。为此，针对不同种类的辐射定出辐射权重因数（WR），代表不同辐射对人体组织造成不同程度的生物伤害，它们的值列于下表：辐射种类辐射权重因数光子，电子及介子，所有能量1质子（不包括反冲质子），能量大于2MeV5中子5~20α粒子、裂变碎片、重核20从辐射权重因数WR值可知，α粒子虽然穿透力很弱但健康危害却很大，如把铀235等放射α粒子的同位素吃进体内，则会对体内组织造成较大的伤害。HT（希沃特）＝D（戈瑞）×WR当量剂量即为人体的吸收剂量和辐射权重因数的乘积，它已经含有辐射对人体伤害的意义了。单位是「希沃特」，简称「希」，简写成Sv也有毫希沃特（mSv），微希沃特（μSv）。我们拍一张胸部X光片，胸部组织大约接受0.1毫希沃特剂量。4、有效剂量（EFFECTIVEDOSE），E由于人体各种组织器官对辐射的敏感度不同，所以虽接受相同的当量剂量，但造成的健康损失（患癌症或不良遗传）的风险（概率）却不同，也就是说不同的组织器官，照射相同的辐射所造成的伤害不同。因此又定出「组织权重因数」（WT）来代表各组织器官接受辐射对健康损失的概率。若把各组织器官的当量剂量（HT），与其权重因数的乘积再累加起来，即成为有效剂量（E）。E代表全身的辐射剂量，用来评估辐射可能造成我们健康效应的风险，单位也是希弗（Sv）。组织器官的组织权重因数(WT)器官或组织WT性腺0.20（红）骨髓0.12结肠0.12肺0.12胃0.12膀胱0.05乳腺0.05肝脏0.05食道0.05甲状腺0.05皮肤0.01骨表面0.01其余组织和器官0.055、照射量（Exposure），X照射量表示X或γ射线在单位质量小体积元空气中，释放出来的全部电子（负电子和正电子）被完全阻止于空气中时，空气中形成的一种符号的离子总电荷的绝对值。其单位是「库仑/千克」，简写成C/kg。曾经以伦琴为单位，简写为R：1伦琴（R）＝2.58×10-4库仑/千克（C/kg）照射量较小时，常用毫伦或微伦表示照射量率就是单位时间内的照射量。1、辐射损伤的机理辐射对人体的作用是一个极其复杂的过程。人体从吸收辐射能量开始，到生成生物效应，乃至机体的损伤和死亡为止，涉及许多不同性质的变化。在辐射的作用下，人体内的生物大分子，如核酸、蛋白质等会被电离或激发。这些生物大分子的性质会因此而改变，细胞的功能及代谢亦遭到破坏。实验证明辐射可令DNA断裂或阻碍分子复制。此外，人体内的生物大分子存在于大量水分子中，当辐射作用于水分子时，水分子亦会被电离或激发，生成有害的自由基(如OH-、H+自由基等)，继而使在水分子环境中的生物大分子受到损伤。虽然辐射可能对人体造成损伤，但如剂量不高，机体可以通过自身的代谢过程对受损伤的细胞或局部组织进行修复，这种修复作用程度的大小，既与原初损伤的程度有关，又可能因个体间的差异而有所不同。三、电离辐射的生物效应2、细胞水平损伤3、电离辐射对人体的作用电离辐射对人体的作用可以概括为两种作用：（一）是对细胞的杀伤作用。辐射使受照射细胞死亡或受伤，细胞数目减少或功能降低，结果影响了受照射组织或器官的功能，表现为非随机性效应，如急性放射病、造血功能障碍。轻者表现为致伤、致病效应，如可产生恶心、疲劳、呕吐、血相有变化。重者表现为毛发脱落、厌食、全身虚弱、体温增高、出现紫斑、苍白、鼻血、迅速消瘦，甚至出现死亡。受照剂量超过4戈瑞时，50％的受照者可能死亡，超过6戈瑞时，死亡可能达100％。在正常情况下一般不发生这种事故。但违反操作规程、核爆、无屏蔽的照射可能产生严重后果。（二）是对细胞的诱变作用主要表现为“三致”作用：诱发细胞发生癌变（致癌）、还有诱发基因突变（致突）、先天性畸形（致畸）。电离辐射是非常特异的致癌因子。也是人类首先证实的致突剂。突变可分为基因突变，也可为染色体损伤而导致的突变。在人体的突变后果中多数是有害的——体细胞突变可能诱发癌症，性细胞突变导致遗传损伤，辐射对胚胎的作用而导致的先天性畸形。4、效应的类型辐射影响人体的第一个特点是所吸收的能量不大，但生物效应严重。例如，接受了达10戈的致死剂量后，人体温度只因所吸收的能量而升高0.02℃，而这个剂量却可使全部受照者死亡。第二个特点是生物损伤有潜伏期。急性效应可以在几小时到几天内出现，而远期效应一般都在几年以后出现。射线对机体的影响，由于受多种因素的影响所引起的临床反应亦多种多样。躯体(本体)效应、遗传效应全身效应、单一组织的效应、胎内照射的效应eg.急、慢性放射病；皮肤损伤、眼晶体损伤等；如胎儿畸型近期效应、远期效应。随机效应、确定性效应（一）随机效应：其发生的几率与剂量大小有关的效应；无剂量阈值；任何微小的剂量也可引起效应，只是发生的几率极其微小而已。1．致癌效应（癌症、白血病）2．遗传效应（二）确定性效应（非随机效应）：其严重程度与剂量大小有关的效应；有剂量阈值；它是某些特殊组织所独有的躯体性效应。1．诱发眼晶体的白内障2．皮肤的良性损伤3．骨髓内细胞的减少，从而引起造血障碍4．性细胞的损伤引起生育能力的损害四、辐射防护的原则和基本措施1、辐射防护原则(1)辐射实践的正当性(2)辐射防护与安全的最优化(3)剂量限制和剂量约束