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放射医学辐射防护与安全培训影像科一、医用放射防护的基础概述电离辐射电离辐射生物学效应职业照射医用辐射防护与安全(一)电离辐射1、概念指能够直接地使物质电离或者通过某些次级辐射使物质电离而产生带电粒子或不带电粒子的辐射。在电离辐射防护领域中，电离辐射也简称为辐射。电离辐射可分为电磁辐射和粒子辐射两大类（1）电磁辐射：x射线和γ射线都是一种电磁波。电磁辐射是一种波动的能量。当它们的足够能量以适当的形式转移给物质时，则可从该物质的原子或分子内击出电子，从而发生电离过程。一般有两个过程，即产生高能的次级带电粒子（一般是电子），然后发生激发和电离。在电磁辐射中，波长越短、频率越大者，其能量越高，穿过物质的能力越大。电磁辐射波谱图电离辐射的发生：a.带电粒子直接使物质激发、电离••••••••••••••激发•(自由电子，可致间接电离)•电离（2）粒子辐射：主要的粒子有α粒子、β粒子（或电子）、质子、中子、负π介子和重带电离子等。粒子辐射：是一些组成物质的基本粒子，或者由这些基本粒子构成的原子核，这些粒子具有运动能量和静止质量，通过消耗自己的动能把能量传递给其它物质。从防护的意义上经常见到的几种主要粒子射线有：α射线、β射线、中子。b.b粒子(1MeV)能产生韧质辐射••••••••••••••光子带电粒子速度、方向改变散射反散射(90),发生率与屏蔽Z成正比散射b粒子（高原子序数金属）（穿透力强）粒子辐射2、什么是放射性?放射性是自然界存在的一种自然现象。世界上一切物质都是“原子”构成的，每个原子的中心有一个“原子核”。大多数物质的原子核是稳定不变的，但有些物质的原子核不稳定，会自发地发生某些变化，这些不稳定原子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线，这种现象就是“放射性”。放射性物质在地球一直存在，如铀、钍、镭等，叫做天然放射性物质。人类出于不同的目的制造了一些具有放射性的物质，人工放射性物质。3、作用于人体的电离辐射天然辐射(1)、天然本底照射：宇宙射线；地球天然放射性核素(2)、工业技术发展变更的天然照射人工照射（1)核爆炸核武器试验污染环境（2）核能生产、核工业、核动力。（3）医疗照射（4）其它人工辐射作用于人体的电离辐射1、天然辐射是人类受照的最大的辐射源。(1)、天然本底照射1)、来自地球外的宇宙射线，2)、地球本身的天然放射性核素，外照射3)、内照射则是由于环境中的放射性核素经食入、吸入进入人体所致。根据估算，正常本底辐射地区天然辐射源致人体年有效剂量当量约为2.4mSv，占82％(2)、工业技术发展变更的天然照射增加的天然辐照，乘飞机旅行，燃煤发电厂排出物对周围居民的照射等。减少天然照射。例如饮用经净化处理降低了镭和其它天然放射性核素浓度的地表水等。2、人工照射1).核爆炸核武器试验污染环境。通过吸入地表空气中的放射性核素食入放射性污染的食物引起的内照射，地表空气中或沉降到地面的放射性核素引起的外照射。2).核能生产、核工业、核动力核能生产包括铀矿开采、矿石加工、铀燃料生产、反应堆动力生产、燃料后处理、各生产部门之间的放射性物质的运输和放射性废物的最终处置等。3).医疗照射各种电离辐射和放射性核素在医疗诊断和治疗中得到了广泛的应用，主要包括放射治疗、核医学和医用χ线诊断。医疗照射是人类受到的最大的人工辐射源。4).其它人工辐射消费品中的人工辐射，掺入了放射性核素或能发射出χ射线，含放射性核素的辐射发光产品，如钟表等，含有放射性物质或由于电子受到减速而发射χ辐射的电子和电子器件，含放射性物质的静电消除器，烟雾探测器和含铀、钍制品等。天然放射性对公众剂量的贡献天然辐射主要有三种来源：宇宙射线、陆地辐射源和体内放射性物质。据有关资料统计，天然辐射造成的公众平均年剂量值如下表所列。照射成分年有效剂量(mSv)正常本底地区照射量升高的地区宇宙射线0.382.0宇宙放射性核素0.010.01陆地辐射：外照射0.464.3陆地辐射：内照射(氡除外)0.230.6陆地辐射：氡及其衰变物的内照射吸入222Rn1.210吸入220Rn0.070.1食入222Rn0.0050.1总计2.4mSv人工辐射源对公众剂量的贡献人工辐射源包括放射性诊断和放射性治疗辐射源、放射性药物、放射性废物、核武器爆炸的落下灰尘以及核反应堆和加速器产生的照射等。人工辐射源对公众产生的平均年剂量值如下表:辐射源剂量(毫希/年)放射诊断0.22放射治疗0.03医用同位素0.002放射性废物0.002核爆炸落下尘0.01职业照射0.009其他辐射源0.012核电站周围0.001～0.02人们受到的放射性照射大约有82％来自天然环境，大约有17％来自医疗诊断，而来自其他活动大约只有1％。4、什么是放射源?放射源的概念是指用放射性物质制成的能产生辐射照射的物质或实体，医用放射源按其密封状况可分为密封源和非密封源。密封源是密封在包壳或紧密覆盖层里的放射性物质，工农业生产中应用的料位计、探伤机等使用的都是密封源，如钴-60、铯-137、铱-192等。非密封源是指没有包壳的放射性物质，医院里使用的放射性示踪剂属于非密封源，如碘-131、碘-125、锝-99m等。放射源的分类国际原子能机构根据放射源对人体可能的伤害程度，将放射源分为5类：1类放射源属极危险源。没有防护情况下，接触这类源几分钟到1小时就可致人死亡。2类放射源属高危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时至几天可以致人死亡。3类放射源属中危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人造成永久性损伤，接触几天至几周也可致人死亡。上述三类放射源为危险放射源。4类放射源属低危险源。基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤。5类放射源属极低危险源。不会对人造成永久性损伤。（二）电离辐射生物学效应1、辐射作用于人体的方式2、辐射对人体的影响3、电离辐射生物学效应4、辐射损伤5、放射性疾病1、辐射作用于人体的方式照射是指受照的行为或状态。根据辐射源与人体的相对位置，人体所受的辐射照射分为外照射内照射放射性核素体表污染复合照射不论是内照射还是外照射，都有可能对人体健康产生一定的影响。什么是外照射?外照射指辐射源在体外的照射。处在体外的辐射源对人体产生的照射称为外照射。可以是全身照射或局部照射。辐射源的距离和照射范围与辐射损伤关系密切。全身或身体大部分一次或数日内分次由体外受到穿透力强的射线均匀、比较均匀或不均匀照射引起的全身性疾病，全身外照射急性放射病。根据吸收剂量大小、临床特点和主要病理改变,一般分为骨髓型、肠型和脑型三种类型。典型的病程分为初期、假愈期、极期和恢复期四个阶段。什么是内照射?内照射指辐射源在体内的照射。进入人体内的辐射源对人体产生的照射，指放射性核素经消化道、呼吸道、皮肤粘膜进入人体。源器官；靶器官。持续性连续照射内照射急性放射病的发病原因是什么?放射性核素通过食入、吸入或由皮肤伤口进入体内后,1~2周内全身累积吸收剂量在1~2Gy以上时可引起内照射急性放射病。放射性核素体表污染放射性核素外污染：沾染与人体表面（皮肤或粘膜）；或为健康的体表或为创伤的表面，构成局部的外照射。放射性核素内污染：经过体表吸收进入血液或通过食入、吸入或由皮肤伤口进入体内构成内照射。实践中往往是多种照射方式同时存在构成复合照射2、辐射对人体的影响1）辐射效应分类按出现的范围:人体受到电离辐射照射后，出现在受照者本人身上的称为躯体效应;出现在受照射者后裔身上的称为遗传效应。按效应发生规律的性质:国家辐射防护委员会将这些效应分为：随机效应和确定性效应（非随机效应）。按效应出现的时间：近期效应和远期效应。近期效应又可分为：急性效应和慢性效应。什么随机性效应?是指辐射效应发生几率（非严重程度）与剂量大小相关的效应，而严重程度与剂量无关的效应。对于这种效应不存在着剂量的阈值。遗传效应和躯体效应中癌的发生都是随机性效应。随机性效应指发生的几率与所受剂量增加而增大发生的概率与辐射剂量成正比，其比例因子称为危险度或危险系数，流行病学调查估算发生率。评价危险度的量全身的有效剂量，Sv严重的程度与剂量大小无关在低剂量范围内，这种效应的发生不存在着剂量的阈值，癌症,遗传效应剂量发生几率剂量严重程度什么确定性效应?是指辐射损害发生的严重程度随剂量而变化的辐射效应，对于这种效应存在着剂量阈值，低于这个阈值，不会发生有害效应。确定性效应的严重程度取决于剂量的大小，即只有在机体接受的剂量超过一定阈值时才能发生，而且剂量愈高，效应的严重程度越大。确定性躯体效应表现为机体机能的改变，例如；白内障、皮肤损伤、骨髓中细胞的减少、生育能力的减退、血管或结缔组织的损伤等，确定性效应严重程度取决于剂量的大小，剂量愈高，效应的严重程度越大。辐射损害不存在几率性，只有在机体接受的剂量超过一定阈值时才能发生，器官或组织的吸收剂量是评价确定性效应的指标。GY白內障,呕吐，皮肤损伤、骨髓中细胞的减少、生育能力的减退。剂量发生几率剂量严重程度阈剂量0%50%100%病理改变發生機率機率效應非機率效應低限劑量嚴重程度根据辐射效应的特点，辐射防护的主要目的是要：1、防止有害的确定性效应；2、将随机性效应的发生率降至可接受的水平。按效应发生规律分类按效应出现的时间分类按效应出现的对象分类机体变化确定性效应近期效应躯体效应皮肤损伤生育器官损伤造血器官损伤消化器官损伤中枢神经损伤白内障免疫系统受损远期效应随机性效应癌病遗传效应遗传病辐射效应类型辐射照射而产生的生物效应，可按照效应发生的规律、出现的时间或出现的对象来分类：3、电离辐射生物学效应电离辐射作用于人体将其能量传递给机体的分子、细胞、组织和器官所造成的形态和功能的改变，从而导致有害于健康后果。损害的发生和剂量与机体或组织对辐射的敏感性有关组织敏感程度组织和器官高度敏感组织淋巴组织、胸腺、骨髓、胃肠上皮、性腺、胚胎组织。中度感官、皮肤、唾液腺、肾、肝、肺。低度中枢神经系统、内分泌腺、心脏不敏感肌肉、软骨/骨、结缔组织。电离辐射的生物学效应电离辐射生物分子激发、电离水分子激发、电离重排重排生物分子损伤产生自由基生物分子自由基继发生物分子损伤生殖细胞体细胞代谢损伤异常增殖细胞死亡遗传变异个体疾病、死亡物理阶段理化阶段化学阶段生物阶段4、辐射损伤：机体受电离辐射照射而产生的各种类型和不同程度的有害效应。主要是由于射线将能量传给有机体而引起生物分子损伤。辐射作用于人体，可在分子、亚细胞、细胞、组织器官以及整体水平上产生各种损伤效应。其中，轻者对生命活动无明显影响或只发生某种机能变化，较重者造成可逆或不可逆损伤，严重者导致死亡。辐射损伤剂量与效应的关系确定性躯体效应存在着阈剂量，当受照剂量超过某一阈值时，会引起急性损伤的一些效应，在受照者身上出现相应的症状。很多因素都能直接影响损伤的严重程度和发生几率：射线的种类、受照的总剂量、剂量率、照射方式：一次照射或分次照射；内照射、外照射、混合照射照射面积和部位、机体生理状态（年龄和健康状况等）受照后的医疗条件等，主要因素是受照射的总剂量、剂量率和照射方式。表1一次全身受到大剂量的照射后能引起的症状照射量（伦）症状治疗～25无明显自觉症状可不治疗，酌情观察25～50极个别人有轻度恶心，乏力等感觉，血液学检查有变化增加营养，要观察50～100极少数人有轻度短暂的恶心，乏力，呕吐，工作精力下降增加营养，注意休息，可自行恢复健康100～150部分人员有恶心，呕吐，食欲减退，头晕乏力，少数人一时失去工作能力症状明显者要对症治疗150～200半数人员有恶心，呕吐，食欲减退，头晕乏力，少数人症状较重，有一半人员一时失去工作能力大部分人需要对症治疗，部分人员要住院治疗200～400大部分人出现上述症状，不少人症状较严重，少数人可能死亡均需住院治疗400～600全部人员出现上述症状，死亡率约50％均需住院抢救，死亡率取决