西藏自治区环境保护厅
辐射基本知识
发布:2016-04-07  作者:西藏环保   浏览量:133  

       第一章 总论

       1、什么是辐射?

      辐射是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量(如声辐射、热辐射、电磁辐射、粒子辐射等)的统称。例如物体受热向周围发射热量叫做热辐射;受激原子退激时发射的紫外线或X射线叫做原子辐射;不稳定的原子核衰变时发射出的粒子或γ射线叫做原子核辐射,亦称核辐射。

       辐射可分为非电离辐射和电离辐射两大类。非电离辐射又称电磁辐射,如无线电波、红外辐射、可见光、微波、紫外线等。波的频率和能量较低,不足以使原子中的电子游离而产生带电的离子;电离辐射通常又称放射性,如α、β、γ、X和中子射线有足够的能量使受照射物质的原子电离,会对生物体构成损伤,而有效控制的辐照则可达到治疗疾病的目的。

       第二章  电离辐射

       1、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由原子构成的,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,这些不稳定的原子核在发生变化的同时会发射出特有的射线,这种物质就是人们常说的放射性。

       有的放射性物质在地球诞生时就存在了,如铀、钍、镭等,它们叫做天然放射性物质。环境中天然辐射本底主要由宇宙射线、宇生放射性核素和原生放射性核素发射的辐射三部分组成。

       另一方面,人类出于不同的目的制造了一些具有放射性的物质,这些物质叫人工放射性物质。

       2、全球放射性的剂量情况

       根据国际原子能机构(IAEA)公布的资料,按全球人口平均剂量为:来自天然辐射的个人有效剂量全球平均约为2.4毫西弗。

我国陆地天然本底(平均)

0.55毫西弗/年

宇宙射线(地面接受)

0.26毫西弗/年

安徽伽马辐射空气吸收剂量率(2011年平均)

104.6纳格瑞/小时

0.92毫戈瑞/年

食物

0.3毫西弗/年

土壤、空气(地球γ射线)

0.5毫西弗/年

吸入(主要是室内氡)

1.2毫西弗

乘飞机

0.01毫西弗/小时

胸部透视

0.02毫西弗/次

血管造影

12毫西弗/次

核电站周围

0.01毫西弗/年

吸烟20支/天

1毫西弗/年

       总体来看,人们接受的辐射剂量有82%来自天然环境,17%来自医疗诊断,1%是从其它来源如核电站排放及高空飞机所接受到的辐射剂量。

       3、公众身边有哪些放射性?

       我们居住环境的放射性主要来自室内γ辐射和氡气以及室外的宇宙射线,宇宙射线会穿过屋顶(即使是多层建筑)射入到我们的室内。

       我们居住的房屋是由各种建筑材料构成的,花岗石、泥土、砖瓦、混凝土和木材等,这些建筑材料都或多或少地含有放射性物质。其中以花岗石的放射性活度浓度最高,红砖次之,青砖再之,木材最小,而混凝土则随原料而异。

       一般情况下,室内的γ辐射剂量水平高于室外,这主要因为室内四周及上下建筑构件对室内空间产生γ辐射;室内的放射性氡气水平要高于室外,这是由于室内常常处于较为密闭的状态,氡气聚集不易扩散的缘故。

       据权威部门调查,人类所受到的天然辐射剂量中,约有40%是由氡气引起的。氡是与地球共生的开然放射性气体。人们看不见也闻不到。是铀、镭、钍等衰变的产物。在含有铀、镭、钍的土壤和岩石、花岗岩、页岩、磷酸盐和沥青铀矿中,人们可以发现高浓度的氡。在受到某种类型的工业矿物开采(如铀和磷酸盐)污染的土壤中,也会发现较高水平的氡。氡本身会发生自然衰变并产生具有放射性的子体衰变物。人们呼吸时,氡的衰变物能够被肺捕捉到,由于这些衰变产物的进一步衰变放出α粒子等射线,这种小的能量“炸弹”能够损坏肺的组织、甚至导至肺癌。

       4、放射线有哪些种类?它们有什么特点?

       放射线包括α、β、γ及中子。

       α射线由高速运行的氦原子核(2个质子和2个中子)组成的,通常也称α粒子,α衰变时大多数粒子能量在4-9MeV范围。因α粒子质量重,电离本领大,射程短,一般用普通纸张即可屏蔽住。

       β射线是高速运行的电子流,有正负电子之分。负电子带有一个单位的负电荷,正电子带有一个单位的正电荷,两种电子的静止质量相同,其质量约为质子质量的1/1846。β衰变时,粒子的能量一般在几十KeV至几MeV间。在物质的射程相对较弱,用有机玻璃或金属铝屏蔽即可起到保护的作用。

       γ射线,又称光子,不带任何电荷,静止质量为零。γ跃迁时,γ能量几KeV至十几MeV,穿透能力较强。需要较厚的物质才能屏蔽,多采用混凝士墙或铅等物质来进行防护。

       中子是原子核组成成份之一,它不带电荷,质量数为1。比质子略重,自由中子是不稳定的,它可以自发地发生变化,生成质子、电子和反中微子,其半衰期为10.6分钟。因中子质量轻,而且不带电,只能靠碰撞消耗能量,故多采用含氢类的物质屏蔽。

       X射线和γ射线一样,都是电磁波,只是来源不同。X射线是原子的内层电子受激辐射的;γ射线是原子核受激辐射的;γ射线比X射线光子能量高,因此,γ射线的频率较高,波长较短。

       5、什么是同位素和核素?

       在中子和质子组成的原子核内,质子数相同,中子数不同的这一类原子称为同位素。会发生放射性衰变的同位素称为放射性同位素。其核内具有一定数目的中子和质子以及特定能态的原子称为核素。例如氢同位素有三种核素,1H、2H、3H,元素符号的左上角标出原子质量数,它们分别被取名为氢、氘(音刀)、氚(音川),其中,3H具有放射性,称为放射性同位素。在自然界里,1H、2H、3H天然含量的原子数百分比分别为99.9852%、0.0148%、3H几乎为零。

       6、什么是放射源?

       放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射的物质或实体。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。如料位计、探伤机等使用的都是密封源,常用密封源有钴-60、铯-137、铱-192等。非密封源是指没有包壳的放射性物质,也称开放源或开放型放射源。医院核医学中使用的放射性示踪剂属于非密封源,如碘-131、碘-125、锝-99m等。

       7、如何衡量放射源强度的大小

       一个放射源强度的大小通常不用体积或质量的大小来衡量,而使用放射性活度来表示,一个放射源在单位时间内发生的衰变的原子核称为它的放射性活度。1975年召开的国际计量大会规定原子核活度的国际单位是秒的倒数(S-1),叫贝可勒尔,筒称贝可,符号是Bq。1Bq就是放射性物质在1秒内有1个原子核发生衰变。历史上曾用居里(Ci)表示放射性活度的大小,它与贝可的关系为1 Ci=3.7*1010Bq.

       为了衡量物质中放射性的多少,我们用单位质量物质中的放射性活度来衡量,称为活度浓度。对于固体、其单位为每千克贝克(Bq/kg);对于气体或液体,其单位为每升贝克(Bq/L)或每立方米贝克(Bq/m3)。

       与放射源不同,人们周围的水、空气、房屋、土壤与岩石等物质,其中存在天然放射性物质活度浓度都很小,对于这些天然存在于我们周围环境中的放射性,我们称它为天然本底水平。

       8、什么是放射性半衰期

       在放射源使用过程中,常常用半衰期来表示放射性变化的快慢。所谓半衰期,就是放射性核素衰变掉一半所需要的时间,每经过一半衰期,放射源的活度就只剩原来的一半的。半衰期越长,表明这个放射活度变化越慢,半衰期越短,表明这个放射活度变化越快。每种放射性核素都有一个特有的半衰期,其范围从几百万分之一秒到几十亿年。根据半衰期的长短,我们可以更合理地选用合适的放射源开展工作。

       9、放射性对人体健康影响

       放射性无声、无色、无臭、无味,人体是无法感觉到它们的存在的,只有通过专业仪表才能探测到。人们利用射线与物质相互作用并把能量消耗在物质中的原理,用仪器测量出某种射线在这个过程中由物质吸收的能量,就可以知道射线辐射场的强弱,也就是讲,物质吸收的能量越多,射线辐射场越强,对人体健康的影响就越大。

       单位物质吸收的能量称为吸收剂量,单位为戈端(Gy),定义为每千克物质中吸收1焦耳的能量(J/kg)。物质在单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率,单位为戈端/小时。通过选用专门仪器,测量各种射线在空气中的吸收剂量或吸收剂量率,就可知道它们的存在与大小,从而判断出它们对我们的影响。

       10、放射性污染特点有哪些?

       ⑴绝大多数放射性核素的毒性均远超过一般的化学毒物;

       ⑵辐射损伤包括非随机效应和随机效应,随机效应又分躯体效应和发生在下一代身上的遗传效应;

       ⑶放射性不能由人的感觉器官直接察觉,而只有依靠辐射探测仪器方可知晓;

       ⑷辐射本身具有一定的穿透能力,特别是γ射线的穿透力相当强;

       ⑸放射性核素具有可变性,气态放射性核素易向大气中逸散形成气溶胶,可以通过吸入蜕变成固态子体而在体内器官或组织中沉积;

       ⑹放射性活度只能靠自身的自然衰变得以减弱,不随温度、压力、状态、湿度等变化而变化,用加压、加热、加电磁场、机械运行等物理或化学手段都不能人为地改变放射性核素的衰变规律,无法加速或减缓其衰变;这是因为放射性核素衰变是由原子核内部的运行规律所决定的,它不以的意志为转移。因此,我们在处理放射性物质时,只能通过合理的使用、保管、贮存等方法来达到安全使用放射线、进行辐射防护保护环境的目的。

       11、放射性污染的主要来源有哪些方面?

       主要来自于核试验、核设施、核技术应用等

       (1)核武器试验污染源。核武器试验有大气层试验、水下试验、外层空间试验、地面及地下核试验等多种形式。大气层核试验在其爆炸过程中,裂变产物、未反应裂变物质、中子活化产物等在高温下以气态形式存在于形成的火球中,待温度降低下降后,这些气态物质的绝大部分凝结成细小颗粒的放射性沉降物返回地面,造成放射性污染。无论在近地面还是高空试验,放射性微粒将随爆炸烟云上升,穿过对流层达到平流层,并随大气环流运动再缓慢地降到地球表面,发生全球的放射性沉降污染。

       (2)核设施事故和放射性泄漏。通常人们对核设施在其设计时已设想“最大可能事故”的发生,并据此作出事先的应急计划,以防发生不测时应急对策,减少污染。 70年代发生较严重的一次事故是1979年美国三里岛核电站因失水造成反应堆堆芯部分融化。氪、氙自一回路系统逸出。小部分随水进入辅助厂房,并经烟囱排入环境,放射性碘转移到空气中,由于厂房通风系统装有过滤器,排出的量很小,未对周围环境造成危害。再就是全球关注的核电站史上最大的事故,1986年乌克兰的切尔诺贝利核电站第4号机组事故。由于操作人员违反指令加上规程中几个极不可能事件的组合,造成反应堆毁坏和堆芯积累的大量放射性物质释入大气。事故发生后,撤离了核电站周围30公里地带内的居民。2011年日本福岛核电站事故,日本在遭遇超强地震和海啸以后,核电站冷却系统损坏,反应热无法交换出去,造成反应堆包壳破损,放射性物质外泄,目前主要放射性核素为碘-131,铯-137以及锶-90。

       (3)核工业“三废”污染源 在核燃料循环中,从铀矿山、冶炼直到燃料原件制造,主要是镭、氡。

       (4)城市放射性废物污染核技术应用单位均会产生放射性污染,通常有6种形式。①各种污染材料(纸、棉织物、金属、塑料)和劳保用品;②各种污染工具设备;③低放废液的固化物;④试验用动物尸体或植株;⑤废放射源;⑥含放射性核素的有机溶液。这些废物管理不当,对人口密集的城市将是一种潜在地不安定因素。

       (5)其他放射性污染源 建筑材料引起的放射性污染、伴生矿开发利用造成的放射性污染等。有的建筑室内γ辐射水平达数十至上百微拉德/小时。室内氡浓度也很高。目前氡已被列入室内环境质量监测的4个主要指标之一(甲醛、氨、苯、氡)。标准状态下,氡是无色无臭透明的气体。纯氡的比重为9.73克/升。半衰期3.825天,一升纯氡的放射性强度为1.49×106居里。一般情况下,地面大气中所含氡的重量百分比为6.53×10-17%。(标态下,空气比重为1.293克/升;氧气为1.105克/升;氮气为0.967克/升)。

       12、什么是核技术利用

       核技术利用是指密封放射源、非密封放射源和射线装置在医疗、工业、农业、地质调查、科学研究和教学等领域中的使用。在这些应用中,主要是利用射线的贯穿本领和对物质原子的电离本领。我国核技术利用起步于上世纪50年代,并逐步在工业、农业、医疗及科研等领域获得了越来越广泛的运用,推动了我国国民经济建设和发展。

       13、核技术在哪些方面有广泛用途?

       核技术利用是指密封源、非密封源和射线装置在医疗、工农业、地质调查、研究和教学中的使用。

       在医学方面:放射治疗癌症、放射性影像检查、核医学治疗和消毒灭菌。

       在农业方面:用于辐射肓种,改良品种、增加产量。还可用于灭菌保鲜等。

       在工业方面:可用于石油、煤炭等资源勘探、矿石成份分析、工业探伤、无损检测、材料改性、料位测量、湿密度测量、厚度测量等。

       还可用于人造卫星供电、火灾烟雾报警、污水治理等。

       14、什么是放射性同位素示踪

       放射性同位素示踪,就是利用某种放射放射性同位素的原子核衰变产生的放射性现象,通过放射性检测来观察和跟踪该种元素物理和化学变化过程,从而探知被示踪物质的行为。放射性同位素示踪在工业、农业、医疗和科研领域获得了广泛应用。如利用磷、氮等放射性同位素可以跟踪、观察植物或农作物的生长发肓等各种动态,研究植物的营养和代谢作用之间的关系,植物是怎样吸收自身必需的物质等。通过这些研究可以改进施肥方法以及土壤管理技术,为农作物的稳产高产开创新的方法。

       15、什么是工业γ射线探伤

       所谓工业γ射线探伤(也称工业照相)就是利用放射源发出的γ射线具有穿透性的特性,用于检验大型铸件或管道焊接的质量,实现无损检测的目的。

       γ射线探伤使用的放射源多为192Ir(铱)和60Co,探伤原理是:γ射线穿透物质时,同时被物质吸收一部分射线,物质密度越大越厚,射线被吸收得越多,穿透过去的射线就越少。如果有裂缝、伤痕、则穿透过去的射线就会变多,所得到的成像就显出了差异,因而就找到了伤缝的位置。γ射线探伤特点是γ射线穿透力强,在钢材检测中厚度可达200mm,且设备轻便,无需电源,特别适用于携带和野外作业。另外,放射源可通过窄小部位进行透照,适用于异型物体探伤,如环型或球型物体的探伤,一次可拍几十到几百张底片,因此,γ射线探伤有其特殊用途。因为放射源的放射性活度是按照一定规律自行衰减的,所以放射源需要定期更换。与X射线控伤不同,不论γ射线探伤机是否开机,放射源总有射线射出,因此,安全及防护问题就显得尤为重要。在进行野外现场探伤作业前,必须先将工作场所划分为控制区和监督区,在控制区边界悬挂清晰可见的“禁止进入放射性工作场所”警示标识,在监督区边界处设“当心,电离辐射”警示标识,公众不得进入该区域。照射完毕即将放射源收回护罐内,用仪器检测后放回安全贮存场所。因为探伤用的放射源比较强,活度较大,受到直接照射会对人造成严重的危害,因此必须加强辐射防护和放射源的安全管理,严防发生误照事故或放射源丢失、被盗事故。

       16、什么是工业X射线探伤

       工业X射线探伤就是利用X射线机发出的X射线开展无损检测。X射线机主要由X射线管和高压电源组成,无放射源,当高压电源加在X射管的两级之间,使两极间形成一个电场,电子在射到靶体之前被加速到很高的速度,高速电子轰击靶体产生X射线,发射X射线的最高能量等于管电值,管电压一般为几百千伏(kv)。

       因X射线探伤机工作时无需放射源,且关机时没有射线辐射问题,只需要在进行现场探伤时注意X射线防护即可。进行透照检查时,必须考虑控制器与X射线管和被检物体的距离、照射方向、时间和屏蔽条件等因素,并划定控制区和管理区,在控制区边界悬挂清晰可见的“禁止进入X射线区”警示标识,在管理区边界必须设置警示标识,如信号灯、铃、警戒绳,并悬挂清晰可见的“无关人员禁止入内”警告牌,公众成员不要长时间逗留在边界区。

       17、什么是γ射线料位计

       γ射线料位计是利用γ射线穿透物质时会有不同程度吸收,因而产生射线强度的变化的原理工作的。容器内所装物料的量不同,对射线的吸收就不同,透过料仓后所探测到的射线强度就不同,从而可以确定容器中的物料,如液体、颗料和碎屑等在料仓内的高度、即料位,放射源可以安装在被测量容器的外部,如球、料仓、溜槽、管道外,用来检测该容器内储存的液体、浆体、固体物料的高低位置,这是非接触式和非进入式的测量方法,因此不受被测物料的压力、温度、密度、粘度等参数变化的影响,对于测量高温、高压、易燃、易爆、有毒和腐蚀性的物料极其有用。这种仪表在石油工业上可以检测密闭容器内石油产品的水平面。在钢铁工业上可以测量连续铸锭机结晶槽中的钢水线,在水泥工业上用来测量料面高度与控制立窑装料的多少,在其它方面也都得到广泛的应用。

       18、核子秤

       放射性同位素放射出来的射线通过被测物质时,部分被吸收或散射,核子秤就是利用这个原理制造的衡量仪表、将放射源和射线接收器分别放在传送带的上、下两侧,根据射线穿过传送带上物料的计数率,便可以连续称出输送物料的重量。物料尺寸越规则、均匀、称量的准确度就愈高。它可以用于水泥厂里实现加料的自动控制,还可以用于矿山、港口、煤炭、化工、电力、钢铁、粮仓等行业的皮带运输机在线计量和控制以及刮板、螺旋等多种运输机进行计量测量工作。

       19、密度计

       放射性同位素放射出的射线在通过被测物质时,局部被物质吸收或散射,射线被吸收掉多少或散射掉多少,与物质的密度有一定的相关关系,用探头测量出透射射线的强度或散射射线的强度,就能计算出物质的密度。根据物质对γ射线的吸收或散射与密度的关系,应用γ射线源设计出多种形式的放射性同位素密度计,可以提高密度测量的精确度。放射性同位素密度计在化学、橡胶、塑料、造纸、水泥和水文学方面,广泛地用来测量和控制各种浆液的密度以及河水中泥沙的含量,同时可以通过测定密度而间接测定出双组分料液的浓度,包括其中某种成份的含量以及两种物料的配比等。

       20、测厚仪

       对被测材料的厚度或单位面积质量进行非破坏性测量,按辐射方式可分为穿透式(透射式)和反散式两种,其工作原理:放射性同位素放射出的射线,在通过被测物质量,局部被物质吸吸收,或被物质散射,用探头测量透射射线或散射射线的强度,就能计算出物料的厚度。测厚仪可以自动检测连续生产过程中的金属板、薄膜、纸张和镀层的厚度,通过自动控制系统,对生产线的产品厚度进行调节,实现厚度自动控制。

       21、碘-131在医学上应用

       放射性同位素碘-131可用于开展甲状腺摄取碘功能、肾功能检查,进行甲亢、甲癌治疗。甲状腺具有高度选择性摄取碘的功能,功能亢进的甲状腺组织摄碘量将更多。碘-131在甲状腺内停留的时间较长,甲亢患者甲状腺内的有效半衰期约3-5天。碘-1311衰变时主要发射出β粒子,且射程短,仅约2-3mm,对周围正常组织基本无影响,因此一定剂量的碘-131进入功能亢进的甲状腺组织后,这些组织在β粒子集中而较长时间的作用下将遭受部门抑制或破坏,取得类拟部分切除甲状腺的效果,减少甲状腺激素的形成,达到治疗甲亢的目的。甲癌术后用用碘-131治疗,原理同前,但剂量较大,利用β射线杀死残留和转移的癌组织,可以减少或防止癌症的复发。

       22、放射性敷贴

       某些放射性核素发射的β粒子,如磷-32,在生物组织中电离密度大、射程短,很适宜将其紧贴在病变表面敷贴对表浅病变进行外照射,但却不会引起深部和邻近组织的损伤。利用放射性核素敷贴治疗,方便,疗效好,无痛苦,洁净安全。通常可用于治疗局部性神经皮炎、慢性湿疹、毛细血管瘤、疤痕疙瘩等,其原理是某些病变组织结电离辐射较为敏感,如微血管可因而发生萎缩、闭塞等退行性改变;炎症由于照射后,局部血管渗透性改变、白细胞增加和吞噬作用加强而以治愈;增生则由于细胞分裂速度减低而受到控制,从而达到治愈或好转的目的。

       23、钴-60治疗肿瘤

       钴-60治疗机治疗肿瘤的原理,就是利用γ射线对物质的电离作用,肿瘤受到γ射线照射时,肿瘤细胞因电离作用而坏死。用γ射线集中照射肿瘤病变部位,杀死肿瘤细胞,从而达到不开刀治疗肿瘤的目的。

       钴-60治疗机是γ源远距离治疗设备,使用钴-60密封放射源,活度一般在数百万钇贝可,半衰期为5.27年,所发射的γ射线有两种能量,分别为1.17MeV-1.33 MeV,平均能量是1.25MeV。当放射源传动装置启动后,源从贮存位置输送到照射位置,γ射线束经准直口向外射出,对准肿瘤位置,杀死肿瘤细胞。该治疗方法的缺点是同时也会杀死健康细胞。

       因活度大,钴-60治疗机一般被置于一次性浇注的2米多厚混凝土机房内,用联锁装置控制铅防护门和钴机联动,使γ射线不对外环境产生影响,避免对工作人员和公众健康造成危害。

       24、铱-192后装机

       预先在病人需要治疗的肿瘤部位正确放置施源器,然后采用手工或自动控制方法,将贮源器内的放射源输入施源器内实施治疗。后装机主要采用同位素铱-192治疗妇科肿瘤疾病。治疗时,将贮源器内的放射源输入施源器内,让源在人体自然腔、管道(如阴道、鼻腔等)或组织间驻留,利用核素发射的γ射线达到预定的剂量分布,杀死肿瘤细胞,实现治疗目的。

       与估-60治疗机相比,该方法用γ射线杀死肿瘤细胞的原理是相同的,但因放射源位于肿瘤部位直接照射肿瘤细胞,减少了对健康细胞的杀伤,同时效率提高。不过,该方法只能用于人体自然腔,如子宫等,无法用在肝、肺等器官上。

       通常将后装机置于单独的混凝土机房内,用联锁装置控制铅防护门和后装机,使γ射线不对外环境产生影响,以免对工作人员和公众健康造成危害。

       25、医用γ刀

       γ刀全称为立体定向伽玛射线放射治疗系统,同样利用γ射线杀死肿瘤细胞的原理制成。γ刀主要由放射外科系统、立体定位系统、电气控制系统和治疗计划系统等四个子系统组成。其中以放射外科系统为主。γ刀装有30-60个钴-60密封放射源。预准直器30个,终准直器四组,各组内径不同,可产生不同大小的束径。治疗时,根据靶点的大小选择使用,源体旋转,多束γ线聚焦在球心上,形成微小区域的强剂量场,对肿瘤细胞的杀伤效果犹如手术切除,故用γ刀之称。

       源体初装时总活度约为6000-8000居里,与传统的钴-60远距离治疗机不同的是,组成γ刀的每枚放射源都较小,但多个源发出的γ射线聚焦后能产生很强大的杀伤力,治疗精度高。用γ刀治疗脑部肿瘤效果尤佳。

       26、医用电子直线加速器

       让电子在高空场中受磁场力控制,被电场力加速而获得高能量,是人工产生各种高能电子束或X射线的装置。使用不同能量的电子束或X射线,可以达到治疗不同部位、不同深度和不同范围的肿瘤疾病的目的。它与γ放射源治疗肿瘤的原理相同,都是射线使受照细胞发生电离而坏死,主要区别在于电子直线加速器的射能量大小可以施加电压进行控制,而放射源的射线能量大小不可控制,是固定不变的。

       医用直线加速器加上高压后,可产生瞬时辐射和剩余辐射。其中瞬时辐射可能会对工作人员与公众产生辐射危害,通过构建屏蔽墙以及联锁装置来控制防护门和医用加速器的工作,可以使工作人员与公众按受的剂量以及环境辐射水平在国家相关标准值以内。当加速器产生的带电粒子能量高于10MeV时,由核反应会产生中子,在加速器周围会产生少量的氮和氧等短半衰期感生放射性核素。停机数小时后,感生放射性一般可达到忽略水平,中子则需要通过在门内填充含硼的石蜡等材料进行屏蔽。

       27、X光机胸透

       当患者拍片时,X射线穿透人体,物质密度越大,对X射线穿透人体,物质密度越大,对X射线的吸收越厉害,因骨骼和软组织密度不同,接收到的X射线强弱不同,最后在观察到的图像上显示出来,从而达到诊断的目的。

       X射线的能量一般为几十到几百千电子伏,胸部透视一次约受到0.02亳西弗(mSv)的照射剂量,大约相当于国家规定的公众年限值的五十分之一。拍片时间短(小于零点几秒),而透视时间较长,且与医生的技术水平密节相关,有的可能长达数分钟。因为受照时间长,受照剂量就越大,病人在拍片时所受到的辐射剂量比透视要低得多,所以人们多采用拍片的方法取代透视的做法,以减少病人受照剂量。但从受照剂量总体来看,X射线透视和拍片都是安全的,不会对人体健康造成危害。

       28、辐射加工

       是利用放射源的高能量射线,对食品、农产品、药品等进行辐射照射,射线使微生物细胞发生电离等效应而死亡,从而达到灭菌、保鲜、延长食用期的目的。或对工业产品进行辐射照射,达到改良产品性能的目的。

       辐照一般用钴-60放射源,活度从几百万亿贝可到万万亿贝可不等。辐照源工作时间的剂量非常大,可使人死亡或重伤,为防止人员误入辐照室受到误照,国家要求采用严密的安全联锁等防御措施,确保辐射源安全运行。

       29、辐射过的食品安全吗?

       辐照食品的安全性主要的指辐照食品有没有感生放射性,放射性会不会在食品中残留。

       食品辐照是利用X射线、γ射线以及电子束等电离辐射射线与物质作用产生的物理效应、化学效应和生物效应,达到杀虫灭菌、防止霉变,提高食品的卫生质量、保持营养品质风味以及延长货架期的目的。由于食品辐照加工具有低能耗、无污染、无残留、处理食品卫生安全,可以冷加工等优点,它正受到越来越多人的青睐。

       长期以来,人们采用脱水、加热、冷藏以及化学防腐等传统方法来保存食品,由于大量使用农药和化学熏蒸剂,出现了一系列新问题,风味的改变,农药残留等问题已严重影响了食品的质量。采取加热、冷藏及冷冻手段来保藏食品,虽然解决了食品带菌污染或抑制了细菌的繁殖,但又会造成食品营养成分被破坏,使食品品质下降。而且大量使用能源,又产生诸如环境污染及生态平衡受到破坏等问题。大量的研究表明,食品辐照过程实质上是一种物理过程,正如热加工和冷藏一样,不存在每日允许摄入量和安全系数等问题,亦不存在毒理学、营养学和微生物学等问题,是一种绿色加工过程。

       食品在辐射过程中并不直接接触放射性物质,只是接收由这些放射性物质产生的射线,因而不会受到放射性污染。此外食品辐照使用的放射源能量:钴-60射线为1.25MeV(1.17MeV-1.33 MeV平均值),铯-137射线为0.66MeV,能量小于5MeV的γ射线或小于10的电子加速器,根据核物理学原理,在这种能量条件下是不会引起核反应的,因而也不可诱发食品的感生放射性。因此可以讲,辐照过的食品既没有受到放射性污染,也不会在食品中存留放射性,辐照食品是安全的。

       30、电离辐射的危害?

       电离辐射危害容易引起社会恐慌,人们对电离辐射危害有相当地抗拒心里。如交通事故的伤亡引起的社会反应,远不如电离辐射事故伤亡引起的社会反应强烈。

       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。

       二是辐射对细胞的诱变作用 主要表现为诱发细胞发生癌变(致癌)、还有诱发基因突变(致突)、先天性畸形(致畸),即“三致”作用。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,也可谓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。

       31、电离辐射防护基本原则

       国际辐射防护领域专家总结了,为全世界公认的电离辐射防护三原则:

       一是实践的正当性:在进行任何一项辐射实践前,必须综合考虑社会、经济和其他因素,充分论证,权衡利弊,只有当该项实践带来的利益足以弥补其可能引起的辐射危害时,该辐射实践才是正当的。这里所说的辐射危害不仅包括经济上的代价,而且还包括对人体健康及环境的任何损害,同时,也包括在社会心理上带来的一切消极因素所付出的总代价。

       二是辐射防护与安全的最优化。在从事涉及电离辐射活动时,应避免一切不必要的照射。即在充分考虑了经济和社会因素之后,个人受照射人数以及受照射的可能性均保持在可合理达到的尽量低的水平。在考虑辐射防护时,并不是要求剂量越低越好,而是根据社会和经济因素的条件,使辐射水平低到可以合理达到的尽可能低的水平。

       三是个人剂量的限制。由于利益和代价在人群体中分配的不一致性,虽然辐射实践满足正当性要求,防护与安全亦达到最优化,但不一定能够对每个人提供足够的防护。因此,用剂量限值对所受的正常照射加以限制。个人受到的由可控制的辐射源和实践活动所产生的辐射照射(包括内外照射)都不得超过规定的辐射剂量限值。《电离辐射防护与辐射安全基本标准》GB18871-2002中个人剂量限值的主要规定:职业照射为连续5年的年平均20毫西弗,公众照射为每年1毫西弗。

       32、外照射与防护

       存在于人体外部辐射源对人体的辐射照射,称外照射。防护的基本方法:

       一是控制源强。对使用辐射源的场所,应根据工作需要选择适宜活度的放源源;对射线装置,则要保证射线质量,减少无用辐射成份。如运用诊断X线,应尽量采用高电压、低电流的方式。

       二是时间防护。工作人员操作或接触辐射源的时间越长,所接受的辐射总剂量也必然越大,反之则少,所以在满足工作要求的情况下,应尽量减少接触放射线时间,以减少人体所接受的辐射剂量。通过提高操作技术的熟练程度、采用机械化和自动化操作、严格遵守规章制度以及减少在辐射场的不必要停留等方式来减少受照时间。

       三是距离防护。点状源所致照射量率与离源距离平方成反比,也就是讲,距离增加一倍,照射量率则降为原来的四分之一。因此,离源越远,照射量越低,在相同时间内受到的照射量也越少。在实际工作中,常用长柄钳子、机械等远距离操作工具,远距离自动控制装置等,以增大人体与辐射源之间的距离。

       四是屏蔽防护。尽管通过上述三种方法可以减少人员所接受的剂量,但毕竟是有限的,还不能真正做到较好的外照射防护。因为有时间空间不够大,或操作时必须接近辐射源,因而屏蔽防护是最常用的防护方法。屏蔽所用的材料根据辐射源不同的性质、类型、活度、射线输出量大小等决定,其厚度根据控制水平来确定。

       除上述基本措施外,还应做好人员的防护培训,进行工作环境和个人剂量的监测,及时屏蔽或清走暂时无用或多余的放射性物质等。

       33、内照射与防护

       吸入被放射源物质污染的空气、饮用被放射性物质污染的水、食用被放射性污染的食物或者在发生事故情况下放射性物质从伤口进入人体内所致的照射。内照射不同于外照射的显着特点是,即使停止接触放射性物质以后,已经进入人体的放射性物质仍将产生照射。而同一数量的放射性物质进入人体内后引起的危害大于其在体外作为外照射源时所造成的危害。虽核医学检查或治疗时也将放射性药物引入体内,但它严格的要求与条件绝对是安全的,不会对人体产生有害影响。内照射防护7要点:

       一是限制数量。如果用较少数量的放射性物质能达到工作目的,就尽能减少放射性物质数量。

       二是选用低毒性放射性核素。毒性高的放射性核素对机体产生的内照射危害也大,因此,应可能选择毒性低的放射性核素,以减少对人体的危害。

       三是缩短工作时间。加强培训和教育,熟练掌握操作技术,在正式操作放射性物质前要做好充分的准备,有效缩短现场工作时间。

       四密封包容。将放射性物质存放在密封的容器中或者从工艺上进行改革,广泛推进机械化和自动化,采用隔离或操作室密闭操作,使操作简便、有效、并有效防止工作场所和环境受到放射性物质的污染。

       五净化通风。合理组织通风、不断地排出被污染的空气并换以清洁空气,换气次数视空气中被污染的程度而定。被排出的空气应经过过滤器过滤。

       六是围封隔离。放射性物质周围设立一系列的屏障,以限制可能被污染的表面,防止由于人员或物体移动而将污染带到相邻地区,操作放射性物质的工作场所尽可能合理布局,控制区、监督区和非限制区要分明,避免交叉污染。

       七是个人防护。工作人员穿戴工作衣、帽、鞋,佩戴高效率的防护口罩,必要时可采用隔绝式或活性过滤式防护。当空气污染严重时,工作人员可戴头盔或穿充气衣作业。

       34、我国辐射安全法律法规

       我国主要的辐射法律法规有:《中华人民共和国放射性污染防治法》、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》、《放射性物质运输安全监督管理条例》、《放射性废物安全管理条例》以及环保部《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》、《放射性同位素与射线装置安全和防护管理办法》、《放射性物品运输安全许可管理办法》、卫生部《放射工作人员职业健康管理办法》、交通运输部《放射性物品道路运输管理规定》

       辐射法律法规规定的主要制度有:三同时、环境影响评价、放射源申报及企业年度自我评估、放射性废物处置,还实施更加严格的核技术利用单位的辐射安全许可证制度、放射源编码制度、放射源从出生到死亡全过程管理制度、放射性污染的专业人员实行资格管理制度、辐射警示标志标识制度、辐射安全保卫制度、事故应急制度、核技术利用场所退役的管理制度、放射性固体废物代为处置制度、放射性固性废物经营许可证制度、放射性废物进境和过境管制制度等严格的制度,充分体现了国家对放射性污染的防治所实行的预防为主、防治结合、严格管理、安全第一的方针。

       35、发现放射源或怀疑放射性物体如何处理?

       识别放射源,除了根据标签、标识和包装外,一定要由有经验专业人员采用专用的仪器来确认。当发现无人管理的标有电离辐射标志的物体或者体积小却较重的金属链状物体、环状物体、园片状物体、金属罐(特别是铅罐)请远离现场,既不要接触,也不要擅自移动这些物品,更不能因为好奇而打开容器。同时立即拨打环保举报热线,请环境保护部门专业人员到现场处理。

       36、辐射事故如何划分等级?

       特别重大辐射事故,是指Ⅰ类、Ⅱ类放射源丢失、被盗、失控造成大范围严重辐射污染后果,或者放射性同位素和射线装置失控导致3人以上(含3人)急性死亡。

       重大辐射事故,是指Ⅰ类、Ⅱ类放射源丢失、被盗、失控,或者放射性同位素和射线装置失控导致2人以下(含2人)急性死亡或者10人以上(含10人)急性重度放射病、局部器官残疾。

       较大辐射事故,是指Ⅲ类放射源丢失、被盗、失控,或者放射性同位素和射线装置失控导致9人以下(含9人)急性重度放射病、局部器官残疾。

       一般辐射事故,是指Ⅳ类、Ⅴ类放射源丢失、被盗、失控,或者放射性同位素和射线装置失控导致人员受到超过年剂量限值的照射。

       37、辐射事故处理的和处理原则

       一是消除事故的影响,防止事故继续蔓延扩大。二是控制事故影响区域,以防止有人受到大剂量照射,防止污染扩大。三是处理要及时迅速。四是处理要彻底,不留后患。五是处理事故均在有安全防护人员指导。六是做好事故处理中的剂量监测工作,收集分析事故发生的原因和评价事故后果的资料。七是处理事故时,要合理减少照射,尤其是减少超过标准的照射;对处理事故的应急人员受照射应规定一个限值,由辐射防护人员监督执行。

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