放射防护课件9.电离辐射的生物效应分析.ppt

Radiation effectiveness 放射线在医学上的应用 X射线在诊断方面的应用 （透视、摄影、CR、DR、造影检查 、 数字减影、X-CT） 放射线在治疗方面的应用 放射性核素在诊断和治疗方面的应用 一个多世纪以来，辐射技术有了长足发展，在给人类带来巨大利益的同时，对人类也有着潜在的危害。 实际上人们最初并不了解辐射的危害及对人的损伤，这部分是由于辐射效应的迟发性，以及即使看到了这些损伤，又往往将其归咎于其他一些因素造成的，诸如电效应、紫外线等。 世界上第一例辐射诱发癌症的报道，是1902年10月在德国汉堡医学会展示的。 该患者1898年开始用其右手检验X射线装置，1902年在照射范围内形成皮肤溃疡并发展成癌症，后虽截肢，但几年后因腋下转移而死亡。 人类为了在电离辐射应用中最大限度地获取利益，同时保护自身和后代及其它物种免受电离辐射的有害影响，人们在辐射生物效应方面进行了长期不懈的研究。 当今，人类受到照射的辐射源主要有两类：天然辐射源和人工辐射源。 首先，电离辐射是自然环境的一部分。 生活在地球上的人类每时每刻都受到自然界中存在的各种电离辐射的照射，只不过并不为我们直接感知， 这类由天然辐射造成的辐射通常称为天然本底辐射，是迄今人类在正常生活条件下，受到电离辐射的最主要来源。 其次，是人类自身的社会活动，包括经济、军事、医疗等领域的活动产生和使用的各种人工辐射源的照射。 就人工辐射而言，其中医疗辐射为主要来源。 人类受天然辐射和人工辐射照射所占的比例分别为67.6%和30.7%，其他的辐射照射占1.7%。 天然本底辐射 天然辐射源主要有三类：宇宙射线、宇生放射性核素和原生放射性核素。 宇宙射线来自外层空间，主要成分是高能质子和高能α粒子，称为初级宇宙射线。 由于大气层、电离层等的存在，初级宇宙辐射很难直接达到地面。 但它在大气层中与氮、氧等核素发生作用，形成次级宇宙辐射，包括介子、电子、光子、质子等辐射到地面。 天然本底辐射 宇宙辐射的强度随着海拔高度而变化，约1万米高空，当量剂量率约为5μSv/h，随着高度降低而逐渐减弱。 宇生放射性核素是初级宇宙辐射在生成次级宇宙辐射的同时，生成的氢-3、铍-4、碳-14、钠-24等放射性核素。 原生放射性核素是指存在于地壳中的放射性核素，即天然放射性核素，如钾-40、铀-238和钍-232等。 天然本底辐射 这些天然辐射，人类都不可避免地会受到其辐射。 照射方式一般可分为两种，如辐射来自体外，称为外照射，像宇宙辐射，及存在于地表、建筑物材料中的原生放射性核素，都会造成对人体的外照射。 另一种是放射性核素通过人们饮水、摄食和呼吸进入人体内部，形成内照射，如铀-238衰变系中的气态子体氡-222，扩散到大气中，并生成放射性子体产物，以气溶胶形式悬浮在大气中，会通过呼吸进入人体。 天然本底辐射 1982年，联合国原子辐射效应科学委员会在报告中指出，天然辐射对人体造成的平均年有效剂量约为2mSv，其中内照射约比外照射高1倍。 天然本底辐射涉及到地球上的所有居民，以较为恒定的剂量率为人类所共同接受。 因此，往往以天然本底辐射的照射水平作为基准，将各种人工辐射源的照射水平与之进行比较。 人工辐射 当今人类所受到照射的人工辐射源，主要是医疗照射，以及核试验，核动力生产等。 医疗照射主要指的是X（γ）射线检查，也包括核医学检查和放射治疗，其中后两项所占的份额极小。 由于各个国家医疗服务水平不同，各国居民的医疗照射的频率和所受剂量相差很大。 在发达国家，接受X（γ）射线检查的频率每年约每千人口300~900人次，发展中国家居民接受X（γ）射线检查的频率约为发达国家的10%左右。 人工辐射 我国每年为每千人口150次左右。 世界医疗照射年人均有效剂量为0.6mSv，我国为0.3mSv，低于世界平均水平。 随着国民经济的快速发展和医疗保健服务的完善，医疗照射水平会不断增加。 伴随核技术的发展，核能已成为世界上重要的能源之一。 核能生产包括铀矿开采和化学处理，核燃料生产，反应堆运行，及核燃料的后处理。 人工辐射 每一环节都会有少量放射性物质排放到环境中，对其周围的居民形成照射。 据粗略估计，2000年，年人均有效剂量达到1μSv，只相当天然本底照射的0.05%，即使到2500年也不过是天然辐射照射水平的1%。 大气层核试验产生的裂变产物，会形成全球性的放射性沉降物，称之为落下灰。 人工辐射 落下沉降在地表空气中，被人吸收后形成内照射，沉降于植物或土壤中，形成外照射或被食入引起内照射。 从1945年到1980年止，世界各核国家共进行了423次大气层核试验。 这种核试验所引起的人均年有效剂量，在1963年达到最大，相当于天然辐射源引起的年平均有效剂量的7%，目前则低于1%。