1、医学辐射防护基础医学辐射防护基础 侯桂华侯桂华山东大学医学院实验核医学研究所山东大学医学院实验核医学研究所研究生医学辐射防护基础1什么是放射?研究生医学辐射防护基础2研究生医学辐射防护基础3第一部分第一部分 核物理基础核物理基础研究生医学辐射防护基础4 原子的结构原子的结构 研究生医学辐射防护基础5一、原子核结构一、原子核结构 质子 protons(p+)其电量与电子的电量相等，质量 1.6725 10-24g 中子 neutrons(n)不带电,质量 1.6747 10-24g 质子数和中子数之和为原子核的质量数。研究生医学辐射防护基础6原子结构原子结构 X X 元素的化学符号元素的化学符号
2、,A-A-原子核的质量数原子核的质量数,=,=质子数中子数质子数中子数Z-Z-质子数质子数 =原子序数原子序数由于元素符号本身已经表示出原子序数，由于元素符号本身已经表示出原子序数，因此左下方标记常常省去。因此左下方标记常常省去。研究生医学辐射防护基础7二、原子核的稳定性二、原子核的稳定性 原子核中的质子之间存在着库仑斥力，究竟是原子核中的质子之间存在着库仑斥力，究竟是什麽力使这些核子能组成完整的原子核呢？什麽力使这些核子能组成完整的原子核呢？核力：核力：原子核核子之间一种特殊的引力。原子核核子之间一种特殊的引力。核力是一种近程力，核力是一种近程力，在在 1010-15-15 m m 时，核力
3、远比时，核力远比库仑斥力为小，库仑斥力为小，而在而在 1010-15-15 m m 时，核力比库仑斥时，核力比库仑斥力的增加更为迅速，以至于只有最邻近的核子之力的增加更为迅速，以至于只有最邻近的核子之间核力才占首要地位。间核力才占首要地位。研究生医学辐射防护基础8三、核能级三、核能级核能级的基态：核能级的基态：原子核由于核子的不断运动而具原子核由于核子的不断运动而具有一定的能量。一般状况下，原子核都处于最低有一定的能量。一般状况下，原子核都处于最低状态，此时，核稳定，不会发生核结构的改变。状态，此时，核稳定，不会发生核结构的改变。核能级的激发态核能级的激发态：由于质中比不合适，核能级较：由于质
4、中比不合适，核能级较高，处于不稳定状态，要经过核结构的改变，释高，处于不稳定状态，要经过核结构的改变，释放出相应的核子与能量，使核处于基态。放出相应的核子与能量，使核处于基态。研究生医学辐射防护基础9四、核外电子结构四、核外电子结构核外电子沿着核外电子沿着“一定一定”的轨道，围绕原子核运的轨道，围绕原子核运动，这些电子分布在不同的壳层上，若干轨道组动，这些电子分布在不同的壳层上，若干轨道组成一个壳层成一个壳层,由内向外，依次为由内向外，依次为K K，L L，MM，NN层，核外电子壳层容纳电子数有限，层，核外电子壳层容纳电子数有限，2 n2 n2 2 个。个。研究生医学辐射防护基础10 电子具有
5、一定的能量电子具有一定的能量,距核越远距核越远,位能越高位能越高,在外力在外力的作用下的作用下,内层电子可以跳至外层内层电子可以跳至外层.能级升高能级升高,称为称为激激发态发态。若获能较大，则可以脱离原子核的束缚，离。若获能较大，则可以脱离原子核的束缚，离开原子成为自由电子，而原子本身成为带正电荷的开原子成为自由电子，而原子本身成为带正电荷的离子，称为离子，称为电离电离，外层电子若返回内层，则称为退，外层电子若返回内层，则称为退激，多余能量以射线方式释放激，多余能量以射线方式释放。研究生医学辐射防护基础11研究生医学辐射防护基础12 几个概念几个概念核素核素:Nuclide:Nuclide 凡
6、原子核内质子数、中子数和能量状态凡原子核内质子数、中子数和能量状态均相同的一类原子。均相同的一类原子。研究生医学辐射防护基础13元素：元素：凡核内质子数相同的一类原子称为凡核内质子数相同的一类原子称为一种元素。每种元素可以包括若干种核素。一种元素。每种元素可以包括若干种核素。同位素：同位素：Isotope Isotope 具有相同的质子数的核具有相同的质子数的核素，由于属于同一种元素，在元素周期表上素，由于属于同一种元素，在元素周期表上处于同一位置，故称为该元素的同位素或彼处于同一位置，故称为该元素的同位素或彼此是同位素。此是同位素。例如：11C,12C,13C,14C均是碳的同位素研究生医学
7、辐射防护基础14 同质异能素：同质异能素：有相同的质子数、中子数、有相同的质子数、中子数、但是能量状态不同的一类元素。是一种特殊但是能量状态不同的一类元素。是一种特殊的同位素。例如：的同位素。例如：99m99mTcTc是是 9999TcTc的激发态的激发态 Metastable Metastable 亚稳态亚稳态研究生医学辐射防护基础15放射性核素和核衰变放射性核素和核衰变1 1稳定核素稳定核素 Stable NuclideStable Nuclide 不会自发地发生核内成分或核能级变化不会自发地发生核内成分或核能级变化,或者发或者发生的几率非常小。生的几率非常小。2.2.放射性核素放射性核素
8、 Radioactive NuclideRadioactive Nuclide 核不稳定，容易自发地发生核内成分或能态的核不稳定，容易自发地发生核内成分或能态的改变而转变成另外一种核素，同时释放出一种或改变而转变成另外一种核素，同时释放出一种或一种以上的射线。一种以上的射线。研究生医学辐射防护基础16为什么一些核素具有放射性?中子和质子的比例质子数 中子数富质子的核富中子的核研究生医学辐射防护基础17研究生医学辐射防护基础18研究生医学辐射防护基础19放射性核衰变放射性核衰变 放射性核素自发发生核能态及核内成分改变而放射性核素自发发生核能态及核内成分改变而转变成另一种核素，同时释放出一种或一种
9、以上转变成另一种核素，同时释放出一种或一种以上的射线，这种变化过程称为放射性核衰变简称核的射线，这种变化过程称为放射性核衰变简称核衰变。衰变。研究生医学辐射防护基础20放射性衰变机制放射性衰变机制 研究生医学辐射防护基础211.1.衰变衰变研究生医学辐射防护基础22 射线特点：射线特点：1.单能谱2.质量大，射程短，穿透力弱 3.质量大，速度慢，荷电量多，电离本领大。研究生医学辐射防护基础232.2.-衰变衰变研究生医学辐射防护基础24特点特点:质量轻,速度快连续能谱 能量分布从零到最大穿透力强，电离能力弱，可被铝箔和人体所吸收研究生医学辐射防护基础253.3.衰变衰变研究生医学辐射防护基础2
10、6只有人工放射性核素才可发生衰变。粒子存在时间极短,当被物质阻挡失去动能时,将和物质中的自由电子结合转化成光子.粒子全部动能损失后粒子全部动能损失后,与周围物质中的自与周围物质中的自由负电子结合由负电子结合,转变成两个方向相反转变成两个方向相反,而能量相而能量相等等,均为均为0.511MeV0.511MeV的的 光子，此称为正电子湮光子，此称为正电子湮没辐射。没辐射。研究生医学辐射防护基础27研究生医学辐射防护基础284 4电子俘获衰变电子俘获衰变 ECEC Decay Decay 如果核内中子数相对过少如果核内中子数相对过少,而又没有足够能量而又没有足够能量(1.02MeV)(1)(n1)若
11、其速度大于光在该介质中的若其速度大于光在该介质中的相速度，在粒子经过之处，将沿一定方相速度，在粒子经过之处，将沿一定方向发出接近紫外线波长范围的微弱可见向发出接近紫外线波长范围的微弱可见光，这种辐射为契伦科夫辐射。光，这种辐射为契伦科夫辐射。研究生医学辐射防护基础515湮没辐射湮没辐射Annihilation Radiation 粒子通过物质时，其动能完全消失粒子通过物质时，其动能完全消失后，可与物质中的自由电子结合而转化为一后，可与物质中的自由电子结合而转化为一对发射方向相反，能量相同，均为对发射方向相反，能量相同，均为0.511MeV 0.511MeV 的的 光子，这种现象称为湮没辐射。光
12、子，这种现象称为湮没辐射。研究生医学辐射防护基础52研究生医学辐射防护基础53粒子与生物物质的相互作用粒子与生物物质的相互作用:外部沉积外部沉积 辐射没有外照射危辐射没有外照射危害害 在组织中的最大射程在组织中的最大射程 1.02MeV1.02MeV时，通过物质时，在核及时，通过物质时，在核及电子库仑电场作用下，可以转化成为具有一定能量的电子库仑电场作用下，可以转化成为具有一定能量的一个正电子和一个负电子，即电子对。电子对中的正一个正电子和一个负电子，即电子对。电子对中的正电子在物质中不能长期存在，当它逐渐失去动能后，电子在物质中不能长期存在，当它逐渐失去动能后，就与一个负电子结合，转化成一对
13、能量相同，就与一个负电子结合，转化成一对能量相同，0.511MeV,0.511MeV,方向相反的光子，称为电子对湮没。方向相反的光子，称为电子对湮没。研究生医学辐射防护基础62电子对产生电子对产生研究生医学辐射防护基础63研究生医学辐射防护基础64X X 射线射线 与与 射线的区别射线的区别研究生医学辐射防护基础65辐射穿透本领研究生医学辐射防护基础66lAlpha particles are easy to stop,gamma rays are hard to stop.研究生医学辐射防护基础67三种射线的基本能量特征三种射线的基本能量特征 1兆电子伏在空气中射程兆电子伏在空气中射程 阻挡
14、物阻挡物 吸收效果吸收效果 射线射线 1.0厘米厘米 一张普通纸一张普通纸 完全完全射线射线 10米米 有机玻璃板有机玻璃板 产生轫致辐射产生轫致辐射射线射线 千米千米 铅铅 不能被完全吸收不能被完全吸收研究生医学辐射防护基础68第二部分第二部分 放射卫生防护基础放射卫生防护基础研究生医学辐射防护基础69 核射线在医学上得到了广泛的应用核射线在医学上得到了广泛的应用,核射线的应用核射线的应用已成为医学生物学现代化的重要标志，但核射线所已成为医学生物学现代化的重要标志，但核射线所引起的电离辐射，对人类兼有利弊的双重性。防止引起的电离辐射，对人类兼有利弊的双重性。防止有害的电离辐射的生物效应，一直
15、是医学研究的重有害的电离辐射的生物效应，一直是医学研究的重大课题。随着人们对电离辐射生物效应认识的逐步大课题。随着人们对电离辐射生物效应认识的逐步深化放射卫生防护标准也在不断随之变化和完善。深化放射卫生防护标准也在不断随之变化和完善。研究生医学辐射防护基础70一、电离辐射的生物效应一、电离辐射的生物效应 能使其所通过的任何介质的原子产生电离的能使其所通过的任何介质的原子产生电离的一类辐射一类辐射,称为电离辐射。核射线就是一种常见的称为电离辐射。核射线就是一种常见的电离辐射。电离辐射。电离辐射的生物效应则是指电离辐射能量传递给电离辐射的生物效应则是指电离辐射能量传递给生物机体后所引起的机体的变化
16、和反应。生物机体后所引起的机体的变化和反应。研究生医学辐射防护基础711 1、发生机制：、发生机制：电离辐射生物效应的发生一般认为需经历若干电离辐射生物效应的发生一般认为需经历若干性质不同而又相互联系的阶段，即性质不同而又相互联系的阶段，即物理阶段、物物理阶段、物理化学阶段、化学阶段和生物学阶段理化学阶段、化学阶段和生物学阶段。其中前三。其中前三个阶段又称电离辐射的个阶段又称电离辐射的原发作用过程原发作用过程,可在极短的可在极短的时间内完成。而后一阶段又称电离辐射的继发作时间内完成。而后一阶段又称电离辐射的继发作用过程。可延续至数天、数月、数年甚至更长的用过程。可延续至数天、数月、数年甚至更长
17、的时间时间。研究生医学辐射防护基础72原发生物过程：原发生物过程：物理阶段物理阶段 物理化学阶段物理化学阶段 化学阶段化学阶段 在此阶段，射线通过在此阶段，射线通过直接作用、间接作用直接作用、间接作用两种两种方式将能量传递给生物大分子，从而造成生物方式将能量传递给生物大分子，从而造成生物大分子的损伤。大分子的损伤。研究生医学辐射防护基础73研究生医学辐射防护基础74单链断裂：单链断裂：DNA损伤（分子水平）损伤（分子水平）C研究生医学辐射防护基础75研究生医学辐射防护基础76继发作用过程：继发作用过程：生物学阶段生物学阶段 在生物大分子损失的基础上，细胞代谢在生物大分子损失的基础上，细胞代谢发
18、生改变，功能、结构发生破坏，从而导致发生改变，功能、结构发生破坏，从而导致组织和器官的一系列病理改变。组织和器官的一系列病理改变。研究生医学辐射防护基础77细胞死亡细胞死亡研究生医学辐射防护基础78细胞水平损伤细胞水平损伤细胞变异（细胞变异（modification)研究生医学辐射防护基础79分子水平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损伤细胞水平细胞水平临床症状临床症状效应效应研究生医学辐射防护基础80放射生物效应在时间上的显示放射生物效应在时间上的显示时标时标几分之一秒几分之一秒几秒几秒几分几分
19、几小时几小时几天几天几星期几星期几个月几个月几年几年几十年几十年几代几代效应效应能量吸收能量吸收生物分子变化生物分子变化(DNA,膜膜)生物修复生物修复细胞变化信息细胞变化信息细胞死亡细胞死亡器官死亡器官死亡 临床变化临床变化突变发生在突变发生在生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 白血病和癌白血病和癌 遗传效应遗传效应 研究生医学辐射防护基础812.2.电离辐射电离辐射接触机会接触机会1.1.核工业系统核工业系统 放射物质的开采、放射物质的开采、冶炼和加工，以及核反应堆的冶炼和加工，以及核反应堆的建立和运转建立和运转2.2.射线发生器的生产和使用射线发生器的生产和使用 加加速器、速器、X X射线和
20、射线和射线的医用射线的医用和工农业生产用辐射源和工农业生产用辐射源3.3.天然放射性核素伴生或共生矿天然放射性核素伴生或共生矿生产生产 磷肥、稀土矿、钨矿磷肥、稀土矿、钨矿等开采和加工等开采和加工医用直线加速器医用直线加速器 研究生医学辐射防护基础82研究生医学辐射防护基础83研究生医学辐射防护基础84核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄研究生医学辐射防护基础853.3.电离辐射的作用方式电离辐射的作用方式 外照射外照射 内照射内照射 external exposure:external exposure:位于人体之外位于人体之外
21、的辐射源的辐射源 (radiation source)(radiation source)对人体对人体造成的辐射照射。造成的辐射照射。特点：脱离或远离辐射源，辐射作用特点：脱离或远离辐射源，辐射作用即停止；当辐射源距离人体有足够远的距即停止；当辐射源距离人体有足够远的距离时，可造成对人体较均匀的全身照射离时，可造成对人体较均匀的全身照射;辐射源靠近人体，则主要造成局部照射辐射源靠近人体，则主要造成局部照射。internal exposure:internal exposure:放射性核素进入人放射性核素进入人体造成的辐射照射。体造成的辐射照射。源器官源器官 (source organ)(sou
22、rce organ)：辐射源沉积：辐射源沉积的器官。靶器官：受到从源器官发出的辐射的器官。靶器官：受到从源器官发出的辐射照射的器官。照射的器官。特点：内照射对机体的辐射作用，一直特点：内照射对机体的辐射作用，一直要持续到放射性核素排出体外，或经要持续到放射性核素排出体外，或经1010个半个半衰期以上的蜕变，才可忽略不计。衰期以上的蜕变，才可忽略不计。研究生医学辐射防护基础86体表沾染：内、外照射体表沾染：内、外照射复合照射：放射复合烧伤、放射复合创伤。复合照射：放射复合烧伤、放射复合创伤。指放射性核素沾染于人体表面指放射性核素沾染于人体表面 (皮肤或粘膜皮肤或粘膜)。体表可以是完整的，也可以是
23、有体表可以是完整的，也可以是有创伤的。沾染的放射性核素对受沾染创伤的。沾染的放射性核素对受沾染的局部构成外照射源，还可以经过体的局部构成外照射源，还可以经过体表吸收进入血液而构成内照射。表吸收进入血液而构成内照射。指上述一种以上作用方式作用指上述一种以上作用方式作用于人体，也可以是一种或一种以上于人体，也可以是一种或一种以上上述作用方式与其他类型非放射性上述作用方式与其他类型非放射性损伤复合作用于人体，如放射复合损伤复合作用于人体，如放射复合烧伤烧伤 、放射复合创伤、放射复合创伤 等等。研究生医学辐射防护基础874.4.电离辐射损伤效应电离辐射损伤效应:随机效应随机效应（stochastic
24、effect）是指正常细胞因电离辐射事件产生的变化所引起是指正常细胞因电离辐射事件产生的变化所引起的生物效应。的生物效应。其发生概率随受照剂量的增加而增大，剂量愈大，其发生概率随受照剂量的增加而增大，剂量愈大，随机效应的发生概率愈高，即使照射量很小，也会随机效应的发生概率愈高，即使照射量很小，也会发生。发生。不存在剂量阈值不存在剂量阈值。研究生医学辐射防护基础88致癌效应致癌效应 不适当的照射是诱发肿瘤的因素之一。不适当的照射是诱发肿瘤的因素之一。遗传效应遗传效应 对受照者的后代所产生的随机效应。对受照者的后代所产生的随机效应。受照者生殖细胞的遗传物质受控基因突变，染色体受照者生殖细胞的遗传物
25、质受控基因突变，染色体畸形，导致流产，死胎，畸形及某些遗传病，可表现畸形，导致流产，死胎，畸形及某些遗传病，可表现为后几个子代的隐性突变。为后几个子代的隐性突变。研究生医学辐射防护基础89非随机效应非随机效应 也称确定性效应也称确定性效应 指生物效应产生的严重程度随剂量变化而变化的指生物效应产生的严重程度随剂量变化而变化的效应。效应。有剂量阈值有剂量阈值，在剂量阈值下在剂量阈值下，不会引起非随机效应，不会引起非随机效应，超过阈值，则效应的严重程度随剂量增大而增加。超过阈值，则效应的严重程度随剂量增大而增加。如不育、白内障、造血机能低下等均属确定性效应如不育、白内障、造血机能低下等均属确定性效应
26、 研究生医学辐射防护基础90电离辐射所致生物效应的分类电离辐射所致生物效应的分类 随机性效应随机性效应(stochastic effects)(stochastic effects)4有剂量阈值有剂量阈值4效应的严重程度效应的严重程度 与剂量成正比与剂量成正比4发生几率与剂量发生几率与剂量 成正比成正比4严重程度与剂量无关严重程度与剂量无关4无剂量阈值无剂量阈值确定性效应确定性效应（deterministic deterministic effects)effects)研究生医学辐射防护基础91 确定性效应与随机性效应确定性效应与随机性效应研究生医学辐射防护基础92躯体效应躯体效应（somat
27、ic effects）定义：发生在受照者本人身上的效应定义：发生在受照者本人身上的效应研究生医学辐射防护基础93关于遗传效应关于遗传效应4由生殖细胞的变异引起由生殖细胞的变异引起4辐射照射引起的遗传效应没有特异性辐射照射引起的遗传效应没有特异性4迄今没有人类资料肯定辐射所致遗传迄今没有人类资料肯定辐射所致遗传 效应的发生效应的发生研究生医学辐射防护基础943)依据效应发生的时期依据效应发生的时期研究生医学辐射防护基础95关于早期效应关于早期效应日本核临界事故日本核临界事故（99.09.30）事故发生时的位置图事故发生时的位置图S氏（氏（10Gy）20分钟后感觉麻木、分钟后感觉麻木、呕吐、腹泻呕
28、吐、腹泻O氏（氏（17Gy）：）：意识丧失、呕吐、意识丧失、呕吐、腹泻、淋巴细胞数腹泻、淋巴细胞数研究生医学辐射防护基础96关于晚期效应的潜伏期关于晚期效应的潜伏期日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化日本原爆受害者肿瘤发生率随时间的变化010年年20年年30年年40年年白血病白血病之外的肿瘤2年年研究生医学辐射防护基础97辐射致癌的潜伏期辐射致癌的潜伏期终生终生16-24年年10年年其他癌症其他癌症40年年8年年2年年白血病白血病最大潜伏期最大潜伏期中央值中央值最小潜伏期最小潜伏期研究生医学辐射防护基础984)按效应发生的个体分类：按效应发生的个体分类：躯体效应和遗传效应。躯体效应和遗传效应。
29、躯体效应躯体效应 A A 急性效应急性效应 如急性放射病，多发生在核事故核战如急性放射病，多发生在核事故核战争中，短时间、一次多次、大剂量引起的全身性疾病争中，短时间、一次多次、大剂量引起的全身性疾病 造血型当照射剂量造血型当照射剂量5Gy10Gy10Gy时，胃肠上皮组织严时，胃肠上皮组织严重受损，生物屏障遭受破坏。重受损，生物屏障遭受破坏。脑型高剂量数脑型高剂量数10Gy10Gy时，脑损伤严重，照后一天时，脑损伤严重，照后一天死于惊厥，休克。死于惊厥，休克。研究生医学辐射防护基础99研究生医学辐射防护基础100图 中度急性放射病临床经过研究生医学辐射防护基础101 图42不同程度骨髓型放射病
30、白细胞变化曲线研究生医学辐射防护基础102 研究生医学辐射防护基础103B B 慢性放射病慢性放射病 机体在较长时间内受到超过剂量机体在较长时间内受到超过剂量限制的电离辐射作用引起的全身慢性损伤。限制的电离辐射作用引起的全身慢性损伤。主要表现：神经紊乱症候群，性功能低下，造主要表现：神经紊乱症候群，性功能低下，造血功能下降，出血倾向。血功能下降，出血倾向。研究生医学辐射防护基础104C.C.局部效应局部效应 皮肤急性放射损伤，慢性损伤，晶体混浊形皮肤急性放射损伤，慢性损伤，晶体混浊形成白内障。成白内障。胚胎效应胚胎效应 损伤的表现取决于受照时胚胎所处的发展阶损伤的表现取决于受照时胚胎所处的发展
31、阶段。植入前受精卵受照可致胚胎死亡，器官形成段。植入前受精卵受照可致胚胎死亡，器官形成期受照可引起畸形发育障碍。一般认为，妊娠早期受照可引起畸形发育障碍。一般认为，妊娠早期胎儿对射线的敏感度最高。期胎儿对射线的敏感度最高。研究生医学辐射防护基础1055)5)按效应表现情况分类按效应表现情况分类：大剂量照射的急性效应、大剂量照射的急性效应、较大剂量照射的亚急性效应和低剂量长期照射的较大剂量照射的亚急性效应和低剂量长期照射的慢性效应、受照射后的远期效应。慢性效应、受照射后的远期效应。研究生医学辐射防护基础106 6.6.医学应用的事故医学应用的事故:诊断诊断X X射线事故，例如介入放射学的病人过量
32、过量照射线事故，例如介入放射学的病人过量过量照射引起的皮肤确定性效应射引起的皮肤确定性效应 英国规定放射治疗整个疗程中患者接受的辐射剂量超英国规定放射治疗整个疗程中患者接受的辐射剂量超过处方剂量的过处方剂量的10%,10%,或任意分割照射超过处方剂量的或任意分割照射超过处方剂量的20%,20%,必须通告该照射事件必须通告该照射事件;美国将放射治疗事故分为美国将放射治疗事故分为A A、B B两类，两类，A A类为超过处方类为超过处方总剂量总剂量25%25%的事件，的事件，B B类超过处方总剂量类超过处方总剂量5%5%25%25%和绝大多数照射不足的情形和绝大多数照射不足的情形。研究生医学辐射防护
33、基础107但当剂量低于处方总剂量但当剂量低于处方总剂量25%25%时，如果没有及时时，如果没有及时发现，由于已处在疾病晚期，无法采取补救措施，发现，由于已处在疾病晚期，无法采取补救措施，也划为也划为A A类。类。核医学事故发生较多，但公开报道的比较少核医学事故发生较多，但公开报道的比较少。研究生医学辐射防护基础108放射事故的主要类型放射事故的主要类型:涉及群组涉及群组A.A.工作期间的事故工作期间的事故 工人工人放射性照相术放射性照相术辐照器辐照器 (密封源或加速器密封源或加速器)研究生医学辐射防护基础109B.B.由于放射源失控导致的事故由于放射源失控导致的事故 公众照射公众照射放射治疗放
34、射治疗孤儿放射源孤儿放射源C.C.医学应用中的事故医学应用中的事故 病人病人放射性药物失去管理放射性药物失去管理放射治疗剂量计算错误放射治疗剂量计算错误研究生医学辐射防护基础110世界范围内涉及人的放射事故经历：世界范围内涉及人的放射事故经历：1944-19991944-1999事故数事故数 涉及人数涉及人数 明显照射明显照射总死亡数总死亡数 417 133550 3003 127数据来源:放射应急救援中心/培训放射事故注册,ORISE-EHSD-REAC/TS,Oak Ridge,2000研究生医学辐射防护基础1116.6.电离辐射对机体损伤效应的影响因素电离辐射对机体损伤效应的影响因素（1
35、 1）电离辐射因素）电离辐射因素辐射量大小辐射量大小剂量率剂量率分次和单次照射分次和单次照射照射方式照射方式受照部位和面积受照部位和面积研究生医学辐射防护基础112（2 2）机体因素：）机体因素：辐射敏感性与细胞间期染色体的体积成正比；辐射敏感性与细胞间期染色体的体积成正比；不同种类细胞的敏感性不同；不同种类细胞的敏感性不同；敏感性由高至低可依次排列为敏感性由高至低可依次排列为:淋巴细胞淋巴细胞;原红细胞原红细胞;髓细胞髓细胞;骨髓巨核细胞骨髓巨核细胞;精细胞精细胞;卵细胞卵细胞;空肠与回肠的腺窝细胞空肠与回肠的腺窝细胞;皮肤及器官的上皮细胞皮肤及器官的上皮细胞;眼晶状体眼晶状体的上皮细胞的上
36、皮细胞;软骨细胞软骨细胞;骨母细胞骨母细胞;血管内皮细胞血管内皮细胞;腺上皮细胞腺上皮细胞;肝细胞肝细胞;肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞;神经胶质细胞；神经细胞神经胶质细胞；神经细胞;肺上皮肺上皮细胞细胞;肌细胞；结缔组织细胞肌细胞；结缔组织细胞;骨细胞。骨细胞。研究生医学辐射防护基础1137.人类受到的辐射照射和水平人类受到的辐射照射和水平天然辐射天然辐射(natural exposure)：-来自于天然辐射源的电离辐射来自于天然辐射源的电离辐射研究生医学辐射防护基础114核工业：铀矿冶炼核工业：铀矿冶炼航空：宇宙射线照射航空：宇宙射线照射燃煤：燃煤发电燃煤：燃煤发电建材成分的改变：煤渣、粉煤
37、灰的再利用建材成分的改变：煤渣、粉煤灰的再利用 天然石材的利用天然石材的利用人为活动引起天然辐射照射增加人为活动引起天然辐射照射增加研究生医学辐射防护基础115医疗照射医疗照射-最大的人工电离辐射照射来源最大的人工电离辐射照射来源照射照射职业照射职业照射医疗照射医疗照射公众照射公众照射放射工作人员放射工作人员人为活动导致人为活动导致天然照射天然照射持续性照射持续性照射-无不无不间断活动间断活动,剂量率剂量率恒定恒定患者、受检者患者、受检者、帮助者、志愿、帮助者、志愿者受到的照射者受到的照射研究生医学辐射防护基础116医疗照射存在的突出问题医疗照射存在的突出问题1 1、滥用或不合理使用放射诊疗技
38、术现象严重、滥用或不合理使用放射诊疗技术现象严重 按照国际发表的相关资料推算，我国每年按照国际发表的相关资料推算，我国每年2.52.5亿人亿人次次X X射线检查中，估计约有射线检查中，估计约有50005000万人次为不必要检查。万人次为不必要检查。每次每次CTCT检查的剂量约为每次检查的剂量约为每次X X射线拍片检查的射线拍片检查的100-100-400400倍，我国每年约有倍，我国每年约有12501250万人次接受万人次接受CT CT 检查，其中检查，其中有相当部分为不必要检查。有相当部分为不必要检查。碘碘-125-125放射性粒子植入治疗技术目前已扩展到全放射性粒子植入治疗技术目前已扩展到
39、全国国2424个省市的个省市的200200多家医院应用粒子植入技术，存在多家医院应用粒子植入技术，存在着严重的滥用现象。着严重的滥用现象。研究生医学辐射防护基础1172 2、介入放射学防护措施不到位，防护意识不强防护、介入放射学防护措施不到位，防护意识不强防护状况令人堪忧状况令人堪忧 介入放射学是在介入放射学是在X X射线透视影像指导下进行，由射线透视影像指导下进行，由于设备性能不完善，操作疏忽或程序复杂，医生和患于设备性能不完善，操作疏忽或程序复杂，医生和患者受到高剂量率及长时间照射，临床上观察到患者皮者受到高剂量率及长时间照射，临床上观察到患者皮肤烧伤及医生的眼晶体混浊等放射损伤。由于医务
40、人肤烧伤及医生的眼晶体混浊等放射损伤。由于医务人员缺乏放射防护和放射生物学基本知识，对医务人员员缺乏放射防护和放射生物学基本知识，对医务人员和患者都存在着重大安全隐患。和患者都存在着重大安全隐患。研究生医学辐射防护基础1183 3、医院缺乏合格的医学物理人员，放射治疗定位和、医院缺乏合格的医学物理人员，放射治疗定位和剂量的准确性亟待提高剂量的准确性亟待提高 全国约全国约800800家医院开展放射治疗，其中约家医院开展放射治疗，其中约230230家家医院开展医院开展X X、射线立体定向（俗称射线立体定向（俗称X X、刀）治疗，刀）治疗，但大部分医院没有配备合格的医学物理人员，容易但大部分医院没有
41、配备合格的医学物理人员，容易造成剂量不准，定位有误，甚至导致严重医疗照射造成剂量不准，定位有误，甚至导致严重医疗照射事故。有约事故。有约2%2%的剂量误差超过的剂量误差超过20%20%，少数医院甚至，少数医院甚至高达高达5050，以每年治疗，以每年治疗5050万患者计算，有可能使数万患者计算，有可能使数千人遭受事故性照射。千人遭受事故性照射。研究生医学辐射防护基础119二、常用辐射量二、常用辐射量 专用于电离辐射的物理量叫辐射量。专用于电离辐射的物理量叫辐射量。研究生医学辐射防护基础120当量剂量当量剂量 衡量射线生物效应及危险度的辐射剂量被称衡量射线生物效应及危险度的辐射剂量被称为当量剂量，
42、单位是希沃特（为当量剂量，单位是希沃特（SvSv）。）。A persons biological risk(that is,the A persons biological risk(that is,the risk that a person will suffer health risk that a person will suffer health effects from an exposure to radiation)is effects from an exposure to radiation)is measured using the conventional unit r
43、em measured using the conventional unit rem or the SI unit Sv.or the SI unit Sv.研究生医学辐射防护基础121吸收剂量吸收剂量 表示单位质量受照物质吸收射线的平均能量的表示单位质量受照物质吸收射线的平均能量的辐射剂量被定义为吸收剂量，单位是戈瑞（辐射剂量被定义为吸收剂量，单位是戈瑞（GyGy）。）。When a person is exposed to radiation,When a person is exposed to radiation,energy is deposited in the tissues
44、of the energy is deposited in the tissues of the body.The amount of energy deposited per body.The amount of energy deposited per unit of weight of human tissue is called unit of weight of human tissue is called the absorbed dose.Absorbed dose is the absorbed dose.Absorbed dose is measured using the
45、conventional rad or the measured using the conventional rad or the SI Gy.One Gy is equal to 100 rad.SI Gy.One Gy is equal to 100 rad.Sv=GySv=GyQ QQ Q是品质因素，是品质因素，射线、射线、射线、射线、射射线、正电子的线、正电子的Q=1Q=1，中子，中子Q=10Q=10，射线射线Q=20Q=20研究生医学辐射防护基础122The international unit(SI)of dose is the Gray,One Gray is equal to
46、 100 rads.研究生医学辐射防护基础123照射量照射量 是表示射线空间分布的辐射剂量，即离是表示射线空间分布的辐射剂量，即离放射源一定距离的物体受照射线的多少，放射源一定距离的物体受照射线的多少，单位是库仑单位是库仑（千克）（千克）-1-1，C C(kg)-1(kg)-1。旧单位是伦琴旧单位是伦琴(R)研究生医学辐射防护基础124研究生医学辐射防护基础125 研究生医学辐射防护基础126研究生医学辐射防护基础127天然辐射所致的年平均有效剂量天然辐射所致的年平均有效剂量(UNSCEAR 2000(UNSCEAR 2000 report)report)年有效剂量(mSv)照射成分普通本底地
47、区高本底地区宇宙射线宇生核素地表放射性物质：外照射地表放射性物质：内照射 （氡除外）0.380.010.460.23 2.0 0.01 4.3 0.6氡及其子体引起的内照射 Rn-222的吸收 Rn-220的吸收 Rn-222的经口摄取 1.2 0.07 0.005 10 0.1 0.1共计2.4-研究生医学辐射防护基础128研究生医学辐射防护基础129辐射防护的基本原则辐射防护的基本原则（1 1）实践的正当化）实践的正当化 （justification of practicejustification of practice）（2 2）防护的最优化）防护的最优化 （optimization
48、of radiation protectionoptimization of radiation protection）可合理做到的尽量低的原则可合理做到的尽量低的原则 (ALARA(ALARA：as low as reasonably achievable)as low as reasonably achievable)（3 3）剂量限值（）剂量限值（dose limitsdose limits）研究生医学辐射防护基础1301 1放射实践的正当化放射实践的正当化（justification of radiological practice）：）：任何伴有电离辐射的实践，所获得的利益，包括任何
49、伴有电离辐射的实践，所获得的利益，包括经济的以及各种有形、无形的社会、军事及其它效经济的以及各种有形、无形的社会、军事及其它效益，必须大于所付出的代价，包括基本生产代价、益，必须大于所付出的代价，包括基本生产代价、辐射防护代价以及辐射所致损害的代价等，这种实辐射防护代价以及辐射所致损害的代价等，这种实践才是正当的，被认为是可以进行的。如果不能获践才是正当的，被认为是可以进行的。如果不能获得超过付出代价的纯利益，则不应进行这这种实践。得超过付出代价的纯利益，则不应进行这这种实践。研究生医学辐射防护基础1312放射防护的最优化放射防护的最优化（optimisation of radiologica
50、l protection）：）：任何电离辐射的实践，任何电离辐射的实践，应当避免不必要的照射。任何应当避免不必要的照射。任何必要的照射，在考虑了经济、技术和社会等因素的基础上，必要的照射，在考虑了经济、技术和社会等因素的基础上，应保持在可以合理达到最低水平（应保持在可以合理达到最低水平（As low As Reasonably As low As Reasonably AchievableAchievable，ALARAALARA），所以最优化原则也称为），所以最优化原则也称为ALARAALARA原原则。在谋求最优化时，应以最小的防护代价，获取最佳的则。在谋求最优化时，应以最小的防护代价，获取
