放射性同位素安全和防護培訓課件(47頁).ppt
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2023-08-31
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1、 放射性基礎知識放射性基礎知識 放射性同位素放射性同位素安全和防護培訓安全和防護培訓放射性基礎知識放射性基礎知識原子和原子核的基本性質原子和原子核的基本性質放射性放射性放射性核素的衰變放射性核素的衰變放射性強弱的表示放射性強弱的表示-放射性活放射性活度度輻射源輻射源輻射危害輻射危害所有的物質都是由所有的物質都是由分子分子構成的構成的分子是由分子是由原子原子構成的構成的組成元素的基本單位組成元素的基本單位組成元素的基本單位組成元素的基本單位原子是由原子是由原子核原子核和和電子電子構成的構成的原原子子核核由由質質子子和和中中子子構構成成的的,構構成成原子核的質子和中子統稱為原子核的質子和中子統稱為2、核子核子。1.原子和原子核的基本性質原子和原子核的基本性質同位素 1.1.同位素同位素:同位素是原子序數:同位素是原子序數Z Z相同而質量數相同而質量數A A不相同的各核素的總稱。不相同的各核素的總稱。同位同位是指各核素在是指各核素在元素周期表中處于同一個位置,它們具有相元素周期表中處于同一個位置,它們具有相同的化學性質,但各原子核的物理性質不同。同的化學性質,但各原子核的物理性質不同。2.2.自然界中許多元素具有同位素,自然界中許多元素具有同位素,如:天然如:天然存在的存在的氫同位素氫同位素有有3 3種:種:1 1H(H(氕氕99.98599.985)、2 2H(H(重氫、氘重氫、氘0.013、50.015)、3 3H(H(超重氫、氚)超重氫、氚)核素豐度:在同位素中各核素天然含量的百分比核素豐度:在同位素中各核素天然含量的百分比。天然存在的天然存在的氧同位素氧同位素有有3 3種:種:1616O(99.756O(99.756)1717O(0.039O(0.039)、1818O(0.205O(0.205)。2貝克勒爾發現放射性貝克勒爾發現放射性18961896年年FF亨亨亨亨利利利利貝貝貝貝克克克克勒勒勒勒爾爾爾爾:法法法法國國國國物物理理學學家家。他他一一直直從從事事鈾鈾鹽鹽的的研研究究,18801880年年,他他制制備備出出一一種種導導致致發發現現放放射射性性的的鈾鈾和和鉀鉀的的復4、復合合硫硫酸酸鹽鹽硫硫酸酸鈾鈾酰酰鉀鉀。同同居居里里夫夫婦婦一一起起榮榮獲獲了了19031903年年度度諾諾貝貝爾物理獎。爾物理獎。FF放放放放射射射射性性性性的的的的發發發發現現現現:貝貝貝貝克克克克勒勒勒勒爾爾爾爾在在在在聽聽聽聽倫倫倫倫琴琴琴琴發發發發現現現現X X射射射射線線線線的的的的報報報報告告告告時時時時,引引引引起起起起了了了了他他他他的的的的聯聯聯聯想想想想:“熒熒熒熒光光光光物物物物質質質質在在在在普普普普通通通通光光光光照照照照下下下下也也也也會會會會發發發發出出出出X X射射射射線線線線嗎嗎嗎嗎?”他他他他用用用用硫硫酸酸鈾鈾酰酰鉀鉀這這種種熒熒光光物物質質做做了了實實5、驗驗:讓讓陽陽光光曝曝曬曬硫硫酸酸鈾鈾酰酰鉀鉀,在在鈾鈾鹽鹽晶晶體體下下放放一一張張用用黑黑紙紙包包好好的的照照相相底底片片,并并剪剪了了一一塊塊帶帶花花樣的金屬片樣的金屬片3居里夫婦發現新的放射性元素居里夫婦發現新的放射性元素F18971906年年,居居里里夫夫人人與與其其丈丈夫夫、法法國國物物理理學學家家皮皮埃埃爾爾居居里里對對放放射射現現象象進進行行了了長長達達10年年的的開開拓拓性性研研究究。他他們們確確定定:除除了了鈾鈾可可以以發發出出看看不不見見的的射射線外,線外,釷釷也可以發出看不見的射線。也可以發出看不見的射線。F1898年年,居居居居里里里里夫夫夫夫婦婦婦婦發發發發現現現現了6、了了了一一一一種種種種新新新新的的的的具具具具有有有有放放放放射射射射性性性性的的的的元元元元素素素素,它它它它的的的的放放放放射射射射性性性性比比比比鈾鈾鈾鈾強強強強400400倍倍倍倍,為為為為了了了了紀紀紀紀念念念念居居居居里里里里夫夫夫夫人人人人當當當當時時時時被被被被俄俄俄俄國國國國侵侵侵侵占占占占的的的的祖祖祖祖國國國國波波波波蘭蘭蘭蘭,她她她她把把把把這這這這種種種種新新新新的的的的元元元元素素素素命命命命名名名名為為為為“釙釙釙釙”。F居居里里夫夫人人在在對對瀝瀝青青鈾鈾礦礦進進行行檢檢測測時時,發發現現其其放放射射強強度度確確實實如如貝貝克克勒勒爾爾所所說說,比比鈾鈾強強許許7、多多倍倍。居居里里夫夫婦婦在在巴巴黎黎市市立立理理化化學學校校找找到到一一個個不不避避風風雨雨的的廢廢棄棄廠廠棚棚,用用奧奧地地利利政政府府免免費費贈贈送送的的棕棕色色瀝瀝青青鈾鈾礦礦殘殘渣渣倒倒進進大大鍋鍋,加加上上化化學學藥藥品品和和水水煮煮沸沸,用用鐵鐵棒棒連連續地攪動幾小時。續地攪動幾小時。F18981902年年,居居居居里里里里夫夫夫夫婦婦婦婦經經經經過過過過4 4年年年年的的的的艱艱艱艱苦苦苦苦努努努努力力力力,終終終終于于于于從從從從幾幾幾幾十十十十噸噸噸噸瀝瀝瀝瀝青青青青鈾鈾鈾鈾礦礦礦礦中中中中提提提提煉煉煉煉出出出出0.1g0.1g新新新新的的的的放放放放射射射射性性性性元元8、元元素素素素鐳鐳鐳鐳的的的的氯氯氯氯化化化化物物物物晶晶晶晶體體體體,發發發發現現現現了了了了鐳鐳鐳鐳。鐳鐳鐳鐳的的的的放放放放射射射射性性性性強強強強度度度度是是是是鈾鈾鈾鈾的的的的250250萬倍。居里夫婦萬倍。居里夫婦萬倍。居里夫婦萬倍。居里夫婦榮獲了榮獲了1903年度諾貝爾物理獎。年度諾貝爾物理獎。1906年皮埃爾年皮埃爾居里逝世后,居居里逝世后,居里夫人繼續進行放射性元素的里夫人繼續進行放射性元素的研究。研究。1911年,由于釙和鐳的年,由于釙和鐳的發現、鐳的分離及其化合物的發現、鐳的分離及其化合物的研究,又榮獲本年度的諾貝爾研究,又榮獲本年度的諾貝爾化學獎,成為兩次獲得諾貝爾化學獎9、,成為兩次獲得諾貝爾獎的第一人。并且是至今獲得獎的第一人。并且是至今獲得這種殊榮的唯一女性。這種殊榮的唯一女性。正是由于居里夫人的忘我獻身正是由于居里夫人的忘我獻身精神、嚴格的科學態度,和她精神、嚴格的科學態度,和她的巨大的成就而受到世界科學的巨大的成就而受到世界科學技術界的廣泛的崇敬,因而技術界的廣泛的崇敬,因而放放射性活度的單位命名為居里。射性活度的單位命名為居里。F19341934年年,法法國國核核物物理理學學家家約約里里奧奧-居居里里夫夫婦婦用用釙釙的的射射線線轟轟擊擊鋁鋁箔箔,發發現現當當源源移移去去后后,鋁鋁箔箔有有放放射射性性;其其強強度度也也隨隨時時間間按按指數規律下降指數規律10、下降。F這這種種放放射射性性是是由由粒粒子子打打在在鋁鋁-27-27上上發發出出一一個個中中子子而而形形成成磷磷-30-30,磷磷-3030不不穩穩定定,又又放放射射出出正正電電子子而而形形成成的的。實實際際上上,他他們們已已經經發發現現了了一一種種新的放射性物質磷新的放射性物質磷-30.-30.首次發現人工首次發現人工放射性同位素放射性同位素4.放射性放射性4.1放射性放射性所所謂謂的的放放射射性性是是指指原原子子核核自自發發地地放放射射出出射射線線的的現現象象。這這些些原原子子核核處處于于不不穩穩定定狀狀態態,在在其其發發生生核核轉轉變變的的過過程程中中,自自發發地地放放出出由由粒粒子子或11、或光光子子組組成成的的射射線線,并并輻輻射射出出原原子子核核里里的的過過剩剩能能量量,同同時時本本身身轉轉變變成成另另一一種種核核素素或或成成為為原原來來核核素素的的較較低低能態,常見的射線有能態,常見的射線有、射線。射線。v放放射射性性核核素素:是是一一類類不不穩穩定定的的核核素素,能能自自發發地地轉轉變變為為其其他他原原子子核核或或自自發發地地發發生生核核能能態態變變化化,同同時時放放射射出出射射線線的的核核素素,稱稱為為放放射射性性核核素素。目目前前已已發發現現的的放放射射性性核核素素近近2500種種。Z83v分分類類:分分為為天天然然的的和和人人工工的的2種種,其其中中天天然的有然的有12、60多種,絕大多數為人工放射性核素。多種,絕大多數為人工放射性核素。4.2放射性核素放射性核素v放射性核素的基本特性:放射性核素的基本特性:1.1.它它們們都都是是不不穩穩定定的的,從從其其原原子子核核中中不不斷斷地地、自自發發地地放放出出射射線線,而而變變成成另另一一種種核核素素。即即 核核衰衰變變。放出的射線有放出的射線有射線、射線、射線、射線、射線、射線、射線、射線、射線。射線。射線。射線。2.2.每每種種放放射射性性核核素素核核衰衰變變的的速速度度、放放出出射射線線的的種種類、能量是其固有的核性質,與外界條件無關。類、能量是其固有的核性質,與外界條件無關。3.3.放放射射性性核核素素放13、放出出的的射射線線遇遇到到物物質質會會產產生生一一定定的的效效應應,使使這這種種物物質質發發生生變變化化。遇遇到到不不同同的的物物質質產產生生的的效效應應不不同同。如如:使使一一些些物物質質的的分分子子產產生生電電離離,產產生生熒熒光光或或使使膠膠片片感感光光,射射線線遇遇到到植植物物、動動物物和和人時,會引起人時,會引起生理變化。生理變化。射射線線:是是由由粒粒子子(即即氦氦原原子子核核)組組成成的的粒粒子子流流,出出射射速速度度約約為為光光速速的的110,它它的的電電離離作作用用大大,貫貫穿穿本本領領小小,它它在在空空氣氣中中的的射射程程只只有有幾幾個個厘厘米米,用用普普通通一一張張紙紙就14、就可可以以擋擋住。住。射線:射線:是高速運動的是高速運動的電子流電子流,出射速度約出射速度約為光速的為光速的3090,比,比粒子速度大;它粒子速度大;它的電離作用較的電離作用較小小,貫穿本領較貫穿本領較大大。它在空氣它在空氣中的射程因其能量的不同而有較大差異,一中的射程因其能量的不同而有較大差異,一般為般為幾米;幾米;用幾毫米的鋁片屏蔽就可以擋住用幾毫米的鋁片屏蔽就可以擋住射線。射線。5.、射線的性質射線的性質 射線:射線:是波長很短的電磁波(光子),速度與是波長很短的電磁波(光子),速度與光速相同,由于不帶電,它的電離作用光速相同,由于不帶電,它的電離作用 小小,貫穿本,貫穿本領很領很大,大15、,能穿透幾十厘米厚的鋼板。它在空氣中的射能穿透幾十厘米厚的鋼板。它在空氣中的射程通常為幾百米。需用幾厘米厚的鉛或程通常為幾百米。需用幾厘米厚的鉛或1 1米厚的混凝米厚的混凝土做屏蔽層。土做屏蔽層。X X射線:射線:X X X X射線與射線與射線與射線與射線的基本作用或效應無本質射線的基本作用或效應無本質的區別,但二者產生的機理不同,的區別,但二者產生的機理不同,X X X X射線射線射線射線由核外內層由核外內層電子變動發射的連續能量輻射電子變動發射的連續能量輻射,射線則是由原子核射線則是由原子核衰變時的能量發射產生,由核內發射。衰變時的能量發射產生,由核內發射。射線射線組成組成質量質量電荷電荷16、速度速度 2質子質子2中子中子相對較重相對較重2慢慢 電子電子相對較輕相對較輕13108m/sn中子中子中等中等不帶電不帶電不定不定P質子質子中等中等1不定不定 高能光子高能光子無無不帶電不帶電3108m/sX高能光子高能光子無無不帶電不帶電3108m/s常見射線的性質常見射線的性質6.1衰變衰變原子核自發地放射出射線轉變成另一種核原子核自發地放射出射線轉變成另一種核素的過程叫做素的過程叫做衰變衰變。在衰變中。在衰變中電荷數電荷數和和質質量數量數都是守恒的。如:都是守恒的。如:母體與子體:母體與子體:如果某一放射性核素如果某一放射性核素A通過衰通過衰變產生變產生B,則稱,則稱A為為B的母體的母17、體,B為為A的子體。的子體。衰變后的子核有的穩定,有的不穩定而繼衰變后的子核有的穩定,有的不穩定而繼續進行衰變。如:續進行衰變。如:6.放射性核素的衰變放射性核素的衰變23490Th 23491Pa鏷鏷 e23892U 23490Th釷釷42He6.2放射性核素的衰變類型放射性核素的衰變類型 衰變、衰變、衰變、衰變、衰變衰變衰變衰變:放射性核素的原子核放射出放射性核素的原子核放射出放射性核素的原子核放射出放射性核素的原子核放射出粒子而變為粒子而變為粒子而變為粒子而變為另一種核素的原子核的過程稱為另一種核素的原子核的過程稱為另一種核素的原子核的過程稱為另一種核素的原子核的過程稱為衰變。衰變。衰變18、。衰變。22688Ra 22286Rn42 HeQ22688Ra22286Rn基態基態激發態激發態94.6%5.4%原子序數原子序數82的核素的核素衰變衰變:放射性核素的原子核放射出放射性核素的原子核放射出粒粒子而變為另一種核素的原子核的過程稱為子而變為另一種核素的原子核的過程稱為衰變。衰變。衰變可以看成是母核中有一個中子衰變可以看成是母核中有一個中子轉變為質子的結果。轉變為質子的結果。146C 147N0eQ衰變衰變:處于激發態的原子核(處于激發態的原子核(處于激發態的原子核(處于激發態的原子核(高能態高能態)向)向)向)向基態(低基態(低基態(低基態(低能態能態)躍遷時,其能量以光子的方式19、躍遷時,其能量以光子的方式釋放出來,發射出釋放出來,發射出 射線,它是一種高能量的射線,它是一種高能量的電磁波,波長較短。電磁波,波長較短。核素的核素的 衰變往往是與衰變往往是與衰變往往是與衰變往往是與 衰變、衰變、衰變、衰變、衰變一起發生的。衰變一起發生的。衰變一起發生的。衰變一起發生的。其他衰變類型:其他衰變類型:衰變;電子俘獲;衰變;電子俘獲;衰變;電子俘獲;衰變;電子俘獲;內轉換;電子對內轉換。內轉換;電子對內轉換。內轉換;電子對內轉換。內轉換;電子對內轉換。6.3放射性衰變規律放射性衰變規律6.3.1衰變定律衰變定律衰變定律:母體原子核的衰變定律:母體原子核的數目數目隨時間呈隨時間呈20、指數指數規規律律減少減少,是實驗測量統計規律。,是實驗測量統計規律。N=N0e-t(自然對數的底自然對數的底e的值為的值為2.718)其中:其中:為一比例常數,稱為衰變常量。為一比例常數,稱為衰變常量。只與原子核本身性質有關,與外界條件無關只與原子核本身性質有關,與外界條件無關,不不因物理條件和化學結構改變而變化。因物理條件和化學結構改變而變化。母體到子體衰變過程相互獨立。母體到子體衰變過程相互獨立。6.3.2衰變常量衰變常量定義:特定能態的放射性核素在定義:特定能態的放射性核素在dt時間內發生時間內發生自發核躍遷的自發核躍遷的概率概率除以除以dt。物理意義:表示在放射性核素衰變過程中,物理意21、義:表示在放射性核素衰變過程中,每每個原子核在單位時間內發生衰變的概率個原子核在單位時間內發生衰變的概率。每一種放射性核素都有其固定的衰變常量,每一種放射性核素都有其固定的衰變常量,值越大,表示放射性核素衰變的快。值越大,表示放射性核素衰變的快。6.3.3半衰期半衰期T定義:定義:放射性母體原子核數目衰減至原來數目放射性母體原子核數目衰減至原來數目的一半所需要的時間。的一半所需要的時間。物理意義:表示核衰變快慢的物理量。物理意義:表示核衰變快慢的物理量。各種放射性核素都有一定的半衰期,如各種放射性核素都有一定的半衰期,如Rn-222變為變為Po的半衰期是的半衰期是3.82d,Ra-226變為變22、為Rn-222的半衰期是的半衰期是1602a.T與與的換算關系:的換算關系:T=(ln2)/=0.693/=0.693T7.1放射性活度(放射性強度)放射性活度(放射性強度)定定義義:一一定定量量的的放放射射性性核核素素,在在單單位位時時間間內內發生衰變的次數。發生衰變的次數。表達式:表達式:A=dN/dt物理意義:表示放射性物質的放射性的強弱。物理意義:表示放射性物質的放射性的強弱。單位:單位:國際單位:貝克國際單位:貝克Bq非法定計量單位:居里非法定計量單位:居里Ci1Ci=3.71010Bq7.放射性活度放射性活度7.2放射性活度的單位放射性活度的單位由于歷史的原因,放射性活度曾采用居里23、由于歷史的原因,放射性活度曾采用居里(CiCi)為單位。)為單位。19501950年,為了統一起見,國年,為了統一起見,國際上共同規定:際上共同規定:一個放射源每秒鐘有一個放射源每秒鐘有3.73.710101010次核衰變定義為一個居里,次核衰變定義為一個居里,即即 1Ci=3.71Ci=3.710101010/s/s 更小的單位有毫居里(更小的單位有毫居里(1mCi=101mCi=10-3-3CiCi)和微居)和微居里(里(1Ci=101Ci=10-6-6CiCi)。)。在在19751975年國際劑量大會上,規定了放射性活年國際劑量大會上,規定了放射性活度的度的SISI單位為貝克,符號單位為24、貝克,符號BqBq 1Bq=1/s 1Bq=1/s 7.3放射性活度的計算放射性活度的計算放放射射性性活活度度隨隨時時間間的的延延長長呈呈指指數數規規律律減減弱弱.計算公式:計算公式:A=AA=A0 0e e-t t A A0 0表示在表示在t=0t=0時的放射性活度時的放射性活度.放射性比活度放射性比活度a a:樣品的放射性活度除以樣品的放射性活度除以該樣品的總質量(或總體積)。該樣品的總質量(或總體積)。單位:單位:Bq/kg,Bq/L8.1輻射輻射輻射分為輻射分為電離輻射電離輻射和和非電離輻射非電離輻射。非非電電離離輻輻射射:輻輻射射能能量量較較低低,照照射射到到物物體體上上時時,不不能25、能使使物物體體的的分分子子和和原原子子發發生生電電離離(即即將將原原子子中中的的電電子子打打掉掉,變變成成帶帶電電的的離離子子),如如無無線線電電波波、紅外線、可見光、紫外線等。紅外線、可見光、紫外線等。電電離離輻輻射射:輻輻射射能能量量較較高高,照照射射到到物物體體上上時時,能能使使物物體體的的分分子子和和原原子子發發生生電電離離,如如X X射射線線、射射線線、射線、射線、射線、射線、+射線及中子射線等。射線及中子射線等。8.輻射源輻射源8.2輻射源輻射源輻輻射射源源指指可可以以通通過過發發射射電電離離輻輻射射或或釋釋放放放放射射性性物物質質而而引引起起輻輻射射照照射射的的一一切切物物質質或26、或實實體體。例例如如,鈷鈷-60-60是是發發射射射射線線和和射射線線的的輻輻射射源源,醫醫用用加加速速器器是是放放射射治治療療實實踐踐中中的的輻輻射射源源,核核電電廠廠是是核核動動力力發發電電實實踐踐中中的的輻輻射源。射源。核核技技術術利利用用領領域域中中的的輻輻射射源源:放放射射性性同同位位素(放射源)及射線裝置。素(放射源)及射線裝置。8.3放射源分類放射源分類F放射源分類:放射源分類:1.按按來源來源:分為天然和人工兩大類。:分為天然和人工兩大類。2.以以潛潛在在危危害害程程度度:類類、類類、類類、類類、類類(見附件見附件)。3.按按密封狀況密封狀況:密封源和非密封源。:密封源和非密封27、源。4.按按射射線線種種類類:放放射射源源、放放射射源源、放放射射源源、低低能光子源及中子源。能光子源及中子源。放射源放射源主要用于主要用于煙霧報警器煙霧報警器、靜電消除器靜電消除器和和放射性避雷放射性避雷器器等的離子發生器。常用的等的離子發生器。常用的放射性核素有放射性核素有210Po釙釙、238Pu钚钚、239Pu、241Am镅镅、235U、238U等。等。常用的常用的放射源,活度一般較低(放射源,活度一般較低(1043.7109Bq),而且),而且粒子的能量一般低于粒子的能量一般低于7MeV,在空氣在空氣中的射程小于中的射程小于6cm,穿不透皮膚表面的角質層,穿不透皮膚表面的角質層,故沒28、有外照射危險。故沒有外照射危險。但是絕大多數但是絕大多數核素屬于極核素屬于極毒或高毒核素,即使攝入體內的量很少,也會造毒或高毒核素,即使攝入體內的量很少,也會造成嚴重的內照射。因此,使用成嚴重的內照射。因此,使用放射源必須特別放射源必須特別注意保護源的密封性能,防止將源丟失或被盜。注意保護源的密封性能,防止將源丟失或被盜。沒有使用價值的廢源,應按規定處理,不能隨便沒有使用價值的廢源,應按規定處理,不能隨便拆開或扔掉。拆開或扔掉。放射源:放射源:主要用作放射性測厚儀、主要用作放射性測厚儀、皮膚科敷貼器皮膚科敷貼器和氣象色譜儀和氣象色譜儀的電子捕集器等。常用的放射性核素有的電子捕集器等。常用的放射29、性核素有58Co、60Co、63Ni、85Kr氪氪、137Cs、147Pm鉅鉅、204Tl鉈鉈等。等。射線的穿透能力比同樣能量射線的穿透能力比同樣能量粒子約強粒子約強100倍,能量倍,能量超過超過70keV的的粒子可穿透皮膚表層。常用的粒子可穿透皮膚表層。常用的放射源放射源的的粒子能量大于粒子能量大于70keV,故應考慮故應考慮外照射的防護。外照射的防護。放射性核素衰變時,常伴隨有放射性核素衰變時,常伴隨有輻射或其他形式的光輻射或其他形式的光子。子。粒子穿過周圍物質時產生粒子穿過周圍物質時產生軔致輻射(軔致輻射(X射線),射線),其穿透能力比其穿透能力比粒子強得多。因此,在使用粒子強得多。因此30、,在使用放射源時放射源時不能忽略不能忽略射線射線的防護,即使是純的防護,即使是純發射體,也要減少發射體,也要減少軔致輻射軔致輻射(X射線)射線)的影響。的影響。放射源放射源放射源是使用最多的放射源,廣泛應用于工業、農業、放射源是使用最多的放射源,廣泛應用于工業、農業、醫療和科研等部門。為了獲得高劑量率的輻射場,使用醫療和科研等部門。為了獲得高劑量率的輻射場,使用強強放射源的輻照裝置,裝源活度多數在放射源的輻照裝置,裝源活度多數在3101521016(約約1056105Ci)范圍內,也有大于范圍內,也有大于31016Bq(約約106Ci)的的輻照室;活度在輻照室;活度在10821012(約約3m31、Ci60Ci)的的放射源主放射源主要用于各種核儀表要用于各種核儀表(如料位計,核子秤、厚度計,密度計如料位計,核子秤、厚度計,密度計等等)和工業無損探傷和工業無損探傷(照相照相),或作為,或作為測量儀表的刻度源測量儀表的刻度源和檢查源,或供醫療單位進行間質治療和腔內治療用。和檢查源,或供醫療單位進行間質治療和腔內治療用。射線的貫穿能力很強,使用射線的貫穿能力很強,使用放射源主要防止外照射。放射源主要防止外照射。Nickel plated 60Co pelletsHigh specific activity 60Co pelletsStainless steel spacers customiz32、ed to source volumeDouble encapsulation in low carbon stainless steelSpecial assembly procedure ensures uniform source densityHeliarc welding密封放射源密封放射源Co60 放射源放射源Nickel plated 60Co pelletsHigh specific activity 60Co pelletsStainless steel spacers customized to source volumeDouble encapsulation in lo33、w carbon stainless steelSpecial assembly procedure ensures uniform source densityHeliarc welding锝锝99 Technetium 99m常用的放射性藥物常用的放射性藥物非密封放射源非密封放射源鉬锝發生器鉬锝發生器 放射免疫分析藥盒放射免疫分析藥盒碘碘-131-131膠囊膠囊is produced in a reactor;碘碘131Iodine131131Iodine:-is used in diagnostic procedures involving the thyroid and also fo34、r the treatment of thyroid disorders.can be administered in capsule or liquid solution form;requires special precautions to be implemented during administration.常用的放射性藥物常用的放射性藥物碘碘:碘碘的的穩穩定定性性核核素素只只有有127I,其其它它同同位位素素都都為為放放射射性性,常常用用123I、124I、125I和和131I,化化學學形形式式為為NaI。123I和和124I均均由由加加速速器器生生產產,前前者者半半衰衰期期1335、.2小小時時,發發射射159keV的的射射線線;后后者者半半衰衰期期4.2天天,湮湮沒沒輻輻射射后后發發射射511KeV的的射射線線。125I和和131I均均由由反反應應堆堆生生產產,前前者者半半衰衰期期60天天,發發射射2735keV的的射射線線;后后者者半半衰衰期期8天天,發發射射334和和606keV的的、364和和637keV的的射線。射線。123I和和131I可供直接口服,用于甲狀腺功能測定和甲狀腺及可供直接口服,用于甲狀腺功能測定和甲狀腺及其腫瘤其腫瘤SPECT顯像,其中顯像,其中123I特別適用于兒童和孕婦,特別適用于兒童和孕婦,131I則還可用于治療甲狀腺功能亢進和甲狀腺分化型36、癌。則還可用于治療甲狀腺功能亢進和甲狀腺分化型癌。124I、123I和和131I可供制備各種含碘的放射性藥物可供制備各種含碘的放射性藥物,分別用于分別用于PET正電子發射計算機斷層掃描正電子發射計算機斷層掃描和和SPECT單光子發射計算機斷層攝影單光子發射計算機斷層攝影顯像、診顯像、診斷和治療。斷和治療。125I標記免疫活性物質后用于體外微量分析標記免疫活性物質后用于體外微量分析,直直接用于腫瘤近距離內放療。接用于腫瘤近距離內放療。人類對電離輻射危害的認識經歷了三個時期人類對電離輻射危害的認識經歷了三個時期:早期輻射損傷認識時期早期輻射損傷認識時期時間:時間:發現發現X射線(射線(1895年)37、年)1930年代年代特點:特點:對輻射可能造成的損傷認識不足對輻射可能造成的損傷認識不足損傷對象:損傷對象:(1)X X射線球的制造者和應用射線球的制造者和應用X X射線的技術人員;射線的技術人員;(2)從事放射性物質研究的科學家;從事放射性物質研究的科學家;(3)鈾礦工人及用含鐳夜光涂料的操作女工。鈾礦工人及用含鐳夜光涂料的操作女工。9.輻射危害輻射危害損傷特點:損傷特點:(1 1)外照射引起的急性體表損傷;)外照射引起的急性體表損傷;(2 2)氡及其子體內照射引起的肺癌;)氡及其子體內照射引起的肺癌;(3 3)鐳內照射引起的骨腫瘤。)鐳內照射引起的骨腫瘤。10.輻射危害輻射危害 放射性對人38、體的危害放射性對人體的危害,是通過是通過生物效應生物效應導導致的。致的。生物效應:生物效應:輻射引起電離和電子激發而輻射引起電離和電子激發而破壞各種分子,從而破壞人體的細胞而造破壞各種分子,從而破壞人體的細胞而造成傷害,這就是輻射的生物效應。成傷害,這就是輻射的生物效應。一是輻射對細胞的殺傷作用。一是輻射對細胞的殺傷作用。輻射使受照射細胞死亡或輻射使受照射細胞死亡或受傷,細胞數目減少或功能降低,結果影響了受照射組織或受傷,細胞數目減少或功能降低,結果影響了受照射組織或器官的功能,表現為非隨機性效應。器官的功能,表現為非隨機性效應。受照劑量超過受照劑量超過4 4戈瑞時,戈瑞時,5050的受照者可39、能死亡,超過的受照者可能死亡,超過6 6戈瑞時,死亡可能達戈瑞時,死亡可能達100100。二是輻射對細胞的誘變作用。二是輻射對細胞的誘變作用。主要表現為誘發細胞發生主要表現為誘發細胞發生癌變(致癌)、還有誘發基因突變(致突),先天性畸形癌變(致癌)、還有誘發基因突變(致突),先天性畸形(致畸致畸),即,即“三致三致”作用。作用。輻射是一種能引起基因突變和染色體畸變的物理誘變劑,與多環芳烴、輻射是一種能引起基因突變和染色體畸變的物理誘變劑,與多環芳烴、黃曲霉素、亞硝胺等化學誘變劑一樣,都是環境中的重要污染物。黃曲霉素、亞硝胺等化學誘變劑一樣,都是環境中的重要污染物。10.1 輻射的生物效應輻射的40、生物效應分子水平分子水平細胞死亡細胞死亡細胞變異細胞變異體細胞體細胞生殖細胞生殖細胞體細胞體細胞生殖細胞生殖細胞功能障礙功能障礙不孕不孕腫瘤腫瘤遺傳效應遺傳效應確定性效應確定性效應多細胞死亡導致多細胞死亡導致隨機性效應隨機性效應單一細胞變異導致單一細胞變異導致DNA損傷損傷細胞水平細胞水平臨床癥狀臨床癥狀效應效應10.2生物效應產生的過程和機生物效應產生的過程和機理理按輻射效應的發生與劑量之間的關系分為:按輻射效應的發生與劑量之間的關系分為:確定性效應確定性效應:當照射劑量達到一定水平,死亡細胞達到一當照射劑量達到一定水平,死亡細胞達到一定數量時必然會引起器官或組織功能的障礙,或導致機體定數量41、時必然會引起器官或組織功能的障礙,或導致機體死亡,這種效應稱為死亡,這種效應稱為確定性效應。確定性效應。確定效應的發生有一閾確定效應的發生有一閾值量。即值量。即:在劑量愈大時,對人的損害愈嚴重。當劑量降低在劑量愈大時,對人的損害愈嚴重。當劑量降低到一定水平后,即到一定水平后,即劑量閾值,劑量閾值,這類效應就察覺不到。這類效應就察覺不到。確定性效應的特點確定性效應的特點:損害程度取決于吸收劑量損害程度取決于吸收劑量 存在劑量閾值存在劑量閾值 例如例如:白內障,皮膚損傷,生育能力損害等白內障,皮膚損傷,生育能力損害等 10.3輻射生物效應的分類輻射生物效應的分類隨機效應:隨機效應:受照細胞未死亡,42、造成細胞變異,細胞的變受照細胞未死亡,造成細胞變異,細胞的變異可以表現為細胞出現失去控制的異常增殖,轉化為惡性異可以表現為細胞出現失去控制的異常增殖,轉化為惡性細胞,最后形成癌癥或遺傳性疾病,這種現象是隨機發生細胞,最后形成癌癥或遺傳性疾病,這種現象是隨機發生的。的。隨機性效應的嚴重程度是不受吸收劑量的大小影響。隨機性效應的嚴重程度是不受吸收劑量的大小影響。在一定的照射條件下,效應可能出現,也可能不出現,而在一定的照射條件下,效應可能出現,也可能不出現,而發生的機率則與劑量大小有關,并且不存在劑量閾值。發生的機率則與劑量大小有關,并且不存在劑量閾值。隨機效應的特點隨機效應的特點:損害程度與吸收劑量無關損害程度與吸收劑量無關 不存在劑量閾值不存在劑量閾值 發生的機率與吸收劑量有關發生的機率與吸收劑量有關 例如例如:輻射引致的癌病,遺傳效應輻射引致的癌病,遺傳效應謝謝!謝謝!