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1、xxx有限公司放射性基本知識及其安全防護培訓（2015）xxx有限公司安全科目錄第一章 放射源1-1 物質、原子和同位素1-2 放射性衰變和三種射線1-3 半衰期與衰變常數1-4 放射性活度1-5 天然放射性和射線第二章射線的防護2-1 射線對人體的影響2-2 射線防護的原則、標準和措施第一章 放射源1-1 物質、原子和同位素自然界中存在的各種各樣的物體，大的如宇宙中的星球，小的如肌體的細胞。都是由各種不同的物質組成的。物質又是由無數的小顆粒所組成的。這種小顆粒叫做“原子”由幾個原子還可以組成較復雜的粒子叫分子。如水，就是由二個氫原子和一個氧原子化合成一個水分子。無窮多的水分子聚在一起。就是宏2、觀的水。原子雖然很小，它仍有著復雜的結構。原子由原子核和一定數量的電子組成。原子核在中心，帶正電。電子繞著原子核在特定的軌道上運動，帶負電。整個原子的正負電荷相等，是中性的。原子核內部的情況又是怎樣的呢？簡單地講，原子核是由一定數量的質子和中子組成。中子數比質子數稍多一些。兩者數目具有一定的比例。一個原子所包含的質子數目與中子數目之和，稱為該原子的質量數。它也就是原子核的質量數。簡單歸納一下：質子（帶正電，數目與電子相等）原子核 原子 中子（不帶電，數目=質量數-原子序數）電 子 （質量小，帶負電，數目與質子相等，稱為原子序數）原子的化學性質僅僅取決于核外電子數目，也就是僅僅取決于它的原子序數3、。我們把原子序數相同的原子稱作元素。有些原子，盡管它們的原子序數相同，可是中子數目不相同，這些原子的化學性質完全相同。而原子核有著不同的特性。例如：11H、21H、31H，它們就是元素氫的三種同位素。又如：59CO和60CO是元素鈷的兩種同位素。235U和238U是元素鈾的兩種同位素自然界中已發現107種元素，而同位素有4千余種。原子核里的中子比質子稍多，確切地說，質子數與中子數應有一個合適的比例（如輕核約為1：1，重核約為1：15）。只有這樣的原子核才是穩定的，這種同位素就叫做穩定同位素。如果質子的數目過多或過少，也即中子數目過少或過多。原子核往往是不穩定的，它能夠自發地發生變化，同時放出射4、線和能量。這種原子核就叫做放射性原子核。它組成的原子就叫做放射性同位素，如59CO是穩定同位素，60CO是放射性同位素。放射性同位素分為天然和人工兩種。天然的就是自然界中容觀存在的。如鈾、釷、鐳及其子體；以及鉀、鈣等等。人工的就是通過人為的方法制造的。如利用反應堆或加速器產生的粒子打在原子核上，發生核反應，使原子核內的質子（或中子）數目發生變化。生成放射性同位素，60CO就是把59CO放在反應堆里照射。吸收一個中子后變成的，所以60CO就是人工放射性同位素。1-2 放射性衰變和三種射線放射性原子核通過自發地變化，放出射線和能量，同時自己變成一個新的原子核。這個過程叫做放射性衰變。絕大多數放射性5、原子核衰變時主要放射三種射線（或稱粒子），一種叫做射線，它就是由2個質子和2個中子組成的氦原子核。即12He，帶有兩個單位的正電荷,質量數為4。另一種叫做射線，它是高速運動的電子。帶1個單位的負電荷，第三種叫射線，它是一種電磁波，不帶電，放出哪種射線就叫做哪種衰變。某種放射性同位素發射什么射線，能量是多少，可查閱衰變圖。亦可查閱“核素常用數據表”等書。我國常用的放射性同位素大部分是由原子能研究院生產的，他們編有專門的產品手冊。給出了多種數據。1-3 半衰期與衰變常數一定數量的放射性原子核，在每一秒鐘內都有一部分在發生衰變，變成了新的原子核，也就是說，放射性原子核的數目不斷減少，放射性原子核減少6、到原來數目的一半所經過的時間叫做半衰期，記作T。單位是時間的單位，如秒、小時、天、年等等。對每種放射性原子核來說，它是個常數。例如：60CO的半衰期T=5.3年，其意思是說，如果現在有1000個60CO原子核，由于放射性衰變,5.3年后只剩下500個了。另外500個變成了60N1原子核，再過5.3年60CO原子核只剩下250個了。依此類推，放射原子核60CO的數目越來越少。放射性原子核數目隨時間的減少服從指數規律，這是實驗得到的結果。如果我們已知某一時刻（t=0）的放射性核數為N0個,t時刻的核數為N（t）個，則有 N(t)=N0e-t （1-1）這里叫做衰變常數，單位1/秒或1/小時，1/年7、等:e是自然對數的底，e=2.718。由此式，我們就可求出任意時刻所剩的放射性原子核數。1-4 放射性活度放射性活度，以往常稱為放射性強度。為習慣起見，這里仍用放射性強度的提法。放射性強度的意思是，每秒鐘內有多少個原子核發生衰變，即衰變率。（不是放射性原子核的總數！）理論和實驗都證明了，放射性強度A隨時間的變化按指數規律減弱。A(t)=Aoe-t （1-2）這里A0是初始(t=0)的放射性強度；A(t)是t時刻的放射性強度；是衰變常數。對半衰期較短的放射源，談及強度時，一定要標明時間，即放射性強度是什么時候的強度，否則沒意義。放射性強度的專用單位叫做居里。1居里=3.71010衰變/秒 （1-8、3）（國際制單位叫做貝可）1貝可=1秒-1 1居里=3.71010貝可即每秒發生3.71010次衰變,或者說,一秒鐘內有3.71010個核發生衰變.其放射性強度就叫做1居里。1毫居里=1/1000居里=3.7107衰變/秒；1微居里=1/108居里=3.7104衰變/秒。居里、毫居里也簡稱居、毫居。1-5 天然放射性和射線放射性同位素有天然和人工的兩種。天然的放射性原子核存在于什么地方？放射什么射線？半衰期有多長？天然放射性同位素，是和宇宙共生的。它們與地球年齡（約109年）相同或更長。在地球的土壤和巖石中，含有鈾、釷的多種放射性同位素及它們的一系列放射性的子體。還有46K等等。它們的半衰期一9、般都很長,達108-109年。它們放出、三種射線，這些放射性原子核在海水、地下水中也有微量存在。在空氣中放射性的氡(222Rn,220Rn)氣，它們是由釷的子體衰變成的，所以只要地殼中的鈾釷衰變不完，空氣中就不斷有氡氣出現。人體中除了含有少量上述的天然放射性同位素外，還有碳的放射性同位素14C，這是通過食物進入體內的。從太陽和其它恒星發射的各種射線（俗稱宇宙射線）也會射到地球上來。它們雖然被大氣層吸收了一部分，也還有一部分進入人類的生活環境。以上所說的天然放射性同位素和射線，統稱天然本底。近年來，由于原子能電站及核武器的發展，核爆炸的放射性沉降物及核反應堆排出的廢氣越來越多，它們當中的放射性物10、質都有一部分進入人類生活的環境，我們把這些也歸到天然本底中。天然放射性同位素有些是有用的。如鈾，開采加工后可制成核燃料及核彈材料239U。又如通過測定鈾釷的放射性強度可確定地質年齡。利用14C可確定化石及古生物的年代等等。第二章 射線的防護射線儀表是一種投資小見效快效益高的工業監控儀表。然而，正如任何事物都有二重性一樣，這種儀表要用放射源，要處理好射線的安全防護問題。由于核科學知識不普及，很多人一聽到放射源，就想到原子彈，想到電視劇“血疑”，產生恐懼感。這是一種及大的誤解。放射性和電一樣，只要遵照有關的規則和標準，采取一定的安全措施，就可造福于人類，對健康沒有影響。為了使大家對放射性安全問題有11、一個正確的認識，本章將介紹射線防護知識及放射源的使用注意事項等。2-1 射線對人體的影響一、描寫射線劑量大小的物理量和單位當射線照射物質時，一部分被物質吸收，另外一部分穿透物質。射線照射人體時，同樣也要被人體組織吸收掉一部分。這部分被人體吸收的射線，有可能對人體造成一定的影響。為了建立一個統一的尺度來衡量射線對人體危害的大小，沿用了醫學上表示藥量多少的“劑量”一詞。也就是說，根據人體受到的射線劑量的大小，來描寫人體可能受到的危害程度。為了后面討論方便，首先介紹描寫與射線劑量大小有關的三種物理量和單位。（一） 射線照射量X射線照射量描寫的是空間某一點處的空氣吸收的射線的多少。照射量X僅對空氣而言12、。不管放射源附近空間某一點處有無人體或其它物質存在。該點處的照射量是一確定的值。照射量的專用單位為倫琴（R）。定義為：在一個大氣壓0的標準狀態下，空間某一點處的1公斤空氣中，由于射線照射總共產生了電荷量各為2.5810-4庫侖的正負離子，則該點處的射線照射量為1倫琴。1倫琴=103毫倫=106微倫同樣受到1倫琴的照射，有的是1年中受到的，有的是一天或1秒鐘受到的對體的影響是不同的。因此引入照射量率X，它的單位是倫琴/小時，毫倫/小時，微倫/秒等。上面的倫琴叫做專用單位，是歷史上沿用下來的，我們國家正在推廣國際制單位。1990年以前要完成向國際制單位的過渡。照射量的國際制單位為庫侖/千克（CKg13、-1）。沒有專門的名稱和符號，兩種單位的關系為：1倫琴（R）=2.5810-4庫侖/千克 (Ckg)1ckg-1=3.877103倫琴(R)（二）射線的吸收劑量D同樣的照射量下，不同的物質吸收的射線能量是不一樣的。例如：肌肉和骨胳都受了1倫琴的照射，骨胳吸收的能量要多些。因此，又引入了吸收劑量的概念，它表示的是某種物質吸收射線能量的多少。吸收劑量的專用單位叫做拉德（rad）。1克物質從射線中吸收了100爾格的能量。則吸收劑量為1拉德。即：1拉德=100爾格/克吸收劑量率的單位是拉德/小時，毫拉德/小時等等。吸收劑量的國際制單位叫戈瑞，符號是GY，其大小為1戈瑞=1焦耳/公斤(JKg-1)。兩種14、單位的關系為：1拉德(rad)=10-2戈瑞(GY)1戈瑞(GY)=102(rad)吸收劑量與照射量呈正比關系，即：D=CXC值隨射線能量及被照射物質的不同而不同，在我們所使用的60CO及137CS放射源情況，對人體組織器官來說，當D以拉德為單位，X以倫琴為單位時，C1。（三）劑量當量H射線對人體的影響，除與吸收的能量即吸收劑量大小有關外，還與射線的種類有關，也就是說，不同種類的射線對人體的影響不同。例如：同樣是1拉德的吸收劑量，射線對體的危害要比射線大得多。為了描述射線對生物肌體危害的大小，又引入了“劑量當量”的概念。劑量當量等于吸收劑量乘上品質因數。其專用單位叫做雷姆（rem）。即：H=D15、QN對射線，品質因數Q=1,N是其它修正因子，目前指定為1。所以當生物組織受到射線照射時，吸收劑量為1拉德。則劑量當量就是1雷姆。如前所述，劑量當量率的單位為雷姆/時，毫雷姆/時，微雷姆/秒等等。劑量當量的國際制單位為希沃特（SV）1希沃特（SV）=1焦耳/公斤（Jkg）兩種單位之間的關系為：1雷沃（rem）=10-2希沃特(SV）1希沃特（SV）=102雷沃(rem）上面講了三種與劑量大小有關的物理量和單位,比較難記,但有一個簡單而重要的結論,應該記住,對射線照漸人體組織而言,當照射量為1倫琴時,吸收劑量近似為1拉德。劑量當量近似為1雷姆。也就是說，三個量的單位不同，但數值大致相等。這對劑量16、計算來說，是很方便的。二、日常生活中受到的照射一個人不管是否接觸放射源，在日常生活中都不斷受到射線的照射。首先是天然本底的照射，所謂天然本底照射，指的是來自宇宙線以及土壤、建筑物、大氣、水、食物中所含的放射性核素造成的照射。世界上各地區天然本底是不同的。例如，北京地區的天然本底照射約為200毫雷姆/年，我國南方高本底地區可達370毫雷姆/年。印度喀拉拉邦的獨居石礦區附近的本底為13雷姆/年。人類在這樣的循環長期繁衍下來，既使在高本底地區，也未發現健康異常。所以人類肌體具有耐受一定劑量的能力。除天然本底照射外，日常生活中還要受到其他一些照射，如帶夜光表、照透視、看電視、乘飛機等（參看表3-1）。17、如果用放射線治療疾病（治癌），區部會受到相當大劑量的照射。可見，幾乎每個人都在和射線打交道。只是過去不太了解罷了。這也再次說明射線并不那么神秘可怕。三、射線對人體的危害射線可以破壞肌體組織的細胞結構，從而引起病變。受到100雷姆以下的劑量時絕大多數人無臨床反應，少數有反應，經過休養治療，肌體組織可以通過新陳代謝自行恢復。大劑量照射。如一次受到200-600雷姆的劑量。就會得白血病（即“血疑”中的情況），一次受到1000雷姆以上的劑量，幾天之內就會死亡。這正是原子彈、氫彈等核武器的殺傷力的一個方面。射線對人體的危害有兩種，一種發生在受照人體本身，一種發生在后代身上，這兩種危害分為隨機效應和非隨機18、效應兩類。所謂隨機效應，就是說發生的幾率與劑量大小有關，受到劑量越大，發生的幾率越高，但沒有一個確定的值。低于它就不發生，高于它就發生。像癌以及遺傳性疾病就屬此類。所謂非隨機效應，指其嚴重程度與劑量有關，而且可能存在著劑量的閾值。即只有所受的劑量超過閾值，才能發生這種效應。如白內障，不育癥等，就屬此類。小劑量照射，非隨機效應不可能發生，但不能完全排除發生隨機效應的可能性。2-2 射線防護的原則、標準和措施一、射線防護的基本原則防護的目的在于防止有害的非隨機效應，并把隨機效應的發生幾率限制在一個可接受的水平上，為達到這個目的，國際上和我國“放射衛生防護基本標準”（即國家標準）都采用了以下基本原則19、。（一）放射實踐的正當化，放射性對健康有妨礙，為什么還要用放射性儀表呢？關鍵的原因是采用它可以帶來巨大的效益，只有某一項放射實踐帶來年利益比付出的各種代價（對人群和環境的危害等）大得多時，才認為這項放射實踐是正當的。(二)放射防護的最優化，為了避免不必要的照射，要花費一定的代價，采取防護措施，照射水平越低，花費就越大，因此要把放射實踐帶來的利益及花費的代價和達到的劑量水平綜合起來考慮。求得一個最優方案，也即利益最大。花費的代價最小，又能把劑量降到合理低的水平，并不是劑量水平越低越好。如果盲目地降低劑量，將得不償失。（三）個人劑量當量限值在實施正當化、最優化兩項原則時，要同時保證個人所受的劑量不20、超過規定的限值。二、劑量當量限制對劑量當量限值，我國“放射衛生防護基本標準”做了如下規定：對放射工作人員，為了防止有害的非隨機效應，任一器官或組織所受的年劑量當量不得超過下限值：眼晶體 150毫希（15雷姆）其他單個器官和組織 500毫希（50雷姆）為了奶制隨機效應，放射工作人員受到全身均勻照射時的年劑量當量不超過50毫希（5雷姆）。當受到不均勻照射時，有效劑量當量應滿足下列不等式：WTHT50毫希（5雷姆）T式中：HT 組織或器官T的年劑量當量，毫希（雷姆）；TWT 組織或器官T的危險度權重因子（見表3-2）；WTHT 稱有效劑量當量，用HE表示，毫希（雷姆）表2-2各種組織和器官的放射效應21、的危險度和權重因子組織或器官效應危險度因數S-1V權重因子WT生殖腺乳腺紅骨髓肺甲狀腺骨其余組織遺傳效應（最初二代）乳腺癌白血病肺癌甲狀腺癌骨肉瘤其它癌0.410-20.2510-20.210-20.210-20.0510-20.0510-20.510-20.250.150.120.120.030.030.03對公眾中的個人，年劑量當量限值為：全身 5毫希（0.5雷姆）任何單個組織和器官 50毫希(5雷姆)長期持續受到照射時,公眾中個人一生中每年的全身劑量當量限值應不高于1毫希(0.1雷姆)以上的限值都不包括天然本底照射及醫療照射.根據年劑量當量限值,再根據一年中接觸放射性的時間,就可求出任意22、時間里的劑量當量限值。例如：放射工作人員全身照射的年限值為5雷姆，每年工作時間按50周計，每周的限值為5/50=0.1雷姆，每周工作時間按40小時計，每小時的限值為2.5毫雷姆。也可稱為劑量當量率的限值為2.5毫雷姆/小時。實際上，工作中可能不是每時每刻受到的照射都是一樣的，因工作需要，在一定的時間里可能受到較大的照射，為了防止短期內或一次受到過高的劑量，國家標準中規定，在一般情況下，連續三個月內一次或多次接受的總劑量當量不要超大型過年劑量當量限值的一半。基本限值是根據什么確定的呢？是根據危險度的大小確定的，所謂危險度，就是發生致死性損害的幾率。每種行業都有一定的危險度，也就是說，每種行業的工23、作人員都有發生致死性損害的可能性。平均每個人每年發生致死性損害的幾率，就叫做危險度，各類及各行業危險度見表3-3。國際上公認的比較安全的行業，危險度為10-4，而10-6至10-5范圍內的危險度可以被公眾中的任何人接受。放射性行業的危險度，就是單位劑量當量照射引起的某種隨機性傷害的發生幾率。前面表3-2中，已經列出了各種組織和器官的危險度，國家標準中放射工作人員全身照射的基本限值為每年50毫希（5雷姆），經國際和國內大量調查和計算，相當于職業危險度是510-4，并不優于安全水平較高的行業。然而，經過大量的統計證明，我國放射工作人員的80-90%，實際每年受到的劑量當量在0-0.5雷姆之間。因而24、把放射工作人員的年劑量當量控制在0.5雷姆以內是可行的，這樣職業危險度就變成了510-5，從而使放射工業的安全性就優于其它行業。國家標準中對公眾的年限值規定為0.5雷姆，就是說由于放射照射增加了510-5的危險度。這對很多行業本身的危險來說是微不足道的。比如，建材行業的危險度是210-4，要遠遠大于放射造成的危險度510-5，所以若能把放射劑量控制在每年0.5雷姆以內，就可認為是安全的，為了說明這一點。表3-4給出了各種危險度相當的年劑量當量值。表2-4 各種危險度相當的年劑量當量類別危險度相當于年劑量當量安全工業年事故死亡率110-410mSv=1rem交通年事故死亡率110-410mSv=25、1rem農業年事故死亡率110-51mSv=0.1rem自然災害（旋風、洪水）10-510-61mSv=0.1rem天然輻射（正常）110-61mSv=0.1rem如果長期在小劑量照射下工作，也就是說，在國家規定的個人劑量當量限值以下長期工作。根據目前國內外得到的資料，對工作人員健康的影響現代醫學手段檢查不出來,可不予考慮。三、防護措施為了減少射線的照射，防止各種有害效應的發生，把劑量當量嚴格控制在國家規定的限值以內，可采取以下三種措施：(一） 時間防護盡量減少接觸射線的時間，操作維修放射性儀表動作要快，這樣既使在短時間內受到的劑量當量較大，但由于接觸時間短，仍可使全年所受的劑量當量很小。（二）距離防護盡量遠離放射源，因射線沿球面傳播，注量率和距離平方成反比，距離越大，受到的照射越小。（三）屏蔽防護在放射源周圍加上屏蔽材料，減少射線的泄漏，裝源的鉛罐，就是很好的屏蔽體。屏蔽射線，要選用重材料，如混凝土、鐵、鉛等。放射性基本知識及其安全防護培訓簽到表培訓單位：安全科培訓時間：序號姓名（簽字）課程名稱學時備注1放射性基本知識及其安全防護培訓42放射性基本知識及其安全防護培訓43放射性基本知識及其安全防護培訓44放射性基本知識及其安全防護培訓45放射性基本知識及其安全防護培訓467891011121314151617