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1、輻射防護(hù)與放射損傷基礎(chǔ)知識(shí)山東大學(xué)齊魯醫(yī)院程孝國主要內(nèi)容第一節(jié)輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié)放射損傷基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)一、核輻射物理學(xué)基礎(chǔ)二、輻射源及其分類三、核和放射事件分級(jí)四、輻射防護(hù)體系一、核輻射物理學(xué)基礎(chǔ)1、放射性⑴、原子結(jié)構(gòu)原子核：占原子體積的1/10000質(zhì)子，中子，1.007277u，1.008665u電子：圍繞原子核旋轉(zhuǎn)，0.000548u1u=12/NA×1/12=1.6605655×l0-27kgNA=6.022045×l023是阿伏伽德羅常數(shù)原子序數(shù)：質(zhì)子數(shù)，在元素周期表中的位
2、置同位素：原子序數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同的核素殼層能級(jí)次序各能級(jí)的電子數(shù)滿殼層電子總數(shù)KLMNOPQ1s2s,2p3s,3p4s,3d,4p5s,4d,5p6s,4f,5d,6p7s,5f,6d,22,62,62,10,62,10,62,14,10,62,14,10,…21018365486電子的殼層結(jié)構(gòu)鎢原子的能級(jí)示意圖能量單位:eV⑵放射性：不穩(wěn)定的核素自發(fā)地放出射線，轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N核素，這種現(xiàn)象稱為放射性，這個(gè)過程稱為放射性衰變，這些核素稱為放射性核素。發(fā)出的射線種類：可能有α射線、β射線、γ射線，還可能
3、有正電子，質(zhì)子，中子等其他粒子。原子序數(shù)從84起的所有元素都是不穩(wěn)定的，具有天然放射性；而原子序數(shù)小于84的元素只有少量的某些同位素是不穩(wěn)定的，具有天然放射性；人工產(chǎn)生的同位素都是不穩(wěn)定的，具有人工放射性。⑶放射性衰變：不穩(wěn)定的重核元素趨向穩(wěn)定的過程。例如：放射性衰變服從指數(shù)規(guī)律。放射性活度：放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)衰變的個(gè)數(shù)。半衰期：放射性核素其原子核數(shù)目衰減到原來數(shù)目一半所需的時(shí)間T1/2=ln2/λ=0.693/λ衰變類型：α衰變?chǔ)滤プ儲(chǔ)密S遷和內(nèi)轉(zhuǎn)換天然放射性系：釷系、鈾－鐳系和錒系感生放射性：核粒
4、子轟擊較輕的元素可以產(chǎn)生放射性元素例如：2、電離輻射電離輻射：是指一切能引起物質(zhì)電離的輻射總稱。輻射按與物質(zhì)作用分類：電離輻射非電離輻射輻射按本質(zhì)和性質(zhì)分類：電磁輻射粒子輻射電磁輻射：以相互垂直的電場和磁場，隨時(shí)間變化而交變振蕩，形成向前運(yùn)動(dòng)的電磁波能引起電離的是X射線和γ射線粒子輻射：高能粒子通過消耗自身的動(dòng)能把能量傳遞給其它物質(zhì)高速粒子、帶電粒子電磁輻射電離輻射粒子輻射X,γ射線α、β、中子質(zhì)子、負(fù)π電磁輻射--波譜3、常用輻射量和單位⑴照射量：是描述X（γ）射線電離空氣能力的量單位是C/kg，未定
5、義專用名，曾用單位是倫琴（R），1R=2.58×10-4C/kg⑵吸收劑量：是描述射線與物質(zhì)作用的基本量。它定義為單位質(zhì)量受照射物質(zhì)吸收的輻射能量。曾用單位是拉德（rad），現(xiàn)在國際單位是焦耳/千克（J/kg），又稱戈瑞（Gray，符號(hào)是Gy），1Gy=1J/kg，1Gy=100rad當(dāng)量劑量是描述輻射防護(hù)劑量學(xué)的基本量，是在嚴(yán)格意義上的吸收劑量。機(jī)體組織中某一點(diǎn)的當(dāng)量劑量（H）等于某一組織或器官所接受的平均的吸收劑量（D），經(jīng)過以輻射質(zhì)的輻射權(quán)重因子（輻射品質(zhì)Q）加權(quán)處理的吸收劑量：H＝D?Q?N，N
6、為其他修正因數(shù)（ICRP指定N為1）單位為J/kg，專用名為希沃特（Sievert），符號(hào)為Sv，舊單位：雷姆，rem1Sv=1J/kg=100rem輻射類型Q值X、?、?射線1熱中子2.3快中子和質(zhì)子10?粒子20有效劑量E就是組織或器官的當(dāng)量劑量HT與組織權(quán)重因子WT的乘積，并對(duì)所有器官或組織求和，即E=ΣWT·HT式中，HT、WT分別是器官或組織T的當(dāng)量劑量和組織權(quán)重因子。組織權(quán)重因子是組織或器官T的隨機(jī)效應(yīng)危險(xiǎn)系數(shù)與全身均勻照射總危險(xiǎn)系數(shù)的比值。4、電離輻射與物質(zhì)的相互作用帶電粒子與物質(zhì)原子發(fā)生
7、以下幾種作用：（1）與核外電子發(fā)生非彈性碰撞；（2）與原子核發(fā)生非彈性碰撞；（3）與原子核發(fā)生彈性碰撞；（4）與原子核發(fā)生核反應(yīng)。X（γ）射線與物質(zhì)主要發(fā)生三種作用機(jī)制：（1）光電吸收，主要發(fā)生在射線能量較低的情況，在10～30keV的能量范圍占優(yōu)勢。（2）康普頓散射，康普頓效應(yīng)的發(fā)生率與原子序數(shù)沒有太大關(guān)系，而主要取決于電子密度，在30keV～25MeV的能量范圍占優(yōu)勢。（3）電子對(duì)效應(yīng)，光子能量超過1.02MeV才能發(fā)生這種吸收其它還有相干散射、光核反應(yīng)中子與原子核的相互作用分為兩大類：①散射：②吸
8、收：包括輻射俘獲、核裂變、（n，α）和（n，p）反應(yīng)等。對(duì)于某些重核（如235U和239Pu），其熱中子引起的核反應(yīng)主要有兩種類型:1.“輻射俘獲”，即（n,γ）反應(yīng)，例如235U（n,γ）236U;2.裂變反應(yīng)，即235U俘獲熱中子后發(fā)生裂變中子在物質(zhì)中有較強(qiáng)的貫穿能力。二、輻射源及其分類1、放射源的種類放射治療使用的放射源主要有三類：（1）放射性同位素放出的α、β、γ線。（2）X射線治療機(jī)和各類加速器產(chǎn)生的不同能量的X射線。（3）各類加
