輻射防護(hù)與屏蔽

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1、第六章：輻射防護(hù)與屏蔽核反應(yīng)堆工程概論一、輻射1、輻射量概念2、輻射的生物效應(yīng)1、輻射量概念1.1、物質(zhì)結(jié)構(gòu)1.2、放射性與輻射1.3、核輻射的相互作用1.4、核輻射的特性1.5、幾個(gè)重要概念1.1、物質(zhì)結(jié)構(gòu)原子原子結(jié)構(gòu)質(zhì)子數(shù)原子序數(shù)同位素1.2、放射性與輻射（1）?、?、?輻射：?、兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成，帶二個(gè)單位正電?、由高速運(yùn)動(dòng)的電子組成，帶一單位負(fù)電?、是一種電磁輻射電子伏：一個(gè)電子通過(guò)1伏特電壓時(shí)所獲得的能量1.2、放射性與輻射（2）放射性衰變：不穩(wěn)定的重核元素趨向穩(wěn)定的過(guò)程。例如：半衰

2、期：天然放射性系：釷系、鈾－鐳系和錒系感生放射性：核粒子轟擊較輕的元素可以產(chǎn)生放射性元素例如：1.3、核輻射的相互作用輻射過(guò)程?與束縛電子發(fā)生非彈性碰撞?1、與原子電子發(fā)生非彈性碰撞2、在原子核場(chǎng)中減速X和?1、光電效應(yīng)2、康普頓效應(yīng)3、產(chǎn)生電子對(duì)中子1、彈性散射2、非彈性散射3、俘獲過(guò)程1.4、核輻射的特性輻射質(zhì)量電荷在空氣中的射程在生物組織中的射程?4+20.03米0.04毫米?1/1840-1(+1)3米5毫米X和?00很大穿過(guò)人體快中子10很大穿過(guò)人體熱中子10很大0.15米1.5、幾個(gè)重要

3、概念1.5.1、放射性活度1.5.2、照射量1.5.3、吸收劑量1.5.4、劑量當(dāng)量源場(chǎng)物人1.5.1、放射性活度?定義：一定量放射性物質(zhì)（核素）單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的核衰變數(shù)，稱為該物質(zhì)（核素）的放射性活度。?單位（SI）：貝克勒爾、貝克，Bq，任何放射性物質(zhì)每秒發(fā)生1次衰變的放射性活度為1貝克。1Bq＝1s-1?放射性活度老的專用單位是居里（Ci），任何放射性物質(zhì)每秒發(fā)生3.7?1010次衰變的放射性活度稱為1居里。1Ci＝3.7?1010Bq?注意：貝克指的是衰變率，而不是每秒發(fā)射的粒子數(shù)。1.5.

4、2、照射量（1）照射量是專對(duì)?或X射線而言的物理量。?或X射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，由光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、或電子對(duì)效應(yīng)等產(chǎn)生電子，從而使射線的能量有所損失。所產(chǎn)生的電子還可使物質(zhì)產(chǎn)生次級(jí)電離。?或X射線的照射量就是根據(jù)光子所引起的電離的能力來(lái)定義的。1.5.2、照射量（2）定義：在質(zhì)量為dm的某體積元空氣中放出的全部電子完全被空氣阻止時(shí)，若所形成的同一種符號(hào)的離子總電荷的絕對(duì)值為dQ，則dQ/dm稱為該射線的照射量。用X表示。則：X＝dQ/dm單位（SI）：庫(kù)/千克，C/kg，?或X射線在1千克干燥的、標(biāo)準(zhǔn)

5、狀態(tài)下的空氣中產(chǎn)生電離電荷為1庫(kù)倫的正離子和等量負(fù)離子的照射量，稱為1庫(kù)/千克。照射量是用電離電荷的數(shù)量來(lái)衡量的。因?yàn)樵诳諝庵挟a(chǎn)生一對(duì)離子所需吸收射線的能量是一定的，所以照射量與空氣對(duì)射線的能量吸收密度有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。1.5.2、照射量（3）照射量的老的專用單位是倫琴（R），1倫琴（R）＝2.58?10-4庫(kù)/千克照射量率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的照射量單位：庫(kù)/千克.秒，C/kg.s老的專用單位：倫琴/時(shí)，微倫/秒1.5.3、吸收劑量（1）定義：設(shè)致電離輻射給予某物質(zhì)質(zhì)量元dm的平均能量為d?，則稱D＝d?/d

6、m為吸收劑量。單位（SI）：戈瑞（Gy），每千克物質(zhì)吸收輻射能量為1焦耳的吸收劑量為1戈瑞。1Gy＝1J/kg吸收劑量老的單位為拉德（rad），每千克物質(zhì)吸收輻射能量為0.01焦耳的吸收劑量為1拉德。1rad＝0.01Gy1.5.3、吸收劑量（2）與照射量的概念相比，生物效應(yīng)與吸收劑量的概念聯(lián)系的更緊密一些。吸收劑量率：?jiǎn)挝粫r(shí)間的吸收劑量稱為吸收劑量率單位：戈瑞/秒，Gy/s老的單位：拉德（rad）/秒，毫拉德/小時(shí)，等。D1.5.4、劑量當(dāng)量（1）因?yàn)椴煌N類或能量的輻照下，不同機(jī)體組織、器官即使

7、吸收劑量相同輻射所生的有害影響并不相同，例如：在1倫琴照射量的照射下，每千克人體組織、骨骼及水所吸收的能量分別為9.65?10-3J，1.6?10-2J，1.0?10-2J。所以在未加說(shuō)明的情況下單用吸收劑量D并不能對(duì)輻射引起的健康方面的有害效應(yīng)作出正確估計(jì)。定義：設(shè)機(jī)體組織中某一點(diǎn)的劑量當(dāng)量為H，則：H＝DQND為吸收劑量，Q為品質(zhì)因數(shù)，N為其他修正因數(shù)的乘積1.5.4、劑量當(dāng)量（2）單位（SI）：希沃特，Sv劑量當(dāng)量（Sv）＝吸收劑量（Gy）?Q?N老的單位：雷姆，rem劑量當(dāng)量（rem）＝吸收

8、劑量（rad）?Q1Sv=1J/kg=100rem（ICRP指定N為1）分倍數(shù)：在原來(lái)單位之前加上詞頭毫（m）（千分之一），及加上微（?）（百萬(wàn)分之一）1.5.4、劑量當(dāng)量（3）劑量當(dāng)量率：?jiǎn)挝粫r(shí)間的劑量當(dāng)量。單位：Sv/s，rem/m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202、輻射的生物效應(yīng)2.1、人體生物學(xué)基礎(chǔ)2.2、細(xì)胞生物學(xué)2.3、輻射與細(xì)胞的相互作用2.4、輻射的軀體效應(yīng)2.5、輻射的遺傳效應(yīng)2.1、人體生物學(xué)基礎(chǔ)紅細(xì)胞（紅血球）白