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1、第五章輻射的健康效應(yīng)清華大學(xué)工程物理系問題導(dǎo)讀(1)會(huì)怎樣?(2)為啥會(huì)這樣?(3)有啥規(guī)律?(4)怎樣預(yù)防?清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室本章內(nèi)容一.輻射的健康效應(yīng)特點(diǎn)二.輻射的作用過程三.輻射的微觀生物效應(yīng)四.輻射的宏觀健康效應(yīng)1、劑量-效應(yīng)關(guān)系2、確定性效應(yīng)3、隨機(jī)性效應(yīng)清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室一、輻射的健康效應(yīng)特點(diǎn)輻射效應(yīng)的分類按效應(yīng)發(fā)生的個(gè)體按效應(yīng)表現(xiàn)情況按劑量-效應(yīng)關(guān)系軀體效應(yīng)—大劑量照射的急性效應(yīng)—急性放射病確定性效應(yīng)—受照射遠(yuǎn)期發(fā)生的效應(yīng)—白血病—癌癥—白內(nèi)障—不育隨
2、機(jī)性效應(yīng)—宮內(nèi)受照后(特殊的軀體效應(yīng))胚胎和胎兒的效應(yīng):致死性效應(yīng)先天性畸形生長發(fā)育缺陷遠(yuǎn)期惡性疾病的誘發(fā)遺傳效應(yīng)—基因突變—發(fā)生在性細(xì)胞:遺傳性疾病先天性畸形生長發(fā)育障礙清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室輻射的健康效應(yīng)特點(diǎn)(1)低吸收能量引起高生物效應(yīng)以6Gy劑量的急性照射為例,它可以致人死亡,但是此時(shí)吸收的能量如果全部轉(zhuǎn)換為熱能,卻只能使組織的溫度升高0.00l4℃。(2)短暫作用引起長期效應(yīng)極短時(shí)間內(nèi)沉積能量;輻射的確定性效應(yīng)、隨機(jī)性效應(yīng)都體現(xiàn)為一種長期的、持續(xù)性的效應(yīng)。清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與
3、環(huán)境保護(hù)研究室輻射的健康效應(yīng)特點(diǎn)例:一個(gè)人受照有一半的概率會(huì)死時(shí),體內(nèi)會(huì)有多大比例的原子被電離?解:LD50/30約為4Gy,1J=6.25×1018eV184?6.25?1017=7.35?1034每公斤軟組織約有9.5×1025個(gè)原子177.35?10?8=1?10259.5?10若按每一個(gè)原子被電離會(huì)有9個(gè)原子被激發(fā)估計(jì)總的直接受影響的原子份額為10-7。清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素1.物理因素(1)輻射品質(zhì):不同種類和不同能量的射線有不同的生物效應(yīng)。一般說來,高LET輻
4、射的生物效應(yīng)比低LET輻射的更為明顯或嚴(yán)重。清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素(2)輻射劑量:劑量-效應(yīng)關(guān)系中的決定因素8清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素(3)劑量率:劑量率越高,輻射效應(yīng)越顯著。劑量率在0.1Gy/h到1Gy/min之間這種關(guān)系明顯。X射線及中子輻照后的細(xì)胞存活曲線清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素(4)分次照射:分次照射所需受照劑量往往比單次受照時(shí)的高。(5)照射條件:照射方式(外照射還是內(nèi)照射)、照射
5、部位和照射面積都對輻射效應(yīng)有影響。一般說來,外照射易引起急性效應(yīng);內(nèi)照射多見遠(yuǎn)期效應(yīng);γ和n主要引起外照射效應(yīng),而α和β粒子在內(nèi)照射效應(yīng)占主要地位。清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素物理因素總結(jié):(1)輻射類型外照射:γ>β>α(危害程度)內(nèi)照射:α>β>γ(危害程度)(2)劑量率、受照時(shí)間間隔劑量率??生物效應(yīng)?時(shí)間間隔??生物效應(yīng)?清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素物理因素總結(jié):(3)照射部位與面積不同部位?不同的敏感度面積??生物效應(yīng)?(4)幾何條
6、件不同的幾何條件?不同的生物效應(yīng)清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素2.生物因素(1)不同生物種系對輻射的敏感性不同生物種系人猴大鼠雞龜大腸桿菌病毒LD(Gy)4.06.07.07.1515.056.02?10450生物死亡50%所需的X、?射線的吸收劑量值清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素(2)不同年齡對輻射的敏感性不同一般而言,敏感性排序:胚胎>胎兒>兒童>成人Greatersensitivitytoionizationradiationatolder
7、age:follow-upofworkersatORNLthrough1990清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室影響輻射健康效應(yīng)的因素(3)不同組織或器官對輻射的敏感性不同高度敏感:淋巴組織、胸腺、骨髓、性腺、胚胎、腸胃上皮中度敏感:感覺器官、內(nèi)皮細(xì)胞、皮膚上皮、唾液腺、腎、肝等輕度敏感:中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌腺、心臟不敏感:肌肉組織、軟骨組織、結(jié)締組織繁殖能力越強(qiáng),代謝越活躍,分化程度越低?越敏感清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室二、輻射的作用過程16輻射的作用過程清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境
8、保護(hù)研究室輻射的作用過程生物大分子損傷是一切輻射生物效應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)(1)直接作用(directeffect):輻射的能量通過電離、激發(fā)直接沉積給生物大分子,破壞機(jī)體的核酸、蛋白質(zhì)、酶等具有生命功能的物質(zhì)。這種直接由射線造成的生物大分子損傷效應(yīng)叫直接作用。生物大分子指的是作為生物體內(nèi)主要活性成分的各種分子量達(dá)到上萬或更多的有機(jī)分子,包括蛋白質(zhì)、核酸、脂類、糖類。清華大學(xué)工程