輻射防護(hù)與屏蔽

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:?、兩個質(zhì)子和兩個中子組成,帶二個單位正電?、由高速運(yùn)動的電子組成,帶一單位負(fù)電?、是一種電磁輻射電子伏:一個電子通過1伏特電壓時所獲得的能量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)生電子對中子1、彈性散射2、非彈性散射3、俘獲過程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很大穿過人體快中子10很大穿過人體熱中子10很大0.15米1.5、幾個重要

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?或X射線而言的物理量。?或X射線通過物質(zhì)時,由光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、或電子對效應(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,若所形成的同一種符號的離子總電荷的絕對值為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/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庫倫的正離子和等量負(fù)離子的照射量,稱為1庫/千克。照射量是用電離電荷的數(shù)量來衡量的。因?yàn)樵诳諝庵挟a(chǎn)生一對離子所需吸收射線的能量是一定的,所以照射量與空氣對射線的能量吸收密度有對應(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/千克照射量率:單位時間內(nèi)的照射量單位:庫/千克.秒,C/kg.s老的專用單位:倫琴/時,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:單位時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,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。所以在未加說明的情況下單用吸收劑量D并不能對輻射引起的健康方面的有害效應(yīng)作出正確估計。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):在原來單位之前加上詞頭毫(m)(千分之一),及加上微(?)(百萬分之一)1.5.4、劑量當(dāng)量(3)劑量當(dāng)量率:單位時間的劑量當(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

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