第二章 电离辐射与物质的相互作用
原子的核外电子因与外界相互作用获得足够的能量，挣脱原子核对它的束缚，造成原子的电离。由带电粒子通过碰撞直接引起的物质的原子或分子的电离称为直接电离；由不带电粒子通过它们与物质的相互作用产生带电粒子引起的原子的电离，称为间接电离。由带电粒子、不带电粒子、或两者混合组成的辐射称为电离辐射。电离辐射与物质的相互作用是辐射剂量学的基础。本章讨论带电粒子、X （γ）射线与物质的相互作用过程，定量分析它们在物质中的转移、吸收规律。
第一节 带电粒子与物质的相互作用
一、带电粒子与物质相互作用的主要方式
相互作用的主要方式：（1）与原子核外电子发生非弹性碰撞；（2）与原子核发生弹性碰撞；（3）与原子核发生非弹性碰撞；（4）与原子核发生核反应。
（一）带电粒子与核外电子的非弹性碰撞
当带电粒子从靶物质的原子近旁经过时，入射粒子与轨道电子之间的库仑力使轨道电子受到吸引或排斥，从而获得一部分能量。如果轨道电子获得足够的能量，就会引起原子电离，原子成为正离子，轨道电子成为自由电子。如果轨道电子获得的能量不足以电离，则可以引起原子激发，使电子从低能级跃迁到高能级。处于激发态的原子很不稳定，跃迁到高能级的电子会自发跃迁到低能级而使原子回到基态，同时放出特征X 射线或俄歇电子。如果电离出来的电子具有足够的动能，能进一步引起物质电离，则称它们为次级电子或δ电子，由次级电子引起的电离称为次级电离。
碰撞损失或电离损失：带电粒子因与核外电子的非弹性碰撞，导致物质原子电离和激发而损失的能量。描述电离（碰撞）损失的两个物理量：线性碰撞阻止本领（linear collision stopping power ）（用符号S col 或()col dE dl 表示）和质量碰撞阻止本领（mass collision stopping power ）（用符号()col S ρ或1()col
dE dl ρ表示）。线性阻止本领是指入射带电粒子在靶物质中穿行单位长度路程时电离损失的能量，其SI 单位是J.m -1，还常用到MeV .cm -1这一单位。质量阻止本领是线性碰撞阻止本领除以靶物质的密度，其SI 单位为J.m 2.kg -1，还常用到MeV .cm 2.g -1这一单位。
对于重带电粒子：
（1）电离损失近似与重带电粒子的能量成反比，这是因为带电粒子速度越慢，与轨道电子相互作用的时间越长，轨道电子获得的能量就越大；
（2）电离损失与物质的每克电子数成正比；
（3）电离损失与重带电粒子的电荷数平方成正比。
对于电子：
（1）电子的电离损失也和物质的每克电子数成正比；
（2）电子的电离损失与能量的关系较复杂：低能时，电离损失近似与电子能量成反比；高能时，电离损失随能量缓慢增加；
（二）带电粒子与原子核的非弹性碰撞
当带电粒子从原子核附近掠过时，在原子核库仑场作用下，运动方向和速度发生变化，此时带电粒子的一部分动能就变成具连续能谱的X 射线辐射出来，这种辐射称为韧致辐射。用线性辐射阻
止本领（rad S 或()rad dE dl ）和质量辐射阻止本领（()rad S ρ或1()rad dE dl
ρ）来描述单位长度和单位质量厚度的辐射能量损失。
三点结论：
（1）辐射损失与入射带电粒子的质量m 的平方成反比；
（2）辐射损失与Z 2成正比，说明重元素物质中的韧致辐射损失比轻元素物质大；
（3）辐射损失与粒子的能量成正比，这与电离损失的情况不同。
（三）带电粒子与原子核的弹性碰撞
当带电粒子与靶物质原子核库仑场发生相互作用时，尽管带电粒子的运动方向和速度发生变化，但不辐射光子，也不激发原子核，它满足动能和动量守恒定律，属弹性碰撞，也称弹性散射。碰撞发生后，绝大部分能量由散射粒子带走。重带电粒子由于质量比较大，与原子核发生弹性碰撞时运动方向改变小，散射现象不明显，因此它在物质中的径迹比较直。电子质量很小，与原子核发生弹性碰撞时，运动方向改变可以很大，而且还会与轨道电子发生弹性碰撞。经多次散射后，电子的运动方向偏离原来方向，最后的散射角可以大于90o ，甚至可能是180o ，因此它在物质中的径迹很曲折。
弹性散射发生的概率与带电粒子的种类和能量有关。只有当带电粒子的能量很低，其速度比玻尔轨道电子速度v 0小很多时，才会有明显的弹性碰撞过程。与速度v 0对应的α粒子、质子和电子的能量分别0.1MeV 、0.025MeV 、0.0135KeV 。通常α粒子、质子的能量比上述能量高很多，因此对重带电粒子，发生弹性碰撞的概率很小。对于能量在10KeV ～100KeV 的电子，其概率也仅占5％。当能量高出这个范围时，弹性碰撞发生的概率进一步减小。
（四）带电粒子与原子核发生核反应
当一个重带电粒子具有足够高的能量（约100MeV ），并且与原子核的碰撞距离小于原子核的半径时，如果有一个或数个核子被入射粒子击中，它们将会在一个内部级联过程中离开原子核，其飞行方向主要倾向于粒子的入射方向。失去核子的原子核处于高能量的激发态，将通过发射所谓的“蒸发粒子”（主要是一些能量较低的核子）和γ射线而退激。当核反应发生时，入射粒子的一部分动能被中子和γ射线带走，而不是以原子激发和电离的形式被局部吸收，这将影响吸收剂量的空间分布。对于质子束，如果在计算剂量时未考虑核反应，计算值将会偏高1％～2％。100MeV 的质子束照射厚度为2.5cm 的石墨，石墨的实际吸收剂量比不考虑核反应时平均偏低2.5％。因为2.5％是通过假设转移给中子和γ射线的能量均被带离了石墨。对于电子束，核反应的贡献相对于韧致辐射的贡献完全可以忽律。
其它一些作用方式：淹没辐射、契伦科夫辐射。
二、总质量阻止本领（total mass stopping power ）
定义：带电粒子在密度为ρ的介质中穿过路程dl 时，一切形式损失的能量dE 除以ρdl 而得的商。符号：S
ρ或1()dE dl
ρ 对于电子，在常规的能量范围内，可以认为就是电离损失和辐射损失之和。
()()col rad S
S S ρρρ
=+
对于重带电粒子，辐射损失可以忽略，因此
()col S
S ρρ
= 对于电子，辐射损失和电离损失的相对重要性可以用公式表示为
()/()800rad col S S ZE MeV
ρρ≈ 当电子的能量很低时，电离损失占优势；当能量变高时，辐射损失变得重要。电离损失与辐射损失相等时的电子能量称为临界能量。随物质原子的原子序数或有效原子序数增加，电子的临界能量减少。
三、射程
射程：沿入射方向从入射位置至完全停止位置所经过的距离。由于粒子的运动轨迹总是曲折的，因此射程总是小于路径长度。
射程可用实验来测量，测量条件为：一束单能平行粒子束垂直入射到不同厚度的吸收块上，用探测器测量穿过吸收块的粒子数。设N （t ）是穿透厚度t 的粒子数，则平均射程为
00(()/)/R t dN t dt dt N ∞
=-? 重带电粒子因其质量大，与核外电子的一次碰撞只损失很小的一部分能量，运动方向也改变很小，并且与原子核发生弹性碰撞的概率小，其运动路径比较直，因此粒子数随吸收块厚度变化曲线表现为开始时的平坦部分和尾部的快速下降部分。电子因其质量小，每次碰撞的电离损失和辐射损失比重带电粒子大得多，同时运动方向改变大，并且与原子核发生弹性碰撞概率大，其运动路径曲折，粒子的射程分布在一个很宽的范围，也就是说电子的射程发生了较严重的歧离，因此粒子数随吸收块厚度变化曲线呈逐渐下降趋势。
外推射程（R e ）：粒子数随吸收块厚度变化曲线最陡部分做切线外推与横坐标相交，相交位置对应的吸收块厚度。
四、传能线密度（linear energy transfer ， 简称LET ）
描述辐射品质的物理量。
定义：dE 除以dl 而得的商，即dE L dl ??
??= ??? 式中L ?是传能线密度，dE 是特定能量的带电粒子在物质中穿行dl 距离时，由能量转移小于某一特定值Δ的历次碰撞所造成的能量损失。Δ是能量截止值，即凡由能量转移值小于Δ值的碰撞所造成的能量传递均认为是在局部授予物质的。Δ值通常以“电子伏”为单位。
重带电粒子的能量损失沿其径迹的分布，要比电子的密集得多，因而它们具有较高的L ?和col
dE dl ?? ???值。 生物效应依赖于电离辐射微观体积内局部授予的能量。就一级近似而言，L ∞相等的辐射预期能产生相同的生物效应，L ∞高的辐射比L ∞低的辐射有着更高的生物效能。
第二节 X （γ）射线与物质的相互作用
与带电粒子相比，X （γ）射线与物质的相互作用表现出不同的特点：
（1）X （γ）光子不能直接引起物质原子电离或激发，而是先把能量传递给带电粒子；
（2）X （γ）光子与物质的一次相互作用可以损失其能量的大部分或全部，而带电粒子则是通过许多次相互作用逐渐损失其能量；
（3）X （γ）光子入射到物体时，其强度随穿透物质厚度近似呈指数衰减，而带电粒子有确定的射程，在射程之外观察不到带电粒子。
X （γ）射线与物质的相互作用主要过程有：光电效应、康普顿效应、电子对效应；其它次要作用过程有相干散射、光致核反应等。
一、光子与物质相互作用系数
（一）线性衰减系数与截面的关系
设靶物质单位体积的靶粒子数为n ，密度为ρ；在厚度t ＝0处，与X （γ）光子束入射方向垂直的单位面积上的光子数为I 0；在厚度t 处，单位面积上的光子数为I ；穿过dt 薄层时，有dI 个光子与物质发生了相互作用。
如果散射光子不会照射到探测器，则探测器测量到的就是未与物质发生相互作用的光子，因而测到的光子数目变化就是（-dI ）。
根据微分截面的定义可得如下的微分方程：
dI Indt σ-=
根据初始条件，t ＝0时，I ＝I 0，解微分方程得
00nt t I I e I e σμ--==
μ表示X （γ）光子与每单位厚度物质发生相互作用的概率，称为线性衰减系数（linear attenuation coefficient ），单位m -1或cm -1。容易得到
/dI dt I
μ-=，说明线性衰减系数也表示X （γ）光子束穿过靶物质时在单位厚度上入射X （γ）
光子数减少的百分数。线性衰减系数是光子束能量和靶物质材料的函数，与入射光子数无关；μ越小，X （γ）光子的穿透能量就越强。
对于每一种相互作用形式，可以定义相应的线性衰减系数，总线性衰减系数等于各种相互作用的线性衰减系数的和
()()i i
E E μμ=∑ 质量衰减系数μρ
（mass attenuation coefficient ）表示X （γ）光子与每单位质量厚度物质发生相互作用的概率，单位是m 2/kg ，或cm 2/g 。
任何物质都会热胀冷缩，并且有气、液和固的三相的变化，也就是说物质密度会随温度、气压、湿度等因素的变化而变化，因此线性衰减系数会随热力学状态的变化而变化。根据定义可知，质量衰减系数与物质密度无关的，不会随热力学状态的变化而变化，因此在许多情况下，使用质量衰减系数更方便。
（二）线性能量转移系数和质能转移系数
线性能量转移系数（linear energy transfer coefficiet ）定义X （γ）光子在物质中穿行单位距离时，其总能量由于各种相互作用而转移为带电粒子动能的份额。单位为m -1或cm -1。
tr tr E h μμν
= 总转移系数等于各个转移系数之和
,tr tr i i
μμ=∑
质能转移系数（mass energy transfer coefficient ）tr μρ定义为tr dE EN 除以dl ρ而得的商，即 1tr tr dE EN dl
μρρ=? tr dE EN
是该能量的入射X （γ）光子穿过“质量厚度”为dl ρ的物质层时，其总能量中，因相互作用而转移为带电粒子动能的份额，E 是入射X （γ）光子的能量，N 是入射X （γ）光子数。
质能吸收系数（mass energy absorption coefficient ）en μρ
，定义为X （γ）光子在物质中穿过单位质量厚度时，其能量真正被受照射物质吸收的那部分所占份额。X （γ）光子转移给次级电子的动能，有一部分通过轫致辐射和淹没辐射辐射而损失掉，真正被物质吸收的能量应等于X （γ）光子转移给次级电子的动能减去因辐射而损失的能量。其与质能转移系数的关系为
(1)en tr g μμρρ
=- g 为次级电子的动能因辐射而损失的份额。
质能转移系数和质能吸收系数均与质量衰减系数具有相同的量纲，为m 2/kg ，或cm 2/g 。
（三）半价层
半价层（HVL ）定义为X （γ）射线束流强度衰减到其初始值一半时所需的某种物质的衰减块的厚度。它与线性衰减系数μ的关系可表示为
0.693
HVL μ=
与μ的意义一样， HVL 表示物质对X （γ）光子的衰减能力。
二、光电效应
1、作用过程
能量为h ν的X （γ）光子与物质原
子的轨道电子发生相互作用，把全部的能
量传递给对方，X （γ）光子消失，获得
能量电子挣脱原子的束缚成为自由电子
（称为光电子）；原子的电子轨道出现一
个空位而处于激发态，它将通过发射特征
X 射线或俄歇电子的形式很快回到基态，
这个过程称为光电效应。
2、作用系数
K 层和L 层电子发生光电效应的概
率最大，如果入射X （γ）光子能量大于
K 层电子结合能，则K 层电子光电效应
截面占原子总截面的80％以上，此时每
个原子的光电效应总截面τσ与原子序数、X （γ）光子能量之间的关系可表示为
3/()n Z h τσν∝
n 是原子序数的函数，对低原子序数n 近似取4，高原子序数近似取4.8。 光电线性衰减系数：3/()n A A N Z h M ττρ
μσν=∝ 光电质量衰减系数：13/()n A A
N Z h M ττμσνρ-=∝ 以上三式说明：
（1）原子的光电效应总截面和光电线性衰减系数与Z 的4～4.8次方成正比，光电质量衰减系数与Z 的3～3.8次方成正比；随原子序数的增加，光电效应发生的概率迅速增加，也就是说，电子在原子中束缚越紧，其参与光电效应的概率越大。
（2）三个作用系数均与光子能量的3次方成反比，随着能量增大，光电效应发生的概率迅速减小。
由上可知，入射X （γ）光子的能量最终转化为两部分，一部分为次级电子（光电子和俄歇电子）的动能，另一部分为特征X 射线能量。与其它相互作用相比，低能时光电效应是X （γ
）光子
与物质相互作用的最主要的形式，而低能X （γ）光子的光电效应只能产生低动能的次级电子；当电子动能低时，其辐射损失能量可以忽略。
三、康普顿效应
1、作用过程
当X （γ）光子与物质原子的轨道电子发生相互作用时，光子损失一部分能量，并改变运动方向，电子获得能量而脱离原子，此种作用过程
称为康普顿效应。损失能量后的X （γ）光子
称为散射光子，获得能量的电子称为反冲电
子。
2、作用系数
康普顿效应看做是X （γ）光子与处于静
止的自由电子之间的弹性碰撞，因此每个原子
的康普顿效应总截面、散射截面和转移截面分
别近似等于电子的相应截面与原子序数的乘
积，即与原子序数成正比
c e Z σσ=，,c s e s Z σσ=，,c tr e tr Z σσ=
线性衰减系数：c e e n μσ=
线性能量转移系数：,c tr e tr e n μσ=
质量衰减系数：c e e
N μσρ= 质能转移系数：,c tr e tr e N μσρ
= 由于所有物质的每克电子数均十分接近（氢除外），故康普顿效应的质量衰减系数和质能转移系数与原子序数Z 近似无关，也即，所有物质的这些系数值都基本相等。
四、电子对效应
1、作用过程
当X （γ）光子从原子旁经过时，在原子核库仑场的作用下形成一对正负电子，此过程称为电子对效应。与光电效应类似，除了入射X （γ）光子和轨道电子外，还需原子核的参与，才能满足动量守恒定律。
因原子核的质量大，它获得的能量很
小，可以忽略，因此可以认为X （γ）光
子能量的一部分转变为正负电子的静止质
量，另一部分作为正负电子的动能。
22e h E E m c ν+-=++
可以看出只有当入射X （γ）光子的
能量大于22 1.02e m c MeV =，才能发生电子对效应。
获得动能的正负电子在物质中通过电离或辐射的方式损失能量。当正电子停下来时，与一个自由电子结合而转变成为两个光子，此过程称电子对湮没，湮没时放出的光子属于湮没辐射。根据能量和动量守恒定律，两个光子的能量均为0.511MeV ，飞行方向正好相反。
2、作用系数
原子的电子对效应截面p σ与原子序数Z 和入射X （γ）光子能量的关系，
当22e h m c ν>时，2p Z h σν∝，随Z 迅速增加，随h ν线性增加。
当22e h m c ν>>时，2ln()p Z h σν∝，随Z 迅速增加，随h ν增加逐渐变慢。
线性衰减系数：p p n μσ=
线性能量转移系数：2
,(12/)p tr p e m c h μμν=- 质量衰减系数：p A p
A N M μσρ= 当X （γ）光子能量大于24e m c 时，在电子库仑场中也能发生电子对效应，但概率相对于在原子核库仑场中要小很多。
六、各种相互作用的相对重要性
X （γ）光子与物质相互作用的三种主要形式与X （γ）光子的能量、吸收物质的原子序数的关系各不相同，表现为对不同原子序数在不同能量范围，它们的作用截面占总截面的份额有变化。
如果将骨12.31Z =，肌肉7.64Z =和脂肪 6.64Z =
这三种人体组织的质能吸收系数对同能量
的的空气的质能吸收系数归一，可以得到如图2－17所示的相对质能吸收系数曲线。
10～200keV 能量范围内，由于光电效应是主要的能量吸收方式（其质量衰减系数与3~3.8Z 成正比、与3()hv 成反比），造成相同质量厚度的三种组织对X （γ）射线的能量吸收差别很大，这种差别随能量的提高而逐渐减小。
200keV ～7MeV 能量范围，由于康普顿效应成为主要的能量吸收方式（其质量衰减系数与原子序数无关、随能量增加而减小），三种组织对能量的吸收差别几乎消失。
7～100MeV 能量范围，由于电子对效应变得重要（其质量衰减系数随原子序数增大而迅速增加、随能量增大而增加），使得骨的吸收增大。
七、粒子输运和蒙特卡罗方法
粒子与物质相互作用时服从统计学规律，发生作用的位置、作用的形式[如对X （γ）光子而言，可能是光电效应、康普顿效应或电子对效应、发生作用后粒子可能被吸收或散射、散射粒子的运动方向和能量、两次作用位置间的距离等参数均是随机变量。
蒙特卡罗（Monte Carlo ）方法是以概率统计理论为基础的一种数值计算方法，可以模拟粒子与物质相互作用的全过程，通过模拟10万甚至100万个粒子的输运过程，就可以精确计算出粒子束与物质相互作用的宏观特征，如注量分布、吸收剂量分布。
蒙特卡罗方法的优点是可以处理粒子输运的各种复杂情况，尤其是一些难以进行实验测量的情况。目前在肿瘤放射物理学中的主要应用有：
（1）外照射射线源模拟；
（2）剂量仪响应模拟；
（3）外照射时体模内辐射场模拟；
（4）外照射治疗计划应用：验证算法，提供配置数据（如计算笔形束的剂量分布）；
（5）腔内放疗源周围辐射场模拟。
随着电子设备被我们广泛利用，辐射这个词也走进了我们的生活，那么什么是电离辐射？什么又是非电离辐射，电离辐射和非电离辐射区别在哪呢？本文小编就来为您介绍一下这方面的小常识。 所有能量都有辐射，分为电离和非电离两种类型，并且在地球上无所不在。了解电离和非电离辐射之间的特性差异对理解它们对人体的危害和用处很重要。电离辐射比非电离辐射更危险，虽然都有潜在危害，但电离辐射也有一些医疗用途。 其中电离辐射专指一种高能量辐射，会破坏生理组织，对人体造成伤害，这种伤害一般是具有累积效应的，核辐射属于典型的电离辐射；非电离辐射远没达到将分子分解的能量，主要以热效应的形式作用于被照射物体。 电离是一个从特定原子轨道移除电子的过程，会导致原子变得带电或电离。该过程发生在有足够强度辐射与正常原子交互作用时。强度不足以诱发这一过程的辐射叫做非电离，只是简单的刺激原子运动并加热它们。电离和非电离辐射之
间的分裂发生在紫外线辐射范围内，这也是该范围分为UV-A和UV-B射线的原因所在，并且后者更强更危险。 非电离辐射的例子包括红外线，微波和可见光。由于不从原子剥夺电子，因此非电离辐射无害。它仍然能激活原子并加热它们。这也是微波炉的原理所在，并且人体组织基本上不受影响。暴露于波长小于身体的非电离辐射会导致危险的烧伤。这就是暴露于阳光辐射会造成皮肤灼伤的原因所在。 尽管电离辐射不产生热，但对活性组织的危害比非电离大。通过从根本上改变原子的化学组成，这种辐射可导致分子损害和细胞失控生长，也就是所谓的癌症。如果暴露于人类生殖器官，电离辐射还会造成新生儿出生缺陷。 太阳能产生大量离子和非电离辐射，但只有少量到达地球表面。实际上，被人体吸收的电离辐射大多数由氡气体贡献，其次是钚和镭，主要产生于岩层和其它地质构造中。
电离辐射与电磁辐射 首先简单地说下两者： 1. 电离辐射是一种可以把物质电离的辐射，电离辐射对生物是危险的。不是所有的辐射都是电离辐射。 2. 电磁辐射的另一个通俗名字叫电磁波，高能量（高频率）电磁辐射是电离辐射，只有这部分电磁辐射是危险的。 接下来是详细解释。咱们先从定义来一点一点走起吧。 辐射是什么？ 辐射，指的是能量以波或是次原子粒子移动的型态传送。辐射指能量从辐射源向外所有方向直线放射。一般可依其能量的高低及电离物质的能力分类为电离辐射或非电离辐射。一般普遍将这个名词用在电离辐射。—— 维基百科 好吧，Wiki解释的略抽象。我尽量用大妈语言解释一下，就是说辐射是指的能量的传递，电磁波（电磁辐射）是一种以波的形式传递能量的辐射。辐射也可以是指一些粒子（中子电子阿耳法粒子等）移动传递能量。高能量的电磁波在穿过物质的时候有将物质电离的能力，具有这种能力的电磁波我们称它为电离辐射；高能量的中子电子阿耳法粒子束也具有这种能力，也可以被称为电离辐射。
电离是指的物质的原子由中性不带电转变成带电的离子，而产生这种效应的原因是由于电荷被电离辐射从电子壳层中击出，使原子带电。 那什么样的电磁波可以使物质电离呢？上面提到了高能量，那么什么样的电磁波具有高能量呢？首先要澄清一点这里说的高能量是指的辐射能，也就是电磁波的载体光子所具有的能量，也就是电磁波本身的特性，并不是指的电磁场的能量，尽管单位是一样的吧。秉承着大妈语言的原则，频率越高的电磁波，辐射能也就越高。 参考辐射能公式，下图，h 为普朗克常数，c 为光速，「栏目达」（就是那个入）为波长： 那么现在讨论的问题就来到了电磁波频率上了，我们来看看电磁波是怎样根据频率来分类的：
中华人民共和国国家标准 （GB 18871-2002） 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 Basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources 1 范围 本标准规定了对电离辐射防护和辐射源安全(以下简称”防护与安全”)的基本要求。 本标准适用于实践和干预中人员所受电离辐射照射的防护和实践中源的安全。 本标准不适用于非电离辐射(如微波、紫外线、可见光及红外辐射等)对人员可能造成的危害的防护。 2 定义 本标准所采用的术语和定义见附录J （标准的附录） 3 一般要求 3.1 适用 3.1.1 实践 适用本标准的实践包括： a) 源的生产和辐射或放射性物质在医学、工业、农业或教学与科研中的应用，包括与涉及或可能涉及辐射或放射性物质照射的应用有关的各种活动； b ）核能的产生，包括核燃料循环中涉及或可能涉及辐射或放射性物质照射的各种活动； c) 审管部门规定需加以控制的涉及天然源照射的实践； d) 审管部门规定的其他实践． 3 .1. 2 源 3.1.2.1 适用本标准对实践的要求的源包括： a ）放射性物质和载有放射性物质或产生辐射的器件，包括含放射性物质消费品、
密封源、非密封源和辐射发生器； b) 拥有放射性物质的装置、设施及产生辐射的设备，包括辐照装置、放射性矿石的开发、或选冶设施、放射性物质加工设施、核设施和放射性废物管理设施； c）审管部门规定的其他源。 3.1.2.2应将本标准的要求应用于装置或设施中的每一个辐射源；必要时，应按审管部门的规定，本标准的要求应用于被视为单一源的整个装置或设施。 3.1.3照射 3.1.3.1适用本标准对实践的要求的照射，足由有关实践或实践中源引起的职业照射、医疗照射或公众照射，包括正常照射和潜在照射。 3.1.3.2通常情况下应将天然源照射视为一种持续照射，若需要应遵循本标准对干预的要求。但下列各种情况，如果未被排除或有关实践或源未被豁免，则应遵循本标准对实践要求。 a)涉及天然源的实践所产生的流出物的排放或放射性废物的处置所引起的公众照射； b)下列情况下天然源照射所引起的工作人员职业照射： 1）工作人员因工作需要或因与其工作直接有关而受到的氡的照射，不管这种照射是高于或低于工作场所中氡持续照射情况补救行动的行动水平（见附录H（提示的附录））； 2）工作人员在工作中受到氡的照射虽不是经常的，但所受照射的大小高于工作场所中氡持续照射情况补救行动的行动水平（见附录H（提示的附录） 3）喷气飞机飞行过程中机组人员所受的天然源照射； c）审管部门规定的需遵循本标准对实践的要求的其他天然照射。 3.1.4 干预 3.1. 4.1适用本标准的干预情况是： a）要求采取防护行动的应急照射情况，包括： 1）已执行应急计划或应急程序的事故情况与紧急情况； 2）审管部门或干预组织确认有正当理由进行干预的其他任何应急照射情况； b）要求采取补救行动的持续照射情况，包括： 1)天然源照射，如建筑物和工作场所内氡的照射； 2）以往事件所造成的放射性残存物的照射，以及未受通知与批准制度（见4.2.1
文件编号：RHD-QB-K5864 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 核辐射对人体健康危害及防护标准版本
核辐射对人体健康危害及防护标准 版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 对日常工作中不接触辐射性工作的人来说，每年正常的天然辐射(主要是因为空气中的氡辐射)为1000-2000微西弗。 一次小于100微西弗的辐射，对人体无影响。 一次1000－2000微西弗，可能会引发轻度急性放射病，能够治愈。 福岛核电站1015微西弗/小时辐射，相当于一个人接受10次X光检查。 日常生活中，我们坐10小时飞机，相当于接受30微西弗辐射。
与放射相关的工人，一年最高辐射量为50000微西弗。 一次性遭受4000毫西弗会致死。 注：西弗，用来衡量辐射对生物组织的伤害，每千克人体组织吸收1焦耳为1西弗。西弗是个非常大的单位，因此通常使用毫西弗、微西弗。1毫西弗＝1000微西弗。 辐射伤害机理：人体有躯体细胞和生殖细胞两类细胞，它们对电离辐射的敏感性和受损后的效应是不同的。电离辐射对机体的损伤其本质是对细胞的灭活作用，当被灭活的细胞达到一定数量时，躯体细胞的损伤会导致人体器官组织发生疾病，最终可能导致人体死亡。躯体细胞一旦死亡，损伤细胞也随之消失了，不会转移到下一代。在电离辐射或其他外界因素的影响下，可导致遗传基因发生突变，当生殖细胞
中的DNA受到损伤时，后代继承母体改变了的基因，导致有缺陷的后代。因此，人体一定要避免大剂量照射。 在接受辐射后，人体健康将“立即”受到哪些影响？ 放射性的碘对于住在核电厂附近的年轻人有危害，1986年切尔诺贝利核灾难之后有一些甲状腺癌病患即与此有关。放射性铯、铀和钚都是对人体有害的，并且不以某个特定器官为靶标。放射性的氮几秒钟后就很快会衰变，而放射性氩也对身体无害。 ——接受中等程度的辐射将导致辐射病。它有一系列症状： 在接受辐射的几小时之内，人会出现恶心与呕吐，随后可能经历腹泻、头痛和发烧。 在最初症状之后，人体可能会在一段时间内不再
电离辐射和非电离辐射区别 随着电子设备被我们广泛利用，辐射这个词也走进了我们的生活，那么什么是电离辐射？什么又是非电离辐射，电离辐射和非电离辐射区别在哪呢？本文了解电离和非电离辐射之间的特性差异对理解它们对人体的危害和用处很重要。电离辐射比非电离辐射更危险，虽然都有潜在危害，但电离辐射也有一些医疗用途。 电离是一个从特定原子轨道移除电子的过程，会导致原子变得带电或电离。该过程发生在有足够强度辐射与正常原子交互作用时。强度不足以诱发这一过程的辐射叫做非电离，只是简单的刺激原子运动并加热它们。电离和非电离辐射之间的分裂发生在紫外线辐射范围内，这也是该范围分为UV-A和UV-B射线的原因所在，并且后者更强更危险。 非电离辐射的例子包括红外线，微波和可见光。由于不从原子剥夺电子，因此非电离辐射无害。它仍然能激活原子并加热它们。这也是微波炉的原理所在，并且人体组织基本上不受影响。暴露于波长小于身体的非电离辐射会导致危险的烧伤。这就是暴露于阳光辐射会造成皮肤灼伤的原因所在。
尽管电离辐射不产生热，但对活性组织的危害比非电离大。通过从根本上改变原子的化学组成，这种辐射可导致分子损害和细胞失控生长，也就是所谓的癌症。如果暴露于人类生殖器官，电离辐射还会造成新生儿出生缺陷。 太阳能产生大量离子和非电离辐射，但只有少量到达地球表面。实际上，被人体吸收的电离辐射大多数由氡气体贡献，其次是钚和镭，主要产生于岩层和其它地质构造中。 然而，电离辐射确实具有实用价值，并且被证实在医疗保健领域很重要。X光等医学成像依赖人造电离辐射。通过清除目标组织，能用放射疗法治疗包括癌症在内的多种疾病。 你像只电离辐射和非电离辐射的区别，大家不要将电离辐射和非电离辐射弄混淆了哦，二者差别还是蛮大的。关于常见的电离辐射有哪些的辐射污染小知识还在持续更新，请您一定锁定我们的相关栏目哦。
放射性单位（CPM、μSv/h、μR/h）及辐射对人体的影响 1、CPM是次/分钟,CPS是次/秒，这两个单位都是计数率。 2、μSv/h是微希沃特/小时，是剂量率单位，指当量剂量率或有效剂量率。 3、μR/h是微伦琴/小时，是照射量率单位，伦琴是旧的专用单位，现在SI单位为安培/千克。 放射性单位转换比较麻烦： 1、放射源-以活度来描述其大小，单位为贝克勒尔（贝克，Bq），旧的专用单 位为居里（Ci）。可根据计数率计算得到。 2、照射量-X或伽马射线在空气中致电离能力，单位为库伦/千克，旧的专用单位为伦琴（R），可根据放射源的活度计算得到。 3、吸收剂量-物质吸收射线能量的量。SI单位为焦耳/千克,专门单位是戈瑞（Gy），旧的专用单位为拉德（rad）。可根据照射量计算得到。 4、当量剂量和有效剂量-辐射防护中，研究生物效应的专门单位。当量剂量是在考虑的辐射权重因子后的吸收剂量。有效剂量是在考虑了组织权重因子后的吸收剂量。单位均为希沃特（Sv）. 辐射对人体的影响： 1、一次小于100微西弗的辐射，对人体无影响。 2、一次1000－2000微西弗，可能会引发轻度急性放射病，能够治愈。 3、福岛核电站1015微西弗/小时辐射，相当于一个人接受10次X光检查。 4、日常生活中，我们坐10小时飞机，相当于接受30微西弗辐射。 5、与放射相关的工人，一年最高辐射量为50000微西弗。 6、一次性遭受4000毫西弗会致死。 注：西弗，用来衡量辐射对生物组织的伤害，每千克人体组织吸收1焦耳为1西弗。西弗（Sv）是个非常大的单位，因此通常使用毫西弗（mSv）、微西弗（μSv）。1西弗=1000毫西弗＝1000000微西弗。 辐射伤害机理：人体有躯体细胞和生殖细胞两类细胞，它们对电离辐射的敏感性和受损后的效应是不同的。电离辐射对机体的损伤其本质是对细胞的灭活作用，当被灭活的细胞达到一定数量时，躯体细胞的损伤会导致人体器官组织发生疾病，最终可能导致人体死亡。躯体细胞一旦死亡，损伤细胞也随之消失了，不会转移到下一代。在电离辐射或其他外界因素的影响下，可导致遗传基因发生突变，当生殖细胞中的DNA受到损伤时，后代继承母体改变了的基因，导致有缺陷的后代。因此，人体一定要避免大剂量照射。
核辐射对人体的伤害有哪些 我们生活的环境现在是越来越差了，这是因为威胁我们正常生活的东西越来越多了。核辐射就是其中一个很严重的因素。核辐射是能对身体有致命打击的一种物质。如果发生了核辐射的情况后，严重的会失去生命，就算是比较轻的情况也是会对身体有很不好影响的。那么核辐射对人体的伤害有哪些呢？下面我们来说一下。 核泄漏一般的情况对人员的影响表现在核辐射，从损坏的核反应堆里泄漏出核材料或次级产物，这些放射性物质对空气、环境、水源、土壤造成辐射性污染；放射性物质可通过呼吸吸入，皮肤伤口及消化道吸收进入体内，引起内辐射，γ射线辐射可穿透一定距离被机体吸收，使人员受到外照射伤害。核泄漏造成的核污染产生的人体内外照射将形成放射病，其症状有：疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、大面积水泡、内脏溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率，影响几代人的健康。一般讲，身体接受的辐射能量越多，其放射病症状越严重，致癌、致畸风
险越大，罹患甲状腺癌比例快速增加、白血病病例的增加数量、畸形婴儿出生率会升高…… 遭遇核辐射“内外兼防”发生核事故或放射事故，特别是有放射性物质向大气释放时，总的防护原则是“内外兼防”：一、体外照射的防护原则 1、尽可能缩短被照射时间； 2、尽可能远离放射源； 3、注意屏蔽，利用铅板、钢板或墙壁挡住或降低照射强度。具体措施：当放射性物质释放到大气中形成烟尘通过时，要及时进入建筑物内，关闭门窗和通风系统，避开门窗等屏蔽差的部位隐蔽。二、体内照射的防护原则避免食入、减少吸收、增加排泄、避免在污染地区逗留。清除污染，减少人员体内污染机会。具体措施：如果核事故释放出放射性碘，应在医生指导下尽早服用稳定性碘片。服用量成年人推荐为100毫克碘，儿童和婴儿应酌量减少，碘过敏或有甲状腺疾病史者要慎用。远离核辐射详细操作指南： 1、进入空气被放射性物质污染严重的地区时，要对五官严防死守。例如，用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻，减少放射性物质的吸入。
第二章 电离辐射与物质的相互作用 原子的核外电子因与外界相互作用获得足够的能量，挣脱原子核对它的束缚，造成原子的电离。由带电粒子通过碰撞直接引起的物质的原子或分子的电离称为直接电离；由不带电粒子通过它们与物质的相互作用产生带电粒子引起的原子的电离，称为间接电离。由带电粒子、不带电粒子、或两者混合组成的辐射称为电离辐射。电离辐射与物质的相互作用是辐射剂量学的基础。本章讨论带电粒子、X （γ）射线与物质的相互作用过程，定量分析它们在物质中的转移、吸收规律。 第一节 带电粒子与物质的相互作用 一、带电粒子与物质相互作用的主要方式 相互作用的主要方式：（1）与原子核外电子发生非弹性碰撞；（2）与原子核发生弹性碰撞；（3）与原子核发生非弹性碰撞；（4）与原子核发生核反应。 （一）带电粒子与核外电子的非弹性碰撞 当带电粒子从靶物质的原子近旁经过时，入射粒子与轨道电子之间的库仑力使轨道电子受到吸引或排斥，从而获得一部分能量。如果轨道电子获得足够的能量，就会引起原子电离，原子成为正离子，轨道电子成为自由电子。如果轨道电子获得的能量不足以电离，则可以引起原子激发，使电子从低能级跃迁到高能级。处于激发态的原子很不稳定，跃迁到高能级的电子会自发跃迁到低能级而使原子回到基态，同时放出特征X 射线或俄歇电子。如果电离出来的电子具有足够的动能，能进一步引起物质电离，则称它们为次级电子或δ电子，由次级电子引起的电离称为次级电离。 碰撞损失或电离损失：带电粒子因与核外电子的非弹性碰撞，导致物质原子电离和激发而损失的能量。描述电离（碰撞）损失的两个物理量：线性碰撞阻止本领（linear collision stopping power ）（用符号S col 或()col dE dl 表示）和质量碰撞阻止本领（mass collision stopping power ）（用符号()col S ρ或1()col dE dl ρ表示）。线性阻止本领是指入射带电粒子在靶物质中穿行单位长度路程时电离损失的能量，其SI 单位是，还常用到这一单位。质量阻止本领是线性碰撞阻止本领除以靶物质的密度，其SI 单位为，还常用到这一单位。 对于重带电粒子： （1）电离损失近似与重带电粒子的能量成反比，这是因为带电粒子速度越慢，与轨道电子相
非电离辐射 非电离辐射系指紫外线、可见光、红外线、激光和射频辐射而言。它们都属于电磁辐射谱中的特定波段。电磁辐射的波谱很宽，按其生物学作用不同可分为电 离辐射和非电离辐射。 电磁辐射以电磁波的形式在空间向四周传播，具有波和粒子的特性。波长短，频率高，该辐射的量子能量大，生物学作用强。当量子能量水平达到12eV以上 时可致电离作用而使机体受到严重损害，这种辐射称为电离辐射。红外线量子的能量水平仅为1．55eV，不能使生物组织发生电离。这类不足以导致组织电离的辐射线称为非电离辐射。 非电离辐射对人体的危害程度，除取决于量子能量水平外，束(流)的强度(功率密度)、辐射能在组织中的吸收程度、单一波长(单色)或宽频谱；相干光或非相干光、光束或场源是扩散的或是点源等因素，都可影响其对机体作用的强弱。 一、高频电磁场与微波 高频电磁场与微波统称射频辐射或无线电波，是电磁辐射中量子能量最小、波长最长的频段，波长范围为1mm-3km. 高频电路周围发生的交变电磁场可相对地划分为近区场和远区场。离开辐射源2D2／λ(D指辐射源门径，λ指波长)的距离作为两区域的分界。近区场又可分 为感应近区场与辐射近区场，以离开辐射源λ/2π(近似看成λ/6)为分界距离，小于λ/2π的区域为感应近区场，大于λ／2π小于2D2/λ的区域为辐射近区场。在感应近区场内电场与磁场强度不成一定的比例关系，故电场强度(伏／米，V ／m)和磁场强度(安／米；A／m)要分别测量。 高频振荡电流的频率高达300MHz以上时，作业人员处在远区场内工作，人们受到的是辐射波能的影响。通常把波长1m-1mm的电磁波称作微波，其强度以功率密度来表示，单位为毫瓦／平方厘米(mW／cm2)或微瓦／平方厘米
电离辐射对人体会哪些危害和该如何抵抗辐射辐射指的是能量以波或是次原子粒子移动的型态传送，可分为电离辐射或非电离辐射。电离辐射专指一种高能量辐射，会破坏生理组织，对人体造成伤害，这种伤害一般是具有累积效应的，核辐射属于典型的电离辐射。非电离辐射远没达到将分子分解的能量，主要以热效应的形式作用于被照射物体。如无线电波产生的电磁辐射照射一般只有热效应，不会伤及生物体的分子键。一般谈“辐射”指的是电离辐射。 辐射如何对人体健康造成危害? 辐射对人体的作用是一个极其复杂的过程。人体从吸收辐射能量开始，到产生生物效应，乃至机体的损伤和死亡为止，涉及许多不同性质的变化。在辐射的作用下，人体内的生物大分子，如核酸、蛋白质等会被电离或激发。实验证明辐射可引起DNA断裂或染色体损伤。此外，人体内的生物大分子存在于大量水分子中，当辐射作用于水分子时，水分子亦会被电离或激发，产生有害的自由基(如OH-1、H+自由基等)，继而使在水分子环境中的生物大分子受到损伤。虽然辐射可能对人体造成损伤，但如剂量不高，机体可以通过自身的代谢过程对受损伤的细胞或局部组织进行修复，这种修复作用程度的大小，既与原初损伤的程度有关，又可能因个体间的差异而有所不同。
受到照射后对健康造成的影响有哪些? 当辐射剂量超过一定的阈值时，就可能带来直接影响，比如皮肤发红、脱发、辐射烧伤以及急性放射病(ARS)。急性放射综合症是全身受到的辐射剂量超过1希沃特时可能出现的一组症状和体征。这与产生血细胞的骨髓受到损伤有关。当发生核电站事故时，普通人群不太可能接触到造成此类后果的高剂量辐射。救援人员以及核电站工作人员更有可能接触到高剂量的辐射，造成急性影响。 辐射暴露预计可带来哪些长期影响? 辐射暴露可增加罹患癌症的危险。在日本原子弹爆炸幸存者中，发生辐射暴露几年之后才使白血病的风险出现上升，而罹患其它癌症的风险则在暴露后的十多年才有所上升。出现突发核事故时，可以释放出放射性碘。如果吸入或者食入，放射性碘将沉积在甲状腺并会增加罹患甲状腺癌的风险。对于受到放射性碘暴露的人员，可通过服用碘化钾药片使罹患甲状腺癌的风险得以降低，服用碘化钾有助于防止对放射性碘的吸收。出现放射性碘摄入之后，儿童和年轻人罹患甲状腺癌的风险更高。 若是从事核电站的职工应该注意：
问题: 问题一：什么是辐射？ 问题二：什么是电离辐射？ 问题三：辐射的种类有哪些？ 问题四：电离辐射从哪里来？ 2
3 来源：劳伦斯伯克利实验室概述 4 第一章：电离辐射与物质的相互作用基础知识复习： 基本的概念： 辐射：能量通过物质或空间的传播， 有电磁波和高能粒子两种形式 电离辐射：能够从原子中轰击出电子，即电离，凡是与物质 直接或间接作用时能使物质电离的一切辐射 非电离辐射：没有足够的能量使与之作用的物质原子发生电离 由于能量低，不能引起物质电离。
5 ???±) () ,,,(e t d p 快速电子重带电粒子辐射带电粒子辐射L α 电离辐射的种类 ???中子 电磁辐射非带电粒子辐射) ,,(L γx 电离辐射：能量大于～10eV量级的射线。 一：电离辐射的种类及来源 6 电离辐射的来源 放射性：原子核自发的发射各种射线的现象 能自发的发射各种射线的核素称为放射性核素， 也叫不稳定的核素。(天然放射性核素、人工放射性核素)放射性与原子核衰变密切相关。天然放射线主要有三种：α，β和γ射线①α射线是高速运动的氦原子核（又称α粒子）组成的，所以，它在磁场中的偏转方向与正离子流的偏转相同。它的电离作用大，贯穿本领小。 ②β射线是高速运动的电子流。它的电离作用较小，贯穿本领较大。③γ射线是波长很短的电磁波。它的电离作用小，贯穿本领大。一：电离辐射的种类及来源
7原子核衰变是指原子核自发的放射出α或β等粒子而发生的转变。 电离辐射的来源 定义：不稳定核自发地放出α粒子，并转变成另一种原子核 的现象，称为α衰变。 α+→Pb Po 206210（1）α衰变 能量分布：α粒子能量分布在4~9MeV 能量是分立的He Y X A Z A Z 4 242+→??表达式：α衰变实例：一：电离辐射的种类及来源 8 定义：原子核自发地放出β粒子或俘获轨道电子，并转变成 另一种原子核的现象，称为β衰变。 原子核衰变时发射β?粒子，称为β?衰变； 原子核衰变时发射β+粒子，称为β+衰变； 原子核从核外的电子壳层俘获一个轨道电子， 称为轨道电子俘获。 能量范围：几十keV ～几MeV（最大能量）能量连续 有确定的最大能量E βmax （2）β衰变 电离辐射的来源 一：电离辐射的种类及来源
第二章电磁辐射与材料的相互作用 教学目的：1、掌握电磁辐射与材料结构的一些基本概念； 2、掌握电磁辐射与材料之间的相互作用； 3、掌握电磁与材料之间相互作用而派生出来的测试方法。 教学重点：1、电磁辐射与材料之间的相互作用； 2、电磁与材料之间相互作用而派生出来的测试方法的测试信号的理解； 3、X射线的与材料之间的相互作用。 教学难点：1、电子衍射与俄歇电子的产生； 2、光谱项与能级分裂的关系及相应的测试方法。 第一节概述 电磁辐射与物质相互作用产生的主要现象 图2-1 电磁辐射与材料相互作用产生的主要信号 不同谱域的电磁辐射与物质相互作用产生的现象有很大的差别。 光学分析法：基于测量物质所发射或吸收的电磁波的波长和强度的分析方法。光谱法：测量的信号是物质内部能级跃迁所产生的发射、吸收或散射光谱的波长和强度。 非光谱法：不是测量光谱，不包含能级跃迁。它是基于电磁波和物质相互作用时，电磁波只改变了方向和物理性质，如折射、反射、散射、干涉、衍射和偏振等现象。非光谱技术包括折射法、干涉法，旋光测定法，浊度法，X-射线衍射等。 一、辐射的吸收与发射 1. 辐射的吸收与吸收光谱
辐射的吸收：辐射通过物质时，其中某些频率的辐射被组成物质的粒子（原子、离子或分子等）选择性地吸收，从而使辐射强度减弱的现象。辐射吸收的实质：辐射使物质粒子发生由低能级(一般为基态)向高能级(激发态)的能级跃迁。吸收条件：被选择性吸收的辐射光子能量应为跃迁后与跃迁前两个能级间的能量差，即 12E E E hv -=?= 2-1 E 2与E 1——高能级与低能级能量。辐射(能量)被吸收的程度(一般用吸光度)与ν或λ的关系(曲线)，即辐射被吸收程度对ν或λ的分布称为吸收光谱。 2. 辐射的发射与发射光谱 辐射的发射：物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。辐射发射的前提：使物质吸收能量，即激发。 辐射发射的实质：辐射跃迁，即当物质的粒子吸收能量被激发至高能态(E 2)后，瞬间返回基态或低能态(E 1)，多余的能量以电磁辐射的形式释放出来。发射的电磁辐射频率取决于辐射前后两个能级的能量(E 2与E 1)之差，即 h E E h E v 12-=?= 2-2 物质的激发方式： （1）非电磁辐射激发(非光激发) 热激发：电弧、火花等放电光源和火焰等通过热运动的粒子碰撞而使物质激发； 电(子)激发：通过被电场加速的电子轰击使物质激发。 （2）电磁辐射激发（光致发光） 作为激发源的辐射光子称一次光子，而物质微粒受激后辐射跃迁发射的光子(二次光子)称为荧光或磷光。吸收一次光子与发射二次光子之间延误时间很短 (10-8~10-4s)则称为荧光； 延误时间较长(10-4~10s)则称为磷光。 3. 光谱的分类 按辐射与物质相互作用的性质，光谱分为吸收光谱、发射光谱与散射光谱(拉
人体能承受多大辐射?防辐射可多吃6类食物(组图) 注：msv为毫西弗。（图片来源：北京日报） 新闻背景 日本福岛第一核电站的核辐射问题对人们的影响，超过了地震和海啸。日本福岛县宣布对全县533个避难所的12万避难者进行核辐射状况检查，将核电站周边疏散半径由20公里扩展到30公里。 美国参与救灾的“罗纳德?里根”号航母17名士兵受到辐射，航母已经暂停执行救援任务。 我国驻日使领馆正组织撤离中国公民，来自地震灾区的800多名中国公民陆续抵达东京成田国际机场，第一批280人已于16日搭乘航班回国。 福岛第一核电站1-4号机组都发生爆炸，东京地区检测到放射性物质辐射量一度达到正常标准的23倍，部分市民开始离开东京，往南撤离。 日本原子能安全保安院将福岛核泄漏事件定为4级核事故。这一级别意味着“事故对当地有不良影响”。日本正采取一切措施，缓解事故的影响。 人体一年可承受最大辐射：1000微西弗 核辐射主要分为α（阿尔法）、β（贝塔）、γ（伽玛）三种射线，自然界中很多物质都会产生这三种射线，因此人们总是生活在辐射中，只不过这些辐射对健康和生命不会产生危险而已。 辐射的剂量是以毫西弗或微西弗来表示，1毫西弗等于1000微西弗。不包括生活中的辐射，人体一年可承受的最大辐射为1000微西弗（1毫西弗）。 核辐射对人和生物的伤害，与核辐射的剂量、人们暴露于核辐射的时间以及核物质的半衰期有关，严重者可立即致死，具体而言： 当短时辐射量低于100毫西弗时，对人体没有危害； 如果超过100毫西弗，会对人体造成危害； 100到500毫西弗时，人们不会有感觉，但血液中白细胞数会减少；
1000到2000毫西弗时，可导致轻微的射线疾病，如疲劳、呕吐、食欲减退、暂时性脱发、红细胞减少等； 2000到4000毫西弗时，人的骨髓和骨密度受到破坏，红细胞和白细胞数量大量减少，有内出血、呕吐等症状； 大于4000毫西弗时能危及生命，但依然可以救治，成功率可达90%； 超过6000毫西弗时，救治存在一定困难； 超过8000毫西弗时，救治希望会比较渺茫。 3月15日，在日本福岛县，日本自卫队成员对撤离受核电站辐射影响地区的灾民鞋子进行清洗。（图片来源：北京日报） 长时间小剂量累积会引发癌症 核辐射对人威胁最大就是导致白血病和甲状腺癌。急性放射病可出现恶心、呕吐、疲劳、发热和腹泻，严重的有感染、出血和胃肠症状。更为严重的有造血功能障碍、内脏出血、组织坏死、感染及恶性病变等。此外，局部辐射损伤可表现为受辐射部位出现红斑、水肿、干性脱皮和湿性脱皮、起水泡、疼痛、坏死、坏疽或脱发等症状。 当然，辐射对人和生物而言并非只是短时间和大剂量的，而可能是长时间和小剂量的累积。这种长时间小剂量的累积最大的危害是引起癌症。 原因在于，辐射阻滞了细胞的新陈代谢，如细胞的正常凋亡。如果细胞不能正常凋亡而是持续生长，癌症也就产生了。另外，由于辐射可导致基因突变，因而可以产生致畸风险，这种致畸作用主要危害后一代，也即遗传损害。这些危害已经被1986年4月26日前苏联切尔诺贝利核电站的核泄漏事件所证明。例如，生活在切尔诺贝利周边的纳洛蒂切斯基地区有1.1万成年人和2000名儿童，距切尔诺贝利约80公里。追踪研究发现，当地人患癌症、具有出生缺陷和寿命减少的概率非常高。
电离辐射对细胞的作用 第二节电离辐射对细胞的作用网络第二节电离辐 射对细胞的作用一、细胞的辐射敏感性机体各类细胞对辐射的敏感性不一致。Bergonie 和Tribondeau提出细胞的辐射敏感性同细胞的分化的程度成反比，同细胞的增殖能力成正比。Casaret按辐射敏感性由高到低，将人类和哺乳动物细胞分为4类（表3-1）。从总体上说，不断生长、增殖、自我更新的细胞群对辐射敏感，稳定状态的分裂后细胞对辐射有高度抗力。而多能性结缔组织，包括血管内皮细胞，血窦壁细胞，成纤维细胞和各种间胚叶细胞也较敏感，介于表3-1的Ⅱ、Ⅲ类之间。表3-1 哺乳类细胞辐射敏感性分类细胞类型特性举例辐射敏感性Ⅰ增殖的分裂间期细 胞（vegetative intermitosis cells）受控分裂 分化程度最低造血干细胞 肠隐窝细胞 表皮生长细胞高Ⅱ分化的分裂间期细胞（differentiating intermitosis cells）受控分裂 分裂中不断分化幼稚血细胞结缔组织细胞（Conective tissue cells）Ⅲ可逆性分裂后细胞（reverting postmitotic cells）无受控分裂 可变分化肝细胞Ⅳ稳定性分裂后细胞（fixed
postmitotic cells）不分裂 高度分化神经细胞 肌肉细胞低二、细胞周期的变化辐射可延长的细胞周期，但不同阶段的辐射敏感性不同（图3-3）。处于M 期的细胞受照很敏感，可引起细胞即刻死亡或染色体畸变（断裂、粘连、碎片等）；可不立刻影响分裂过程，而使下一周期推迟，或在下一次分裂时子代细胞夭折。C1期的早期对辐射不敏感，后期则较为敏感，RNA、蛋白质和酶合成抑制，延迟进入S期。S前期亦较为敏感，直接阻止DNA合成，而在S期的后期敏感性降低，是则于此时已完成DNA合成，即使DNA受损亦可修复之故。G2期是对辐射极敏感的阶段，分裂所需特异蛋白质和RNA合成障碍，因而细胞在G2期停留下来，称“G2阻断”（G2block），是照射后即刻发生细胞分裂延迟主要原因。图3-3 细胞周期各阶段的辐射敏感性三、染色体畸变细胞在分裂过程中染色体的数量和结构发生变化称为染色体畸变（chromosome aberration）。畸变可以自然发生，称自发畸变(spontaneous aberration)。许多物理、化学因素和病毒感染可使畸变率增高。电离辐射是畸变诱发因素，其原因是电离粒子穿透染色体或其附近时，使染色体分子电离发生化学变化而断裂。（一）染色体数量变化照射时染色体发生粘着，在细胞分裂时可能产生染色体不分离现象，致使两个子细胞中染色体不是平均分
暴露于不同类型辐射源后，人体有些特定部位更易受影响。暴露于辐射后人体潜在的健康影响由下面几个因素决定：①辐射剂量；②射线对人体组织的损伤能力；③受影响的器官。在上述因素中，最重要的因素是辐射总剂量，即人体内实际沉积的能量总和。细胞吸收的能量越多，生物学损伤越大。 吸收剂量，即每克人体组织吸收的能量通常以拉特（rad）为单位定量。另一个放射剂量单位为伦姆（rem），或伦琴当量。拉特值×某种类型的辐射引发的潜在损伤系数=伦姆值。对于β、γ和χ射线，上述系数为1；对于某些中子、质子或α粒子，此系数为20。[注：1伦姆=10毫希伏（msv）] 头发 暴露于200伦姆或更高剂量的射线后，头发会迅速成簇脱落。 大脑 由于脑细胞不能再生，除非辐射剂量≥5000伦姆，它们不会直接受损。与心脏一样，放射线将杀死神经细胞和小血管，并导致癫痫发作并立即死亡。 甲状腺
甲状腺对放射性碘易感。在足够的剂量下，放射性碘可以破坏部分或整个甲状腺。服用碘化钾可以减小放射性碘暴露的损害。 血液系统 人体暴露于100伦姆左右的射线后，血液中淋巴细胞计数将会减少，人体更易受感染。这种情况一般为轻度放射疾病。放射疾病的早期症状为感冒，一般易被忽视，除非检测血液计数。广岛和长崎的数据表明，放射疾病的症状可能持续10年，并可能有更长期的白血病和淋巴瘤危险。 心脏 高强度暴露于1000~5000伦姆的放射性材料将会立即损伤 小血管，并可能引发心力衰竭和直接死亡。 胃肠道 当暴露量≥200伦姆时，放射线对肠道的损伤会引发恶心、血性呕吐和腹泻。放射线将破坏快速分裂的人体细胞，包括血液、胃肠道、生殖系统和头发细胞，并损伤存活细胞的DNA和RNA。 生殖道 生殖道细胞分裂迅速，在辐射量为200伦姆时就可被损伤。一些放射病患将可能不孕。 人体长期影响
电离辐射防护基础 一单元 1.X线谁发现的？——1895，德国伦琴 2.贝克勒尔发现了什么现像？——放射性 3.哪位科学家提出了放射性术语？——居里夫人 4.居里夫妇发现了哪两种放射性元素——钋，镭 5.哪位科学家分离出了纯的金属镭——居里夫人 1.什么是辐射——携带能量的波或粒子 2.什么是电离辐射——能量阈值成为自由电子 3.电离辐射有哪些：粒子，高能电磁波 4.哪些电离辐射不带电——光子Y, X射线，中子 5.电离辐射和非电离辐射的主要区别是什么——射线携带的能量和电离能力 1.原子同什么组成——原子核核外电子 2.原子核由什么组成——质子中子 3.电子、质子、中子的质量都是多少——0.000549amu 1amu, 1amu, 4.原子为什么呈现电中性——核外负电子数=核内正质子数 5.原子核的质量不等于核内质子和中子的质量和，为什么——质量亏损 1.同位素指的什么质子数相同，中子数不同 2.U 各个数字和字母和含义是什么 3.什么是衰变把不稳定核素自自发地蜕变成为另外一种核素的转变过程 4.活度的单位贝克Bq 5.电离辐射的类型 a b y x射线，中子 二单元 1.目前电离辐射应用到哪些领域中医疗工业农民军事考古航天核能等 2.ICRP和IAEA分别是什么国际组织/机构简称。Icrp，国际放射防护委员会 Iaea国际原子能机构 3.辐射防护早期认识阶段，辐射损伤的主要危害表现及主要产生原因是什么早期对辐射损伤主要是大剂量外照射和食入性放射元素。 X线球管制造者和应用x线的技术人员 从事放射性物质研究的科学家 铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工 4.辐射防护概念和辐射防护体系是怎样一步步建立起来的 早期对辐射损伤认知不足 中期对辐射损伤限定了剂量限制 近期对辐射损伤建立了完整详细的体系 1.吸收剂量，当量剂量，有效剂量的概念。 2.辐射权重因子的作用考虑了特定类型的辐射对组织或细胞的损伤 3.组织权重因子的作用评估当不同的器官或组织在受到相同的照射时，多产生的风险应组织器官不同而不同。
电磁辐射对人体的六大危害 中国室内装饰协会室内环境监测中心日前发布环境警告：购买住房一定要注意小区的电磁辐射污染是否超标。目前已有许多市民反映自己所在的新建小区电磁辐射污染十分严重， 不仅家里的电器受到过大干扰无法正常使用，而且许多人出现不同程度的不适症状。 随着大规模的城市改造和房地产开发，一些原来建于城市周边的传输发射中心和高压线等设施周围也开始进行开发建设，小区环境和室内环境中的电磁辐射污染问题也就随之而来。电磁辐射到底对人体有什么危害？据有关专家介绍，其危害主要有6个方面。 危害之一 它极可能是造成儿童患白血病的原因之一。医学研究证明，长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。意大利专家研究后认为，该国每年有400多名儿童患白血病，其主要原因是距离高压电线太近，因而受到了严重的电磁污染。
危害之二 能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症，并会加速人体的癌细胞增殖。瑞士的研究资料指出，周围有高压线经过的住户居民，患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。美国得克萨斯州癌症医疗基金会针对一些遭受电磁辐射损伤的病人所做的抽样化验结果表明，在高压线附近工作的工人，其癌细胞生长速度比一般人要快24倍。 危害之三 影响人的生殖系统，主要表现为男子精子质量降低，孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。 危害之四 可导致儿童智力残缺。据最新调查显示，我国每年出生的2000万儿童中，有35万为缺陷儿，其中25万为智力残缺，有专家认为电磁辐射也是影响因素之一。世界卫生组织认为，计算机、电视机、移动电话的电磁辐射对胎儿有不良影响。 危害之五
防非电离辐射（射频辐射） 生产工艺过程有可能产生微波或高频电磁场的设备应采取有效的防止电磁辐射能的泄漏措施。工作地点微波（300MHz—300GHz）电磁辐射强度不应超过表11规定的限值。 表11 工作地点微波辐射强度卫生限值 波型平均功率密度（μw/cm2）日总计量（μw/cm2） 连续波50 400 脉冲波 固定辐射25 200 非固定辐射500 4000 高频电磁辐射（频率30MHz—300MHz）工作地点辐射强度卫生限值不应超过表12的规定： 表12 高频辐射强度卫生限值 波形日接触时间（h） 功率密度 mw/cm2V/m 连续表8 0.05 14 4 0.10 19 脉冲波8 0.025 10 4 0.05 14 工频超高压电场的防护 5.2.5.1 产生工频超高压电场的设备应有必要的防护措施。 5.2.5.2 产生工频超高压电场的设备安装地址（位置）的选择应与居住区、学校、医院、幼儿园等生活、工作区保护一定的距离。达到上述地区的电场强度不应超过1kv/m。 5.2.5.3 从事工频高压电作业场所的电场强度不应超过5kv/m。 5.2.5.4 超高压输电设备，在人通常不去的地方，应当用屏蔽网、罩等设备遮挡起来。 5.2.6 电离辐射防护应按GB8702、GB4792、GB10436等规定执行。 变电站辐射距离是多少 ? 要认识电磁辐射对人体的影响，首先要对电磁辐射有科学客观的认识。输电线路和变电站的电磁辐射属于极低频（50HZ，也称工频）的电磁辐射，与其他高频辐射（如手机）等属不同类型。而且电力输送过程中产生的电磁辐射会随距离增加而急剧衰减。因此长期在变电站内和发电厂内值班的工作人员在触电安全距离外工作，健康都不会受电磁辐射影响。按国家要求，输变电工程均经过环保部门的环境测评和批复，保证电磁辐射对公众没有不良影响 关于安全距离是这样规定的,6KV的安全距离是0.7米,0.4KV是低压侧,不接触上就行,所谓的安全距离是人体与带电体的最小距离. 以下是其它电压等级的安全距离供参考,单位(KV) 10KV及以下0.7米 , 35KV1.0米,110KV 1.5米,220 KV3.0米,330 KV 4.0 米,500KV 5.0米 ----------------------------------- 一、电磁辐射、噪声常识 问：什么叫电磁辐射？答：能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。
电离辐射防护基础 一单元 线谁发现的——1895，德国伦琴 2.贝克勒尔发现了什么现像——放射性 3.哪位科学家提出了放射性术语——居里夫人 4.居里夫妇发现了哪两种放射性元素——钋，镭 5.哪位科学家分离出了纯的金属镭——居里夫人 1.什么是辐射——携带能量的波或粒子 2.什么是电离辐射——能量阈值成为自由电子 3.电离辐射有哪些：粒子，高能电磁波 4.哪些电离辐射不带电——光子Y, X射线，中子 5.电离辐射和非电离辐射的主要区别是什么——射线携带的能量和电离能力 1.原子同什么组成——原子核核外电子 2.原子核由什么组成——质子中子 3.电子、质子、中子的质量都是多少—— 1amu, 1amu, 4.原子为什么呈现电中性——核外负电子数=核内正质子数 5.原子核的质量不等于核内质子和中子的质量和，为什么——质量亏损 1.同位素指的什么质子数相同，中子数不同 各个数字和字母和含义是什么 3.什么是衰变把不稳定核素自自发地蜕变成为另外一种核素的转变过程 4.活度的单位贝克Bq 5.电离辐射的类型 a b y x射线，中子 二单元 1.目前电离辐射应用到哪些领域中医疗工业农民军事考古航天核能等
2.ICRP和IAEA分别是什么国际组织/机构简称。Icrp，国际放射防护委员会 Iaea国际原子能机构 3.辐射防护早期认识阶段，辐射损伤的主要危害表现及主要产生原因是什么早期对辐射损伤主要是大剂量外照射和食入性放射元素。 X线球管制造者和应用x线的技术人员 从事放射性物质研究的科学家 铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工 4.辐射防护概念和辐射防护体系是怎样一步步建立起来的 早期对辐射损伤认知不足 中期对辐射损伤限定了剂量限制 近期对辐射损伤建立了完整详细的体系 1.吸收剂量，当量剂量，有效剂量的概念。 2.辐射权重因子的作用考虑了特定类型的辐射对组织或细胞的损伤 3.组织权重因子的作用评估当不同的器官或组织在受到相同的照射时，多产生的风险应组织器官不同而不同。 4.吸收剂量，当量剂量，有效剂量之间有什么关系。 5.当吸收剂量相同时，不同类型的辐射类型进入人体后造成的损伤相同么为什么 不同，要考虑辐射权重因子 1.电离辐射对细胞的电离作用有哪几种方式 直接作用和间接作用 2.什么是随机性效应，主要是争对那些情形的照射。 随机效应是指辐射效应的发生率与剂量大小有关的效应，不存在剂量阈值 3.什么是确定性效应，主要是针对那些情形的照射。 确定性效应，以前叫非随机性效应，确定性效应有明确的阈值，在阈值以下不会见有到有害效应，达到阈值则有害效应肯定会发生