放射卫生基础知识

放射卫生基础知识

自古以来，人类就受到环境中电离辐射不同程度的影响， 宇宙射线和各种天 然放射性核素的天然辐射源的照射， 人均年当量剂量约为2.4mSv。随着核能开

发，核反应堆、核电站的兴建，以及放射性核素和各种射线装置等人工辐射 源 在各个领域日益广泛的应用，人类得益，但也可能受到直接或潜在的辐射危害， 如医疗照射、事故照射和环境污染 等。因此，在发展和应用核能、放射性核素 和各种射线装置为人类造福的同时，应研究如何免受或少受电离辐射的危 害， 保障放射工作人员、 公众及其后代的健康和安全， 制定有效的防护措施， 切实做 好放射卫生防护工作。

一、 放射防护的任务

放射防护的任务是：既要积极进行有益于人类的伴有电离辐射的实践活动， 促进核能利用及其新技术的迅速发展； 又要最大限度地预防和缩小电离辐射对人 类的危害。放射防护的研究范围非常广泛， 而研究和制定放射防护标准是极其重 要的内容。

二、 放射防护的目的

放射防护的目的是： 防止确定性效应的发生； 限制随机性效应的发生率， 使 之达到被认为可以接受水平。确保放射工作人员、公众及其后代的健康和安全。

（一）防止确定性效应的发生

确定性效应是一种具有剂量阈值的效应， 从理论上讲， 只要将受照射剂量控 制在阈值以下， 就不会发生确定性效应。 因此，必须确保人员在其一生中或全部 工龄期间， 任何一个组织， 器官所受到的电离辐射的累积当量剂量， 均应低于发 生确定性效应的剂量阈值。

各类确定性效应的剂量阈值，可以根据所积累的放射生物学资料来确定。对 于肺、肝、肾、小肠、 骨、皮肤等大多数器官的慢性长期照射，其阈值剂量均

在20〜30Gy以上。而对电离辐射敏感性腺、骨髓和眼晶状体 的阈值剂量很低， 1984年ICRP给出了它们的剂量阈值（表1）。

表1某些确定性效应的剂量阈值（Sv）

组织与效应 单次照射 多次照射的累积当量剂量

睾丸

精子减少 0.15 NA

永久性不育 3.5 〜6.0 NA

卵巢永久性不育 2.5 〜6.0 ■ -----------------------------------

6.0

眼晶状体

混浊 0.5 〜2.0 5.0

视力障碍 5.0 > 8.0

骨髓

血细胞暂时减少 0.5 NA

致死性再生不良 1.5 NA

注：NA表示不适用，因阈剂量取决于剂量率而非总剂量

（二）将辐射随机效应的发生几率降低到可以接受的水平

1 .什么是随机性效应（stochastic effect） :指效应的发生率（不是严重程

度）与照射剂量的大小有关，这种效应在个别细胞损伤（主要是突变）时即可出 现。不存在阈剂量。遗传效应和辐射诱发癌变等属于随机性效应。

2. 什么是可以接受的水平：众所周知，人类在生活、工作和改造环境的一 切活动中，都伴有一定几率的危险性，例如工伤事故，交通事故、自然灾害、各 种疾病等。辐射随机性效应带来的危险，只要不超过其他被公认为安全职业可能

产生的危险，或者不超过日常生活中正常可能承担的危险， 这样就被认为是可以

接受的。

3. 危险度在放射防护标准中的应用： 要进行危险程度的比较，ICRP的第26 号出版物在考虑随机性效应的防护标准时，采用发危险度（risk ）的概念。 对于辐射危害来说，危险度是指单位当量剂量引起某种随机性效应的发生几 率。如要估计某器官致死性癌症的危险度，就要统计受照群体的人数的剂量，发 现受照群体中患致死性癌症的人数，超过相似情况下对照群体患致死性癌症的预 期数，可视为是由辐射诱发的，由此估计出单位当量剂量致癌的危险度。例如， 一个100万人的群体，每个人的红骨髓受到1Sv的照射，若受照人群中红骨髓诱 发致死性白血病的人数比对照人群多 2000人，则危险度为2000/1000000X 1， 即记作 20X 10-4 • Sv。

职业放射工作者实际受到的照射是很不一致的， 在进行危险度评论时，需要 将各种类型照射的危害相加一起，进行总的评论。为此， ICRP第26号出版物给 出了人体各组织器官有关的系数（表 10-2 ）。

表10- 2人体各组织和器官的权重因子和危险度

组织和器 官 效应 权重因子（WT） 危险度（10-4 Sv-1）

性腺 严重的遗传性疾患（最初二代） 0.25 40

乳腺 因癌致死 0.15 25

红骨髓 因白血病致死 0.12 20

肺 因癌致死 0.12 20

甲状腺 因癌致死 0.03 5

骨表面 因癌致死 0.03 5

其它 因癌致死 0.30 50

全身

1.00 165

权重因子（weighting factor , W）是用来表示各组织器官的相对危险度。 全身均匀照射的总危险度为165X10-4 • Sv1。则各组织器官的权重因子（WT）为: w _迪頼yr T黑受迤登站刑擞的尼呛箜

* ―亏頁恥氏列｝隼空当量剂楙的总丘险曳

例如：乳腺的 W=25/165=0.15

为了防护目的，权重因子（W）适用于一切人群，不论性别和年龄。

标准规定，全身均匀照射的年当量剂量限值（H全限），不超过50mSv即H 全限 <

50mSv

标准规定，在全身受到非均匀照射时，受到危险的各组织或器官的当量剂量 （Hr），与相应的权重因子（W）乘积的总和，即有效剂量（effective dose ， HE），不应超过H全限，其公式：

刀TWHT= HE W H全限

任何照射在符合上述不等式条件下， 所发生的随机性效应的几率，可视为达 到了被认为可以接受的水平。

国际上公认的比较安全的工业，其危险度为 10-4。放射防护标准所推荐的基

本剂量限值，相当于其它职业危险度为 5X 10-4。据调查，放射工作人员的平均

受照射剂量保持在剂量限值的1/10以下，相当于其它职业危险度5X 10-5，则放 射职业的安全性就优于其它安全职业。

三、放射防护的基本原则

为了实现放射防护的目的，ICRP提出了放射防护基本原则

1．放射实践的正当化（ justification of radiological practice ）：任 何伴有电离辐射的实践， 所获得的利益， 包括经济的以及各种有形、 无形的社会、 军事及其它效益，

必须大于所付出的代价， 包括基本生产代价、 辐射防护代价以 及辐射所致损害的代价等， 这种实践才是正当的， 被认为是可以进行的。 如果不 能获得超过付出代价的纯利益，则不应进行这这种实践。 2．放射防护的最优化（ optimisation of radiological protection ）：任 何电离辐射的实践，应当避免不必要的照射。任何必要的照射，在考虑了经济、 技术和社会等因素的基础上，应保持在可以合理达到最低水平（ As low As Reasonably Achievable ,

ALARA，所以最优化原则也称为 ALARAM则。在谋求 最优化时， 应以最小的防护代价， 获取最佳的防护效果， 不能追求无限地降低剂 量。

3．个人剂量和危险度限制（ individual dose and risks limits ）：所有

实践带来的个人受照剂量必须低于当量剂量限值。 在潜在照射情况下， 应低于危 险度控制值。

上述三项基本原则是不可分割的放射防护体系。 其中最优化原则又是最基本 的原则，目的在于确保个人所受的当量剂量不超过标准所规定的相应限值。

1. 什么是辐射

辐射是通过空间， 或是某种物质媒介以粒子或是波的形式的能量， 传播扩散。 辐 射无色无味，无声无臭，看不见，摸不着。辐射可以有好几种形式。电离度，非 电离度，电磁场强度和粒子大小是区分不同辐射类型的有效方式。

2. 电离度辐射和非电离度辐射的区别 这几种辐射形式的最基本差别是所含能量的不同。

非电离度的辐射 （比如无线电 波，雷达和可视光 ）由于所含能量微弱，不足以在通过物质时剥离物质原子表面 的电离子；而电离度的辐射却可以。

3. 电离度辐射的种类 电离度辐射可以是电磁场强度辐射或是粒子辐射。 电磁场辐射以光的速度， 以波 的形式传播。短波的波长对生物体的损害更大。伽玛射线是波长很短的电磁波， 类似的还有X射线等，统称电磁辐射。物质能放出三种射线：阿尔法射线 （a、 贝塔射线（B和伽玛射线（丫。）以后证明阿尔法射线是氦原子核流，贝塔射线是电 子流，类似的还有宇宙射线、中子射线等，统称粒子辐射。

4. 宇宙辐射

宇宙辐射是来自地球外的电离度辐射。 它主要由两方面组成， 太阳系辐射（来自 太阳）和来自太阳系以外的银河辐射。宇宙辐射的主要由质子 ,中子和阿尔发粒 子组成。二级辐射是当这些粒子与地球大气层中的原子接触时产生的。 银河辐射 具有更高的能量，所以它是宇宙辐射最主要的组成部分。

太阳的活动以 11年为周期而变化。当太阳辐射处于最高潮时，它产生的磁场可 以使银河辐射偏离地球。由于银河辐射是宇宙辐射最主要的组成部分， 所以当太 阳系处于活跃期时，宇宙辐射的强度会相对减少。 这就是为什么位置越高，宇 宙辐射强度越强，因为当高能量的粒子与大气层的原子粒子相接触时， 能量随之 减少，所以位置越低，粒子的放射物质几乎可以完全被吸收。 因为当粒子放射电 离子时，地球两极的磁场会将粒子吸收过去，

所以在地球上纬度越高，辐射就越 强，但是在南北纬 60 度以上的位置，情况可能有些不同。

5. 电离度辐射的测量 测量电离度辐射，可以使用不同的仪器监测。一般来说，用来测量粒子辐射的仪 器，比电磁场辐射测量仪器更为复杂和笨重 （比如医院医疗辐射仪器操作人员的 掌上记数器，或小型胶卷证章）。计量辐射物质也有几种方法，但是最有益于身 体健康的是以剂量为单位，因为这种方法将辐射方式以不同能量与个人的身体状 况相结合考虑。

计量辐射度的单位是希沃特（Sv）,它结合了具体的生态情况。然而，1单位的 希沃特是个非常大的单位，因此我们通常使用毫希沃特（mSv），1mSv = O.OOISv。 几种电离辐射的相对危害性

a粒子 它是一个氦核，2个中子2个质子2个正比荷，空气中射程只有几厘米， 难穿入人体，几乎不不存在外照射。但吸入后对人体器官造成严重损害。 B粒

子具有照射的危害，但是外照射源，其内照射 （ 射源在人体内对人体形成的照 射叫内照射）的危害小于a粒子。丫射线（a射线）在空气中射程远，穿透力强， 可透射人体，能造成外照射的危害，但内照射的危害小于 a 3相对的危险性比

较外照Y>B>a内照a>B> 丫中子 射程远 对人体的主要危害是外照射，因 其照射的因数为20,所以它对人体的危害在吸收剂量下它的危害比 丫和a射线

大得多。a射线的射程很短，它不能穿透皮肤，它可以通过吸入、吞食、或皮肤 吸收进入体内，在体内长时间辐射造成损伤。 3射线中只有能量较高的 3射线才 能在人体组织中穿透几毫米以上造成烧伤。 丫射线能直接穿入人体相当大深度而

造成较大的损伤。

据国际辐射保护联合会 （ICRP） 估计，每毫希沃特的辐射会增加约百万分之十二 点五的癌症死亡率。这意味着假如有一百万人同时受到 2毫希沃特放射物质的辐 射，预计将有附加的二十五人死于因为与辐射有关的疾病。 国际辐射保护联合 会 （ICRP） 对人体受到辐射的可接受程度，制定了一系列的指标。对一般人来说， 比如在日常工作中不接触辐射性物质的人，每年的最多摄取量是每年 1 毫希沃 特。而在工作中必须接触辐射性物质的人，每年的最多摄取量是每年 20毫希沃