放射性基础知识及工业辐射安全防护培训..共56页文档

K电子俘获最容易发生。
34
EC衰变能：
E0(EC) [mX me mY ]c2 i
以原子质量 M 代替核质量m ，并忽略电子结合能
M(Z, A) Zme M(Z 1, A) (Z 1)me
E0(EC) (M X MY )c2 i
衰变前母核原子质量必须大于衰变后 子核原子质量。
30
14C的衰变纲图：
164C (T1/ 2 5730a)
b 0.157 100%
14 7
N
31
b＋衰变
表达式：
A Z
X
Z A1Y

e
e
母核X 衰变为 子核Y、一个 正电子 和一个
中微子. 核中一个质子变为了中子。
衰变前，母核X静止，根据能量守恒定律：
931.494013MeV
15
（二）质能联系定律—爱因斯坦相对论关
系：
E mc2 第二m 部m0分1 v c2
其中核m与0 为放物射体（性粒的子基）本的静物止理质基量础，v
为物体的运动速度，c 为真空中的光速。
物体（粒子）的动能：
T mc2 m0c2 m0c2 1 1 v c2 1
1 1
H
2 1
H
3 1
H
氢的三种同位素；
某元素中各同位素天然含量的原子数百分比称为同
位素丰度。不是所有同位素均构成同位素丰度；构成
同位素丰度的原子可以是放射性原子。
1 1
H
2 1
H
16O 17O 18O
U U U 234 235 238
92 92
92
99.985%、0.015%

主要内容
一、放射性基础知识
1、基础概念
2、射线分类及危害
3、常用的辐射量及单位
二、放射卫生法规
1、《职业病防治法 》
2001年
国务院令60号
1、《放射工作人员健康管理规定》（卫生部令第52号）
2、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）
3、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》国务院令第44号
（ GBZ101-2002 ） 《放射性白内障诊断标准》 （ GBZ67-2002） 《职业性放射性疾病诊断标准》 （总则）等
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二、放射卫生法规与标准
主要管理对象及范围
放射工作卫生 防护管理办法
放射防护器材与 含放射性产品卫 生管理办法
放射事故管理 规定
放射工作单位
生产、销售和 进口企业
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二、放射卫生法规与标准
（一）放射卫生防护基本标准
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 （ GB 18871-2002 ）
《用于X、γ线外照射放射防护的剂量转换因 子》（GB11712-89）
《不同年龄公众成员的放射性核素的ALI值》 （GB/T16142-1995）等为剂量估算提供基本 参数的标准也属于放射卫生防护基本标准。
国家标准
专业标准 地方标准 企业标准
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二、放射卫生标准
2、放射卫生标准按其性质和使用范围共分6类： （一）放射卫生防护基本标准 （二）职业照射的防护标准 （三）公众照射的防护标准 （四）医疗照射的防护标准 （五）放射病诊断标准及处理原则 （六）监测规范和方法标准
发给放射工作人员上岗证，方可上岗 放射工作人员上岗证每年复核一次，每5年焕

人工辐射——3
局部沉降
放射性落下灰
带状沉降
（含200多种放射性物质）
全球性沉降
外照射：137Cs、95Zr、106Ru、140Ba等； 内照射：14C、137Cs、3H、131I、239Pu、240Pu、241Pu等。
食物链转移问题
第二章 辐射对人体的影响
一、辐射作用于人体的方式 二、影响辐射生物学作用的因素 三、剂量与效应
比释动能 照射量 辐射防护量：与个体相关的辐射量 当量剂量 有效剂量
2、辐射防护常用量及单位——放射性量 放射性活度A
定义：单位时间内发生衰变的原子数目 单位：贝可勒尔（Bq），放射性核素在1秒钟 内发生的衰变数 1 Ci =3.7×1010衰变数/s=3.7×1010 Bq 延伸：比活度、射线强度
主要目的：防止有害的确定性效应，限制随机性效应的发生率， 并使其达到合理可行尽量低水平。
二、辐射防护的主要内容
辐射剂量学、辐射防护标准、辐射屏蔽设计、辐射防护与环境安 全评价和辐射安全管理。
第一章 日常生活中的辐射
一、天然辐射 二、人工辐射
第一章 日常生活中的辐射
生活中的辐射来源
天然辐射
人工辐射
X = dQ / dm
单位：库伦/千克（C/kg），伦琴（R） 1R=2.58×10-4C/kg 与吸收剂量关系：Dm = fm • X
2、辐射防护常用量及单位——剂量学量
D、K、X区别
辐射量 吸收剂量D
比释动能K 照射量X
适用 范围
带电、不带电粒 不带电粒子+ X、 γ射线+空 子+任何物质。 任何物质。 气。
化学物质污染 放射性物质污染
煤散逸飞灰中放射性核素的平均含量： 40K为265Bq/kg， 238U为200Bq/kg， 210Pb为930Bq/kg，210Po为1700Bq/kg， 232Th为70Bq/kg，228Th为为110Bq/kg， 228Ra为130Bq/kg

• ISO International Standardization Organization 国际标准化组织 放射性基础知识与辐射防护
• NCRP（Report）（Handbook） National Council on Radiation Protection and Measurements 辐射防护 与测量国家委员会（美）
核素及符号表示
核素 ：具有确定质子数和中子数的原子核的一种统称
核素 氦-4 碳-12 碳-13 碳-14
质子数 2 6 6 6
中子数 2 6 7 8
质量数 4 12 13 14
符号 4He 12C 13C 14C
同位素：质子数相同而中子数不同的核素
名称 同位素 同中子素 同量素
质子数 中子数 质量数 相同 不同 不同 不同 相同 不同 不同 不同 相同
放射性基础知识与辐射防护
举例 1H 2H 3H 2H 3He 3H 3He
二、原子核衰变及衰变规律---放射性
原子核衰变：原于核由于自发地放出某种粒子而转变为新 核的变化过程。
放射性：原子核自发地发射各种射线或粒子的现象。 放射性核素 ：能自发地发射各种射线或粒子的核素。
放射性基础知识与辐射防护
放射性衰变及衰变规律 基本衰变——衰变
➢ 但对足够多的放射性核素的集合，其衰变规律是确 定的，并服从量子力学的统计规律。
放射性基础知识与辐射防护
（5）为什么对辐射（电离辐射）要进行防护？
电
损
离
伤
、
、
激
修ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
发
复
辐射
原子、分子
组织、器官
确定性效应 随机性效应
机体损伤
放射性基础知识与辐射防护

使用适当的屏蔽材料和遮挡物 ，如铅板、混凝土等，以减少 辐射的散射和泄漏。
在进行放射性操作时，应遵循 安全操作规程，确保工作区域 的安全边界得到有效控制。
使用防护装备与器材
根据工作需要，选用合适的个人防护 装备，如防护服、手套、口罩、眼镜 等。
在特定情况下，可能需要使用呼吸器 、正压服等特殊防护装备，以保护工 作人员的呼吸系统和皮肤不受辐射影 响。
建立完善的放射性监测和预警系统，及时发现和预警潜在的事故 风险。
培训与演练
定期开展放射性事故应急演练和培训，提高员工的安全意识和应急 处理能力。
设备维护与检查
定期对放射性设备进行维护和检查，确保设备的正常运行和安全使 用。
05
放射性防护法律法规与标准
国际放射性防护法规
国际原子能机构（IAEA）
制定了一系列关于放射性防护的国际标准和建议，包括放射性物质运输、核设施 安全、辐射防护等。
辐射类型
包括α射线、β射线、γ射线、X射线、中子射线等，不同类型辐射的能量和穿透 能力不同。
02
放射性防护的重要性
放射性对人体的影响
急性辐射病
短时间内受到大剂量辐射 ，可能导致急性辐射病， 出现恶心、呕吐、腹泻等 症状，甚至危及生命。
慢性辐射损伤
长期小剂量辐射暴露可能 导致慢性辐射损伤，如癌 症、免疫系统疾病等。
科研人员需要接受专业培训，了解放射性防护知识和技能，以确保自身 和实验动物的安全。
THANKS。
。
医疗机构采取一系列措施，如限 制辐射剂量、使用防护器材、建 立安全工作流程等，以减少辐射
暴露的风险。
医护人员需要接受专业培训，了 解放射性防护知识和技能，以确
保患者和自身的安全。

中子转变成质子，并且 带走一个单位的负电荷
－
中微子
三种子体分享裂变能——因此电子具有连续能量
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电子俘获——7Be 7Li
当前你正在浏览到的事第二十页PPTT，共六十页。
基本衰变——衰变
+
+ ++
+ +
+
+ +
光子
－
中微子
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N0:（t = 0）时放射性原子
核的数目
N: 经过t时间后未发生衰变 的放射性原子核数目
: 放射性原子核衰变常数
大小只与原子核本身性质
有关，与外界条件无关; 数值越大衰变越快
N = N0e-t
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三、电离辐射的来源
电离辐射
直接或间接使介质发生电离
效应的带电或不带电的射线 或粒子 (能量 ﹥keV ) α、β、γ、 x、 n、p、 裂变碎片 介子等
High Energy
non
Electromagnetic Photons

电荷 速度
Double Positive
Single Negative
non
Slow
< 3 x 108 m/s various
positive various
non 3 x 108 m/s
X
Same as Gamma-Rays
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②生物因素
不同生物种系的辐射敏感性
种系的进化程度越高、机体结构越复杂，其辐射敏感 性越高。使生物死亡50%所需要的吸收剂量称为LD50 。

发现了天然放射性
Nobel Prize in 1903
1898, 居里夫妇发现钋（ Polonium）和镭（ Radium） 同位素的工业应用
Nobel Prize in 1903 and 1911
1898, 卢瑟福（Rutherford） 发现了α、β粒子。
法国化学家维拉尔发现 射线
1932, 查德威克（Chadwick） 发现中子。
同中子素 不同
二、原子核衰变及衰变规律---放射性
原子核衰变：原于核由于自发地放出某种粒子而转变为新 核的变化过程。 放射性：原子核自发地发射各种射线或粒子的现象。 放射性核素 ：能自发地发射各种射线或粒子的核素。
放射性衰变及衰变规律
基本衰变——衰变
+ + + 放射性母核 !! + + + + + +
第四节
常用辐射量和单位
国际辐射单位与测量委员会
（International Commission on Radiation Units and Measurements, ICRU) 1975年 国际单位制单位(SI) • 1984年 中华人民共和国法定计量单位
1.1 放射性活度（activity, A)
确定性效应 多细胞死亡导致
随机性效应 单一细胞变异导致
生殖细胞
遗传效应
影响辐射生物效应的因素
①物理因素
辐射类型：外照射 γ＞β＞α 内照射 α＞β＞γ 剂量率及分次照射： 吸收剂量相同，剂量率越大，生物效应越显著；
剂量相同，一次大剂量急性照射的效应大于分
次慢照射，分次越多，各次照射间隔时间越长， 生物效应越小。
LD50/30 表示接受这个剂量的人，在30天內 会有一半的人死亡。(约 5 Sv)

3、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》国务院令第44号
4、《放射事故管理规定》 （卫生部、公安部发布） 5、《放射工作卫生防护管理办法》(卫生部令第17号） 三、放射源保存、运输等有关规定
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1.基础概念

放射性 指物质自发地放出射线的性质 放射性同位素 某些元素中发生衰变的同位素（三个 重要特点：1、能自发的放出射线，常见的有α、β、γ 三种射线。2、有一定的半衰期T1／2。） 同位素分为稳定和放射性同位素两种。

γ射线 是原子核内释放出来的高能光子流,是核从高 能级越迁至低能级或基极时放射出的电磁辐射,及电 磁波。 γ射线在空气中的射程达几百米。它的穿透能力很大。 比α射线 大50~~~100倍 比β射线 大10000倍
外照射时，需要有密度大的材料制成的特殊防护装置。
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2.射线分类及危害

中子
是从原子核中发射出来的不带电荷的粒子。
中子象γ射线一样，具有强大的穿透能力。 使用中子源时，工作人员可能遭到外照射。 对它的防护必须采用由含氢、硼或特殊金属比例很高 的材料来支撑屏敝物。
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2.射线分类及危害
不同射线的穿透能力
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2.射线分类及危害
放射线的危害

随机性效应：其发生的几率与剂量大小有关
遗传效应：辐射所致的显现在受照者后代身
的效应；无剂量阈值；

上的有害效应。
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电离辐射防护的基本手段
时间防护 距离防护 屏蔽防护
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放射性标志
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放射性同位素可根据需要制成放射源，在任 何时间、任何环境下一直放射出射线

性腺
0.17
〈0.01
0.17
0.17
6.06
0.66
1.82
2.98
0.04
〈0.01
1.63
0.10
1.04
3.05
有效剂量 0.29 0.13 7.53 2.67 0.07 1.37 1.63
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（六）放射源、射线装置的分类
1.分类原则
由于放射源的应用领域广泛，活度的变化范围很大， 高活度源能在短期内对人体产生严重的确定性效应， 而低活度源不可能产生这种效应。所以必须有一个放 射源分类系统，才能将放射源的安全管理与辐射风险 联系在一起，作为与放射源安全和保安等许多相关活 动的一个基础。
Au-198
≥2×1014
≥2×1012
≥2×1011
≥2×109
≥1×106
Ba-133
≥2×1014
≥2×1012
≥2×1011
≥2×109
≥1×106
C-14
≥5×1016
≥5×1014
≥5×1013
≥5×1011
≥1×107
Cd-109
≥2×1016
≥2×1014
≥2×1013
≥2×1011
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辐射防护的量及其单位
吸收剂量的专用单位：拉德（rad） 表示电离辐射授与1克受照物质的平均辐
射能量为100尔格（erg）。 1 rad = 100 erg / g = 0.01 J / Kg
单位换算：1 Gy＝ 100 rad ＝ 1 cGy
吸收剂量适用于任何第2电6页/离共56辐页 射和任何物质，但
13
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辐射安全与防护知识 培训
• 一放射性基础知识 • 二电离辐射及其生物效应 • 三辐射安全与防护 • 四柳钢放射源使用和管理现状 • 五电磁辐射简介
当代原子构造
原子核
中子
++
+
质子
电子 (电子云)
原子半径：10-10m 原子核半径：10-14m
• 电磁力 将原子核与电子结合
• 核力
将核中质子与中子结合
•
N = N0e-t
• λ为核素旳衰变常数，即放射性核素在单位时间内发
生衰变旳几率；它旳单位为1/秒。它只与核素旳种类
有关，是放射性原子核旳特征量；由放射性核素本身
旳性质决定旳，与放射性核素有拟定旳相应关系。
放射性衰变基本规律
1. 指数衰减规律 N = N0e-t
N0:（t = 0）时放射性原子 核旳数目
• 按照辐射引起旳生物效应发生旳可能性来划分，能够分为 随机效应和拟定性效应。
• 拟定性效应：一般情况下存在剂量阈值旳一种辐射效应叫 拟定性效应。接受旳剂量超出阈值越多，产生旳效应越严 重。所以只有当受照剂量到达或超出阈值时，拟定性效应 才会发生。
• 阈值就是发生某种效应所需要旳最低剂量值。
• 随机效应：发生几率与受照剂量成正比而严重程度与剂量 无关旳辐射效应叫随机效应。它们主要是发生受照个体旳 癌症及其后裔旳遗传效应。一般以为，在低剂量范围内， 这种效应旳发生不存在剂量阈值。
核素放射性旳强弱用放射性活度表达， 放射性核素在单位时间(dt)内发生核衰变旳数目(dN) ，称 为放射性活度（A），即A= dN/ dt
单位为贝可勒尔，简称贝可，符号Bq。1Bq等于放射性 物质在1秒钟内有1个原子核发生衰变。1Bq = 1 次衰变/秒

• 电磁力 将原子核与电子结合
• 核力
将核中质子与中子结合
核与电子处于不同的能量状态(能级结构) 核力>>>电磁力，核力是短程力，只有在
距离很短的时候才发生作用
辐射安全与防护知识培训
4
• 核素 ：具有确定质子数和中子数的原子核的一种 统称
• 同位素：质子数相同而中子数不同的核素
核素 氢 氘 氚
碳-12 碳-13 碳-14
辐射安全与防护知识培 训
• 一放射性基础知识 • 二电离辐射及其生物效应 • 三辐射安全与防护 • 四柳钢放射源使用和管理现状 • 五电磁辐射介绍
辐射安全与防护知识培训
2
现代原子结构
Hale Waihona Puke ++ + 辐射安全与防护知识培训
原子核 中子 质子 电子 (电子云)
3
原子半径：10-10m 原子核半径：10-14m
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常见射线的基本性质
种类 符号 电荷 质 量
α
（e) ( u )
β
α
4He +2 4.00279
β
e± ±1 5.486×10-4
0
0
质 子 p +1 1.007276
中 子 n 0 1.008665
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21
αβγ对物质电离作用的比较
电离过程 径迹 比电离 穿透能力
直接
直接
间接
• α粒子是由高速运动的氦原子核（又称α射线） 组成的，所以它在磁场中的偏转方向与正离子流 相同。
• 它的电离作用大，贯穿本领小，在空气中的射程 只有几个厘米。
辐射安全与防护知识培训
9
β衰变

典型辐射安全事故介绍
1、核辐射安全事故
例
16/19
2）美国三里岛核事故1979年3月28日，由于设备故障，三里岛核电站2号机组反应堆的冷却水从堆芯容器外溢，导致反应堆部分毁坏。不过，没有发生爆炸，放射性物质也没有进入大气环境。在这次事故中，主要的工程安全设施都自动投入，同时由于反应堆有几道安全屏障，因而无一伤亡，在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。核电厂附近80千米以内的公众，由于事故，平均每人受到的剂量不到一年内天然本底的百分之一，因此，三里岛事故对环境的影响极小。
CIG CONFIDENTIAL
8/19
辐射剂量限值
辐射剂量限值
剂量限值（dose limit）指受控实践使个人所受到的有效剂量或剂量当量不得超过的值。为了保护工作人员和公众的健康，国际辐射防护委员会对辐射剂量制定了辐射防护剂量限 值体系，辐射防护剂量限值体系对职业照射和公众照射有明确的剂量限值，详细如下：对于职业照射：连续5年内的平均有效剂量为20mSv；连续5年中任何一个年份中的年有效剂量50mSv，但5年内有效剂量总合不超100mSv；眼晶体的年当量剂量150mSv；四肢（手、足）或皮肤的年当量剂量500mSv。对于公众照射：年有效剂量为1mSv；特殊情况下，连续5年的年平均有效剂量不超过1mSv，其中某单一年份中的年有效剂量可为5mSv，但5年内有效剂量总合不超过100mSv；眼晶体的年当量剂量 15mSv；四肢（手、足）或皮肤的年当量剂量50mSv。
3/19
电离辐射的概念
电离辐射包括高能电磁辐射电磁波和粒子辐射，高能电磁辐射电磁波指X射线和γ射线，不包括无线电和射频波等低能电磁辐射；粒子辐射有Alpha、Beta、p、e-、介子、重离子。不管是X射线和伽玛射线，还是其它粒子辐射，与物质的原子作用时都能间接或直接地使原子产生电离。通常辐射防护上关心的对象就是电离辐射。