电离辐射生物学效应基础共109页共111页文档

147Pm等发光涂料刻度的仪器、钟表、火灾报警 器、安全检查的X线机等。
三、环境放射性物质进入机体的途径
1、直接进入：消化道食入、呼吸道吸入、
皮 肤、粘膜、伤口侵入。
2、生物循环：经食物链进入。
食物链：环境中的放射性核素，通过食物和 水由消化道进入体内的全部行经过程。
第二节 辐射生物学效 应的机理
引起损伤，由于机体细胞含水量很高，该损伤 作用严重。
自由基（radicals）：
有一个或多个不配对电子而能 独立存在的原子或分子，具有极高 的不稳定性和化学反应 性，存在的时间极其短 暂。
射线作用于水分子→激发→不稳定的高能态→ 化学键断裂→氢自由基或氢氧自由基
水分子被激发： H2O→H＊＋OH＊ 水分子被电离： H2O → H2O +＋eH2O +→H++OH * e-+ H+→H* e-+ H2O → H2O- → H*+ OHe-+ H2O →e-aq
1、核爆炸对环境的辐射
放射性落下灰，除局部污染 外，部份进入地球表面大气 的对流层和平流层，形成带 状沉降或全球沉降。
2、 核动力及生产、使用放射性核 素的公司、部门、企业等排出的 “三废”或意外事故释放出放射性 核素所造成的局部污染。
3、医疗照射和日常生活中接 触的放射源
A、X线诊断的照射 B、核医学诊断与治疗 C、肿瘤放射治疗：X刀、γ刀、加速器等 D、日常生活中接触的放射源：含226Ra、3H、
电离辐射生物效应是研究核射线 能量传递给生物机体后引起生物机 体的的变化和反应。
分为若干性质不同且又互相联系的阶 段：物理阶段、物理-化学阶段、化学 阶段和生物学阶段。其效应分为原发性 效应和继发性效应。

2）核工业、核动力对环境的污染
主要是排放放射性“三废”和由事故释 放出的放射性核素所造成的局部污染。据联 合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR ）报1956—1990年由核工业产生的累积集体 剂量也仅为世界居民一年内所受天然辐射产 生的集体剂量的1/10 。虽然给人类造成的附 加剂量负担很小，但必须防止较大放射事故 的发生。
3）医疗照射和日常生活中接触的放源
医疗照射 是指接受治疗或诊断时患者或
被检查者所受的照射。医学中所应用的辐射 种类越来越多有：医用诊断X线 ，牙科X线， 核医学，放射治疗，介入放射，CT扫描，皮 科敷贴等等，几乎医学各科都离不开辐射的 诊治。医疗照射给人类造成的剂量负担人均 年有效剂量为0.4—1.0mSv，约为天然辐射的 1/4。随着人类生活水平和医疗水平的提高， 其应用频率呈增长趋势。
质子质量为1，带一个正电荷。 反冲核，是中子与物质的
原子核碰撞时把能量传给被 碰撞的原子核，带有能量的 原子核脱出原子而成为反冲核。
（2） ，X 射线 射线又称 光子，是放射性核素
核衰变时由核释放出的，它不带电， 穿透力强，运动速度同光子。
X 射线是高速带电粒子通过原子核 附近时，受到原子核库仑电场的作用 而急剧减速，一部分能量以光子的形 式辐射出来，称X 射线。其物理性质 同 射线。
1. 作用于人体的电离辐射源
（1）天然辐射源
1）宇宙射线（cosmic rays） 是从宇宙 空间发射而来的高能粒子流，由初级宇宙射 线和次级宇宙射线组成。地球上每个人受到 来自宇宙射线照射的平均剂量率约为： 0.38mSv ·a -1
2) 环境介质中的天然放射性核素
地球上存在的天然放射性核素有两大 类，一类是具有衰变系列的放射性核素 ，即铀系、钍系、பைடு நூலகம்系，每一个系都可 连续衰变十几次，才变为稳定性核素的 子体,母元素均为 原子序数大于83的重 的天然放射性核素,半衰期都在1010年以 上；第二类是无衰变系列的天然放射性 核素，如40K 、87Rb等。

2．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（图2-3）。
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二、影响辐射生物学效应的因素
（一）与辐射有关的因素
1．辐射类型 高电离密度的电离辐射，电离密度大， 射程小，如、射线，在组织内能量分布密集，内照射时 生物学效应相对较强。而γ（X）射线是低电离密度的电 离辐射，电离密度小，射程大，因此外照射时生物学效 应强。
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二、放射卫生防护的基本原则
为了实现放射防护的目的，ICRP提出放射卫生防护的基 本原则。（International Commission on Radiological Protection，国际辐射防护委员会）
1．放射实践的正当化（justification of radiological practice） 2．放射防护的最优化（optimization of radiological
时内死亡。
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2．缓发效应 在照射后的几年乃至二、三十年内出现， ①小剂量外照射 ②慢性内照射
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四、低剂量辐射的兴奋效应
低剂量辐射对生物体的影响尚有不少争议。但有一点可 以肯定：低剂量辐射既可使人体出现防御和免疫功能增 强等有益的生物学反应，也可以出现染色体畸变、癌变 发生率增加等不利的反应，说明低剂量辐射的效果可能 是由其所引起的不同的生物学反应之间的竞争决定的。
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三、剂量与效应的关系
（一）早期效应和缓发效应 1．早期效应 人体受辐照剂量当量： <1Sv，看不到明显症状 <5Sv，出现以造血系统损伤为主的放射病 >8Sv，出现以消化道损伤为主的胃肠急性放射病，症状

中国受天然照射的年均值与世界的年均值相当 （2.3mSv/2.4mSv），其中氡和钍射气的贡 献最大，约占总剂量的40%；
人工辐射源几乎全部来自医疗照射。
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辐射剂量与效应
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* 两类辐射效应
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第三节 电离辐射的随机性效应
随机性效应（stochastic effects）指电离 辐射照射生物机体产生的一些有规律的效 应。
严重智力迟钝和智商下降：出生前照 射引起的脑结构异常可以导致严重智 力迟钝和智商下降。
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出生后确定性效应
全身性放射损伤 1. 一定剂量后可引起急性放射病、慢性
放射性损伤。 2. 蓄积在某些器官或组织，以及进入或
排出途径引起局部放射损伤。 3. 电离辐射对造血、免疫系统的影响和
放射病。
效应的规律：
1. 效应的发生机率与受照剂量的大小呈正， 效应的严重程度与受照剂量无关。
2. 效应的发生不存在阈值剂量，即不管接受 照射的剂量大还是小，这种效应都有可能 会发生。
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第三节 电离辐射的随机性效应
电离辐射致癌效应
正常细胞转化为癌细胞的过程涉及多种机 制和阶段，称为多阶段学说，即经历“始 动-促进-发展”三阶段。 * 导致细胞变异；促进细胞增殖。
特性
受控分裂 分化程度最低
受控分裂 分裂中不断分化 无受控分裂
可变分化 不分裂
高度分化
举例
造血干细胞 肠隐窝细胞 表皮生长细胞
幼稚血细胞
肝细胞
神经细胞 肌肉细胞
辐射敏 感性 高
低
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辐射的细胞生物学效应
• 染色体改变