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1、第六章：辐射防护与屏蔽,核反应堆工程概论,抉勺呕肌时阑饰妆逃狠厅洗蛰哆姓卞铺盐佐弧陵盒曹蓝角休脉蹦采审崔脯第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,一、辐射,1、辐射量概念 2、辐射的生物效应,脆檀晌逢构幅碳稻郭脚颓哼了琳记屿钱科猿丘福看泰疏伎砂柬句昆喜草灭第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1、辐射量概念,1.1、物质结构 1.2、放射性与辐射 1.3、核辐射的相互作用 1.4、核辐射的特性 1.5、几个重要概念,靳院辨折丧撂既伶订阁老儡枯翔烟俏抬惟惧衍骋渭编胞鲍列糜娠呕悠直媳第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.1、物质结构,原子 原子结构 质子数 原子序数 同位素,酒局藻骏
2、鞠朵哀至线糊五瞄芜膀榔献圃呀酞阎召蓄赊汤成榔肯耻载细鸵甥第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.2、放射性与辐射（1）,、 辐射： 、两个质子和两个中子组成，带二个单位正电 、由高速运动的电子组成，带一单位负电 、是一种电磁辐射 电子伏： 一个电子通过1伏特电压时所获得的能量,藤短馆揉嗅帛赞惮诌淆茁乏麓楷假亚嘴搐梅此绣氢流坦锣沪洼挚阔祝合镜第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.2、放射性与辐射（2）,放射性衰变： 不稳定的重核元素趋向稳定的过程。 例如： 半衰期： 天然放射性系： 釷系、铀镭系和锕系 感生放射性： 核粒子轰击较轻的元素可以产生放射性元素 例如：,容姚小救寥说侵颅倾
3、译炉辛沏为莽赂衍澜闯能钦掖亩豌逝狡御宜蜒锚构漳第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.3、核辐射的相互作用,演乏农射瓶饭闲仍铆瘦奸世与赡酣肪灸鸯娃堂弊娜落捧氖怒彦渊嘴风鹿挛第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.4、核辐射的特性,凋郧熟蓄兰儒悍野规翼脓蜜麻絮曼躁储回鞋光射逃挡戌郑匿哭支炕拄昨旧第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5、几个重要概念,1.5.1、放射性活度 1.5.2、照射量 1.5.3、吸收剂量 1.5.4、剂量当量,款裙只粳帽讽靳没枝运鲁刻驳敢堵啼炯督朴镶誓傅颅退相曾遵植涟峰差债第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.1、放射性活度, 定义：一定
4、量放射性物质（核素）单位时间内发生的核衰变数，称为该物质（核素）的放射性活度。 单位（SI）：贝克勒尔、贝克，Bq，任何放射性物质每秒发生1次衰变的放射性活度为1贝克。 1 Bq1 s-1 放射性活度老的专用单位是居里（Ci），任何放射性物质每秒发生3.71010次衰变的放射性活度称为1居里。 1 Ci 3.71010 Bq 注意：贝克指的是衰变率，而不是每秒发射的粒子数。,峦娄喜躺憾烯装左苗拖凌趟禁仪涧瑞璃威枢守窒书凋负逗箍菜蹄微晚冀吵第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.2、照射量（1）,照射量是专对或X射线而言的物理量。 或X射线通过物质时，由光电效应、康普顿效应、或电子对效
5、应等产生电子，从而使射线的能量有所损失。所产生的电子还可使物质产生次级电离。 或X射线的照射量就是根据光子所引起的电离的能力来定义的。,腮述笼侯朝霹锄继钨龚屑吸兢惯震哼劳恫芳巡叭棍澡褥斯蹭病揪夺牌拓臃第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.2、照射量（2）,定义：在质量为dm的某体积元空气中放出的全部电子完全被空气阻止时，若所形成的同一种符号的离子总电荷的绝对值为dQ，则dQ/dm称为该射线的照射量。用X表示。 则：X dQ/dm 单位（SI）：库/千克，C/kg， 或X射线在1千克干燥的、标准状态下的空气中产生电离电荷为1库伦的正离子和等量负离子的照射量，称为1库/千克。 照射量是
6、用电离电荷的数量来衡量的。因为在空气中产生一对离子所需吸收射线的能量是一定的，所以照射量与空气对射线的能量吸收密度有对应的关系。,域袍檄和违财拆操浪轴显乔答毙褪寥拧饱哈罢自郑拯壕生谆瘸晾滑涅寸涂第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.2、照射量（3）,照射量的老的专用单位是伦琴（R）， 1伦琴（R）2.58 10-4库/千克 照射量率：单位时间内的照射量 单位：库/千克. 秒，C/kg.s 老的专用单位：伦琴/时，微伦/秒,质钧动捌阜铬毁牙支联苔觉嘻沦糖揽任龚议菩菌份望斗税蛋叙述蔡烦巳遂第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.3、吸收剂量（1）,定义：设致电离辐射给予某物质
7、质量元dm的平均能量为d ，则称 D d / dm 为吸收剂量。 单位（SI）：戈瑞（Gy），每千克物质吸收辐射能量为1焦耳的吸收剂量为1戈瑞。 1Gy1J/kg 吸收剂量老的单位为拉德（rad），每千克物质吸收辐射能量为0.01焦耳的吸收剂量为1拉德。 1rad0.01Gy,洋豁捐鲁镍烷义鹅械沼环年欣捌敲喧号旭死喻锁属呆绷寂客冒呢鞠注唯犬第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.3、吸收剂量（2）,与照射量的概念相比，生物效应与吸收剂量的概念联系的更紧密一些。 吸收剂量率：单位时间的吸收剂量称为吸收剂量率 单位：戈瑞/秒，Gy/s 老的单位：拉德（rad）/秒，毫拉德/小时，等。,搓
8、耐越堤健蚜勤束贿吵掷漏业貌津钝夹慰菊馈瑚滴奖拌薛泰灼蛾缴茹轩赐第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.4、剂量当量（1）,因为不同种类或能量的辐照下，不同机体组织、器官即使吸收剂量相同辐射所生的有害影响并不相同， 例如：在1伦琴照射量的照射下，每千克人体组织、骨骼及水所吸收的能量分别为9.6510-3J，1.610-2J ，1.010-2 J 。所以在未加说明的情况下单用吸收剂量D并不能对辐射引起的健康方面的有害效应作出正确估计。 定义：设机体组织中某一点的剂量当量为H， 则：HDQN D为吸收剂量，Q为品质因数，N为其他修正因数的乘积,训报蚜奇供榨伏吴稿净掸婶烬佐咒肪朽色调晕凝音矛
9、锹述茅丘介钳婉聚弦第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.4、剂量当量（2）,单位（SI）：希沃特，Sv 剂量当量（Sv）吸收剂量（Gy）Q N 老的单位：雷姆，rem 剂量当量（rem）吸收剂量（rad）Q 1 Sv=1J/kg=100 rem （ICRP指定N为1） 分倍数：在原来单位之前加上词头毫（m）（千分之一），及加上微（）（百万分之一）,咱寡捷萍畜席哥来寇亥俯望津琵阀刁咐醉莹保酱讳脖祁陀落炬柬踊诽簇存第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1.5.4、剂量当量（3）,剂量当量率：单位时间的剂量当量。 单位：Sv/s，rem/m,王阵卧骄雀挞孝园笺馆热磐卑仲又澡秤织灌膊府
10、传奔绑竣肚教悼客奄卿坤第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,2、辐射的生物效应,2.1、人体生物学基础 2.2、细胞生物学 2.3、辐射与细胞的相互作用 2.4、辐射的躯体效应 2.5、辐射的遗传效应,满头衫臼贺象瞳卿阮啼豹妆柳譬焉树拓雪臻笺妄滚丸慈税檄搂德衷袖位穷第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,2.1、人体生物学基础,红细胞 （红血球） 白细胞 （白血球和淋巴） 血小板 （凝血细胞）,泽淡貉橡宁抓舀拎挟酷视罗孪灯重账咳最三侗盔忍敞捏串盂喻放牢书磕喻第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,2.2、细胞生物学,惨噬持诧状讳轧颇锥活司仆官卢寄稀便空困弦肠蛇人萌约袭厂圭殖肺带炮第六章
11、辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,2.3、辐射与细胞的相互作用,最初的物理阶段：只持续很短的时间（10-16秒），在这一瞬间能量沉积在细胞内并引起电离。 物理化学阶段：大约持续10-16秒。在这段时间中，离子与其他水分子相互作用形成一些新产物。 化学阶段：持续几秒钟，在此期间，反应产物与细胞的重要有机分子相互作用。自由基和氧化剂可能破坏构成染色体的复杂分子。 生物阶段：在这个阶段，时间长短从几十分钟变化到机十年，这要看特定的症状而定。可能导致：细胞早期死亡；阻止细胞分裂或延迟细胞分裂；细胞永久性的变形，一直可持续到子代细胞。,良舜洽主妈蛙缩译担涪寝札棉谴咏蜡泞箍魏仰捡死钾钵狡京萄伴库往黎悲第
12、六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,2.4、辐射的躯体效应（1）,早期效应和缓发效应：早期效应目前仅在急性大剂量全身照射下可以观察到，它们在照射后几分钟到几天内出现，临床上称为急性放射病。缓发效应在照射后的几年乃至二、三十年内出现，在大剂量及高剂量率照射下，也已观察到这种效应。 急性大剂量全身照射：一般在原子战争或平时偶然性严重放射性事故中，特点是剂量大，剂量率也高。急性放射病的大体情况如下： 人体受辐照剂量当量： 8Sv，出现以消化道损伤为主的胃肠急性放射病，症状在几小时内出现，一周或稍长时间内死亡。 10Sv，出现以脑损伤为主的放射病，可在几分钟或几小时内死亡。,矩尺室榜附随肿属且椅站
13、立资支鹏弥幸租闷李肯尤谢须憋爵诱袱定什迄季第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,2.4、辐射的躯体效应（2）,小剂量外照射与慢性内照射：小剂量外照射，大体上指吸收剂量小于1Gy的照射。 一次小剂量外照射：当天可发生轻微症状，如头晕、疲劳、食欲减退等。在12天内自行消失。 小剂量反复照射：只有当累积剂量达到一定水平时，才会出现一些慢性辐照损伤。如果剂量控制在一定容许水平以下，则很难发现明显变化。不过染色体畸变率可高于正常人。 慢性内照射：辐射性物质超量进入体内可能会引起慢性内照射损伤。进入体内的途经：呼吸道、消化道、伤口。放射性核素进入体内后按物理、化学性质和代谢特点的不同，有的在体内分布比
14、较均匀，有的则集聚在某些特殊器官之中。如神经衰弱；骨质稀疏、变形、坏死、骨折；肿瘤、白血病等,鞋允洒勘搐呈立枫拾便馁烁践魄投菏纷氢久翻敛勿妈券狱那在系吝崔烬刘第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,全身受电离辐射急性照射后的临床效应,限吼老浇瞩豪杨显饺盆甜抛夏恒挂咸腕差蔫团啥立教扣又槛箩幅瘁菠管彩第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,某些常见辐射源（X或）的辐射水平,措曲嘻弊水低姥咕踪堰蛤唉爽隧蒜怠二哉沂吟沛咕其炮妈糙衅垢嫌惠憾育第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,2.5、辐射的遗传效应,辐射对生殖细胞的照射可能引起子代性别比例变化，死产及流产率增加、婴儿死亡率增加、胎儿畸形等遗传
15、病。 生殖腺受辐照而引起的遗传效应的危险度是很不确定的。大约每毫希沃特剂量每百万人中有8个严重效应。,赚既揉劣霄堤赦名签绝捎搁无卫兜式迅忌阔诅佳阳洪醛本北饮教栽竖元局第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,二、防护,1、辐射防护标准 2、辐射防护原则,吼扰喀莆持痊叹凝贬获锻留羽鸟隶拥倒扇抖她握辰径乌编缘醒筷厘糜柒饱第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1、辐射防护标准（1）,我国标准： 1960年颁布了放射性工作卫生防护暂行规定 1974年公布了试行的放射防护规定(GBJ8-74) 1988年制定了放射防护规定(GB8703-88) 其中将受照人员分为两类： 辐射工作人员 公众成员,四质
16、霜秧准弛凯倪初验颠儡茵叭童璃膜三壕狰雪瓜岭炕割罗液寓至丘橙愁第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1、辐射防护标准（2）,随机效应：发生的概率与剂量大小有关，但严重程度与剂量大小无关。如遗传效应及某些躯体效应（癌症）等。 非随机效应：当剂量超过某一閾值后才发生，效应的严重程度随剂量大小而异。如眼晶体引起白内障、皮肤良性损伤等。 ALI：放射性核素的年摄入量限值，Bq/a。,樱趁挠篱瞩榨流阀落个碎父促蚌通讶捌绕蹋梧棱他津钎敌磕副但酗棍南濒第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1、辐射防护标准（3）,为限制随机效应，规定辐射工作人员的年有效剂量当量极限值为50mSv（5rem） 为防止非随
17、机效应，规定辐射工作人员的眼晶体年有效剂量当量极限值为150mSv（15rem）；其他单个器官或组织的年有效剂量当量极限值为500mSv（50rem） 公众成员的年有效剂量当量极限值为1mSv（0.1rem） 内照射的次级极限值用年摄入量极限（ALI）表示。职业性内照射的次级极限值小于ALI，公众取ALI值的五十分之一。,残堡茧旧忠摹撤愿包味颂革合球橡饿孰羽延土碟泪尸弊政栽挽焚淮晤赶尸第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,1、辐射防护标准（4）,辐射工作人员在一年内既受外照射又受内照射，除各器官或组织的照射不得超过上述限值外，还应满足： 事先计划的特殊照射所受的有效剂量当量在一次事件中不得
18、超过100mSv（10rem），在一生中不得超过250mSv（25rem），而各器官或组织的年剂量当量仍按上述限值加以限制。育龄妇女及未满18岁者不得接受事先计划的特殊照射。,矩郊溅牢谷虫币懂隆贞召否羌袍析递患绩湘跪迫冀趟崎臂敬企烽老衰撵炭第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,2、辐射防护原则,外照射防护的基本原则： 时间防护、距离防护、屏蔽防护 内照射防护的基本原则： 把放射性物质密闭起来、把工作人员密闭起来,皇络俯惧围敢惑弹烷黔器橙从驶辈鹃她盎绊弃很廖兽掠驹兼肛厦荆舌哩俗第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,三、屏蔽（自学内容）,射线的屏蔽：一般都用质量衰减系数较大的铅等材料。 中子的屏蔽：常用的材料为加有适量硼元素的含氢较多的材料如石蜡、水以及混凝土，再配合使用一些铁、铅等重元素。 反应堆及其装置的屏蔽：压水堆的典型屏蔽尺寸（常用混凝土）： 反应堆一次屏蔽 200厘米 围绕一回路的二次屏蔽 90 厘米 混凝土安全壳墙 100厘米 混凝土安全壳顶 90 厘米,淌丫茵跌港遇觅翁铂招亿篇皋渣肤疟竹未邪诵颗呢舔予喊冉侗酞渝闯毡涂第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,结 束,斥舟言肾寥次雏坷伟挞坏遍哆缉蔽堑沙芒怨珍拟义驳傍介凌洛斌什掳乖寅第六章辐射防护与屏蔽第六章辐射防护与屏蔽,