
圖1 輻射對人體的照射途徑(jìng)
輻(fú)射是以波動形式或(huò)運動粒(lì)子形式向周圍(wéi)介質傳播的能量,是一種能量傳播的方式。輻射分為非電離輻射和電離輻射兩大類。通常輻射防護上關心的對(duì)象就是電離輻射。電離輻射包括高能電磁輻射和粒子輻射,高能電磁(cí)輻射指(zhǐ)X射線(xiàn)和γ射(shè)線產生的輻射;粒子輻射是指中子、α粒子(zǐ)、β粒子、質子、重離子等產生的輻射。電離(lí)輻射中質子、重離子為帶電粒(lì)子(zǐ),X射線、γ射(shè)線和中子為非帶電粒子。
對於來自體外(wài)的電離輻射即外照射,輻射防護主要關心穿透力強的γ射線、中子;對於(yú)來自體內的電離輻射即內照射,輻(fú)射(shè)防護主要關心射程較短(duǎn)的帶電粒子射(shè)線(xiàn),例如氡-222產生的α粒子,碘-131產生(shēng)的β粒子(zǐ)(能量大部分沉積在人體)。核電站(zhàn)發(fā)生(shēng)事故時,泄漏的核輻射主要包括(kuò)γ射線、中子、α粒子、β粒子等(děng)。
表1 人類(lèi)生活方式與輻射水平的關係
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類型 |
劑量水平(mSv/a) |
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看電視每天2小時 |
<0.01 |
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夜光表 |
0.02 |
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乘飛機2000km |
0.005 |
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家用天然氣(局(jú)部) |
0.06~0.09 |
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假牙(局部) |
0.001 |
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吸煙每天20支(“釙彈”) |
0.5~1.0 |
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診斷(duàn)X射線人均年有(yǒu)效劑(jì)量 |
0.3 |
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CT人均單次年有效劑量(liàng) |
8.6 |
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火力發(fā)電廠帶來的照射 |
0.005 |
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核電站附近 |
0.001-0.02 |
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核設施附(fù)近 |
0.001-0.2 |
2.輻射(shè)防護中使用的基本物理量
人體受到電離輻射照射, 所受照射大小用(yòng)劑量描述(shù),根(gēn)據(jù)射線種類和所需評價(jià)受照對象的不同詳(xiáng)細分為:
吸收劑量
吸(xī)收劑量是單位質量上因輻射照射所沉積的能量,單位為Gy。它是一個基本的物理學劑量量,是(shì)實際可測量的(de)量。
當量劑(jì)量
由於不同質的輻射照射所產生的(de)生物效能的差異,引入輻射權重因子(zǐ),吸收劑量與對應輻射權重因子之積就是當量劑(jì)量,單位為Sv。
表2 常見輻射的輻射權重因子
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輻射種類 |
輻射權重因子 |
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X射線、γ射線、β粒(lì)子 |
1 |
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α粒子、裂變碎片 |
20 |
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中子 (<10keV) |
5 |
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中子 (10-100keV) |
10 |
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中子 (100keV-2MeV) |
20 |
有效劑量
為了建立輻射劑(jì)量與輻射危害之間的關(guān)係,除(chú)了考慮不同(tóng)種類的輻射照射(shè)所產生(shēng)的生物效應的差異外,對同一(yī)種輻射還需要考慮器官和組織對輻射照射的(de)敏感性不同。為此,引入組織權重(chóng)因子,用它和組織當量劑量加權求和來獲得(dé)人體所(suǒ)受的有效劑量,單位為Sv。

表3 組(zǔ)織權重因子
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器官或組織 |
組織(zhī)權重因子 |
器(qì)官或(huò)組織 |
組織權重因子 |
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性腺 |
0.08 |
肝 |
0.04 |
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骨髓 |
0.12 |
食道 |
0.04 |
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結腸 |
0.12 |
甲(jiǎ)狀腺 |
0.04 |
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肺 |
0.12 |
皮膚 |
0.01 |
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胃 |
0.12 |
骨表麵 |
0.01 |
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膀胱 |
0.04 |
腦 |
0.01 |
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乳腺 |
0.12 |
其餘組織 |
0.12 |
3.輻射防護相關法律法規
根據《電離輻射防護與輻射源安全基本標準GB 18871-2002》,輻射防護劑量限值體係對職(zhí)業照射(shè)和公眾照(zhào)射有明(míng)確(què)的劑(jì)量限(xiàn)值要求,詳細如下:
對於職業照射(shè):
連續5年內的平均有效劑量為(wéi)20mSv;
連續5年中任何一個(gè)單一年(nián)份(fèn)中的年有效劑(jì)量50mSv,但5年內有效劑量總(zǒng)合不超過(guò)100mSv;
眼晶體的年當量劑量150mSv;
四肢(手、足)或皮膚(fū)的年當量劑量500mSv。
對(duì)於公眾照(zhào)射:
年有效劑量為1mSv;
特殊情況下(xià),連續5年的(de)年平均有效劑(jì)量不超過1mSv,其中某一個單一年份中的年有效劑量可為5mSv;
眼晶體的年當量(liàng)劑(jì)量 15mSv;
四肢(手、足)或皮膚的年當量劑量50mSv。
4.輻射防護基(jī)本方法
通過合理的輻射防護和(hé)必(bì)要的安全管理措施,可有效降低輻射所產生的危害。
4.1外照射防(fáng)護
外照射是(shì)指來(lái)自體外的電離輻射對人體的照射,根據外照射的特點,盡量減少和避免輻射從外部對人體的照射,使人體所受照射不超過規定的劑量(liàng)限值。外照射防護方法的要點如(rú)下:
1) 縮短時間:減(jiǎn)少接觸輻射源時間,因為人體所受輻射(shè)照射的累積劑量和照射(shè)時間成正比,時間越長,所受的劑量越(yuè)多。
2) 增大距離:增大人與輻射源之間的距離,因為人體所受輻射照射劑量和人與放射源之間距離的平方成反比,也就是說距離輻射源(yuán)越遠越好。
3) 設置屏蔽:在人體和輻射源之間設(shè)置屏蔽,當縮短時間和增大距(jù)離的措施的有效性和方便性受到限製時,設置合適的屏蔽體是有效的防護措施。對於γ射線屏蔽,通常可采用原(yuán)子序數大的物質進行屏蔽,如鉛等;對於中子的屏蔽,一般使用含(hán)氫、硼材料進行慢化和吸收。
4.2內照射防護
核事故時釋放的放(fàng)射性核素組分複雜,能通過吸入、食入、皮膚進入體內(nèi),對人類產生危害。當核(hé)電站產(chǎn)生核(hé)泄露時,包(bāo)括裂變產物放射性碘(diǎn)-131在內的放射性核(hé)素可能對人類產(chǎn)生較(jiào)大危害,這主要是由於碘具(jù)有濃集在人體甲狀腺的特性,放射(shè)性(xìng)碘-131在甲(jiǎ)狀腺濃(nóng)集後發(fā)射的電子可能造(zào)成甲狀腺的嚴重(chóng)損傷。
針對(duì)此,內照射防護措施:
1) 在即將處於放射性嚴重汙染區域,在醫生的指導下服用穩定碘片(即碘-127,成分為碘化鉀或碘酸鉀):甲狀腺對碘的(de)吸收是有飽和性的,用沒(méi)有放射性的碘-127飽和甲狀腺,以預防(fáng)碘-131在甲(jiǎ)狀腺的濃集。
2) 采取室內隱蔽,關閉門窗、換氣扇(shàn)、空調(diào)。防止室外(wài)汙染物進入室內,不要使用室外的食物和水源。如需在室外活動,盡量采取(qǔ)全身防護,減少(shǎo)皮(pí)膚裸露麵積(jī),從室外回來,需要使(shǐ)用肥皂(zào)清洗全身。