核辐射量及对人体的危害

电离辐射的生物效应的大小，不仅与照射量有关，而且 与照射量率有关
4.1 辐射量与单位
3、吸收剂量D
（1）吸收剂量定义为单位质量被照物质平均吸收的辐射能量。
❖ 过去的专用单位是拉德 rad
❖ 国际单位专用名称 戈瑞 Gy
❖
1 Gy = 1J•kg -1 = 100 rad
1 rad = 0.01Gy
❖电离 (Ionization) ❖激发 (Excitation)
❖ 物理化学效应阶段 ❖ 化学效应阶段 ❖ 生物效应阶段
电离辐射的生物学效应的四个阶段
❖ 物理效应阶段
❖ 物理化学效应阶段
于10-10秒內完成作用 借助电离或激发，造成分子损伤或产生自由
基 (Free Radical) ❖ 化学效应阶段 ❖ 生物效应阶段
品质因子：是辐射防护领域为了在同一尺度衡量各种辐射引起的 有害效应而引入的一个系数，是根据辐射在中的传能 密度的大小确定的
（2）剂量当量率：单位时间剂量当量称为剂量当量率 表示：希/小时，毫希/小时， 微希/秒
常見輻射剂量
❖ 平均背景輻射：0.36雷姆(rem)/每年 ❖ 胸部Ｘ光檢查：0.01-0.025雷姆(rem) ❖ 電腦斷層掃描：1.5-2.5雷姆(rem)/片 ❖ 核子醫學掃描：0.45雷姆(rem) ❖ 職業安全劑量：5雷姆(rem) /每年 ❖ 癌症治療：6000雷姆(rem) /6星期
（ 2）吸收剂量率：是单位时间内物质吸收剂量 的增量。 ❖ 表示方式： Gy/h, mGy/min, Gy/s等
照射量与吸收剂量是两个不同的物理量，但不同射线在对空气这 一物质来说，两个物理量之间有一定的数值关系：
1 C·Kg-1 ＝0.44 Gy 测定辐射场中某一点的照射量，可估算出该点的吸收剂量。
❖ 机病的可能性与暴露 剂量大小成比例增加
无暴露剂量之低限值 发病潜伏期长
❖致癌、遗传基因突变
❖ 非机率效应
诱发疾病严重程度与暴露 剂量有关
短时间內暴露于高辐射剂 量
超过低限剂量 急性效应
❖急性輻射征候群 延迟效应
❖白內障、不孕
电离辐射
物
电离辐射的生物学效应的四个阶段
❖ 物理效应阶段 ❖ 物理化学效应阶段
❖ 化学效应阶段
於10-6秒內完成作用 因輻射所损害的分子或产生的自由基，
以化学反应的方式重新组合配对 ❖ 生物效应阶段
电离辐射的生物学效应的四个阶段
❖ 物理效应阶段 ❖ 物理化学效应阶段 ❖ 化学效应阶段
❖ 生物效应阶段
发生时间长短不一，初期作用期间由103秒至106秒 不等，長期作用时间可由数年甚至到数代
❖ 陽光、空氣、土壤、水、食物 ❖ 医疗应用及放射线治疗 ❖ 核武器試爆落尘 (0.6%) ❖ 彩色电视、夜光手表、
烟雾侦察器 (0.5%)
❖ X光机操作员、 焊接檢查員 (0.45%)
❖ 铀矿挖掘与提炼、核废 料处理(0.15%)
核电生产产生的人均剂量当量约1uSv,仅占天然照射水平的0.05%, 到2100年，也仅占1％
輻射的分类
❖ 电离輻射
❖ 非电离輻射
能量大的射线，可將细 胞的电子电离，进而产 生一连串的化学反应， 造成生物体的破坏
如α粒子、 β粒子、中子、 X光、γ射線、
不足以造成原子产生离 子化的电磁波
長期照射亦会产生危害， 应尽量减少暴露
如紫外线、红外线、微 波
4.1 辐射量与单位
1、放射性活度（强度）
第四章 放射性辐射对人体的危害
凡是能放射出各种类型的射线,且其放射性比强度 大于0.002µCi/g的物质（包括一些元素和它们的化 合物），具有这种能放射射线的物质称为放射性物质.
輻射的來源
30.70%
0.24rem
67.60%
1.70%
自然背景 醫用輻射 核子武器 生活用品 職業曝露 核能應用
理
电
生物分子激发、电离 重排
水分子激发、电离 重排
阶 段
离
理
辐
生物分子损伤
产生自由基
化 阶
射
生物分子自由基
段 化
的
继发生物分子损伤
学 阶
生
段
物
生殖细胞
体细胞
学
生
代谢损伤
物
效
阶 异常增殖 细胞死亡 段
应
遗传变异
个体疾病、死亡
电离辐射的生物学效应的四个阶段
❖ 物理效应阶段
於10-18秒內完成作用 作用于原子或分子的电子 随着能量的大小，产生两种作用
4.1 辐射量与单位
2、照射量
（1）照射量表示X射线或γ射线的光子在单位质量空气中释放 出的所有正负电子完全被阻止于空气中时，空气中形成一种 符号的离子总电荷的绝对值，它的单位是伦琴(R) 1 R = 2.58×10-4 C·Kg-1 1 C·Kg-1 = 3.877×103 R
（2）照射量率X就是单位时间内的照射量常用 伦/小时，毫 伦/小时或微伦/秒表示
*一般民眾：0.5雷姆(rem) /每年
4.2 电离辐射所致的生物效应 （放射线的危害）
危害机理：X、 γ射线及其它带电或不带 电粒子作用于组成人 体的原子，引起电离或激发，使人体中生物大分子(如蛋白 质分子，DNA分子和酶) 的结构破坏，进一步影响组织或器 官的正常功能，严重时导致机体死亡。
輻射的生物效应
（1） 第一种定义：
放射性核素在单位时间内发生衰变的原子核的次数称为放射性活 度（即衰变率）（为纪念居里夫妇发现放射性元素镭），常用单位 是居里（Ci）每秒钟发生3.7×1010 次
（2） 第二种定义：
单位时间内衰变一个核的放射性强度为1贝克勒尔(Bq)。 国际单位是贝可（Bq）每秒钟发生1次衰变 1 Ci= 3.7×1010 Bq，1 Bq= 2.703×10-11 Ci 1 mCi= 3.7×107Bq，1 Bq= 2.703×10-8m Ci 1 µCi= 3.7×104Bq，1 Bq= 2.703×10-5 µ Ci
4.1 辐射量与单位
4、剂量当量H
（ 1）剂量当量：某一吸收剂量的生物效应是与辐射种类和照射条 件有关的，仅知道人体接受的吸收剂量还不能说明人体受到多大 的损害，因此用剂量当量这一概念来修正这些因素。 H = D·N·Q
（其中H＝剂量当量，Q=品质因子，D=吸收剂量，N＝修正因子） 专用名:希沃特（Sv) 1 Sv = 1J•kg -1 ＝ 100 rem（雷姆） 1 rem = 0.01 Sv