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1、辐射防护与放射损伤基础知识山东大学齐鲁医院程孝国主要内容第一节辐射防护基础知识第二节放射损伤基础知识第一节辐射防护基础知识一、核辐射物理学基础二、辐射源及其分类三、核和放射事件分级四、辐射防护体系一、核辐射物理学基础1、放射性⑴、原子结构原子核：占原子体积的1/10000质子，中子，1.007277u，1.008665u电子：围绕原子核旋转，0.000548u1u=12/NA×1/12=1.6605655×l0-27kgNA=6.022045×l023是阿伏伽德罗常数原子序数：质子数，在元素周期表中的位
2、置同位素：原子序数相同而质量数不同的核素壳层能级次序各能级的电子数满壳层电子总数KLMNOPQ1s2s,2p3s,3p4s,3d,4p5s,4d,5p6s,4f,5d,6p7s,5f,6d,22,62,62,10,62,10,62,14,10,62,14,10,…21018365486电子的壳层结构钨原子的能级示意图能量单位:eV⑵放射性：不稳定的核素自发地放出射线，转变为另一种核素，这种现象称为放射性，这个过程称为放射性衰变，这些核素称为放射性核素。发出的射线种类：可能有α射线、β射线、γ射线，还可能
3、有正电子，质子，中子等其他粒子。原子序数从84起的所有元素都是不稳定的，具有天然放射性；而原子序数小于84的元素只有少量的某些同位素是不稳定的，具有天然放射性；人工产生的同位素都是不稳定的，具有人工放射性。⑶放射性衰变：不稳定的重核元素趋向稳定的过程。例如：放射性衰变服从指数规律。放射性活度：放射性核素在单位时间内衰变的个数。半衰期：放射性核素其原子核数目衰减到原来数目一半所需的时间T1/2=ln2/λ=0.693/λ衰变类型：α衰变β衰变γ跃迁和内转换天然放射性系：釷系、铀－镭系和锕系感生放射性：核粒
4、子轰击较轻的元素可以产生放射性元素例如：2、电离辐射电离辐射：是指一切能引起物质电离的辐射总称。辐射按与物质作用分类：电离辐射非电离辐射辐射按本质和性质分类：电磁辐射粒子辐射电磁辐射：以相互垂直的电场和磁场，随时间变化而交变振荡，形成向前运动的电磁波能引起电离的是X射线和γ射线粒子辐射：高能粒子通过消耗自身的动能把能量传递给其它物质高速粒子、带电粒子电磁辐射电离辐射粒子辐射X,γ射线α、β、中子质子、负π电磁辐射--波谱3、常用辐射量和单位⑴照射量：是描述X（γ）射线电离空气能力的量单位是C/kg，未定
5、义专用名，曾用单位是伦琴（R），1R=2.58×10-4C/kg⑵吸收剂量：是描述射线与物质作用的基本量。它定义为单位质量受照射物质吸收的辐射能量。曾用单位是拉德（rad），现在国际单位是焦耳/千克（J/kg），又称戈瑞（Gray，符号是Gy），1Gy=1J/kg，1Gy=100rad当量剂量是描述辐射防护剂量学的基本量，是在严格意义上的吸收剂量。机体组织中某一点的当量剂量（H）等于某一组织或器官所接受的平均的吸收剂量（D），经过以辐射质的辐射权重因子（辐射品质Q）加权处理的吸收剂量：H＝D•Q•N，N
6、为其他修正因数（ICRP指定N为1）单位为J/kg，专用名为希沃特（Sievert），符号为Sv，旧单位：雷姆，rem1Sv=1J/kg=100rem辐射类型Q值X、、射线1热中子2.3快中子和质子10粒子20有效剂量E就是组织或器官的当量剂量HT与组织权重因子WT的乘积，并对所有器官或组织求和，即E=ΣWT·HT式中，HT、WT分别是器官或组织T的当量剂量和组织权重因子。组织权重因子是组织或器官T的随机效应危险系数与全身均匀照射总危险系数的比值。4、电离辐射与物质的相互作用带电粒子与物质原子发生
7、以下几种作用：（1）与核外电子发生非弹性碰撞；（2）与原子核发生非弹性碰撞；（3）与原子核发生弹性碰撞；（4）与原子核发生核反应。X（γ）射线与物质主要发生三种作用机制：（1）光电吸收，主要发生在射线能量较低的情况，在10～30keV的能量范围占优势。（2）康普顿散射，康普顿效应的发生率与原子序数没有太大关系，而主要取决于电子密度，在30keV～25MeV的能量范围占优势。（3）电子对效应，光子能量超过1.02MeV才能发生这种吸收其它还有相干散射、光核反应中子与原子核的相互作用分为两大类：①散射：②吸
8、收：包括辐射俘获、核裂变、（n，α）和（n，p）反应等。对于某些重核（如235U和239Pu），其热中子引起的核反应主要有两种类型:1.“辐射俘获”，即（n,γ）反应，例如235U（n,γ）236U;2.裂变反应，即235U俘获热中子后发生裂变中子在物质中有较强的贯穿能力。二、辐射源及其分类1、放射源的种类放射治疗使用的放射源主要有三类：（1）放射性同位素放出的α、β、γ线。（2）X射线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X射线。（3）各类加
