第三章 辐射防护
考试要求
1. 了解辐射防护的概念和含义
2. 了解电离辐射生物效应的分类及其人类和环境的影响；
3. 熟悉辐射对人体的效应（确定性效应、随机性效应、遗传性效应等）； 4. 熟悉常用辐射量、单位及其计算方法（照射量、吸收剂量（率）、剂量当量（率）等）； 5. 了解辐射探测器的类型、用法及刻度；
6. 了解职业照射、公众照射、医疗照射和潜在照射的基本概念； 7. 掌握放射性物质的防护监测（个人和工艺场所）； 8. 了解内照射和外照射的评价原则和方法； 9. 熟悉实践、干预的基本概念； 10. 熟悉辐射防护的目的和安全目标；
11. 掌握辐射防护的基本原则（正当性、限值、最优化）及其实践； 12. 熟悉控制辐射危险的基本方法（包括内照射和外照射） 13. 掌握辐射源安全和保安的要求和措施； 14. 了解辐射防护体系； 15. 了解辐射防护大纲；
16. 掌握辐射防护的标准和限值； 17. 熟悉应急准备的要求；
思考题
1. 2. 3. 4. 5.
辐射防护的目的与任务是什么？
天然辐射源与人工辐射源的主要来源以及它们对人类造成的照射水平每年为多少？ 辐射实践与干预有什么不同？ 为什么要引入潜在照射的概念？
何谓吸收剂量D、当量剂量H与有效剂量E（包括它们的定义、物理意义、单位、适用条件及相互联系）？
6. 待积当量剂量HT(50)、待积有效剂量HE(50)、集体当量剂量SH与集体有效剂量SE，它
们分别用在什么场合？
7. 何谓辐射权重因子WR与组织权重因子WT？ 8. 影响辐射操作的因素有哪些？
9. 论述随机性效应与确定性效应各有何特点，它们和身体效应与遗传效应有什么联系？ 10. 辐射防护基本原则（辐射防护体系、剂量限制体系）的主要内容是什么？ 11. 判断下列几种说法是否全面并加以解释？
? 辐射对人体有害，所以不应该进行任何与辐射有关的工作 ； ? 在从事放射工作时应该使剂量愈低愈好。 ? 我们只要采取适当措施，把剂量水平降低到使工作人员所受剂量低于限值，就能保
证绝对安全。
12. 辐射防护标准中的基本标准是如何规定的（包括职业照射与公众照射）？ 13. 简述外照射防护的基本原则及基本方法。
14. 内照射防护的基本原则与基本方法是什么？ 15. 对辐射源安全和保安的要求与控制措施有哪些？ 16. 辐射防护监测的主要内容有哪些？
17. 一位放射工作人员在非均匀照射条件下工作，在一年中肺部受到50mSv的照射；乳腺也
受到50mSv的照射，问在这一年中，该工作人员所受的有效剂量是多少？ 18. 简述辐射防护大纲的主要内容。 19. 应急准备的主要内容有哪些？
本章小结
? 辐射防护是一门研究防止电离辐射对人体危害的综合性学科； ? 辐射之伤害程度取决于人体受照的剂量；
? 宇宙射线与天然放射性物质的存在对于人们的健康并无可察觉的损害，也未影响人
类的发展；
? 但是过量的照射会使人体遭受暂时或永久的伤害，甚至死亡；
? 现代的辐射防护技术，完全使人体只受到很微弱的照射，而免予辐射伤害的危险； ? 总之辐射是可认识、可预防的；关键是在工作中应采取有效的防护措施，严格遵守
安全规则；
? 所以放射工作的安全是得到保障的，放射工作的安全程序是优良的；
引言
? 为了既保障人们的健康与安全，确保环境的安全，又使辐射的应用工作得以顺利开
展，就要了解辐射对人体的基本作用及所引必的效应，使人们对辐射的危害有一个正确了解，既要清除不必要的恐惧，又要引起十分重视； ? 必须确立辐射防护的基本原则，并制定必要的辐射防护标准；
? 必须积极做好辐射监测工作，采取有效的措施，以减少和避免不必要的照射；
第一节 辐射防护的概念、目的与任务
一、辐射防护的概念与含义
? 辐射包括电离辐射和非电离辐射；
? 辐射防护是专门研究防止电离辐射对人体危害的综合性学科，已成为核科学领域中
一个重要分支；
? 辐射防护与许多学科存在交叉领域，和核安全有许多交叉的地方；
? 辐射防护主要内容要求涉及的学科有：原子核物理学、核化学、辐射剂量学、核辐
射探测技术、核电子学、放射生物学、放射卫生学、放射生态学和辐射评价学等。
二、辐射防护的目的与任务
? 辐射防护和核安全的基本任务：既要保护从事放射工作者本人和后代以及广大公众
乃至全人类的安全，保护好环境；又要允许进行那些可能会产生辐射的必要实践以造福于人类。
? 辐射防护和核安全的目的：防止有害的确定性效应，并限制随机性效应的发生概率，
使它们达到被认为可以接受的水平。
第二节 电离辐射对人类和环境的影响
? 人体受到照射的辐射源有两类，即天然辐射源和人工辐射源； ? 所有生物体都在时刻地受到自然界中始终存在的电离辐射的照射，称之为天然本底
照射；
? 天然本底照射是迄今人类受到电离辐射照射的最主要来源。 一、天然辐射源对人类和环境的影响
? 天然辐射源按其起因分为两类：
? 宇宙射线（即来自宇宙空间的高能粒子流，其中有质子、α粒子、其他重粒子、
中子、电子、光子、介子等）；
? 宇生核素（它们主要是由宇宙射线与大气中的原子核相互作用产生的，如H3、
C14、Be7等；
? 原生核素（存在于地壳中的天然放射性核素）
? 世界范围平均年有效剂量约为2.4mSv（其中宇宙辐射为0.39，陆地辐射外照射为
0.48，吸入照射为1.26，食入照射为0.29）；
? 在引起内照射的各种辐射源中，Rn222的短寿命子体最为重要，由它们造成的
有效剂量约为所有内照射辐射源贡献的70%； ? 外照射中宇宙射线的贡献略低于原生核素；
? 在有效剂量中，U238系起重要作用，约占全部天然本底照射水平的48%； ? 个人剂量变化范围很大，在任何一个大的群体中，约65%的人预期年有效剂量
在1～3mSv，约25%的人预期年有效剂量小于1mSv，而其余10%的人后有效剂量大于3mSv；
? 在人类生存环境中，因原生核素的存在，故在食品中也含有相当数量的天然放射性
核素； ? 参考人：由国际放射防护委员会提出的，用于辐射防护评价目的的一种假设的成年
人模型，其解剖学和生理学特征并不是实际某一人群组的平均值，而是经过选择，作为评价内照射剂量的，具有统一的解剖学和生理学基础的人体模型；
? 由于空气、水、食品中都含有放射性物质，因此一个参考人每天食入一定量的放射
性物质，以钾40为最多；
? 高本底地区：世界上个别地区，由于地表放射性物质含量较高，故这些地区的本底
辐射水平明显高于正常本底地区；如印度的喀拉拉邦和巴西的大西泮沿岸； ? 生活在高海拔地区或上述高本底地区的居民受到较高的外照射剂量；
? 居住在通风不良的室内居民也会受到较高的内照射剂量，这主要是氡的贡献；
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? 天然辐射源所引起的全球居民的年集体有效剂量的近似值为10人〃Sv； ? 天然本底照射的特点是它涉及世界的全部居民，并以比较恒定的剂量率为人类所接
受；
? 可将天然辐射源的照射水平作为基准，用以与各种人工辐射源的照射水平相比较。 二、人工辐射源对人类和环境的影响
? 一些人类活动、实践和涉及辐射源的事件已导致放射性物质向环境释放并使人们受
到辐射照射；
? 主要人工辐射源是：医疗照射、核动力生产和核爆炸； 1 医疗照射
? 世界人口受到的人工辐射源的照射中，医疗照射居于首位，它已成为诊断和治疗的
重要手段；
? 医疗照射来源于X射线诊断检查、体内引入放射性核素的核医学诊断以及放射治疗
过程；
? 对病人个人诊断照射产生的剂量是相当低的，有效剂量0.1～10mSv，其原则是只
要达到取得所需足够诊断信息即可；
? 治疗是采用很高的剂量，精确地照射肿瘤部位（处方的典型剂量介于20～60Gy），
以便消除疾病或减缓症状；
? 全世界由于医疗照射所致的年集体有效剂量约为天然照射源产生的年集体有效剂
量的五分之一；
? 与此相应的世界居民的年人均有效剂量约为0.4mSv。 2 核试验
? 大气层核试验是环境中人工辐射源对全球公众产生照射的最主要原因； ? 核试验在大气中形成的人工放射性物质最初大多进入大气层的上部，然后从大气层
上部缓慢地向下部转移，最终降落到地面，称为落下灰； ? 当落下灰的各种放射性核素飘浮于地面空气时，可通过吸入而引起内照射，当其沉
降于植物上或土壤时，则会产生外照射并通过食入引起内照射。
? 核试验始于1945年，1954～1958年及1961～1962年间曾在大气中进行过大量的
核试验，最后一次是在1980年10月，共进行了了543次大气层中的核试验，440Mt当量；
? 地下核试验所造成环境污染较小，到1998年仍在进行地下核试验，共进行了1876
次，90Mt当量；
? 封闭较好的地下核爆炸对参试人员及公众造成的剂量或剂量负担很小，但偶然情况
下，泄漏和气体扩散会使放射性物质从地下泄出，造成局部范围的污染，主要是I131。
? 虽然核试验可以产生几百种放射性核素，但其中多数不是产量很少，就是在很短时
间内已全部衰变，对全球居民的有效剂量贡献大于1%的只有7种，按对人体照射水平的递减顺序分别是C14、Cs137、Zr95、Sr90、Ru106、Ce144和H3； ? 从1965年起Cs137和Sr90是剩余累积沉积中主要的核素； ? 核试验对居民照射的主要途径是食入，基准是外照射；
? 1980年年底前由大气核试验造成的集体有效剂量负担总计为3E7人〃Sv；相当于
当今世界人口额外受到大约4年的天然本底照射；
? 就核试验引起的人均年剂量而言，1963年最大，相当于天然辐射源所致平均年剂
量的7%，1966年下降为2%左右，目前则低于1%；
3 核能生产
? 用反应堆生产电能是以核燃料循环为先决条件的；
? 核燃料循环包括：铀矿开采和水冶，铀转化，铀235同位素富集、燃料元件制造、
核动力生产、乏燃料的储存和后处理，乏燃料中易裂变和有用物质的循环利用和回收，核燃料循环不同阶段、不同设施之间放射性物质的运输，最后还要对放射性废物进行处臵；
? 其中铀矿开采过程中产生的废矿石、尾矿石以及废水量甚大，对环境造成一定影响； ? 虽然核动力生产中产生的所有人工放射性核素几乎都存留在受照过的乏燃料中，但
上述循环的每一环节都有少量放射性物质被释放入环境； ? 其中大多数放射性核素的半衰期较短，在环境中的迁移速率较低，故释放到环境的
放射性物质多半只在局部或本地区产生影响；
? 也有一些半衰期很长或在环境中弥散较快的放射性核素可分布到全球从而在世界
? ? ? ?
范围内使人类和环境受到照射和污染。
核电生产的污染：除占用土地、一般污染物的排放等问题外，放射医学性流出物对环境特别是人类健康可能会造成的影响是公众最为关注的问题；
它包括核电厂在正常运行和事故情况下放射性核素的排放以及放射性废物最终处臵的潜在环境污染问题。
放射性同位素的生产及其在工业、医疗、研究等部门日益广泛的应用和废物处臵，也对公众造成一定剂量的照射；
2000年天然和人工源所致年均个人有效剂量 源 世界范围个人 平均有效剂量mSv 2.4 0.4 0.005 0.002 0.0002 0.6 照射的范围和趋势 天然本底 医学检查 大气核设施 切尔诺贝利事故 核能生产 职业照射 典型范围为1～10mSv，与具体地点的环境有关，有达到10～20mSv 范围在0.04mSv（最低健康医疗水平）和1.0mSv（最高健康医疗水平）之间 已从最大的1963年的0.15mSv逐渐降低，北半球相对较高，南半球相对较低。 已从最大的1986年的0.04mSv（北半球的平均值）逐渐降低，事故现场附近较高。 随着核能计划的发展而增加，但随着技术的完善而降低 核燃料循环（包括铀矿）、辐射工业应用、国防活动、辐射医学应用、教育等方面职业照射的年平均值 4 其它
? 人类除了受到上述三种主要人工辐射源的照射外，还受到由于工业技术发展所形成
天然放射性水平的提高（如燃煤发电、磷肥生产造成的环境放射性污染），空中旅行、宇宙航行导致额外的宇宙射线照射等，以及各种消费品（如夜光钟表、含铀钍的制品、某些电子电气器件等）的人工辐射源的照射。
? 这些人工辐射源所致的全球居民的集体有效剂量负担与天然辐射源所致相比，一般
都很小，总计不超过天然辐射源的1%。 ? 在全球人口集体剂量估算中，天然辐射源所占的份额为最大；在人工辐射源所致公
众照射的集体剂量估算值中，如果不考虑医疗照射，则以大气层核试验所占的份额为最大。
第三节 辐射照射的类别
? 照射是指受照的行为或状态；
? 依据不同的行为或状态，照射的分类方法：
? 可以分为外照射（体外源照射）和内照射（体内源的照射） ? 可以分为职业照射、医疗照射和公众照射；
? 在实践与干预中，还有一种可能发生但不一定会发生的照射称为潜在照射。
一、职业照射
? 工作人员在其工作过程中所受的照射；