Review（一）Radiation（二）Radioactivityandradiationradiationtype（αβγn）radioactivedecayprincipleradioactivityunit

Becquerel1Bq=2.7×10-11Ci1Characteristicsofalpha,betaandgammaradiationTypeofradiationNatureChargeMassPenetrationparticleHeliumnuclei(42He)+24VeryLowparticleElectron-1Effectively0LowrayElectromagneticradiation00VeryHigh2（三）interactionofradiationandmaterials

射線與物質(zhì)的相互作用3

1帶電粒子()與物質(zhì)的相互作用粒子：電離(ionization)、激發(fā)(excited)；粒子：電離、激發(fā)、軔致輻射(bremsstrahlung）IonizationisthephysicalprocessofconvertinganatomormoleculeintoanionbyaddingorremovingchargedparticlessuchaselectronsorotherionsExcitationisanelevationinenergylevelaboveanarbitrarybaselineenergystateP44激發(fā)電離ElectronProtonNeutronNucleon5電離(ionization)：電離就是原子的軌道電子離開原子，產(chǎn)生離子對而把能量傳遞給介質(zhì).電離作用能夠造成水分子的化學(xué)鍵斷裂，生成對生物有害的作用的化合物。輻射對人體的有害作用主要是由于這種化學(xué)反應(yīng)引起的.P66帶電粒子通過物質(zhì)自由電子正離子α+靶原子→正離子

+電子

+α

4He+Ar→Ar+

+e-+4He物質(zhì)中原子被電離，在粒子通過的路徑上形成許多離子對：正離子和自由電子

+e-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-庫侖作用P77OH.(hydroxylradical)羥自由基H.RadiationDamagewatermoleculeg-ray2OH.

H2O2Whathappenswhenthewatermoleculeisstruckbythegammaray?8Allformsofnuclearradiationareconsideredionizingradiation.Thereenergyislargeenoughtoionizeelectronsfromamolecule. H2OH2O++e-H2O+isveryreactive!Itcombineswithaproteinmoleculeinthecell,destroyingtheproteinInsomecasesevenbondsarebroken.Theproductsformedcanbeextremelyreactive,suchastheOH.radical!Exposureofcellstoionizingradiationinduceshigh-energyradiolysisofH20watermoleculesintoH+

andOH-

radicals,whicharethemselveschemicallyreactive.Theseinturnrecombinetoproduceaseriesofhighlyreactivecombinationssuchassuperoxide(H02)andperoxide過氧化氫(H202),whichproduceoxidativedamagewithinthecell.9EFFECTSOFRADIATIONONLIVINGTISSUE直接作用是指射線將能量直接交付給處在射線徑跡上的生命物質(zhì)分子(主要是DNA分子)，并使之電離或者被激發(fā)而產(chǎn)生損傷。此過程中，接受射線能量的分子本身受到損傷。間接作用是指射線的能量被生命物質(zhì)分子周圍的水分子或其他的分子所吸收從而被電離或者是活化，生成了自由基(即一種活性極高的原子團(tuán))，然后經(jīng)過一定距離的遷移，到達(dá)生命物質(zhì)分子并與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終造成生命物質(zhì)損傷。DirectradiationdamageDamagebyphysicalimpactofradiationonmoleculesincells.IndirectradiationdamageIonisingradiationpassesH2Oinacell&removesane-現(xiàn)以水分子為例，說明自由基的形成過程H2O-----ionized-------H+OH+H2O2+…..

氫自由基+羥自由基+過氧化氫高反應(yīng)活性

導(dǎo)致生物大分子結(jié)構(gòu)變化，功能障礙和病變10激發(fā)(excitation)帶電粒子通過物質(zhì)時，殼層電子獲得的能量不足以使殼層電子脫離軌道，則從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，即原子由基態(tài)轉(zhuǎn)入高能態(tài)，這種過程稱為激發(fā)原子退激——激發(fā)態(tài)的原子不穩(wěn)定，處在高能態(tài)的電子要跳回低能態(tài)軌道來，以發(fā)射光子的形式放出相應(yīng)的能量

(早期熒光材料)

P1111快速運(yùn)動電子通過原子核附近時，受到原子核庫侖電場的作用，速度大小和運(yùn)動方向都發(fā)生變化，一部分能量以電磁波的形式輻射出來，這種輻射稱為軔致輻射（orbrakingradiation）粒子的軔致輻射（bremsstrahlung)X射線：高速電子流打在金屬鎢靶上產(chǎn)生的軔致輻射P12高速電子轟擊金屬靶因突然減速而產(chǎn)生的輻射12電子打在熒光屏上產(chǎn)生X射線電視機(jī)顯像管特征:x射線能量連續(xù)

0–EMax(電子能量)

電視機(jī)高壓15kV

電子束能量15keVx射線能量0-15keV產(chǎn)生機(jī)制原子核軔致輻射軔致輻射是產(chǎn)生高能光子束（X射線、γ射線）基本方法，用這種光子束可研究基本粒子和原子核的磁結(jié)構(gòu)，以及輻射與物質(zhì)相互作用過程等13P14142射線與物質(zhì)的相互作用

光電效應(yīng)(photoelectriceffect)：康普頓效應(yīng)(Comptonscattering)：電子對效應(yīng)(electronpairformation)：不帶電，不能直接電離物質(zhì)，有高能量動量，產(chǎn)生次級電子而電離物質(zhì)--------間接電離輻射P1515自由電子光電效應(yīng)（機(jī)制）：光子同(整個)原子作用把自己的全部能量傳遞給原子,殼層中某一電子獲得動能克服原子束縛跑出來,成為自由電子，光子本身消失了。

γ+AA*+e-

（光電子）

原子

A+X射線原子受激原子1)光電效應(yīng)162)康普頓效應(yīng)Comptoneffect

康普頓--吳有訓(xùn)效應(yīng)Compton-Wueffect

入射的γ光子直接同物質(zhì)原子中殼層上的電子發(fā)生碰撞。入射光子僅有部分能量轉(zhuǎn)移給電子，使它脫離原子成為反沖電子，而原來光子的運(yùn)動方向和能量發(fā)生變化，生成新的光子—散射光子P1617物質(zhì)能量完全轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量的過程γ射線與原子核作用，在庫倫場作用下，一個光子可能轉(zhuǎn)化成一對正-負(fù)電子。

M＋γ→M+e++e-me+=0.511MeVme-=0.511MeV基本條件：γ射線能量Eγ？能量轉(zhuǎn)化成質(zhì)量M=E/C23)電子對效應(yīng)Electronpaireffect

P1818三種效應(yīng)與原子序數(shù)和光子能量的關(guān)系

P1919γ射線與物質(zhì)作用小結(jié)作用過程對象產(chǎn)物光電效應(yīng)原子和內(nèi)層電子光電子X射線康普頓效應(yīng)原子中外層電子反沖電子散射光子電子對效應(yīng)原子核庫侖場正、負(fù)電子γ光子

203中子與物質(zhì)的相互作用

中子n,不帶電荷，幾乎不能與原子的電子發(fā)生作用，只能和原子核發(fā)生相互作用（與γ射線不同），主要有彈性、非彈性散射，吸收：（1）彈性散射(elasticscattering)

原子核發(fā)生碰撞時，體系的動能和動量都守恒，也稱為(n,n)反應(yīng)。中能中子彈性散射占優(yōu)勢，快中子主要在輕介質(zhì)中通過彈性散射來損失能量P2121（2）非彈性散射(inelasticscattering)：當(dāng)中子和原子核發(fā)生碰撞時，原子核獲得反沖動能和激發(fā)能，體系的動量守恒，動能不守恒，也稱為(n,n’)反應(yīng)，中子有閾能。快中子在重介質(zhì)中主要通過非彈性散射損失能量

注意：在非彈性散射中,中子使原子核處于激發(fā)態(tài)(excitedstate),受激發(fā)的原子核通過發(fā)射射線的方式釋放出多余的能量而回到基態(tài)(groundstate)

P2322（3）中子俘獲

neutroncapture中子與靶核作用形成復(fù)合核，隨后通過發(fā)射一個或幾個光子回到基態(tài)，不再發(fā)射其它粒子。也稱(n,)反應(yīng)，這一過程可以在相當(dāng)寬的中子能量范圍內(nèi)發(fā)生，無論對輕核還是重核都有一定的發(fā)生概率。但相對而言，低能中子(E<100eV)與重核作用概率最大----核裂變作用后，中子消失，原子核發(fā)生質(zhì)的變化P2223中子或熱中子與物質(zhì)作用時，很容易被原子核俘獲而產(chǎn)生核反應(yīng)。核反應(yīng)的產(chǎn)物可能是穩(wěn)定核素，也可能是放射性核素，同時還釋放出γ光子和其它粒子。某些穩(wěn)定核素，在慢中子作用下，生成放射性核素，稱為感生放射性核素（inducedradionuclide），它具有的放射性，稱為感生放射性(inducedradioactivity)。小結(jié)：中子與核的作用與能量和核的性質(zhì)有關(guān)熱中子---(n,)反應(yīng)為主，輻射俘獲慢中子對輕核---(n,n)反應(yīng)為主

對重核---(n,)反應(yīng)為主中能和快中子---對重核(n,n’)反應(yīng)

裂變反應(yīng)主要是與重核作用，輕核裂變可能性小。P2424（四）輻射常用的物理單位

電離輻射通過與物質(zhì)的作用，把能量傳遞給受照物，并在其內(nèi)部引起各種變化。輻射量和單位是為描述輻射場、輻射作用于物質(zhì)時的能量傳遞即受照物內(nèi)部變化的程度和規(guī)律而建立起來的物理量及其度量。應(yīng)用：放射醫(yī)學(xué)放射生物學(xué)，輻射化學(xué)。。。。P25251照射量及其單位倫琴

(exposurequantityanditsunit：Roentgen):照射量X定義——exposuredose

指x或γ射線的光子在單位質(zhì)量空氣中釋放出的所有次級電子，當(dāng)它們完全被阻止在空氣中時，在空氣中產(chǎn)生一種符號的離子的總電荷量。定義為dQ除以dm而的得商，即dQ為在質(zhì)量為dm的體積元中的空氣中，當(dāng)光子產(chǎn)生的全部電子（正、負(fù)電子）均被阻留于空氣中時，在空氣中所形成一種符號的離子總電荷的絕對值

26照射量是表示x射線或射線在空氣中引起電離數(shù)量的量，常用單位庫侖/千克C/Kg，無專用國際單位,其專用單位是倫琴(符號：R)1R的照射量=2.58*10-4庫侖/千克空氣，照射量只適用于x射線或射線在空氣而不是用于其它介質(zhì)只定義一單位質(zhì)量體積元內(nèi)空氣中產(chǎn)生電離電荷的多少，不能度量暴露在該輻射場中的物質(zhì)所吸收的能量。P27272.吸收劑量（absorbeddose,D)定義：授予單位物質(zhì)(dm)（或被單位物質(zhì)吸收）的任何致電離輻射的平均能量（dE）單位：

J/kg1J/kg=1Gy（戈瑞）

1Gy=100rad（拉德）(已廢除）28吸收劑量1戈瑞（1焦耳/千克）時的能量效應(yīng)

1）水溫升高（比熱4.2×103J/千克度）

1kg水物質(zhì)吸收劑量1Gy

水溫度上升1/（4.2×103）=2.4×10-4C°2）轉(zhuǎn)化為物體的動能

mD=(1/2)mv2

運(yùn)動速度v=1.4m/s3)轉(zhuǎn)化為物體的勢能

mD=mgh上升高度

h=0.1m劑量——實(shí)際上是單位物質(zhì)吸收電離輻射能大小的一種量度29照射量X與吸收劑量D照射量X與吸收劑量D是兩個意義完全不同的輻射量。照射量只能作為X或gamma射線輻射場的量度，描述電離輻射在空氣中的電離本領(lǐng)；吸收劑量則可以用于任何類型的電離輻射，反映被照介質(zhì)吸收輻射能量的程度。在一定條件下兩個不同量之間相互可以換算。對于同種類、同能量的射線和同一種被照物質(zhì)來說，吸收劑量是與照射量成正比的。P3030

吸收劑量率（absorbeddoserate）——指單位時間內(nèi)的吸收劑量，Ｄ’SI單位:戈瑞·秒-１(Gy/sJ/Kgs）吸收劑量適用于任何類型、任何能量的電離輻射，且適用于任何受照物質(zhì)（與照射量不同，未考慮生物效應(yīng)）P31313劑量當(dāng)量及其單位定義——在組織內(nèi)某點(diǎn)上的吸收劑量D、品質(zhì)因數(shù)Q和其他修正因數(shù)N的乘積D：吸收劑量（戈）Q：品質(zhì)因數(shù)，不同輻射類型影響危害的參數(shù)N：所有其他修正因素的乘積。它反映了吸收劑量不均勻的空間和時間分布等因素。ICRP（國際輻射防護(hù)委員會）指定：N=1（不論是內(nèi)照射還是外照射）H：劑量當(dāng)量EquivalentDose–makesdifferentsourcesofradiationequivalent32不同類型的輻射所相對的品質(zhì)因數(shù)qualityfactor(QF)輻射QFX-光

γ-輻射

β-粒子

熱中子

中子,0.1-10MeV

質(zhì)子

α-粒子

1

1

1

5

10

10

20P33333劑量當(dāng)量及其單位SI單位：焦耳/千克，單位的專門名稱為西弗（Sv)。Sv是為紀(jì)念輻射防護(hù)的先驅(qū)者之一的瑞典物理學(xué)家R.M.Sievert而命名

1西弗=1焦耳/千克（J·Kg-1）1西弗=102雷姆（rem）（已廢除的專用單位）劑量當(dāng)量是用適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)對吸收劑量進(jìn)行加權(quán)，使得修正后的吸收劑量能更好的和輻射引起的有害效應(yīng)聯(lián)系起來P3434Example:E1:Anindividualwhohasabsorbedaslowneutrondoseof1milligray(1mGy)hasabsorbedanequivalentdoseof:H=DQ=1mGy*5=5mSv

Thetotalbiologicaldosefrommixedradiationisfoundbyexpressingitasequivalentdoseandsumming.

E2:ifapersonreceived0.3mGyofslowneutron

,6mGyofgamma,and0.1mGyoffastneutronradiationthetotaldosewouldbecalculatedasfollows:H=0.3mGy*5+6.0mGy*1+0.1mGy*20=9.5mSvP35353劑量當(dāng)量及其單位劑量當(dāng)量概念的適用范圍：只限于輻射防護(hù)中使用，而且專用于人體（高級動物），即必須是有生命的物質(zhì)、動物。目的是統(tǒng)一表示各種射線對機(jī)體的危害程度在計(jì)算劑量當(dāng)量時，必須指明射線種類、能量和照射條件。因?yàn)閯┝慨?dāng)量可以表達(dá)不同種類射線，在不同能量及不同照射條件下，所引起的各種電離輻射的危害程度的差異；直接測量？使用劑量當(dāng)量概念時需注意P36364.有效劑量當(dāng)量(effectivedose)

EffectiveDose——Theprobabilityofaharmfuleffectfromradiationexposuredependsonwhatpartorpartsofthebodyareexposed.Someorgansaremoresensitivetoradiationthanothers.Atissueweightingfactorisusedtotakethisintoaccount.Whenanequivalentdosetoanorganismultipliedbythetissueweightingfactorforthatorgantheresultistheeffectivedosetothatorgan.Theunitofeffectivedoseisthesievert(Sv).Ifmorethanoneorganisexposedthentheeffectivedose,E,isthesumoftheeffectivedosestoallexposedorgans.H有效為有效劑量當(dāng)量；HT為人體內(nèi)器官或組織T所接受的平均劑量當(dāng)量；374.有效劑量當(dāng)量WT為相應(yīng)器官或組織的權(quán)重因子，它表示器官或組織T受電離輻射照射時產(chǎn)生隨機(jī)效應(yīng)的幾率與全身受到均勻照射時產(chǎn)生的隨機(jī)效應(yīng)的幾率之比值，無量綱因子。性腺紅骨髓結(jié)腸

P38384.有效劑量當(dāng)量有效劑量當(dāng)量引入的意義：度量體內(nèi)或體外照射源（無論是均勻照射還是非均勻照射）造成的健康效應(yīng)發(fā)生率的指標(biāo)，用來評價電離輻射對人體的總的損傷程度。Thebasicideaistoexpresstheriskfromanexposureofasingleorganortissueintermsoftheequivalentriskfromanexposureofthewholebody.有效劑量當(dāng)量的SI單位——希沃特(Sv)已廢除的專用單位為雷姆(rem)國際單位：１rem＝0.01Sv(希沃特sievert)39Example2SupposeaworkerhasreceivedatissueequivalentdoseHTof50mSvtothethyroid

gland甲狀腺.Howcanthisbecomparedtoanexposureofthewholebody?Thetissueweightingfactorforthethyroidis0.05,soHE=HT*WT=50mSv*0.05=2.5mSvThismeansthattheriskfromexposingthethyroid

toanequivalentdose

ofisthesameasexposingthewholebodyto2.5mSv

Ifmorethanonetissue---addedP3940照射源世界范圍平均年有效劑量典型范圍外照射宇宙射線0.40.3—1.01地面γ射線0.50.3—0.62內(nèi)照射吸入(主要是氡)1.20.2—103食入0.30.2—0.84總和2.41—10表1天然輻射源所致平均輻射劑量(mSv·y-1)1從海平面到高海拔地區(qū);2取決于放射性核素在土壤和建筑材料中的含量;3取決于室內(nèi)氡氣累積;4取決于放射性核素在食物和飲水中的含量P4141StandardsUSNationalCouncilonRadiationProtection(NCRP)InternationalCouncilonRadiationProtection(ICRP)OccupationalExposureGuidelines100mSvover5years(average20mSv/year)withamaximumof50mSvinanyoneyearGeneralpublic–backgroundabout3mSv/year–Guideline1mSv/year《國際放射防護(hù)委員會2007年建議書》指出，在有計(jì)劃照射情況下，職業(yè)人員的有效劑量是5年累計(jì)年均不得超過20毫西弗（1毫西弗相當(dāng)于1000微西弗），公眾則是每年1000微西弗

42表二：相當(dāng)于美國個人每年有效的劑量的估計(jì)

來源美國人口每年有效的等同劑量(mSv)天然輻射：

宇宙射線0.280

陸地的0.280

身體內(nèi)0.390

吸入的氡～2.000由人類活動的輻射：

職業(yè)0.009

核子燃料週0.0005

消費(fèi)者產(chǎn)品0.05-0.13

自然環(huán)境0.0006醫(yī)學(xué)的：

診斷的X光0.39

核子醫(yī)療0.14總計(jì)3.6P4343CommonSourcesofRadiationinYourHouseandJobTelevisionandComputerScreens

Microwave：theFDAadvisesyoutostandawayfromthedoorofyourmicrowavewhencookingCellPhone---controversialtopic，inconclusive，non-ionizing4.LowSodiumSaltandWaterSoftenerpotassiumchloride,40K5.GasLamps:radioactivethorium232inthemanteltoburnandcreatelight6.GlossyPaper:useawhiteclaycalledkaolinwithUandTh(verylittle,noharm)7.SmokeDetector:low-levelAmericium241,asourceofradioactiveparticlesthationizetheairandmaketheairconductive.Smokeparticlesthatenterthesmokedetectorreducethecurrentandcausethealarmtosound8.LightBulbsandExitSigns:energy-savingbulbs,promethium147,handlebrokenbulbscarefully;Emergencyexitsignscontaintritium9.Ceramics,GlassandGranite:Antique10.Fertilizer:potassium,phosphorousandnitrogen44SourcesofBackgroundRadiation45煙草中主要的放射性來源21084Po:釙

Polonium-210(Po-210)isaradioactiveelementthatoccursnaturallyandispresentintheenvironmentatextremelylowconcentrations.discoveredbyMarieS.-CurieandPierreCuriein1898andwasnamedafterMarie′snativelandofPoland(Latin:Polonia).Thiselementwasthefirstonediscoveredbythemwhiletheywereinvestigatingthecauseofpitchblende瀝青鈾礦radioactivityPo-210isproducedfromthedecayofradon-222gasP4646氡-222，半衰期3.825天，釋放出α粒子并變成釙-218。釙-218，半衰期3.05分鐘，釋放出阿爾法粒子并變成鉛-214。鉛-214，半衰期26.8分鐘，釋放出β粒子和γ射線變成鉍-214。鉍-214，半衰期19.7分鐘，釋放出阿爾法粒子或貝塔粒子和伽馬射線并變成鉈-210或釙-214。釙-214，半衰期150微秒，釋放出阿爾法粒子并變成鉈-210。鉈-210，半衰期1.32分鐘，釋放出貝塔粒子并變成鉛-210。鉛-210，半衰期22年，釋放出β粒子和伽馬射線并變成鉍-210。鉍-210，半衰期5天，釋放出β粒子并變成釙-210。釙-210，半衰期138天，釋放出α粒子和γ射線并變成鉛-206。鉛-206是鉛的穩(wěn)定同位素。Po210-----Pb206+He4

磷肥中鐳226，進(jìn)入農(nóng)田。接下來，一部分鐳226轉(zhuǎn)變成氡，氡又衰變成釙210和鉛210，沉積在葉子上，(菠菜)并且越來越多。Po210:釙的來源

P4747PhilipMorris公司的文件表明，大部分涉及釙-210的內(nèi)部文件都沒有被公開釙-210在動物試驗(yàn)中被證明可致肺癌。在全球，因釙-210致肺癌的人，一年多達(dá)11700

釙-210具有極強(qiáng)的毒性，對人體的傷害很大。釙-210不管是通過呼吸、飲用、服用、傷口感染或其他渠道進(jìn)入人體，都會毀壞人體的DNA并造成放射性病狀釙210沉積在肺部細(xì)胞，與細(xì)胞零接觸，放射的低能射線也能對細(xì)胞造成損傷，從而有可能誘發(fā)癌癥。如果每天抽1包半的香煙，一年下來，受到的輻射量相當(dāng)于做了300次X光胸透——相當(dāng)于2011年3月12日下午在福島核電站1號機(jī)組呆了6個小時

香煙和茶葉:茶葉是泡水飲用的。釙隨著水和食物通過食道，進(jìn)入人的消化系統(tǒng)。經(jīng)口腔進(jìn)入人體的釙，會在30天排除一半

（Nicotine）P48480.010.10.522.551020200輻射的劑量及限值搭乘飛機(jī)飛行臺北—紐約（單程）胸部X光一次來自宇宙射線年劑量電視機(jī)（每天看1小時）全身有效等效劑量單位：毫希弗我國核電廠界外法令限值法令限值胃部X光透視一次每人每年平均接受大自然放射線劑量來自食物之年劑量來自環(huán)境中之天然放射性同位素一般民眾年劑量(法規(guī)限值）鈷60治療一次(局部照射)職業(yè)人員年劑量(法規(guī)限值)巴西喀拉哈利的自然放射線年劑量49放射性活度(A)

吸收劑量(D)

劑量當(dāng)量(H)

有效劑量（E）

吸收劑量(D)1戈瑞=1焦耳/千克1Gy=1J/kg放射源活度(A)

1貝克=1次核衰變/秒

劑量當(dāng)量(H)有效劑量（E）

1希沃特=1焦耳/千克三者意義和區(qū)別任何物質(zhì)有機(jī)體50P5151輻射量單位對照表

輻射量SI單位SI單位專名專用單位照射量庫倫·千克-1（C·/kg)未定倫琴1R＝2.58×10-4庫倫/千克

吸收劑量焦耳·千克-1（J/kg）戈瑞1Gy＝1J·kg-1＝102rad

當(dāng)量劑量焦耳·千克-1（J/kg）希沃特1Sv＝1J·/kg＝102rem

放射性活度秒-1

貝可1Bq＝1s-1

居里1Ci＝3.7×1010/秒P5252Summary

Theroentgen

isaunitofradiationexposure

measuredintermsofairionisation

.Itappliesonlytox-orgammaradiation.Thegray

(Gy)isaunitofabsorbeddose

whichrepresentsanenergyabsorptionof1jouleperkilogramofabsorbingmaterial.Theradiationweightingfactors

(WH)areusedtoconvertfromabsorbeddose(D)toequivalentdose(H)

.Thesievert

(Sv)istheunitofequivalentdoseandistheproductoftheabsorbeddoseandtheradiationweightingfactoroftheradiationcausingit.Ittakesintoaccountthebiologicaleffects

ofanabsorbeddose.53（五）輻射的防護(hù)

protectionofradiationP5454法老毒咒:凡打擾法老安寧的人都將受到死亡的懲罰P5555氡Rn的來源鈾-238原子有92個質(zhì)子和146個中子。半衰期是45億年。在α衰變時，變成釷-234原子。釷-234原子有90個質(zhì)子和144個中子。半衰期是24.5天。在衰變時釋放出β和γ射線，變成鏷Pa-234原子。鏷-234原子有91個質(zhì)子和143個中子。半衰期是26萬9千年。在衰變時釋放出β粒子和γ射線，變成釷-230原子。釷-230原子有90個質(zhì)子和140個中子。半衰期是8萬3千年。在衰變時釋放出β粒子和γ射線，變成鐳-226原子。鐳-226原子有88個質(zhì)子和138個中子。半衰期是1,590年。在衰變時釋放出α粒子和γ射線，從而變成氡-222原子

Ra226---Rn222+He4氡原子是氣體原子，半衰期只有3.825天。鈾-238的天然核衰變會造成氡原子的不斷累積，這就是氡氣的來源。也就是說，在土壤中富含鈾的地方，氡氣濃度較高。56氡氣（Rn)是一種具有放射性的惰性氣體。氡是由鐳衰變而產(chǎn)生的自然界惟一的天然放射性惰性氣體，無色無味。常溫下氡及子體在空氣中能形成放射性氣溶液而污染空氣，容易被呼吸系統(tǒng)截留，并在局部區(qū)不斷累積而誘發(fā)肺癌。

它的半衰期為3.85天，衰變成釙、鉛、鉍等放射性金屬原子，這些金屬原子稱為氡子體。

Rn-----------Po+He4Po---Pb+He4

它們與空氣中的浮游粒子結(jié)合，構(gòu)成放射性氣溶膠，漂浮在空氣中。空氣中無處沒有氡及其子體的存在。

P5757日常生活中的氡58統(tǒng)計(jì)資料表明，氡已成為人們患肺癌的主要原因，美國每年因此死亡的達(dá)5千~2萬人，我國每年也約有5萬人因氡及其子體致肺癌而死亡。另外，氡還對人體脂肪有很高的親和力，從而影響人的神經(jīng)系統(tǒng)，使人精神不振，昏昏欲睡。日常防護(hù)措施通風(fēng)----門窗關(guān)閉一夜之后，氡濃度是151Bq/m3，開窗通風(fēng)1小時后，則已降為48Bq/m3

建材的選擇P5959電離輻射的能量沉積是一種隨機(jī)性過程，因此，即使在劑量很小的上，也完全可能在細(xì)胞內(nèi)的關(guān)鍵體積中沉積下足夠的能量，并導(dǎo)致細(xì)胞變異。從而，由于單個細(xì)胞的細(xì)胞變異而產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)(即遺傳變化和細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化)的發(fā)生，也是隨機(jī)性事件，稱為隨機(jī)性效應(yīng)。隨機(jī)性效應(yīng)的特征是，其發(fā)生不具有閾值，這就是說，即使在劑量很小的情況下也存在有一定的概率；這類效應(yīng)發(fā)生的概率是隨著劑量的增高而增加，效應(yīng)的嚴(yán)重程度與劑量無關(guān)。隨機(jī)性效應(yīng)的這些特點(diǎn)都是由其發(fā)生機(jī)制所決定的。另一種情況是全部組織或者部分組織受到照射，構(gòu)成該組織的相當(dāng)數(shù)量的細(xì)胞被殺死，而這些細(xì)胞又不能由存活下來的細(xì)胞的增殖來補(bǔ)償，從而，使該種組織或者由該種組織構(gòu)成器官功能受到影響并產(chǎn)生臨床上可檢查出的癥狀，通過這樣的發(fā)生機(jī)制產(chǎn)生的效應(yīng)被稱為確定性效應(yīng)。確定性效應(yīng)與隨機(jī)性效應(yīng)DeterministiceffectsandstochasticeffectsP6060上述的兩種分類，是對輻射生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)生機(jī)制進(jìn)行深入研究后取得的成果，并在輻射防護(hù)的發(fā)展中產(chǎn)生過巨大的影響。在輻射防護(hù)實(shí)踐中，對不同的效應(yīng)應(yīng)該采取不同對策，對于確定性效應(yīng)，因其有閾劑量，而且因?yàn)閯┝康陀陂搫┝繒r其發(fā)生的概率為零，所以，能夠"防止"其發(fā)生；對于隨機(jī)性效應(yīng)，因其發(fā)生的無閾性質(zhì)，在任何低的劑量下均有一定的發(fā)生概率，所以，"防止"這類效應(yīng)的發(fā)生客觀上是不可能的，只能通過各種措施降低劑量，對其進(jìn)行"限制"，使這類效應(yīng)的發(fā)生概率降低到"可以接受的水平"(不是無限制的降低)。P6161CharacteristicsofDeterministiceffectsDamagedependsonabsorbeddoseThresholdexistsExample:cataract,erythema,infertilityetc.CharacteristicsofStochasticeffects:SeverityisindependentofabsorbeddoseThresholddoesnotexistProbabilityofoccurrencedependsonabsorbeddoseExample:radiationinducedcancer,geneticeffect

確定性效應(yīng)與隨機(jī)性效應(yīng)的特點(diǎn)DeterministiceffectsandstochasticeffectsP6262我國居民所受天然輻射年有效劑量

射線源年有效劑量mSv

宇宙射線電離成分0.26中子0.057

陸地輻射0.54氡(222Rn)及其短壽命子體0.916釷射氣(220Rn)及其短壽命子體0.185

40K0.17其它核素0.17總計(jì)～2.3063體外照射a粒子b粒子X射線、γ射線中子密封源輻射源在人體外面，輻射由體外射入身體。6364對X射線、γ射線，吸收劑量在0.25戈瑞以下時，人體一般不會有明顯效應(yīng)；但是，劑量再增加，就可能出現(xiàn)損傷。當(dāng)達(dá)到幾個戈瑞時，就可能使部分人死亡。接受同樣數(shù)量的“吸收劑量”，受照射時間越短，損傷越大；反之，則輕。吸收同樣數(shù)量劑量，分幾次照射，比一次照射損傷要輕。

α粒子穿透能力弱（一張紙就可以阻擋），不會引起外照射損傷。β粒子穿透能力也較弱，外照射時只能引起皮膚損傷。γ射線穿透能力強(qiáng)，人體局部受到它照射，吸收2～3戈瑞劑量時不會出現(xiàn)全身癥狀，即使有人出現(xiàn)也很輕微。但是，全身照射就可能會引起放射病。

不同組織和器官對電離輻射敏感性也不同。P6565外照射防護(hù)的方法時間防護(hù)距離防護(hù)屏蔽防護(hù)

劑量率與時間乘積強(qiáng)度與距離平方反比電離碰撞吸收66屏蔽防護(hù)舉例：一個活度為3.7*1015Bq的60Coγ放射源，在沒有外部屏蔽時6米遠(yuǎn)的劑量率是10mSv/秒,假如在其周圍構(gòu)筑150厘米厚的水泥墻，劑量率可以降低到0.026mSv/小時在這樣的條件下，職業(yè)人員每天工作4小時，每周4天，每年工作40周，一年的總劑量0.026*4*4*40=16.64mSv<50mSvX射線檢查：鉛帽，鉛圍裙，注意保護(hù)不檢查的部位P6767輻射種類貫穿能力屏蔽種類alpha粒子

低紙板

beta粒子

低珀斯佩克斯(Perspex)薄片X-光高幾毫米的鉛高能量中子非常高2米高密度混凝土或5-10米的水

不同輻射的穿透能力與屏蔽68RadiationdetectionAr(g)incomingradiationa,b,orgIonpairformation:ArAr++e-Geiger-MuellertubeHighvoltage800-1200vthinwindowofmicaanode+cathode-Currentflowsduetoproductionofionpairs.P6969RadiationProtectionUsourcedetectorstartHowdoestheradiationlevelvaryifthedetectorismovedaway?70RadiationProtectionUsourcedetectorP7171Distance,mActivity,cpm1.0500.02.0125.03.055.64.031.35.020.0Derivethemathematicalrelationshipbetweenactivityanddistance.Thisisknownastheinversesquarelaw.Theintensityoftheradiationdropsasthesquareofthedistance.answer721234highlyradioactiveg-sourceRankthelaboratoryworkersintermsoftheirsafetysafest:_____>_____>_____>_____lead-linedwalls2431Howcouldperson1improvetherehazardoussituation?Limittimeofexposure!73體內(nèi)照射非密封源懸浮微粒溶入飲水呼吸飲食輻射源污染體內(nèi)，輻射由體內(nèi)射入組織器官不同放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)，沉積在不同的器官，叫做內(nèi)照射，對人體產(chǎn)生不同程度的影響。例如，鐳和钚都是親骨性核素，但鐳大多沉積在骨的無機(jī)質(zhì)中，而钚主要沉積在骨小梁中，會照射骨髓細(xì)胞而出現(xiàn)很強(qiáng)的輻射毒性。