放射性基本知识
①物理变化阶段:持续约10-16秒,细胞被电离; ②物理-化学变化阶段:持续约10-6秒,离子与水分子作用,形成新产物; ③化学变化阶段:持续约几秒,反应产物与细胞分子作用,可能破坏复
杂分子; ④生物变化阶段:持续时间可以是几十分钟至几十年,上述的化学变化
可能破坏细胞或其功能。 辐射生物效应可以表现在受照者本身,也可以出现在受照者的后代。表
(7)γ射线——是波长从10-10~10-14米的电磁波。这种 不可见的电磁波是从原子核内发出来的,放射性物质或 原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力 很强,对生物的破坏力很大。
电离过程
什么是同位素和核素
在中子和质子组成的原子核内,质子数相同,中 子数不同的这一类原子称为同位素。会发生放射 性衰变的同位素称为放射性同位素,现在已经知 道的107种元素的1900多种同位素中,大约有300 种是稳定核素;其余1600种是放射性核素,其中 的大约60种是天然放射性核素,其它是人工制造 的。 例如,氢同位素有三种核素:1H、2H、3H, 元素符号的左上角标出原子质量数,他们分别被 取名为氢、氘(音刀)、氚(音川)。其中, 3H具有放射性,称为放射性同位素。在自然界 里,1H、2H同位素天然含量的原子数百分比分 别为99.9852%、0.0148%,3H几乎为零。
什么是放射源?
放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射 的物质或实体,放射源按其密封状况可分密封源 和非密封源。密封源是密封在包壳或紧密覆盖层 里的放射性物质,如料位计、探伤机等使用的都 是密封源,常用的密封源有钴-60、铯-137、 铱-192等。非密封源是指没有包壳的放射性物质, 也称开放源或开放型放射源,医院核医学中使用 的放射性示跟踪剂属于非密封源,如碘-131、碘125、锝-99m等。
现在受照者本身的称为躯体效应(按照显现的时间早晚又分为近期 效应和远期效应),出现在受照者后代时称为遗传效应。
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
辐射量与单位
吸收剂量D :
吸收剂量定义为单位质量被照物质平均吸收的辐射能量。 专用单位是拉德 rad,国际单位专用名称 戈瑞 Gy
1 Gy = 100 rad
1 rad = 0.01Gy
空气的吸收剂量D与照射量X的关系为:D空气=33.7X (Gy),这里照 射量X的单位是采用国际单位库仑/千克。如果照射量X的单位是采 用伦琴,则关系式变为:D空气=8.69x10-3X (Gy)。因此,只要知道 辐照场中某点的照射量,就可以按照此关系式计算该点的吸收剂量
半价层
什么是半价层(HVL)?
定义:半价层是指放射线在物质中强度被吸收为初 始的一半时的物质厚度。不同的物质有不同的半 价层,半价层越厚表示物质的吸收能力越小。
Lead(11.34kg/m3)
Ir-192 5.5 mm Co-60 11 mm XR(200 kV) 4 mm
Iron(7.85kg/m3)
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/h,u Gy/s等
辐射量与单位
剂量当量H:
实践证明: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·Βιβλιοθήκη ·Q(其中H=剂量当量,Q=品质因子,D=吸收剂量,N= 修正因子)
放射性活度
为了衡量物质中放射性的多少,我们用单位质量 物质中的放射性活度来衡量,称为活度浓度。对 于固体,其单位为每千克贝可(Bq/kg);对于 液体或气体,其单位为每升贝可或每立方米贝可 (Bq/L或Bq/m3)。与放射源不同,人们周围的 水、空气、房屋、土壤与岩石等物质,其中存在 的天然放射性物质活度浓度都很小。对于这些天 然存在于我们周围环境中的放射性,我们称它为 天然本底水平。为了控制人为活动(如核设施、 核技术利用、伴生放射性矿开发利用等)对环境 造成放射性污染,国家对排放环境的放射性物质 都有明确的严格限制。
专用名:希沃特(sv)
1 Sv = 100 rem=1J/kg 1 rem = 0.01 Sv
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
辐射生物效应
辐射作用于生物体时能造成电离辐射,这种电离作用能造成生物体 的细胞、组织、器官等损伤,引起病理反应,称为辐射生物效应。 辐射对生物体的作用是一个非常复杂的过程,生物体从吸收辐射能 量开始到产生辐射生物效应,要经历许多不同性质的变化,一般认 为将经历四个阶段的变化:
(1)无线电波——波长从几千米到0.3米左右,一般的电视和无线电 广播的波段就是用这种波;
(2)微波——波长从0.3米到10-3米,这些波多用在雷达或其它通讯 系统;
(3)红外线——波长从10-3米到7.8×10-7米; (4)可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从
(78~3.8)×10-6厘米。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所 发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那 一部分
14 mm 20 mm
Concrete(3.01~3.15g/cm3)
43 mm 63 mm 26 mm
如何判定放射性对人体健康影响的大小?
放射性无声、无色、无臭、无味,人体是无法感觉到它 们的存在的,只有用专业仪表才能探测到。人们利用射 线与物质相互作用并把能量消耗在物质中的原理,用仪 器测量出某种射线在这个过程中由物质吸收的能量,就 可以知道射线辐射场的强弱,也就是说,物质吸收的能 量越多,射线辐射场越强,对人体健康的影响就越大。 单位物质吸收的能量称为吸收剂量,单位为戈瑞(Gy), 定义为每千克物质中吸收1焦耳的能量(J/kg)。物质在 单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率,单位为戈瑞/小 时(Gy/h)或戈瑞/秒(Gy/s)。通过选用专门的仪器, 测量各种射线在空气中的吸收剂量或吸收剂量率,我们 就能够知道它们的存在和大小,从而判断出它们对我们 的影响。
电磁波谱中的各种波
(5)紫外线——波长从3×10-7米到6×10-10米。这些
波产生的原因和光波类似,常常在放电时发出。由于它 的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当,因此紫 外光的化学效应最强;
(6)伦琴射线——这部分电磁波谱,波长从2×10-9米 到6×10-12米。伦琴射线(X射线)是电原子的内层电子 由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减 速时所发出的;
辐射来源与种类
(一)天然辐射源
1 宇宙射线 2 环境中的放射性
(二)人工辐射源
1 工业用源 2 农业用源 3 医疗照射 4 大型辐 照装置 5 核电站、核试验 6 日常用品中的 放射性
(三)几种常见的放射线 1 α射线 2 β射
线
3 γ射线
4 X射线
5 中子
辐射一览表
电磁波谱中的各种波
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,不 过它们的产生方式不尽相同,波长也不 同,把它们按波长(或频率) 顺序排列就构成了电磁波谱。 电磁波谱 - 分类依照波长的长短以及波源的不同,电磁波谱可大致分 为:
辐射量与单位
照射量X : 照射量是辐射场的一种量度。表征了X和射线在空气介质中的电离
能力,定义是:在标准状态下1立方厘米的空气中产生1静电单位电荷 (正离子或电子)的辐射量,单位为伦琴,用符号R表示。在国际单位 制中,照射量的单位是C/kg。C为以库仑为单位的电量,Kg为质量 单位千克。由1静电单位电量为0.333×10-9C,在标准状态下1立方 厘米空气的质量为0.001293克。 所以得1R=2.58×10-4C/kg国际单位 照射量是辐射场强弱的标志。一般测量辐射场强弱的辐射仪常以mR 或mR/h为单位来刻度。 照射量率X:
放射性基本知识
什么是放射性?
放射性是自然界存在的一种自然现象。世界上一 切物质都是由原子构成的,每个原子的中心有一 个原子核。大多数物质的原子核是稳定不变的, 但有些物质的原子核不稳定,会自发地发生某些 变化,这些不稳定的原子核在发生变化的同时会 发射出特有的射线,这种性质就是人们常说的放 射性。 有的放射性物质在地球诞生时就存在了,如 铀、钍、镭等,它们叫做天然放射性物质。另一 方面,人类出于不同的目的制造了一些具有放射 性的物质,这种物质叫人工放射性物质。
如何衡量放射源源强度的大小?
一个放射源强度的大小通常不用体积或质量的大 小来衡量,而使用放射性活度来表示。一个放射 源在单位时间内发生衰变的原子核数称为它的放 射性活度。1975年召开的国际计量大会规定了放 射性活度的国际单位是秒的倒数(s-1),叫贝 可勒尔(Becquerel),简称贝可,符号是Bq, 1Bq就是放射性物质在1秒钟内有1个原子核发生 衰变。历史上曾用居里(Ci)表示放射性活度的 大小,它与贝可的关系为1Ci=3.7×1010Bq。放 射源质量或体积一般都不大,但它们所含有的放 射性物质的活度却可以很大。
什么是辐射?
辐射是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在 其中传播的能量(如声辐射、热辐射、电磁辐射、粒子 辐射等)的统称。例如物体受热向周围发射热量叫做热 辐射;受激原子退激时发射的紫外线或X射线叫做原子辐 射;不稳定的原子核衰变时发射出的粒子或γ射线叫做原 子核辐射,简称核辐射。 辐射可分为非电离辐射和电离辐射两大类。非电离 辐射通常又称电磁辐射,如无线电波、红外辐射、可见 光、微波、紫外线等,波的频率和能量较低,不足以使 原子中的电子游离而产生带电的离子;电离辐射通常又 称放射性,如α、β、γ射线有足够的能量使受照射物质的 原子电离,这种电离过程具有双重性,即受照辐射量过 大,会对生物体构成损伤,而有控制的辐照则可达到满 足生产生活和治疗疾病的目的。
什么是放射性半衰期?