放射性基礎(chǔ)知識

1、關(guān)于放射性基礎(chǔ)知識第一張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 第一部分核與輻射技術(shù)應(yīng)用概況第二張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用范圍廣泛，遍及國民經(jīng)濟(jì)各部門。 核電站、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)探傷、油田測井、地質(zhì)勘探、輻照加工、計(jì)量儀表(核子秤、料位計(jì)、密度計(jì)、水分計(jì)等)、輻照育種、同位素示蹤、教育科研等。第三張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 一、民用電離輻射源 （1）輻照加工 輻照加工裝置是裝源活度最高的應(yīng)用方式，一般用于衛(wèi)生滅菌、農(nóng)產(chǎn)品保鮮、輻射育種、高分子化合物的接枝交聯(lián)和改性等。 鈷-60是這類應(yīng)用最常使用的核素。裝源活度從數(shù)1萬居里百萬居里以上 。 工業(yè)輻照加速器。（

2、2）無損探傷 又稱為工業(yè)探傷。 常用的放射源多使用銥-192、鈷-60、銫-137等放射性核素。 X射線探傷、加速器、工業(yè)CT 。第四張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）放射性儀表 包括核子秤，厚度計(jì)，料位計(jì)，濕密度計(jì)等。 放射性計(jì)量儀表種類繁多，使用的核素主要有鈷-60、銫-137、鍶-90等。（4）油田測井 在石油勘探、開采中，用射線測量地質(zhì)參數(shù)，探明原油儲量。 镅-鈹中子源是油田測井中最常使用的放射源之一。 中子源在地質(zhì)勘探和活化分析方面應(yīng)用廣泛。第五張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（5）安全檢測第六張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（6）放射診斷與治療 C

3、TDSA胃腸機(jī)CRDR口腔全景機(jī)SPECTPET-CT鈷-60治療機(jī) 后裝治療機(jī)加速器：直線、回旋X刀刀粒子植入治療質(zhì)子治療裝置核醫(yī)學(xué)（核素治療等）第七張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月伽瑪輻照裝置濕式貯源輻照裝置全景圖 第八張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 固定核子測量料位計(jì)第九張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 密度測量儀（核子秤）傳送帶稱重儀器 Belt weighing gauge第十張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 固定核子測量厚度測量儀第十一張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 鉆井測量第十二張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 同位

4、素示蹤第十三張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月源從容器中發(fā)射出來采用遙控設(shè)備源在曝光期間無屏蔽可手動(dòng)或自動(dòng)操作伽瑪探傷裝置（發(fā)射型伽馬探傷）第十四張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月特殊應(yīng)用：陸上管道 、海底管道采用外部輻射源提供走/停的信息外部控制源一般采用137Cs。 管道爬行探傷裝置第十五張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月Transfer catheters are locked into place during treatment - green light indicates the catheters that are in use 近距離放射治療裝置Var

5、ian第十六張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 介入放射學(xué)透視設(shè)備 第十七張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 CT第十八張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 醫(yī)用直線加速器 Linear AcceleratorModern accelerators have a number of treatment options. e.g.X-rays or electrons (dual mode)2 X-ray energies5 or more electron energies第十九張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 伽瑪?shù)?Gamma KnifeThe Gamma

6、Knife:-Patient positioning collimatoruses numerous high activity 60Co sources positioned in a device so that the radiation beams converge at the specified point of treatment.is used to treat head tumors第二十張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月SPECT 第二十一張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月PET-CT第二十二張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月二、核電站與其他核設(shè)施世

7、界核協(xié)會2014年數(shù)據(jù)第二十三張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月來自IAEAPRIS（動(dòng)力堆信息系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)（2013年），中國2.1%第二十四張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月山東核電規(guī)劃 山東擬在膠東半島120公里海岸線建設(shè)核電群： 煙臺海陽核電站（在建） 威海榮成石島灣核電站（在建） 威海乳山核電站 第二十五張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 海陽核電站：電規(guī)劃建設(shè)6臺百萬千瓦壓水堆機(jī)組，留有2臺擴(kuò)建余地，6臺機(jī)組總投資約12001300億元，于2009年9月開工。一期工程兩臺單機(jī)125萬千瓦機(jī)組預(yù)計(jì)2016年投產(chǎn)。3、4號機(jī)組項(xiàng)目申請報(bào)告于2014年3月31日上

8、報(bào)國家發(fā)展改革委，5、6號機(jī)組計(jì)劃在3、4號機(jī)組開工后梯次建設(shè)。榮成石島灣核電站：2012年12月低調(diào)開工建設(shè)，1臺20萬千瓦的機(jī)組計(jì)劃于2017年底建成投產(chǎn)。 乳山核電站：是我省第三個(gè)最有可能上馬的核電項(xiàng)目，但目前尚未有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，最新的消息是“乳山核電站還在進(jìn)一步籌劃”。第二十六張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 原子彈爆炸 三、核武器 原子彈 氫彈 第二十七張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 沖擊波：使樓房等建筑物瞬間倒塌或物體崩射，造成大量人員傷亡。熱輻射：是指核武器爆炸后產(chǎn)生的一個(gè)溫度高達(dá)幾千萬攝氏度的熱球。熱球產(chǎn)生的熱輻射足以點(diǎn)燃各種物質(zhì)，發(fā)出的強(qiáng)光使人暫時(shí)或永久

9、失明。核輻射：第二次世界大戰(zhàn)末期，美國在日本廣島和長崎投下的兩顆原子彈造成30余萬人員傷亡中，其中有是由輻射損傷造成 第二十八張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第二部分 放射性基礎(chǔ)知識第二十九張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、放射性核素是指不穩(wěn)定的原子核，能自發(fā)地放出射線（如射線、射線等），通過衰變形成穩(wěn)定的核素。衰變時(shí)放出的能量稱為衰變能。衰變到原始數(shù)目一半所需要的時(shí)間稱為半衰期，其范圍很廣，分布在1015 a10-12 s之間。目前已發(fā)現(xiàn)的放射性核素近2500種。分類 ：分為天然的和人工的2種，其中天然的有60多種，絕大多數(shù)為人工放射性核素。第三十張，PPT共八十九頁，

10、創(chuàng)作于2022年6月 原子核自發(fā)地放射出射線轉(zhuǎn)變成另一種 核素的過程叫做衰變。在衰變中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是守恒的。如： 母體與子體：如果某一放射性核素A通過衰變產(chǎn)生B，則稱A為B的母體,B為A的子體。衰變后的子核有的穩(wěn)定，有的不穩(wěn)定而繼續(xù)進(jìn)行衰變。常見的衰變類型為衰變、衰變、衰變。 二、放射性核素的衰變類型23492U 23090Th 22688Ra 22286Rn 23892U 23490Th釷42He第三十一張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）衰變原子核自發(fā)地放射出粒子而發(fā)生的轉(zhuǎn)變，叫做衰變。子核、母核：在衰變中，衰變后的剩余核（子核）與衰變前的原子核（母核）相比，電荷數(shù)少2，質(zhì)

11、量數(shù)減4。如果用X代表母體核素，Y代表子體核素，則衰變可以用下式表示： 第三十二張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）衰變 原子核自發(fā)地放射出電子或正電子或俘獲一個(gè)軌道電子而發(fā)生的轉(zhuǎn)變，統(tǒng)稱為衰變。放射出負(fù)電子的成為-衰變；放射出正電子的稱為+衰變；俘獲軌道電子的稱為軌道電子俘獲（EC）。衰變的三種類型可分別用下式表示：第三十四張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月無論哪種形式的衰變，子核與母核的質(zhì)量數(shù)相同，只是電荷數(shù)相差1。-衰變后原子核中的一個(gè)中子變成了質(zhì)子。+衰變和軌道電子俘獲后原子核的一個(gè)質(zhì)子變成了中子。 有些衰變的放射性

12、核素只放射粒子，而沒有伴隨射線，如14C、32P等。許多衰變的放射性核素放射粒子時(shí)往往伴有射線，如60Co。某些放射性核素衰變時(shí)放出2組或2組以上能量的粒子。第三十五張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月處于激發(fā)態(tài)的原子核（高能態(tài)）向基態(tài)（低能態(tài)）躍遷時(shí)，其能量以光子的方式釋放出來，發(fā)射出 射線。它是一種高能量的電磁波，波長較短。核素的衰變往往是與衰變、 衰變一起發(fā)生的。 （三）衰變 第三十六張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 三、放射性衰變規(guī)律衰變定律母體原子核的數(shù)目隨時(shí)間呈指數(shù)規(guī)律減少 N=N0e-t 式中：N0是當(dāng)t=0時(shí)刻放射核素母體的原子核數(shù)目。母體總核數(shù)N的值隨時(shí)間t的

13、增加按指數(shù)規(guī)律衰減；為一比例常數(shù)，稱為衰變常數(shù)。 第三十七張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月衰變常數(shù)定義：特定能態(tài)的放射性核素在dt時(shí)間內(nèi)發(fā)生自發(fā)核躍遷的概率除以dt。物理意義：表示在放射性核素衰變過程中，每個(gè)原子核在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的概率。每一種放射性核素都有其固定的衰變常量， 值越大，表示放射性核素衰變的快。第三十八張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月半衰期T定義：放射性母體原子核數(shù)目衰減至原來數(shù)目的一半所需要的時(shí)間。物理意義：表示核衰變快慢的物理量。 各種放射性核素都有一定的半衰期，如碘-131的半衰期是8天，銫-137是30年，鈷-60的半衰期是5.26年，銥-192的

14、半衰期是74.3天，硒-75的半衰期是118天碳-14是5730年，钚-239是24000年，鈾-238是4 470 000 000年，等等。T與的換算關(guān)系： T=(ln2)/=0.693/ =0.693T第三十九張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、放射性活度定義：在給定的時(shí)刻，處于特定能態(tài)的一定量的某種放射性核素的活度，是在時(shí)間間隔dt內(nèi)，該核素發(fā)生自發(fā)核躍遷數(shù)的期望值dN除以dt所得的商（一定量的放射性核素，在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的次數(shù)）： A = dN / dt單位：放射性活度的SI單位是“秒1”（S1），專門名稱是貝可勒爾（Becquere），簡稱貝可（Bq）。1貝可表示放射核

15、素在1秒鐘內(nèi)發(fā)生1次核躍遷，即： 1貝可（Bq）1秒1（S1） 第四十張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 放射性活度舊的專用單位是居里（Ci），它表示放射性核素在1秒鐘發(fā)生3.71010次核衰變即： 1居里（Ci）3.71010秒1（S1） 活度常用kBq( k103）、MBq（M106）、GBq（G109）、TBq（T1012）、PBq（P1015）和mCi（毫居里）、Ci（微居里)等由詞頭和貝可或居里構(gòu)成的十進(jìn)位數(shù)或分?jǐn)?shù)單位表示。它們之間的關(guān)系： 1 Ci3.71010 Bq = 37 GBq 1 Ci = 103 mCi = 106 Ci 第四十一張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于20

16、22年6月 放射性活度計(jì)算 放射性活度A隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律衰減。設(shè)放射性核素時(shí)刻的活度A則 A=A0 e(0.693/T1/2) t 式中： A0 t = 0時(shí)的活度; T1/2 半衰期，即活度減少一半時(shí)所需要的時(shí)間（計(jì)算時(shí)應(yīng)與t的單位統(tǒng)一）。 第四十二張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月五、輻射來源輻射包括電離輻射和非電離輻射（如電磁波、紫外線、可見光及紅外輻射等），故廣義的輻射源應(yīng)包括電離輻射源和非電離輻射源。 一般輻射源指可以通過發(fā)射電離輻射或釋放放射性物質(zhì)而引起輻射照射的一切物質(zhì)或?qū)嶓w。例如，鈷-60是發(fā)射射線和射線的輻射源，醫(yī)用加速器是放射治療實(shí)踐中的輻射源，核電廠是核動(dòng)力發(fā)電實(shí)

17、踐中的輻射源。 核技術(shù)利用領(lǐng)域中的輻射源：放射性同位素（放射源）及射線裝置。輻射源主要產(chǎn)生的射線：、X、中子等。第四十三張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）放射源分類 1.按來源：分為天然和人工兩大類。 2.以潛在危害程度：類、類、類、類、類。 3.按密封狀況：密封源和非密封源。 4.按射線種類： 放射源、放射源、放射源及中子源。 六、放射源與射線裝置分類第四十四張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.按照來源分類 （1）天然輻射源天然存在的輻射源稱為天然輻射源。天然輻射源主要來自宇宙射線、 宇生放射性核素和原生放射性核素。宇宙射線 來自太陽和星際空間，主要由中子、質(zhì)子、電

18、子和各種介子等高速粒子組成。具有較強(qiáng)的貫穿能力，對人體造成外照射。強(qiáng)度隨海拔高度的增加呈指數(shù)增加。宇生放射性核素 宇宙射線與大氣層中和地球表面氧、氮等多種元素的原子核相互作用后產(chǎn)生的放射性核素。約20種，其中3H、14C、7Be和22Na的貢獻(xiàn)較大。原生放射性核素 自有地球以來就存在于地殼內(nèi)的放射性核素。分為兩類：有衰變系列的核素：鈾系、錒鈾系、釷系。無衰變系列的長壽命核素：40K、87Rb。第四十五張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 （2）人工輻射源人工輻射源是用人工方法產(chǎn)生的輻射源。人工輻射源主要有核設(shè)施、核技術(shù)應(yīng)用的輻射源和核試驗(yàn)落下灰等。核設(shè)施指核動(dòng)力廠和其他反應(yīng)堆（研究堆、實(shí)

19、驗(yàn)堆、臨界裝置等）；核燃料循環(huán)設(shè)施（包括核燃料生產(chǎn)、加工、儲存和后處理設(shè)施等）；放射性廢物的處理和處置設(shè)施等。核技術(shù)應(yīng)用是指密封放射源、非密封放射源和射線裝置在醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)調(diào)查、科學(xué)研究和教學(xué)等領(lǐng)域中的使用。 第四十六張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2.放射源以潛在危害程度分類分類原則 參照國際原子能機(jī)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定，按照放射源對人體健康和環(huán)境的潛在危害程度，從高到低將放射源分為、類，V類源的下限活度值為該種核素的豁免活度。類放射源為極高危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾分鐘到1小時(shí)就可致人死亡;類放射源為高危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)至幾天可致人死亡;第四十七

20、張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月類放射源為危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)就可對人造成永久性損傷，接觸幾天至幾周也可致人死亡;類放射源為低危險(xiǎn)源?；静粫θ嗽斐捎谰眯該p傷，但對長時(shí)間、近距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復(fù)的臨時(shí)性損傷;類放射源為極低危險(xiǎn)源。不會對人造成永久性損傷。 放射源分類表 常用不同核素的64種放射源按下列表進(jìn)行分類（舉例）:第四十八張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月放 射 源 分 類 表核素名稱I類源（貝可）II類源（貝可）III類源（貝可）IV類源（貝可）V類源（貝可）Am-24161013610116101061081104Am-241/

21、Be61013610116101061081104Au-19821014210122101121091106Ba-13321014210122101121091106C-14510165101451013510111107Cd-109210162101421013210111106Ce-141110151101311012110101107Ce-14491014910129101191091105Cf-25221013210112101021081104Cl-36210162101421013210111106Cm-24241013410114101041081105Cm-2445101351

22、0115101051081104Co-5771014710127101171091106Co-6031013310113101031081105Cr-51210152101321012210101107Cs-13441013410114101041081104Cs-13711014110121101111091104Eu-15261013610116101061081106Eu-15461013610116101061081106Fe-55810178101581014810121106Gd-153110151101311012110101107Ge-687101471012710117109

23、1105H-3210182101621015210131109Hg-20331014310123101131091105I-12521014210122101121091106I-13121014210122101121091106Ir-19281013810118101081081104Kr-85310163101431013310111104Mo-9931014310123101131091106Nb-9591013910119101091081106Ni-63610166101461013610111108Np-237(Pa-233)71013710117101071081103P-32

24、110161101411013110111105Pd-103910169101491013910111108Pm-147410164101441013410111107Po-21061013610116101061081104Pu-23861013610116101061081104Pu-239/Be61013610116101061081104Pu-23961013610116101061081104Pu-24061013610116101061081103Pu-24271013710117101071081104Ra-22641013410114101041081104Re-1881101

25、51101311012110101105第四十九張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 非密封源分類上述放射源分類原則對非密封源適用。非密封源工作場所按放射性核素日等效最大操作量分為甲、乙、丙三級，具體分級標(biāo)準(zhǔn)見電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)（GB 18871-2002）。甲級非密封源工作場所的安全管理參照類放射源。乙級和丙級非密封源工作場所的安全管理參照、 類放射源。 第五十張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 密封源：是密封在包殼里的或緊密的固結(jié)在覆蓋層里并呈固體形態(tài)的放射性物質(zhì)。密封源的包殼或覆蓋層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，使源在設(shè)計(jì)使用條件和磨損條件下，以及在預(yù)計(jì)的事件條件下，均能

26、保持密封性能，不會有放射性物質(zhì)泄露出來。 非密封源：這種放射源通常沒有被容器密封起來，多以液態(tài)、氣態(tài)、粉末狀存在。使用這種放射源的工作場所稱為非密封源工作場所。 3.按密封狀況分類第五十一張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 放射源主要用于煙霧報(bào)警器、靜電消除器和放射性避雷器等的離子發(fā)生器。常用的放射性核素有210Po、238Pu、239Pu、241Am、235U、238U等。常用的放射源，活度一般較低（1043.7109 Bq），而且粒子的能量一般低于7MeV,在空氣中的射程小于6cm，穿不透皮膚表面的角質(zhì)層，一張紙即可屏蔽，故沒有外照射危險(xiǎn)。但是絕大多數(shù)核素屬于極毒或高毒核素，即使攝

27、入體內(nèi)的量很少，也會造成嚴(yán)重的內(nèi)照射。因此，使用放射源必須特別注意保護(hù)源的密封性能。4.按射線種類分類第五十二張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 放射源：主要用作放射性測厚儀、皮膚科敷貼器和氣象色譜儀的電子捕集器等。常用的放射性核素有58Co、60Co、63Ni、85Kr氪、137Cs、147Pm鉅、204Tl鉈等。射線的穿透能力比同樣能量粒子約強(qiáng)100倍，能量超過70keV的粒子可穿透皮膚表層。常用的放射源的粒子能量大于70keV，故應(yīng)考慮外照射的防護(hù)?？捎糜袡C(jī)玻璃和鋁片防護(hù)。放射性核素衰變時(shí)，常伴隨有輻射或其他形式的光子。粒子穿過周圍物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生軔致輻射（X射線），其穿透能力比粒子強(qiáng)

28、得多。因此，在使用放射源時(shí)不能忽略對射線的防護(hù)和軔致輻射（X射線）的防護(hù)。第五十三張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 放射源放射源是使用最多的放射源，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和科研等部門。使用強(qiáng)放射源的輻照裝置，裝源活度多數(shù)在105-6105Ci范圍內(nèi)，也有大于106Ci的輻照室；活度在3mCi -60Ci的放射源主要用于各種核儀表(如料位計(jì)，核子秤、厚度計(jì)，密度計(jì)等)和工業(yè)無損探傷(照相)，或作為測量儀表的刻度源和檢查源，或供醫(yī)療單位進(jìn)行外照射治療、間質(zhì)治療和腔內(nèi)治療用。射線的貫穿能力很強(qiáng)，使用放射源主要防止外照射。 第五十四張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 中子源中子源

29、在地質(zhì)勘探、活化分析、輻射育種、濕度測量和科學(xué)研究等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。常用的中子源有鐳-鈹中子源、镅-鈹中子源、釙-鈹中子源、钚-鈹中子源等。中子的貫穿能力很強(qiáng)，使用中子源時(shí)，應(yīng)著重外照射防護(hù)。對中子的防護(hù)一般使用含氫較多的物質(zhì)進(jìn)行防護(hù)。第五十五張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月輻射源或活動(dòng)每年的平均劑量一次5小時(shí)噴氣飛機(jī)飛行30 Sv建筑材料40 Sv宇宙射線300 Sv土壤350 Sv體內(nèi)源（K-40)400 Sv氡氣1.2 mSv一次胸部X射線照相400-1500 Gy一次CT25 50 mGy腫瘤放射治療50 Sv核電站正常運(yùn)行0.2 Sv一些常見放射源或活動(dòng)所造成的輻射劑量第

30、五十六張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 （二）射線裝置分類 根據(jù)射線裝置對人體健康和環(huán)境可能造成危害的程度，從高到低將射線裝置分為類、類、類。按照使用用途分醫(yī)用射線裝置和非醫(yī)用射線裝置。 類為高危險(xiǎn)射線裝置，事故時(shí)可以使短時(shí)間受照射人員產(chǎn)生嚴(yán)重放射損傷，甚至死亡,或?qū)Νh(huán)境造成嚴(yán)重影響； 類為中危險(xiǎn)射線裝置，事故時(shí)可以使受照人員產(chǎn)生較嚴(yán)重放射損傷，大劑量照射甚至導(dǎo)致死亡； 類為低危險(xiǎn)射線裝置，事故時(shí)一般不會造成受照人員的放射損傷。 第五十七張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月裝置類別醫(yī)用射線裝置非醫(yī)用射線裝置射線裝置能量大于100兆電子伏的醫(yī)用加速器生產(chǎn)放射性同位素的加速器（不含

31、制備PET用放射性藥物的加速器）能量大于100兆電子伏的加速器類射線裝置放射治療用X射線、電子束加速器工業(yè)探傷加速器重離子治療加速器安全檢查用加速器質(zhì)子治療裝置輻照裝置用加速器制備正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像裝置（PET）用放射性藥物的加速器其它非醫(yī)用加速器其他醫(yī)用加速器中子發(fā)生器X射線深部治療機(jī)工業(yè)用X射線CT機(jī)數(shù)字減影血管造影裝置X射線探傷機(jī)類射線裝置醫(yī)用X射線CT機(jī)X射線行李包檢查裝置放射診斷用普通X射線機(jī)X射線衍射儀X射線攝影裝置獸醫(yī)用X射線機(jī)牙科X射線機(jī)乳腺X射線機(jī)放射治療模擬定位機(jī)其它高于豁免水平的X射線機(jī)第五十八張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月六、射線與物質(zhì)的相互作用電離輻

32、射是由直接或間接電離粒子、或由兩者混合組成的任何輻射。直接電離粒子是指那些能直接引起物質(zhì)電離的帶電粒子。如電子、粒子和質(zhì)子等。間接電離粒子是指能夠產(chǎn)生出直接電離粒子或引起核變化的非帶電粒子。如、射線和中子等。第五十九張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）帶電粒子與物質(zhì)的相互作用 1.電離、激發(fā) 電離：由于入射電子與殼層電子間的靜電庫侖作用，殼層電子獲得能量，如果獲得的電子能量足夠大，殼層電子克服原子核的束縛而脫離出來，此時(shí)該原子就被分離成一個(gè)自由電子和一個(gè)正離子組成的離子對。 激發(fā)：如果殼層電子所獲得的能量比較小，還不足以使它脫離原子核的束縛而成為自由電子，而只是由能量較低的軌道過渡

33、到較高的軌道上去，這個(gè)過程就是原子的激發(fā)。 處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它要自發(fā)的退回到原來的基態(tài)，多余的能量將以光子形式釋放出來。第六十張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.軔致輻射 運(yùn)動(dòng)著的帶電粒子還可以與原子核發(fā)生非彈性碰撞。帶電粒子在原子核的電場作用下，運(yùn)動(dòng)突然受阻，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生大的偏折，此時(shí)帶電粒子的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂羞B續(xù)能譜的射線輻射出來，這就是所謂的軔致輻射。 第六十一張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3.彈性散射入射電子與原子核的總動(dòng)能保持不變。由于核質(zhì)量一般比電子質(zhì)量大的很多，因此在彈性散射時(shí)原子核基本上是不動(dòng)的，入射電子的運(yùn)動(dòng)方向受到偏轉(zhuǎn)，而電子能量變化

34、甚微。電子因質(zhì)量小散射現(xiàn)象特別嚴(yán)重，它不僅被原子核散射，對于較厚的散射體，入射電子在穿過的時(shí)候，將多次散射，而取不同的方向運(yùn)動(dòng)，甚至造成反方向散射，原子序數(shù)愈大反散射系數(shù)愈大。第六十二張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）X、射線與物質(zhì)的相互作用1.光電效應(yīng)：當(dāng)一個(gè)光子和一個(gè)原子相碰撞時(shí)，將全部能量交給一個(gè)殼層電子，使它脫離原子而運(yùn)動(dòng)，光子本身則整個(gè)被吸收。光電效應(yīng)強(qiáng)烈地依賴于物質(zhì)的原子序數(shù)和光子的能量。當(dāng)光子能量低，物質(zhì)的原子序數(shù)高時(shí)，產(chǎn)生光電效應(yīng)的幾率就大。第六十三張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2.康普頓效應(yīng)：入射光子與原子的一個(gè)軌道電子發(fā)生碰撞，將一部分能量傳給了電

35、子，自已卻改變了運(yùn)動(dòng)方向。當(dāng)光子能量在1MeV左右時(shí)，以康普頓效應(yīng)為主。第六十四張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3.電子對效應(yīng)：當(dāng)入射光子的能量大于2個(gè)電子靜止能量（1.02 MeV）時(shí)，則它與物質(zhì)相互作用便會發(fā)生電子對效應(yīng)，即光子本身消失而產(chǎn)生一對正負(fù)電子。 正電子慢化后，最終會與物質(zhì)中大量存在的自由電子相復(fù)合而轉(zhuǎn)化為各約為0.511MeV的兩個(gè)光子，稱為湮沒輻射。 第六十五張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月4.光致核反應(yīng)：當(dāng)、X射線能量較高，如高于8MV時(shí)，可發(fā)生（、n）光核反應(yīng)，產(chǎn)生中子輻射。第六十六張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）中子與物質(zhì)的相互作用1

36、.彈性散射：與原子核發(fā)生彈性碰撞，形成反沖核。靶核越輕，獲得的動(dòng)能越多。2.非彈性散射：與靶核作用形成復(fù)合核，釋放一個(gè)能量低的中子，激發(fā)態(tài)的原子核釋放射線后回到基態(tài)。第六十七張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3.輻射俘獲：靶核吸收一個(gè)中子而處于激發(fā)態(tài)，發(fā)出射線回到基態(tài)。俘獲射線。中子活化、感生放射性：原子受中子照射由穩(wěn)定性核變?yōu)榉派湫院说倪^程為中子活化。而受中子照射而產(chǎn)生的放射性成為感生放射性。第六十八張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 第三部分輻射量及其單位第六十九張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月照射量 照射量X是表征中等能量或射線在空氣中致電離能力的物理量。其含義

37、是：或輻射在質(zhì)量為dm的空氣中釋出的全部電子（正電子和負(fù)電子）被空氣阻止時(shí)，在空氣中形成的一種符號的離子的總電荷的絕對值dQ除以dm所得的商即： X = dQ / dm 這里需要說明的是：照射量只適用于、射線，且受照介質(zhì)為空氣，它不包括次級電子產(chǎn)生的軔致輻射被吸收而產(chǎn)生的電離。另外由于基準(zhǔn)測量中存在的困難，它只能用于能量在10keV到3MeV范圍內(nèi)的或射線。 第七十張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 照射量的SI單位名稱是庫倫每千克，單位符號是Ckg1。它沒有國際單位制的專門名稱。 舊的專用單位是倫(R)或其分?jǐn)?shù)mR、R。1R等于在1kg空氣中產(chǎn)生2.58104庫倫的電荷量即 1R2.

38、58104 Ckg1 1Ckg13.877103 R第七十一張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 一、吸收劑量及吸收劑量率 吸收劑量是描述輻射場內(nèi)受照物體接受的能量，衡量物質(zhì)吸收輻射能量的多少。其含義是：由射線授與某一體積元物質(zhì)的平均能量d除以該體積元物質(zhì)的質(zhì)量dm所得的商，即 Dd / dm 吸收劑量適用于任何電離輻射和任何介質(zhì)。它的SI單位是焦耳每千克(J / kg)，專門名稱是戈瑞(Gy)。1戈瑞等于1千克物質(zhì)吸收了1焦耳的輻射能量即 1 Gy = 1 J / kg 還可用cGy、mGy、 Gy表示。第七十二張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 吸收劑量舊的專用單位是拉德(r

39、ad )。1拉德表示電離輻射授與1克受照物質(zhì)的平均輻射能量是100爾格(erg)，即 1 rad = 100 erg / g = 0.01 J / kg ( 1 J = 107 erg) = 0.01 Gy 1 Gy = 100 rad 第七十三張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月吸收劑量率是單位時(shí)間內(nèi)授與單位質(zhì)量物質(zhì)的電離輻射的平均能量，定義為在時(shí)間間隔dt內(nèi)所吸收的劑量增量dD除以dt的商即 DdD / dt 吸收劑量率的SI單位是戈瑞每秒(Gy / s)，舊的專用單位是拉德每秒（rad / s）。還可用mGy/h、 Gy/h表示。 第七十四張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月

40、二、比釋動(dòng)能與比釋動(dòng)能率對于非帶電粒子，它與物質(zhì)相互作用時(shí)，其能量的傳遞分兩個(gè)過程：首先把其能量傳遞給與物質(zhì)相互作用中釋放出的次級帶電粒子；然后次級帶電粒子通過電離、激發(fā)，把先前獲得的能量授與物質(zhì)（次級帶電粒子被物質(zhì)吸收）。 這后一過程的結(jié)果可用吸收劑量來度量。為了度量初始過程中非帶電粒子傳遞給次級帶電粒子的能量，引進(jìn)了“比釋動(dòng)能”這個(gè)輻射量。第七十五張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 比釋動(dòng)能K指非電離粒子（如X、射線或中子）在單位質(zhì)量物質(zhì)中傳遞給帶電粒子的動(dòng)能，定義為：在質(zhì)量為dm的某一物質(zhì)內(nèi)，由不帶粒子釋放出來的全部帶電電離粒子的初始動(dòng)能的總和dEtr除以dm而得的商即 KdEt

41、r / dm 比釋動(dòng)能具有和吸收劑量相同的量綱，故它在SI單位中的專門名稱也是戈瑞(Gy)。第七十六張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月比釋動(dòng)能率比釋動(dòng)能率的定義為：在dt時(shí)間內(nèi)的比釋動(dòng)能增量dK除以dt。其SI單位為戈瑞每秒，以Gys-1表示。 （Gyh-1, mGyh-1, cGymin-1）第七十七張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 三、當(dāng)量劑量 已知低劑量照射引起的隨機(jī)效應(yīng)的概率不僅依賴于吸收劑量，而且還依賴產(chǎn)生這種劑量的輻射種類和能量。因此引進(jìn)當(dāng)量劑量概念： HT,R = DT,R WR 式中，DT,R 為輻射R在組織或器官T內(nèi)產(chǎn)生的平均吸收劑量，WR是輻射R的輻射權(quán)重

42、因子。 當(dāng)量劑量的單位為焦耳每千克(Jkg1 )，專門名稱為希沃特(Sv)。還可用mSv、 Sv。 第七十八張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 輻射權(quán)重因子（ICRP最新的數(shù)據(jù)有所變化） 射線種類與能量范圍 輻射權(quán)重因子WR 光子所有能量 1 電子及介子所有能量 1 中子能量 10kev 5 10kev100kev 10 100kev 2MeV 20 2MeV 20MeV 10 20MeV 5 質(zhì)子不是反沖質(zhì)子能量2MeV 5 粒子裂變碎片重核 20第七十九張，PPT共八十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、劑量當(dāng)量 劑量當(dāng)量H的定義為：在要研究的組織中，某點(diǎn)處的吸收劑量D與品質(zhì)因數(shù)Q和其他一切修正因數(shù)N的乘積。即： H=DQN 式中，D-該點(diǎn)處的吸收劑量； Q-輻射的品質(zhì)因數(shù)； N-其他修正因數(shù)的乘積，等于1。 品質(zhì)因數(shù)Q和其他一切修正