核輻射安全與防護(hù)2課件

1、1.核輻射的基礎(chǔ)知識(shí)輻射電離輻射和電磁輻射射線射線（粒子）、射線（粒子）、射線（包括X射線）、中子電離輻射宇宙射線、地面射線、生活用品輻射、燃煤照射、核爆炸造成的放射性污染、核能生產(chǎn)帶來的照射、醫(yī)療照射 、人體等電磁輻射太陽輻射、地面輻射、人工輻射1.1電離輻射定義：凡是由直接或間接電離粒子所組成的任何射線，統(tǒng)稱電離輻射。 世界上的一切物質(zhì)都是由元素構(gòu)成的，而每一種元素又都是由同類原子組成的。原子的結(jié)構(gòu)很像太陽系，其中心是原子核，帶正電；周圍環(huán)繞著一些帶負(fù)電荷的電子，像行星圍繞太陽那樣在不同軌道（電子殼層）上運(yùn)行。原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核里，原子核由一些帶正電荷的質(zhì)子和不帶電的中子組成，

2、依靠強(qiáng)大的核力將兩者緊密地結(jié)合在一起。在原子中，電子的數(shù)目和原子核中質(zhì)子的數(shù)目相同，所以整個(gè)原子是顯中性的。電離作用 當(dāng)高速帶電粒子在原子核外軌道電子旁邊掠過時(shí)，在相互靜電的作用下，可使軌道電子獲得足夠的能量而脫離原子殼層，成為自由電子，原子則因失去電子而變成帶正電荷的離子，這就是所謂的電離作用。能夠引起物質(zhì)電離的粒子稱為電離粒子，其中如、和質(zhì)子等帶電粒子，能夠直接引起物質(zhì)電離，稱為直接電離粒子（或帶電電離粒子）；又如光子（X射線和射線）和中子等不帶電粒子，是通過與物質(zhì)相互作用后所產(chǎn)生的次級(jí)帶電粒子使物質(zhì)發(fā)生電離，稱為間接電離粒子（或不帶電電離粒子）。這兩種作用粒子也可同時(shí)并存在同一種放射性物

3、質(zhì)中。射線（粒子）射線是從放射性核素中釋放出來的帶二個(gè)正電荷的粒子流，這種粒子叫粒子，實(shí)際上它是氦原子核，質(zhì)量數(shù)為4，由2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子組成。射線的電離能力很大，但其射程很短。如在空氣中，粒子所形成的徑跡上，每厘米產(chǎn)生數(shù)萬對(duì)離子，在空氣中射程一般不超過10cm。對(duì)人體組織而言，5MeV的粒子射程只有43m所以人體皮膚基底層就可以將它吸收，對(duì)它的外照射防護(hù)是很容易的。但應(yīng)該指出，一旦發(fā)射體進(jìn)入體內(nèi)，其危害可以很大，這主要是由于它發(fā)射出的粒子的電離密度高，會(huì)造成大劑量的內(nèi)照射。射線（粒子）射線是從原子核內(nèi)放出的高速電子流，電子的質(zhì)量很小。它的電離能力比粒子要小得多，但其射程比粒子長(zhǎng)得多。如在空氣

4、中，在粒子的徑跡上，每厘米產(chǎn)生數(shù)十對(duì)離子；粒子的射程視其能量和所穿透的物質(zhì)密度不同而異，如90Y的粒子的最大能量為2.25MeV，在空氣中射程為9m左右，在水中約為1.1cm，14C的粒子最大能量為0.155MeV，在空氣中的射程約為24cm，在水中為0.3mm。射線外照射可引起皮膚的損傷，內(nèi)照射也會(huì)引起明顯的生物效應(yīng)。射線（包括X射線）、中子射線是波長(zhǎng)極短的電磁輻射。它由光子組成。其運(yùn)動(dòng)速度與光子相同，它與物質(zhì)的相互作用是通過光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)產(chǎn)生次級(jí)帶電粒子，是外照射的主要來源。射線的電離密度比、粒子都小，但穿透本領(lǐng)極強(qiáng)，能穿透人體深層組織，并可引起身體傷害。中子與原子核發(fā)生

5、碰撞，把它的能量傳遞給受碰撞的原子核，產(chǎn)生帶電的次級(jí)粒子。如它與人體組織相互作用時(shí)，產(chǎn)生反沖質(zhì)子及碳、氮、氧的反沖核，中子通過輻射俘獲產(chǎn)生光子，再進(jìn)一步由光子與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生次級(jí)電子，這些次級(jí)帶電粒子引起人體組織的電離和激發(fā)。中子對(duì)人體組織的生物效應(yīng)最重人體組織基本上是由H、N、O和C等化學(xué)元素組成、它們的重量百分比大致為：H10%，C23%，N2.6%，O61%?？熘凶优c組織相互作用時(shí)，主要是與上述元素的原子核碰撞，尤其是與H核碰撞產(chǎn)生反沖質(zhì)子。由于組織中氫核的數(shù)目最多，約占機(jī)體總核數(shù)的70%，又因中子與氫核碰撞時(shí)傳遞給氫核的能量最多，平均每碰撞一次要交出一半的能量。所以，中子對(duì)人體組織的

6、生物效應(yīng)要比上述三種射線引起的生物效應(yīng)重。1.2.1宇宙射線從那無限遙遠(yuǎn)、茫茫無垠的宇宙空間，有一股單憑人的感覺看不見、摸不著、嗅不出、聽不到而又具有很高能量的粒子流，永不停息地傾瀉到地球上來，人們稱它為宇宙射線。初級(jí)宇宙射線 ：那些從宇宙空間進(jìn)入地球大氣層的高能粒子 。次級(jí)宇宙射線 ：這些初級(jí)宇宙射線與大氣層中的原子核相互碰撞產(chǎn)生的次級(jí)粒子和電離輻射 帶電介子與原子核作用產(chǎn)生核簇射，形成子，子又衰變?yōu)殡娮?，依次下去又能產(chǎn)生軔致輻射。在核簇射中的核子（質(zhì)子和中子）可引起核反應(yīng)或再產(chǎn)生核簇射。在核簇射中形成的k介子和超子衰變?yōu)槠渌Ｗ?，這些粒子再與核子反應(yīng)產(chǎn)生新的粒子和再引起核簇射，如此繼續(xù)“繁

7、衍”，直到能量耗盡方肯罷休。 當(dāng)初級(jí)宇宙射線的能量達(dá)10121013MeV時(shí)，這些罕見的超高能粒子在大氣中產(chǎn)生核簇射后，又可引起一系列核級(jí)聯(lián)，粒子數(shù)劇增，所產(chǎn)生的高能電子和光子又引起鏈鎖的電子光子簇射，產(chǎn)生幾百萬甚至數(shù)萬億的電子、光子、質(zhì)子、中子、介子等一大群粒子，形成“宇宙雨”同時(shí)輻射到地球上，這就是所謂的廣延大氣簇射現(xiàn)象。 那些高能粒子的數(shù)量是很少的。 在海平面處，每平方厘米的范圍內(nèi)，每分鐘只有1.5個(gè)（1.5 cm-2 min-1），在大氣層頂端每平方厘米范圍內(nèi)，每分鐘也不超過60個(gè)（60 cm-2 min-1）。而能量為1014MeV的粒子就更少了大概每小時(shí)發(fā)射1個(gè)（1h-1），能量為

8、1014MeV以上的粒子大約每年僅有一個(gè)。這些高能粒子不但本身是科學(xué)研究的對(duì)象，而且還可以利用它從事高能物理和其他方面的科學(xué)研究工作。 宇宙射線的強(qiáng)度變化射線強(qiáng)度隨海拔高度的增加而增大，開始增大較緩慢，自2km后迅速上升，在1720km范圍內(nèi)基本保持不變，高于20km后，輻射強(qiáng)度逐漸減弱，而后保持在一個(gè)恒定值上。也就是說，宇宙射線強(qiáng)度在距地球表面大約1720km的高空達(dá)到最大值，從這里向下逐漸減小，向上稍有減弱后基本保持恒定。 由于宇宙射線強(qiáng)度有這樣的變化規(guī)律，所以住在高原上的人群要比住在平原上的人群受到宇宙射線的照射多一些。假如以海平面受照劑量為1的話，在海拔2km處的受照劑量大約增加2倍（

9、即為3），海拔5km大約增加3倍，海拔12km可以增加到2030倍（即受照劑量為2030）。到達(dá)地球表面的宇宙射線的強(qiáng)度還是比較穩(wěn)定的。據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)（UNSCEAR）1982年報(bào)告，在一般地區(qū)，宇宙射線所致人群個(gè)人年有效劑量當(dāng)量為0.3mSv ，其中電離成分的年有效劑量當(dāng)量為0.28mSv，中子成分的為0.02 mSv。這種正常的宇宙射線輻射對(duì)于人體不會(huì)產(chǎn)生不良的影響，人類從遠(yuǎn)古的原始人開始，早已經(jīng)適應(yīng)這種輻射環(huán)境了。 1.2.2地面到處都有輻射地球表面存在的天然放射性核素所發(fā)出的射線的照射。早在1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾（Becquerel）第一次發(fā)現(xiàn)了鈾礦石可以使照

10、相底片感光，這是人類首次發(fā)現(xiàn)的放射性物質(zhì)；同年，居里夫人（Marie Curie）繼貝克勒爾之后，發(fā)現(xiàn)了自然界中的釷也有類似于鈾的放射性；后來她又從瀝青鈾礦渣中先后發(fā)現(xiàn)了另外兩種新的放射性元素釙和鐳，它們比釷具有更強(qiáng)的放射性。 這種來自地殼表面的射線稱為地面輻射。宇宙射線和地面輻射統(tǒng)稱為天然本底輻射。 地面上的天然放射性核素分為宇生和原生兩類。宇生放射性核素主要是由于宇宙射線和大氣層中的原子核相互碰撞產(chǎn)生的，小部分是宇宙射線與地球表層原子核相互作用形成的。3H、7Be、14C和22Na是主要的宇生放射性核素。 1.2.3在巖石和土壤里在構(gòu)成地殼的各種巖石中，大約有95為火成巖，5是沉積巖。由于

11、絕大部分的238U、226Ra和40K存在于火成巖中，所以通?；鸪蓭r里含有的放射性核素的比活度較沉積巖中的高。而火成巖中的酸性巖（如花崗巖）中的比放射性活度最高，238U的比活度為60Bqkg1，40K的比活度高達(dá)1000 Bqkg1，232Th的比活度為81.4Bqkg1。沉積巖中的石灰?guī)r的比活度最低，其中238U的比活度僅有28 Bqkg-1，40K的只有90 Bqkg-1 ，232Th的為7.03 Bqkg-1 。而有些沉積巖，如頁(yè)巖也含有較高的放射性，其中238U的比活度為44.4 Bqkg-1 、 40K的比活度為700 Bqkg-1 和 232Th的比活度為44.4 Bqkg-1

12、。1.2.4在水和空氣中由于巖石和土壤中的放射性核素溶入水中，而水是轉(zhuǎn)移放射性物質(zhì)的主要介質(zhì)，所以各種天然水中也都含有放射性核素 空氣中的放射性核素主要來源于地殼表面釋入大氣中的氡及其子體和宇宙射線產(chǎn)生的天然放射性核素，而前者是主要的。氡的來源主要是土壤和巖石中的鐳，其次是海水、地下水、天然氣和火山氣等。 1.2.5在地表和路面上不同地區(qū)地面輻射強(qiáng)度有明顯的區(qū)別。 生活在正常地區(qū)的絕大部分居民，由于地面輻射所致的人均年劑量當(dāng)量，外照射為0.35mSv，內(nèi)照射為1.34mSv，總計(jì)約為1.7mSv。 另一是放射性核素40K、226Ra、U和232Th所致的外照射，而氣溶膠中的40K、226Ra、

13、U和232Th很少。室內(nèi)222Rn的濃度又隨建筑物結(jié)構(gòu)及環(huán)境條件，如地面土壤、墻表面涂層、室內(nèi)通風(fēng)、氣壓、溫濕度以及季節(jié)、日變化等而變化 表3 參考房屋內(nèi)不同氡源的相對(duì)重要性氡源 單位時(shí)間內(nèi)氡的 說明 釋放量 （kBqd-1）建筑材料和建筑 析出率為210-3物下土壤 60 Bqm-2s-1水 4 1m3d-1 4kBqm-3100釋放室外空氣 10 室外氡濃度4Bqm-3通風(fēng)率0.5h-1天然氣 3 液化石油氣 0.2在某些房間內(nèi)土壤可以是最重要的氡源。室內(nèi)氡的濃度有多少？聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)1982年報(bào)告 ，室外空氣中的氡及其子體的濃度隨地點(diǎn)、時(shí)間、海拔高度及氣象條件而變化，其濃度

14、變化范圍在0.019.6Bqm-3。 大陸、島嶼及海洋空氣的代表性氡濃度的平均值是3 Bqm-3、0.1 Bqm-3和0.1 Bqm-3。室內(nèi)的平衡當(dāng)量氡濃度，除瑞典以外，世界各國(guó)的平均值在525 Bqm-3范圍以內(nèi)，瑞典的平衡當(dāng)量氡濃度的平均值為60 Bqm-3（1980年估算值）。室內(nèi)放射性活度為什么會(huì)增加？一些工業(yè)副產(chǎn)品，如廢渣和其它廢物的利用，可使室內(nèi)放射性活度增高。 以往人們只注意到鈾礦環(huán)境中的氡及其子體的輻射問題，但近些年來?yè)?jù)瑞典的調(diào)查，瑞典的普通的建筑材料是含有明礬頁(yè)巖的加氣混凝土，這種建材比其它材料含有較高的鐳和釷（平均放射性濃度，226Ra為6202620 Bqkg-1，23

15、2Th為30115Bqkg-1），鐳和釷是產(chǎn)生氡的主要來源。因此，用這種建材建造的房屋，外照射及氡子體的內(nèi)照射增高。估計(jì)在瑞典有350000700000所住宅含有以明礬頁(yè)巖為骨料的加氣混凝土。另?yè)?jù)報(bào)道，在對(duì)瑞典5600所普通居民住房的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，其中有13%的住宅內(nèi)氡及其子體的濃度，比目前鈾礦環(huán)境中的還要高。會(huì)增強(qiáng)住宅里的放射性活度的工業(yè)副產(chǎn)品主要是各種礦渣、煤灰及磷石膏、石材等副產(chǎn)品。許多國(guó)家利用燃煤電站的煤渣、煤灰及制造化學(xué)肥料的副產(chǎn)品磷石膏作為建材。美國(guó)科羅拉多州利用鈾尾砂作為填充材料；佛羅里達(dá)州利用磷酸鹽礦渣制造結(jié)構(gòu)材料；東田納西州利用與云母粘土共生的頁(yè)巖沉積物制備混凝土構(gòu)件。有人利用

16、煉鋼廠高爐的廢棄物礦渣作為建材，建造了一座1200m2的四層樓進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)摻進(jìn)礦渣的比例越大，室內(nèi)空氣中的氡濃度也就越高，室內(nèi)產(chǎn)生的輻射劑量率越高。這是因?yàn)檫@些礦渣中均含有不同量的放射性核素，其中主要以238U、232Th和40K及其衰變產(chǎn)物為主。 用工業(yè)副產(chǎn)品作建筑材料的房屋內(nèi)，氡的濃度是室外空氣中氡濃度的10倍以上。尤其是那些用礦渣混凝土和拌合煤渣的多孔混凝土建筑的樓房，其室內(nèi)氡的含量比室外的高達(dá)17倍之多。 人類大部分時(shí)間在室內(nèi)活動(dòng)，如果在這種住宅內(nèi)每天度過18小時(shí)的話，人們就要比在用傳統(tǒng)建材建造的住宅里居住的人每年額外地接受約2mGy左右的照射。在我國(guó)，用磷石膏框架、石煤渣制成的建材

17、建造的住宅，室內(nèi)放射性活度要比一般的房屋里的放射性活度高出好幾倍。其中含有的放射性核素發(fā)出的射線，對(duì)居民產(chǎn)生外照射；尤其是226Ra的子體222Rn會(huì)從墻面縫隙中逸出，它的子體210Po、214Po和218Po還會(huì)對(duì)居民產(chǎn)生危害較大的內(nèi)照射。由于地殼中的磷礦往往與鈾礦等共生，因此一般均含有較多的鈾、釷、鐳等放射性核素。 減少室內(nèi)輻射的措施1 首先，最主要的是減少氡的來源，應(yīng)該控制使用那些以含放射性核素較高的礦渣、磷灰石等為原料做成的建材。對(duì)于這些工業(yè)副產(chǎn)品的利用，應(yīng)該權(quán)衡利弊，加以適當(dāng)?shù)南拗啤? 其次，在建造住宅時(shí)，要注意房基地的放射性活度問題，應(yīng)避免輻射本底過高的地區(qū)。3 另外，在建筑物的設(shè)

18、計(jì)中，要考慮房屋的結(jié)構(gòu)是否有利于降低室內(nèi)輻射水平。4 對(duì)于現(xiàn)有氡濃度過高的住宅，有條件者應(yīng)予改善或處理。如改造房屋結(jié)構(gòu)。有人建議，室內(nèi)空氣中氡濃度高于1000 Bqm-3的建筑物，應(yīng)在兩年內(nèi)加以改造，降低其輻射水平；對(duì)于氡濃度在400 Bqm-3以上的住宅，應(yīng)在五年內(nèi)加以處理。又如瑞典政府已經(jīng)作出關(guān)于室內(nèi)氡濃度的臨時(shí)限值的規(guī)定，凡現(xiàn)有房屋氡濃度應(yīng)低于400 Bqm-3，否則，必須加以改造；改造后的房屋，室內(nèi)氡濃度應(yīng)低于200 Bqm-3；新建房屋要求室內(nèi)氡濃度不得超過70 Bqm-3。5 降低室內(nèi)氡濃度的簡(jiǎn)單而有效的辦法是加強(qiáng)通風(fēng)。據(jù)報(bào)道，如裝上排風(fēng)設(shè)備，可使氡的含量下降90%，再如經(jīng)常開門開

19、窗促進(jìn)室內(nèi)空氣流通，也會(huì)大大降低氡的濃度。6 此外，還可應(yīng)用使氡不易釋放出來的材料對(duì)建筑物的內(nèi)表面加以密封，或利用吸附、過濾等來阻止或降低氡濃度也是有效的方法。如何選擇安全石材、避免輻射?國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布的建筑材料放射性核素限量標(biāo)準(zhǔn)將天然石材根據(jù)其放射性水平的高低分為A、B、C三類。A類產(chǎn)品放射性水平最低，可在任何場(chǎng)合中使用，B類產(chǎn)品可以用在除居室內(nèi)飾面以外的一切建筑物的內(nèi)外飾面和工業(yè)設(shè)施，C類標(biāo)準(zhǔn)的石材只可用在建筑物外飾面。消費(fèi)者在選擇石材時(shí)，應(yīng)向廠家或經(jīng)銷商索要其產(chǎn)品的放射性水平測(cè)試報(bào)告，并查看所選購(gòu)的石材產(chǎn)品外包裝或產(chǎn)品說明書中是否注明其放射性水平的類別，以此來選擇合適的石材

20、。在家庭裝飾中，選擇A類產(chǎn)品就是非常安全的。人造石材也存在放射性人造石材是以粘土、天然大理石或花崗石的碎石為填充料，再用水泥、石膏和不飽和聚脂樹脂為粘合劑，經(jīng)攪拌成型、研磨拋光后制成的。其所含的放射性元素與天然石材沒有本質(zhì)區(qū)別。如果是用放射性水平高的材料加工的人造石材，其放射性元素的含量可能比天然石材的放射性元素含量還要高！選擇人造石材，也要按照天然石材的選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇適合的產(chǎn)品類別。消費(fèi)者在購(gòu)買石材用于家居裝飾時(shí)，如果沒有相關(guān)的檢測(cè)報(bào)告，最好能持產(chǎn)品樣品到有檢測(cè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，或者請(qǐng)檢測(cè)人員到家里檢測(cè)放射性水平是否超標(biāo)。對(duì)住宅內(nèi)放射性的危害問題，近年來已引起人們的關(guān)注，國(guó)際上已召開過幾次

21、專門的會(huì)議進(jìn)行探討，但如何制訂有關(guān)的輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，目前各國(guó)還在調(diào)查和探討之中，其它有關(guān)問題，也有待于進(jìn)一步研究。夜光鐘表夜光鐘表是過去人們司空見慣的生活用品。在這些鐘表的面盤上涂有含少量銅或銀的硫化鋅的閃爍體，在閃爍物質(zhì)中滲入放射性鐳的同位素或放射性核素147Pm和3H等，利用這些核素放出的輻射激發(fā)閃爍體而發(fā)光，作為夜間照明。因此夜光鐘表也具有放射性。世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）和國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）共同建議，每只手表的226Ra含量限值為3.7kBq，但50年代或60年代的早期產(chǎn)品的放射性活度都超過了這個(gè)限值。 按照OECD和IAEA的建議鐘表罩的最小厚度為50mgcm-2（對(duì)普

22、通玻璃厚度為0.2mm），3H發(fā)射的粒子的最大能量為18keV，最大射程僅為0.6 mgcm-2（對(duì)普通玻璃厚度為0.0024mm），147Pm粒子的最大能量為225keV，最大射程是46 mgcm-2（對(duì)普通玻璃厚度為0.184mm），所以這類夜光鐘表不存在外照射危害。 熒光燈熒光燈是家家戶戶普遍使用的照明用具。在熒光燈的放電管中，有些加入37kBq以下的少量放射性核素，熒光啟輝器有的也滲進(jìn)少量的放射性物質(zhì)，如238U或147Pm，它們的放射性活度通常為3.7kBq左右。離開熒光燈1.5m，每年的吸收劑量大約為0.0075Gy，因此，家庭照明用的熒光燈是很安全的。眼鏡和假牙眼鏡也是具有放射性

23、的。因?yàn)橛糜谥圃扃R片的原料中往往含有一些鈾、釷和錒鈾系之類的放射性核素，有時(shí)為了使鏡片具有某種顏色，也特意將由鈾等作成的顏料摻到制品中去。這些放射性核素及其衰變產(chǎn)物的主要危害是、射線，不過這些、射線對(duì)人體的照射劑量是非常小的，但可能使眼晶體受到一定劑量的照射。 美國(guó)光學(xué)器件制造者協(xié)會(huì)規(guī)定眼鏡片中228Ac、212Pb和214Pb含量不應(yīng)超過500Bqkg-1，這一限值引起眼角膜生發(fā)層的最大年劑量當(dāng)量約為5mSva-1。假牙也是有放射性的。假牙是用長(zhǎng)石等作原料制做的，其中含有7.59.5%的鉀，這些鉀中有一部分是40K；另外，用來修補(bǔ)牙齒的瓷還要人為地?fù)竭M(jìn)鈾和鈰等放射性物質(zhì)，這些假牙，在日光和人

24、工光源照射下，會(huì)發(fā)出像真牙那樣的熒光。一般摻入的放射性核素的質(zhì)量濃度為0.02%左右，這些放射性核素發(fā)出的射線可能照射到口腔內(nèi)組織。當(dāng)瓷中含鈾的濃度為0.1%時(shí)，距假牙30m處的口腔內(nèi)上皮基底層的吸收劑量約為30mGya-1。因此世界各國(guó)規(guī)定了假牙瓷中鈾含量的限值，美國(guó)規(guī)定不得超過0.05%的重量，德意志聯(lián)邦共和國(guó)為0.1%。香煙煙草對(duì)于土壤中含有的放射性核素，似乎有一種特殊的吸收能力，它能夠把這些核素濃集于其身，所以煙草中放射性核素的比活度比一般農(nóng)作物中的要高出100倍以上，其中尤以210Po、210Pb和226Ra等居多。因此，當(dāng)吸煙者把用這種煙草制作的香煙點(diǎn)燃之后，煙中的放射性核素就隨著

25、煙霧進(jìn)入人的呼吸器官和消化道里，在體內(nèi)危害人的機(jī)體，而這些放射性核素中危害最大的是210Po，所以這位學(xué)者把它比作“釙彈”。 吸煙的致癌因素 據(jù)美國(guó)抗癌協(xié)會(huì)發(fā)表的統(tǒng)計(jì)資料表明，吸煙者的肺癌死亡率，要比不吸煙者平均高19倍；一個(gè)每天吸煙40支，而且已經(jīng)吸了25年的人，他的肺癌發(fā)病率要比不吸煙的人高51倍。 致癌因素可分為三大類，即物理因素、化學(xué)因素和生物因素。而吸煙可以造成物理和化學(xué)的復(fù)合致癌作用。吸煙-物理致癌因素當(dāng)你點(diǎn)燃一支香煙悠然自得地吞煙噴霧的時(shí)候，煙草中的那些放射性核素，特別是210Po和210Pb兩種核素，在煙草燃燒時(shí)都易揮發(fā)，大約210Po的20%和210Pb的10%將隨著煙流進(jìn)入

26、人的體內(nèi)，約20%的210Po隨煙霧逸散到空氣中，其余則殘留在煙蒂和煙灰里。一個(gè)人一天如果抽20支香煙，則吸煙者每天增加210Po吸入量59.2mBq、210Pb吸入量44.4mBq。210Po核素進(jìn)入體內(nèi)后，主要蓄積在軟組織中如支氣管、肺和脾等處。它放出的射線最大能量為5.305MeV，物理半衰期為138.4天，生物半衰期為60年，有效半衰期為42年。這種傳能線密度很大的射線，會(huì)對(duì)它所沉積的部位產(chǎn)生內(nèi)照射，使細(xì)胞受到輻射損傷，增大了致癌的幾率。由于210Po的生物半衰期很長(zhǎng)，因而這種內(nèi)照射具有更大的潛在危險(xiǎn)性。那些漂散到空氣中的放射性核素造成了周圍空氣的污染，這些污染的空氣又被吸煙者和周圍的

27、人群吸入體內(nèi)，所以吸煙對(duì)公眾也是一種威脅。另外，這些逸散在空氣中的無孔不入的煙霧，還能夠吸附原來存在于室內(nèi)空氣中的氡及其衰變產(chǎn)物，使室內(nèi)氡的濃度增加。 吸煙-化學(xué)致癌因素 香煙在點(diǎn)燃的時(shí)候，燃燒部位高達(dá)650800。產(chǎn)生多種有害物質(zhì)-主要的有劇毒的煙堿（尼古?。倭繒r(shí)它是呼吸道粘膜的一種刺激物，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期受它刺激時(shí)，可以產(chǎn)生慢性支氣管炎和喉頭炎，而慢性支氣管炎又是誘發(fā)肺癌的一個(gè)因素。此外，當(dāng)煙堿進(jìn)入體內(nèi)后，在長(zhǎng)期刺激下，會(huì)造成流入腦組織的血液含氧量降低，使調(diào)節(jié)內(nèi)臟器官的神經(jīng)功能受到損害，并導(dǎo)致記憶力減退。據(jù)試驗(yàn)，一支香煙中的煙堿含量，約為68mg，如果把它全部提煉出來，足以殺死一只老鼠。香煙在

28、干餾的過程中，還會(huì)產(chǎn)生致癌的煙焦油，一支香煙中的煙焦油約有43mg。從煙焦油中又可分離出3，4苯并芘、嵌二萘、蒽、二苯蒽、苯等各種有害的多環(huán)化合物，其中3，4苯并芘就是致癌物質(zhì)之一。據(jù)報(bào)道，在香煙的煙霧中大約有一千多種化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)對(duì)人體起著不良的刺激作用。其中至少有致癌物質(zhì)40多種，促癌物質(zhì)10多種，其它致癌物質(zhì)200多種。這些物質(zhì)對(duì)于從事接觸致癌物質(zhì)的工作人員來說，還會(huì)顯著地增高職業(yè)性癌癥的發(fā)病率 。習(xí)題電視機(jī)有放射性嗎？對(duì)人體有害嗎？為什么？怎么樣正確看電視？解釋吸煙的致癌因素。核電站和燃煤電站的危害哪個(gè)大？請(qǐng)解釋原由。解釋核爆炸后放射性落下灰沉降的三種類型及其危害。燃煤引起的照射

29、煤中含有痕量天然原生放射性核素。煤的燃燒使這些天然放射性物質(zhì)轉(zhuǎn)移到人的生活環(huán)境之中，從而可能明顯地變更周圍環(huán)境的輻射場(chǎng)和居民所受的照射。煤對(duì)環(huán)境的影響主要是化學(xué)物質(zhì)污染和放射性物質(zhì)污染兩個(gè)方面，當(dāng)人們把燃煤電站和核電站的流出物中的放射性物質(zhì)進(jìn)行比較時(shí)，才認(rèn)識(shí)到燃煤乃是環(huán)境中放射性污染的不可忽視的來源之一。煤里含有多種放射性核素，其比放射性活度的變化范圍可達(dá)兩個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)幾種主要放射性核素而言，平均值可取為：40K為50Bqkg-1；238U和232Th各為20 Bqkg-1，通常它們與其子體達(dá)到了放射性平衡。據(jù)報(bào)道，我國(guó)萍鄉(xiāng)煤礦的原煤中，鈾的含量為（0.89-4.4）*10-1；鐳為（0.28

30、1.38）*10-1；釷為（1.7-4.9）10-1。美國(guó)賓夕法尼亞州無煙煤中的放射性核素含量是:鈾（0.325.2）*10-6;釷（2.814.4）*10-6。波蘭的原煤中，主要核素的含量是:鈾1.610-6；釷（3.033.46）10-6。就平均值來講，煤中的比放射性活度與地殼中的比放射性活度是相近的。以燃煤電站為例，電力生產(chǎn)時(shí)煤的燃燒溫度高達(dá)17001800，煤中大部分礦物熔合進(jìn)玻璃樣灰中，部分較重的灰顆粒收集為爐底灰或爐渣。飛灰則隨同熱氣流和揮發(fā)性無機(jī)化合物進(jìn)入煙道，一部分被收集，余下的逸散飛灰釋放入大氣中，由于煤中有機(jī)成分的消除，非揮發(fā)性元素會(huì)富集，所以煤灰中比放射性活度會(huì)提高近一個(gè)

31、數(shù)量級(jí)。逸散飛灰中的放射性核素平均含量是：40K為265 Bqkg-1，238U為200 Bqkg-1，210Pb為930 Bqkg-1，210Po為1700 Bqkg-1，232Th為70 Bqkg-1，228Th為110 Bqkg-1，228Ra為130 Bqkg-1。由此看出飛灰的放射性活度比原煤中的要高出幾倍甚至一個(gè)數(shù)量級(jí)。燃煤的放射性物質(zhì)影響人類的途徑1對(duì)大氣的污染，以燃煤電站為例，1979年煤的世界年產(chǎn)量約為3.71012kg，假定燃煤灰量為煤的10%，則生產(chǎn)單位電能排入大氣的放射性核素的平均排放量:40K約為4000MBq.（GWa）-1，238U到226Ra約為1500 MBq

32、（GWa）-1，210Pb和210Po約為5000 MBq（GWa）-1，232Th到224Ra約為1500 MBq（GWa）-1。又假定生產(chǎn)1GWa電能需燃煤3109kg，開采的煤70%用于發(fā)電，則1979年，由于燃煤發(fā)電造成的集體有效劑量當(dāng)量負(fù)擔(dān)約為2000人Sv。這種大氣污染以工廠周圍最為嚴(yán)重，隨著到廠區(qū)距離的增加逐漸減弱。 通常這類燃煤電站都設(shè)有高煙囪，從而使排放忌煙升高，據(jù)英國(guó)的氣候條件，通過對(duì)單個(gè)200m高的煙囪排放的典型現(xiàn)代化電站計(jì)算，大約在10km遠(yuǎn)的廣大區(qū)域內(nèi)受影響最大。不論是近排放還是遠(yuǎn)排放對(duì)人的影響都與風(fēng)向、風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度、降雨以及人口分布等因素有著密切的關(guān)系。此外，供

33、燒飯和取暖等生活用煤，當(dāng)煙囪很低、又無除灰設(shè)備時(shí)，對(duì)局部空氣的污染將會(huì)更加嚴(yán)重，如廚房里的放射性活度明顯地高于起居室和戶外，其中尤以222Rn及其子體的濃度較高。由于居民密度通常很高，這就會(huì)導(dǎo)致較高的集體劑量當(dāng)量負(fù)擔(dān)。假定住宅區(qū)居民密度為104km-2，1979年全世界用煤引起的集體有效劑量當(dāng)量負(fù)擔(dān)約為105人Sv。2對(duì)水源的污染，主要是燃煤煙囪的水幕除塵和水洗煤灰的廢水；煤礦坑道和選煤廢水；露天煤場(chǎng)和煤灰場(chǎng)受雨水淋洗后的滲出水等等。由于煤和煤灰中的部分放射性物質(zhì)溶解于水，而煤灰中放射性物質(zhì)的浸出率比原煤約高十倍；又由于煤中所含的硫化物使浸出液略呈酸性，這就更容易使放射性物質(zhì)溶解在水中。這些廢

34、水排入江河、湖海中，就造成了對(duì)水源的污染。現(xiàn)在已經(jīng)清楚，由燃煤產(chǎn)生的具有放射性的飄塵，不但容易從呼吸道進(jìn)入人體，而且也可以由被污染的食物進(jìn)入人體，造成內(nèi)照射。其中尤以210Po和210Pb為多。據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)報(bào)道，世界各地居民通過食物鏈每日攝入體內(nèi)的這兩種放射性核素的量見表4。表4 居民因燃煤通過食物鏈對(duì)210Po和210Pb的日攝入量（mBq）國(guó)家或地區(qū) 210Po 210Pb英國(guó) 66.6 51.8美國(guó) 118.4 118.4蘇聯(lián)（羅斯托夫） 151.7 229.4日本 629.0蘇聯(lián)（摩爾曼斯克） 2923.0 1628.0蘇聯(lián)（亞馬爾涅理次）12728.0 中國(guó)（沿海地

35、區(qū)） 814.0 綜上所述，燃煤電站和生活用煤的排出物放射性含量仍處于天然材料放射性含量的范圍之內(nèi)，但與核電站相比較，要比核電站高得多；僅就居民所受的輻射劑量而言，燃煤電站是核電站的3倍左右，而其它化學(xué)物質(zhì)的危害，燃煤電站比核電站要大得多。但是，人們對(duì)核電站的危害竟憂心忡忡，而對(duì)燃煤電站的危害性卻熟視無睹。1.2.8核爆炸造成的放射性污染核武器爆炸后形成的煙云含有200多種放射性物質(zhì)，另外還有由中子照射武器部件、土壤和附近其它地表物質(zhì)所產(chǎn)生的放射性物質(zhì)。這些放射性粒子在大氣中運(yùn)動(dòng)飄散，逐漸向地面沉降，形成放射性落下灰，造成對(duì)環(huán)境的放射性污染。核爆炸分為空中、地面（或水面）和地下（或水下）爆炸三

36、種。對(duì)廣大居民造成危害較大的是空中核爆炸，盡管核試驗(yàn)場(chǎng)地，通常都設(shè)在人煙稀少的不毛之地，但其放射性落下灰卻是全球性播灑，致使全球本底照射增高。 自1945年利用核裂變和核聚變反應(yīng)進(jìn)行核爆炸試驗(yàn)以來，到1981年止，美、蘇、英、法和中國(guó)共進(jìn)行了約423次大氣層核爆炸試驗(yàn)，其中兩次是1945年投擲在日本的用于實(shí)戰(zhàn)的原子彈。累計(jì)核爆炸當(dāng)量約為545.4Mt 各國(guó)大氣層核爆炸次數(shù)和核爆炸當(dāng)量年份 國(guó)家 試驗(yàn)次數(shù) 爆炸當(dāng)量，Mt，19451962 美國(guó) 193 138.619491962 蘇聯(lián) 142 357.519521958 英國(guó) 21 16.719601974 法國(guó) 45 11.919641980

37、 中國(guó) 22 20.7 合計(jì) 423 545.4核爆炸后放射性落下灰可分為局部沉降、帶狀沉降和全球沉降三種類型。局部沉降是指煙云中放射性氣溶膠粒子較大的一部分，受重力作用沉降在距爆心幾百公里的范圍內(nèi)，沿著下風(fēng)向形成不規(guī)則的橢圓形沾染區(qū)。地爆時(shí)，局部沉降約占落下灰總放射性的5080%，造成局部環(huán)境的嚴(yán)重污染；空爆時(shí)，局部沉降輕微。帶狀沉降是指位于對(duì)流層頂以下的較小氣溶膠粒子，主要在同一半球同一緯度繞地球運(yùn)行數(shù)圈后，逐漸沉降至地面，故也稱對(duì)流層放射性沉降。一般來說，帶狀沉降對(duì)地面的放射性污染比局部沉降要輕些，但遇到降雨或降雪可造成對(duì)環(huán)境的較嚴(yán)重污染。全球沉降是指放射性煙云中微小氣溶膠粒子上升注入平

38、流層，向全球范圍沉降，也稱為平流層放射性沉降。它們以較慢速度均勻地沉降到地面，構(gòu)成全球性放射性污染。這種落下灰對(duì)環(huán)境污染輕微。核能生產(chǎn)帶來的輻射核能生產(chǎn)包括鈾礦開采、礦石加工、核燃料生產(chǎn)流程、反應(yīng)堆運(yùn)行、乏燃料后處理和放射性物質(zhì)運(yùn)輸?shù)?。以上諸環(huán)節(jié)都要向環(huán)境排放含有放射性物質(zhì)的廢氣、廢液和固體廢物。由于核能生產(chǎn)從工程設(shè)計(jì)、施工到設(shè)備運(yùn)行，都采取了一系列的安全技術(shù)措施和嚴(yán)格的管理制度；并按有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)盡可能地控制和減少放射性廢物的排放量。所以，在正常運(yùn)行情況下，核能生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的放射性污染是很小的，不會(huì)超過輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)限值。只有在發(fā)生事故時(shí)，廢物排放失去控制，才有可能導(dǎo)致比較嚴(yán)重的環(huán)境污染。_切爾

39、諾貝利災(zāi)難在核能生產(chǎn)的每一個(gè)階段，釋放出來的少量放射性核素，其中多數(shù)由于它們的半衰期較短，或者由于有限的環(huán)境遷移率，僅僅具有局部或地區(qū)性的影響；另外一些放射性核素，如14C、129I、3H和85Kr等，由于它們具有較長(zhǎng)的半衰期以及在環(huán)境中迅速的彌散，可能傳播到很遠(yuǎn)的地方，造成較大區(qū)域甚至全球性的污染 本節(jié)介紹在核能正常生產(chǎn)情況下對(duì)環(huán)境的影響 鈾礦開采鈾礦開采是把含有濃度比天然環(huán)境中的濃度高幾千倍的鈾及其子體的礦石大量地從地下開發(fā)出來。采礦分地下開采和露天礦坑開采兩種。地下開采釋放到環(huán)境中的主要放射性核素是222Rn，露天礦坑開采會(huì)有放射性灰塵的逸散。在采礦過程中產(chǎn)生的固體廢物，如覆蓋巖層、圍巖

40、和含鈾量很低的尾礦石，這類廢物的比放射性活度很低，大部分回填，對(duì)環(huán)境影響很小。礦坑地下水、尾礦堆浸水等礦山廢水，排放到地面水域，可造成水源、土壤和農(nóng)業(yè)、漁業(yè)產(chǎn)品的污染。開礦排入大氣的廢氣，因含有氡及其子體和鈾粉塵，可能污染空氣。礦石加工礦石加工（水冶）是從大量礦石里提取部分精制鈾的過程。提取鈾的過程是：礦石破碎，研磨，化學(xué)浸取，萃取純化，沉淀，最終產(chǎn)品是化學(xué)濃縮物，U3O8，俗稱“黃餅”，黃餅的干燥和包裝。對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響主要是在礦石破碎、黃餅干燥和包裝階段。主要污染源是尾礦渣，礦石中含有99%的鐳和110%的鈾殘留在尾礦砂中，暴露的尾渣堆是輻射源；尾渣中的鐳、鈾經(jīng)淋洗、滲漏可能污染地下水及鄰近

41、地面水域；它還不斷地釋氡氣，揚(yáng)起鈾粉塵，污染空氣。核燃料生產(chǎn)核燃料生產(chǎn)是將濃縮鈾黃餅轉(zhuǎn)變成氧化鈾（UO2）或金屬鈾以及制成燃料元件。它的生產(chǎn)流程是：將U3O8轉(zhuǎn)變?yōu)閁F6做為同位素分離的原料，同位素分離是將235U在天然鈾中的濃度提高到24%，核燃料的最后制造階段將UF6用化學(xué)方法轉(zhuǎn)變成UO2或金屬鈾，并加工成燃料元件。在這個(gè)生產(chǎn)過程中，由于鈾的轉(zhuǎn)變、濃縮和燃料精制加工向環(huán)境排放的廢液和廢氣是很少的，其中主要含有U、230Th和226Ra，它們對(duì)環(huán)境的放射性污染輕微。反應(yīng)堆運(yùn)行反應(yīng)堆是利用核燃料的裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱能而發(fā)電。它向大氣環(huán)境釋放的放射性核素的主要成分是裂變惰性氣體（Kr、Xe）、I、

42、3H和其它活化氣（14C、16N、35S和41Ar）；排放到水環(huán)境的廢液主要含有3H、裂變產(chǎn)物和活化腐蝕產(chǎn)物；固體廢物主要是廢樹脂、廢濾器、廢設(shè)備和防護(hù)用品等。在反應(yīng)堆正常運(yùn)行情況下，氣載放射性物質(zhì)的排放濃度不會(huì)超過標(biāo)準(zhǔn)限值；廢液經(jīng)過放置衰變和凝聚沉淀、離子交換等凈化處理后，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值以下時(shí)才向環(huán)境排放；固體廢物經(jīng)焚燒或埋藏處理。乏燃料后處理乏燃料后處理是回收輻照過燃料元件里的鈾和钚，以便在裂變反應(yīng)堆里再次使用。后處理的基本流程是：元件切割，脫殼，酸溶，鈾和钚萃取。在這個(gè)階段里，燃料中的幾乎全部裂變產(chǎn)物、超鈾元素和殘余鈾、钚等，會(huì)以各種廢物形式進(jìn)入環(huán)境之中。廢氣通常經(jīng)苛性堿洗，干燥和通過高效

43、過濾器過濾達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方從高煙囪排放至環(huán)境中。廢液按高、中、低水平分別處理。高放廢液經(jīng)罐內(nèi)貯存，蒸發(fā)濃縮，再經(jīng)固化，最后放在永久廢物庫(kù)處置；中放廢液經(jīng)固侖貯存或凈化達(dá)到排放限值以下時(shí)，排入地面水域或天然滲坑；低放廢液經(jīng)處理后排入地面水域。尤其令人關(guān)心的是后處理廢物中的一些長(zhǎng)壽命的核素，如3H、14C、85Kr、90Sr、106Ru，129I，134Cs、137Cs和超鈾元素的同位素。這些核素隨同后處理廢物一起，各國(guó)都采用先濃縮，減小體積，然后固化成不易逸出和擴(kuò)散的固體，最終埋葬在與人類生活環(huán)境永遠(yuǎn)隔離的地方，如廢礦洞和永久處置場(chǎng)。部分泄露出來的長(zhǎng)壽命核素，可能在后處理廠附近的環(huán)境中積累，造成

44、潛在的危害。放射性物質(zhì)運(yùn)輸放射性物質(zhì)運(yùn)輸是將未輻照過的核燃料從燃料精制廠運(yùn)到反應(yīng)堆廠址，輻照過的核燃料從反應(yīng)堆廠運(yùn)到后處理廠或燃料貯存場(chǎng)，廢物運(yùn)到廢物庫(kù)。正常運(yùn)輸過程中，對(duì)環(huán)境的影響是很小的。但在事故情況下會(huì)造成局部地區(qū)較嚴(yán)重的污染，這可能發(fā)生在輻照后元件運(yùn)往后處理廠或高放廢物運(yùn)往處置場(chǎng)的途中。核能生產(chǎn)帶來的照射-安全核能生產(chǎn)的放射性物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染所致居民人均年劑量當(dāng)量，美國(guó)、加拿大為310-8Sv，英國(guó)為2.510-6Sv，預(yù)計(jì)將來核發(fā)電量達(dá)到人均1kW時(shí)，居民每人每年平均劑量當(dāng)量為610-5Sv。核能生產(chǎn)所致居民和輻射職業(yè)人員的集體有效劑量當(dāng)量負(fù)擔(dān)，可用生產(chǎn)單位電能的集體有效劑量當(dāng)量負(fù)擔(dān)

45、來歸一。計(jì)算到500年為止，全世界平均集體有效劑量當(dāng)量負(fù)擔(dān)（包括職業(yè)人員和居民受照在內(nèi)）僅相當(dāng)于5小時(shí)的天然本底照射，核裂變發(fā)電至今的總的集體有效劑量當(dāng)量負(fù)擔(dān)相當(dāng)于1天的天然本底照射。 表8 核能生產(chǎn)對(duì)職業(yè)人員造成的歸一化集體有效劑量當(dāng)量生產(chǎn)類別 集體有效劑量當(dāng)量， 人SvGW（e）a-1采礦和礦石加工 1核燃料生產(chǎn)流程 1反應(yīng)堆運(yùn)行 10乏燃料后處理 10核研究 5合計(jì) 30防護(hù)安全總之，核能生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都可能對(duì)環(huán)境造成放射性污染，但由于采取了嚴(yán)格的防護(hù)措施，總的平均污染水平是不高的，廣大居民受照的劑量當(dāng)量也是很小的。然而，值得重視的是，某些環(huán)節(jié)放射性物質(zhì)的排放，特別是在事故情況下的排放，

46、可能會(huì)導(dǎo)致局部地區(qū)較嚴(yán)重的污染。尤其更要注意防止某些長(zhǎng)壽命核素的積累，避免長(zhǎng)期積累后形成嚴(yán)重的污染，給人類帶來潛在的危害。醫(yī)療照射是最大的人工輻射來源醫(yī)療照射是指為了醫(yī)療和保健的目的，應(yīng)用X射線、射線、醫(yī)用放射性藥物或其它電離輻射源對(duì)受檢者或患者進(jìn)行檢查、診斷或治療時(shí)，使受檢者或患者受到的電離輻射照射 。在當(dāng)代多數(shù)國(guó)家中，放射治療的人數(shù)相對(duì)比較起來較少，核醫(yī)學(xué)在發(fā)達(dá)國(guó)的應(yīng)用頻數(shù)也只不過是1040/1000人a；而X射線診斷卻應(yīng)用最廣。目前，X射線診斷醫(yī)療照射已成為公眾接受人工電離輻射的最大來源，約占接受人工輻照的90%以上。 據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)1982年估計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家里，醫(yī)療照射

47、引起的年集體有效劑量當(dāng)量可能是天然本底輻射所致照射的50%，甚至與天然本底輻射照射相當(dāng)。在發(fā)展中國(guó)家醫(yī)療照射所致年集體有效劑量當(dāng)量約為天然本底照射的10%。全世界醫(yī)療照射平均每百萬人約400人Sv，相應(yīng)的人均年劑量當(dāng)量為0.4mSva-1，這相當(dāng)于天然本底輻射所致劑量當(dāng)量的20%左右。 X射線診斷對(duì)受檢者照射所致劑量隨診斷方法、透視部位和照射時(shí)間不同而有很大的差異，其中以受照部位的皮膚劑量為最高。各種檢查部位的皮膚受照平均劑量是：胸部為8mGy，腹部為12mGy，骨盆為33mGy。鋇餐檢查的皮膚受照平均劑量是：照相為12mGy，透視為85mGy；鋇灌腸照相15mGy，透視達(dá)200mGy。一般情

48、況下,它相當(dāng)于天然輻射照射年劑量當(dāng)量的150倍.放射治療時(shí),患者局部所受劑量更大,在一個(gè)療程內(nèi)病人所受劑量可高達(dá)診斷劑量的數(shù)千倍.由醫(yī)療照射所引起的危害,人們最關(guān)心的是致癌及白血病效應(yīng)和遺傳效應(yīng).在輻射誘發(fā)白血病方面,人體紅骨髓起著主導(dǎo)作用,紅骨髓劑量是代表照射的程度,因此,在評(píng)價(jià)醫(yī)療照射的影響時(shí),常以人群的紅骨髓計(jì)權(quán)平均劑量來表示,該劑量的大小與射線照射方式、照射頻率、防護(hù)條件和公眾總數(shù)諸因素密切相關(guān)。據(jù)有關(guān)資料介紹，X射線診斷檢查所造成的紅骨髓計(jì)權(quán)平均劑量為每年每人1mGy左右，放射治療的相應(yīng)劑量數(shù)值為2mGy?，F(xiàn)代人們認(rèn)為，電離輻射可引起人體多種部位的癌變，因此，僅以紅骨髓計(jì)權(quán)平均劑量來

49、評(píng)價(jià)，還不能完全衡量出輻射癌變的危險(xiǎn)度。近年來，多數(shù)人主張用輻射防護(hù)中的有效劑量當(dāng)量或類似有效劑量當(dāng)量的以致癌危險(xiǎn)度為計(jì)權(quán)的各種“加權(quán)劑量當(dāng)量”來評(píng)價(jià)X射線診斷檢查的致癌危險(xiǎn)。有遺傳意義劑量當(dāng)量，這是指這樣大小的人均生殖腺劑量當(dāng)量值，如果受群體中的每個(gè)人均勻受此劑量，所產(chǎn)生的遺傳效應(yīng)數(shù)應(yīng)與群體實(shí)際劑量當(dāng)量分布所產(chǎn)生的數(shù)目相等。遺傳效應(yīng)總數(shù)就可由有遺傳意義劑量當(dāng)量乘以群體人數(shù)和合適的集體危險(xiǎn)系數(shù)之積給出（其中危險(xiǎn)度系數(shù)取作0.810-2（h*Sv)-1). 世界各國(guó)應(yīng)用X射線診斷檢查情況不同，所引起的有遺傳意義的平均年劑量當(dāng)量差別很大，大約每年0.050.75mSv；由醫(yī)學(xué)診斷上應(yīng)用放射性藥物所

50、造成的有遺傳學(xué)意義的平均年劑量當(dāng)量為0.14Sv；由X射線和射線治療引起的為913Sv；應(yīng)用放射性藥物治療所引起的為0.144Sv；由輻射治療造成的為0.51mSv。醫(yī)療照射的患者或受到檢者,而其中多數(shù)不甚了解或不計(jì)所受照射的危險(xiǎn),即使知道一些,為了診斷疾病或治療疾病也心甘情愿受照.因此,在醫(yī)療照射中避免或限制過多的沒有意義的照射對(duì)減少人群的集體劑量當(dāng)量是十分重要的.特別是隨著醫(yī)療保健事業(yè)的不斷發(fā)展,接受醫(yī)療照射的人數(shù)越來越多,如何降低醫(yī)療照射所致的人群集體劑量當(dāng)量就顯得更為重要.聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)、世界衛(wèi)生組織、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)和國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)等國(guó)際組織對(duì)此極為關(guān)注.二、人體也是

51、個(gè)小放射源發(fā)現(xiàn)多種放射性核素而獲得諾貝爾獎(jiǎng)金的美國(guó)著名科學(xué)家西博格, 人與原子一書中這樣寫到：“事實(shí)上，在人類身體里就可以找到衰變中的天然放射性核素。我們的身體平均每分鐘要經(jīng)歷幾十萬次的核衰變?！?每克重的人體組織每分鐘能釋放出810個(gè)放射性粒子，由此推算出整個(gè)人體放出的粒子數(shù)（50*1000*8）就相當(dāng)可觀了。譬如，人體內(nèi)占放射性核素含量首位的40K，每分鐘就衰變4.11105次，即使是14C，沒分鐘衰變也有1.93105次。所以說人體也是個(gè)小放射源， 人體內(nèi)放射性核素的來源在構(gòu)成人體的各種組織和器官中，它們本來就存在著一些天然放射性核素。因?yàn)槿祟愂巧钤陔婋x輻射的環(huán)境之中，人又從這種環(huán)境中

52、不斷地通過各種途徑攝入放射性核素。 人體內(nèi)的放射性核素的主要來源有三：食物、飲用水和空氣。但也有某些核素可能主要來自其它途徑，如210Pb來自吸煙和溶解于體液中的222Rn的子體，而210Pb本身就是人體中210Po的主要來源。食物和飲用水 假定每人每天攝入的食物量為1.8kg，則由標(biāo)準(zhǔn)食譜的各類食品攝入的幾種主要放射性核素的量（單位：Bq）：在美國(guó)每人每天為鈾0.033，226Ra0.052,228Ra0.041,210Pb0.052,210Po0.067.在某幾種食物中，可能含有大量的放射性核素，如巴西的胡桃，含有幾十Bq*kg-1的226Ra，愛斯基摩人和印第安人大量使用的太平洋鮭魚，2

53、26Ra的含量大約為0.74Bq*kg-1。靠近北極的居民，如美國(guó)印第安人、愛斯基摩人和拉普斯人的210Po、137Cs的攝入量較高，這是由于苔蘚-馴鹿-人的食物鏈所致的緣故。拉普斯人的210Po的攝入量比“非北極人”大10倍左右，而210Po的攝入量?jī)H大12倍。蘇聯(lián)個(gè)別地區(qū)鈾的攝入量每人每天竟高達(dá)1.11Bq。232Th在飲食中的含量據(jù)估計(jì)和鈾相近似。空氣空氣中的氣溶膠和煙葉中的煙霧是人體210Pb和210Po的重要來源。溶解在體液中的222Rn也是重要來源，不但222Rn本身對(duì)劑量有貢獻(xiàn)，而且它也是210Pb的來源。假定222Rn的濃度在體液中和空氣中相當(dāng)，約為5.55Bq*m-3，對(duì)含有

54、0L水的“標(biāo)準(zhǔn)人”來說，體內(nèi)約含有222Rn0.11Bq，它每天大約產(chǎn)生5.9210-4Bq的210Pb。對(duì)中國(guó)人群的調(diào)查結(jié)果從食物中攝入體內(nèi)的幾種主要放射性核素，每人日攝入量（單位：Bq）大約如下：40K59.288.8，14C44.466.6，3H0.5592.22，210Pb0.0370.63，226Ra0.0190.067，238U0.022，232Th0.011。假定城市居民每人每天飲用水為2.2L，則從飲用水中攝入的226Ra約為0.01Bq。人體內(nèi)放射性核素的含量（14C ）假定人體內(nèi)14C含量為227Bq*kg-1,每年攝入碳為g，主要沉積在骨中，其次是甲狀腺、肺由此所致人體全

55、身吸收劑量約為Gy，其中紅骨髓約為Gy，骨襯細(xì)胞約為Gy，肺和性腺分別為Gy和Gy；年有效劑量當(dāng)量約為v人體內(nèi)放射性核素的含量40 鉀作為人的生命的必要元素，在人體內(nèi)受到平衡的嚴(yán)格控制鉀的含量月人的年齡和性別有較密切的關(guān)系，每千克體重鉀的含量在青少年中最高，而中年以上婦女最低，其最大值和最小值可相差倍成年男人鉀的含量是g/kg，體內(nèi)40的比活度平均約為g/kg，紅骨髓中為.g/kg，肺中為.g/kg，睪丸中為.g/kg，卵巢中為.g/kg所致人體吸收劑量以紅骨髓最高為270Gy，肺、性腺、骨襯細(xì)胞和全身為180Gy；年有效劑量當(dāng)量為180v 87b 和238系 人體中87b沉積于全身，其中以性

56、腺沉積為多些平均比活度為8.5Bq*kg-1，所受年吸收劑量最大的是骨襯細(xì)胞，約為Gy，其次是性腺，約為Gy；年有效劑量當(dāng)量是v在正常飲食地區(qū)，成年人體內(nèi)的238系的比活度（單位:mBq*kg-1）是：骨中平均為150，腎臟中平均為，其它軟組織中為年吸收劑量以肺為最低，以骨襯細(xì)胞為最高，其變化范圍在0.023Gy之間；年有效劑量當(dāng)量依238U系中各子體的有效劑量當(dāng)量來定230Th 和226Ra230Th是親骨性核素，其含量在淋巴結(jié)中的比活度最高，依次是骨、肺、腎、肝和脾。各部位和器官的比活度（單位：Bq*kg-1)是：淋巴結(jié)中300；小粱骨70；皮質(zhì)骨內(nèi)20；肺中20；腎10；肝7；其它0.3

57、。年有效劑量當(dāng)量約為7Sv。226Ra大部分沉積在骨中，大約有7090%。其余部分捆云分布在軟組織中。菲森內(nèi)（Fisenne)分析了26個(gè)國(guó)家人骨中的226Ra含量后，得出平均比活度為170mBq*kg-1；算得的年有效劑量當(dāng)量為7Sv。222Rn-214Po和210Pb222Rn-214Po主要作用于氣管支氣管基底細(xì)胞層和肺細(xì)胞層和肺上皮，沉積在呼吸道中的相當(dāng)一大部分轉(zhuǎn)移到骨和腎臟等其它組織。就全球而言，氡及其短壽命子體所致年有效劑量當(dāng)量約為800Sv。其中210Pb是親骨性核素，主要濃集在骨骼中，并衰變生成210Po，其中有70%沉積在骨中，北緯大陸居民中210Pb的代表性比活度是3Bq*

58、kg-1。即全身骨骼中放射性活度為15Bq，軟組織中為6.4Bq，海綿狀骨中的210Pb含量比致密骨中的高； 210Pb和210Po210Pb在其它器官組織中的比活度（單位：Bq*kg-1）是：性腺中的代表值為0.2；非吸煙者肺中為0.2；吸煙者肺中約0.3；紅骨髓中約0.14。210Po不是親骨性核素，它主要沉積在軟組織中，對(duì)北溫帶大陸居民而言，軟組織中含量為6.4Bq，210Po在其它器官組織中的比活度（單位：Bq*kg-1）是：骨中2.4；性腺0.2；紅骨髓約0.14；非吸煙者和吸煙者肺中分別為0.1和0.3。氡及其長(zhǎng)壽命子體對(duì)人體的輻射所致的吸收劑量主要由輻射體210Po提供，而210

59、Po和210Bi的劑量貢獻(xiàn)僅占總劑量的10%；它們的總攝入量所致年有效劑量當(dāng)量約為130Sv。232Th 和228Ra-224Ra 232Th在人體內(nèi)含量約為80mBq，其中有60%在骨骼內(nèi)，其余主要在呼吸道和肺里，在這兩個(gè)組織部分中的平均比活度（單位：Bq*kg-1）是：骨骼中（小粱骨）24；肺20；內(nèi)照射所致年吸收劑量當(dāng)量分別是：骨襯細(xì)胞2.0Gy，肺0.4Gy；其它器官組織的232Th含量甚微。年有效劑量當(dāng)量約為3Sv。228Ra-224Ra有80%積蓄在人骨內(nèi)。在正常本底地區(qū)，骨和軟組織中的228Ra平均比活度分別是90和4mBq*kg-1，體內(nèi)228Th含量約300mBq。228Ra

60、子系所致年有效劑量當(dāng)量約為13Sv。220Rn-208Tl220Rn-208Tl主要作用于呼吸道和肺，假定世界上有2/3的人生活在溫帶，吸入 子體所引起的世界人口平均年有效劑量當(dāng)量約為170Sv。應(yīng)該指出，上面所述的放射性核素在人體內(nèi)的含量是指正常本底地區(qū)，然而在高本底地區(qū)及有些特殊地區(qū)的居民，由于攝入的核素量較多，這些地區(qū)的居民體內(nèi)的核素含量要比正常本底地區(qū)高數(shù)倍甚至大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)1982年報(bào)告指出，全射界正常本底地區(qū)天然輻射所致成年人的平均有效劑量當(dāng)量約為2mSv，其中內(nèi)照射所致劑量當(dāng)量約占2/3。在引起內(nèi)照射的各種輻射源中，吸入的222Rn的短壽命子體尤為重