10-人體內(nèi)照射劑量估算簡(jiǎn)介

i3i3第六節(jié)呼吸系統(tǒng)的劑量學(xué)模式為了描述吸入的放射性核素在呼吸系統(tǒng)以及向身體的其它器官和組織的滯留和轉(zhuǎn)移及廓清規(guī)律和所產(chǎn)生的劑量當(dāng)量，提出呼吸系統(tǒng)模型（肺模型）。在大多數(shù)情況下，空氣中的放射性核素是以氣溶膠形式存在的。所謂氣溶膠是指懸浮在空氣中的固體或液體的微粒。以氣溶膠方式懸浮在空氣中的放射性核素通過(guò)呼吸道進(jìn)入的人體肺部，在肺部的滯留和廓清過(guò)程中，一方面會(huì)對(duì)肺部本身產(chǎn)生直接照射，另一方面通過(guò)肺部和胃腸道轉(zhuǎn)移到體液,從而進(jìn)入的人體的其他組織或器官。氣溶膠微粒在肺中的滯留于許多因素有關(guān)，如粒子大小、形狀、密度、化學(xué)形式及人員是否用口呼吸等。肺模型的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段，目前所采用的肺模型成為新肺模型，所謂新肺模型，是在舊模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合大量有關(guān)空氣動(dòng)力學(xué)的性質(zhì)、呼吸生理等方面的資料提出的其模型如圖所示，它表示吸入的放射性氣溶膠粒子的沉積位置和清除過(guò)程。圖二肺模型示意圖該模型把呼吸系統(tǒng)分為三個(gè)不同部位鼻咽區(qū)（N-P）、氣管和支氣管區(qū)（T-B）以及肺實(shí)質(zhì)（P）三個(gè)區(qū)域。Di表示吸入的總數(shù)，D2為呼出的份額，D3、D4、D5分別為沉積在鼻煙區(qū)、氣管-支氣管區(qū)和肺區(qū)的份數(shù)（以D1=1進(jìn)行計(jì)算）。不同大小的氣溶膠粒子在各區(qū)的沉積份數(shù)見(jiàn)表（a）至（j）表示與沉積在各區(qū)中的粒子清除有關(guān)的各種吸收和轉(zhuǎn)移過(guò)程。（a）表示沉積在鼻咽區(qū)的粒子向血液的快速轉(zhuǎn)移；（b）表示通過(guò)纖毛、粘液的傳送將沉積在鼻咽區(qū)的粒子清除到胃腸道的過(guò)程；（c）的過(guò)程與（a）相似；（d）的過(guò)程與（b）相似；（f）吞噬細(xì)胞、纖毛和粘液的傳送作用，使沉積在肺區(qū)的粒子清除得較快的過(guò)程；（g）表示在肺區(qū)的次清除過(guò)程，比（f）過(guò)程要慢得多，但仍然依靠?jī)?nèi)吞作用和纖毛、粘液的傳送，使沉積在肺區(qū)的粒子，由氣管和支氣管進(jìn)入到胃腸道；（h）表示沉積在肺區(qū)的粒子經(jīng)由淋巴系統(tǒng)的緩慢清除過(guò)程；（i）表示經(jīng)由淋巴系統(tǒng)將放射性粒子清除到血液的次過(guò)程；（j）表示經(jīng)由胃腸道向血液的清除過(guò)程。假定沉積隨氣溶膠分布的空氣動(dòng)力學(xué)特性而變化，并且用三個(gè)參數(shù)DN-P、DT-B、DP來(lái)描述吸入物質(zhì)最初沉積在N-P、T-B、P部位中的份額。當(dāng)然沉積情況和該氣溶膠的直徑有關(guān)。為了描述吸入的放射性物質(zhì)從肺中的廓清，將吸入物質(zhì)按生物半清除期Tb分為D、W、Y三類(lèi)：D類(lèi)：Tb小于10天W類(lèi)：Tb在10天至100天之間Y類(lèi)：Tb大于100d表所示為與吸入化合物類(lèi)型相關(guān)的清除途徑及清除參數(shù)。表中每欄內(nèi)數(shù)值的分子表示該途徑的生物半清除期，分母表示沉積在各區(qū)的放射性粒子通過(guò)該途徑的清除分?jǐn)?shù)片。表二新肺模型的有關(guān)參數(shù)區(qū)域途徑D類(lèi)（轉(zhuǎn)移性）W類(lèi)（中等轉(zhuǎn)移性）Y類(lèi)（非轉(zhuǎn)移性）鼻咽區(qū)(a)0.01天/0.500.01天/0.100.01天/0.01(b)0.01天/0.500.4天/0.900.01天/0.99氣管-支氣管(c)0.01天/0.950.01天/0.50.01天/0.01(d)0.2天/0.050.2天/0.50.2天/0.99(e)0.5天/0.8050天/0.15500天/0.05肺(f)1天/0.401天/0.40(g)50天/0.40500天/0.40(h)0.5天/0.2050天/0.05500天/0.15淋巴(i)0.5天/1.0050天/1.001000天/0.90(j)a天/0.10對(duì)于工作人員吸入的微粒形態(tài)的放射性核素，假定進(jìn)入呼吸道以及在呼吸道中的區(qū)域性沉積情況僅由氣溶膠顆粒的大小分布支配。對(duì)于氣體和蒸氣，情況則有所不同，此時(shí)在呼吸道的沉積是隨物質(zhì)而異的。幾乎所有被吸入氣體的分子都同氣道表面接觸，但通常會(huì)返回空氣中，除非它們?nèi)芙庠趦?nèi)表層中或同其發(fā)生反應(yīng)。因此，沉積在各區(qū)中的吸入氣體或蒸氣的份額取決于其溶解度和反應(yīng)率。但一般說(shuō)來(lái)，氣體或蒸氣的區(qū)域性沉積特性不能機(jī)械地從對(duì)其物理和化學(xué)性質(zhì)的了解加以預(yù)測(cè)，而必須從活體實(shí)驗(yàn)研究中獲取。根據(jù)呼吸道沉積的初步模式，新的模型將氣體和蒸氣的溶解度/反應(yīng)率（SR）分成表II所示的三個(gè)缺省類(lèi)別。隨后在呼吸道的滯留以及進(jìn)入體液的吸收，決定于氣體或蒸氣的化學(xué)性質(zhì)。國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)第68號(hào)出版物，介紹了將這個(gè)模型用于計(jì)算工作人員的劑量系數(shù)。ICRP和BSS給出的關(guān)于氣體和蒸汽的沉積和廓清的指導(dǎo)性意見(jiàn)類(lèi)似于用于以微粒形態(tài)吸入的放射性核素的呼吸道廓清的意見(jiàn)。對(duì)于那些以氣體或蒸汽形態(tài)的放射性核素被吸入可能十分重要的元素，推薦了關(guān)于SR級(jí)別和吸收類(lèi)型（F型或V型，非?？煳眨┑娜笔≈担跊](méi)有進(jìn)一步信息的情況下，可用于氣體和蒸汽。僅僅考慮到質(zhì)量濃度較低時(shí)的氣體和蒸汽的行為。在BSS的表II-IX中已給出吸入可溶性或可反應(yīng)的氣體和蒸汽的劑量系數(shù)。

新的人體呼吸道模型比ICRP第30號(hào)出版物中給出的肺模型復(fù)雜，并具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗普娴孛枋隽吮晃敕派湫晕镔|(zhì)的行為，并能同物質(zhì)特有的數(shù)據(jù)一起用于劑量評(píng)估和解釋生物學(xué)檢驗(yàn)的信息。韻鼻it運(yùn)肺祖沖■■百和小韻鼻it運(yùn)肺祖沖■■百和小痕?1j圖三呼吸道解剖學(xué)分區(qū)第七節(jié)放射性核素的攝入模式具有放射性的物質(zhì)進(jìn)入到人體內(nèi)的時(shí)間進(jìn)程來(lái)說(shuō)，可以分為單次攝入和連續(xù)攝入兩類(lèi)因而提出了兩種攝入模式。短期內(nèi)反復(fù)多次攝入，可以視為單次攝入的特殊方式。但具體而言，可以分為以下幾種方式：一、長(zhǎng)期均勻攝入：每年的絕大多數(shù)日子里，以基本恒定的速率攝入放射性放射性核素，如長(zhǎng)期吸入恒定污染水平的空氣，食入恒定污染水平的水，即屬于此種情況，吸入或食入的速率I(t)不變(如圖四所示)。圖四圖四對(duì)于這種攝入，體液中的吸收速率保持不變，而全身滯留量或器官滯留量q(t)隨時(shí)間而增加，對(duì)于器官的有效半廓清期短的核素，滯留量很快達(dá)到平衡，對(duì)于器官的有效半廓清期長(zhǎng)的核素，器官的滯留量隨時(shí)間增長(zhǎng)而不易達(dá)到平衡。二、單次攝入(可溶性核素)一次攝入且持續(xù)時(shí)間不超過(guò)幾小時(shí)的攝入，體液吸收率突然增大，很快變小，體內(nèi)器官滯留量突然增大，然后按指數(shù)規(guī)律減小。三、短期多次攝入在一定時(shí)期內(nèi)，反復(fù)攝入一種核素，體液中的吸收幾率突然變化，體內(nèi)器官內(nèi)的滯留量在每次吸收后又突然增加，以后按指數(shù)規(guī)律減小，第二次吸收后又突然增加，結(jié)果呈鋸齒狀增加，在到最后一次才按指數(shù)規(guī)律逐漸減小。對(duì)于傷口來(lái)說(shuō)，單次受不可轉(zhuǎn)移性核素污染，或單次吸收時(shí)肺內(nèi)沉積不可轉(zhuǎn)移性核素即屬此種情況。體液吸收率開(kāi)始大，以后逐漸減小，體內(nèi)或器官內(nèi)滯留量逐漸增加，達(dá)到極大值，然后逐漸減小。第八節(jié)內(nèi)照射防護(hù)措施一、防止放射性物質(zhì)經(jīng)呼吸道進(jìn)入體內(nèi)放射性粉塵或放射性氣體逸入空間，可能造成工作場(chǎng)所空氣的嚴(yán)重污染。例如鈾礦開(kāi)采、選礦、金屬鈾加工和精制、濃縮鈾的生產(chǎn)、燃料元件制造、輻照過(guò)核燃料的后處理、放射性同位素等環(huán)節(jié)中以及夜光粉的生產(chǎn)及夜光粉涂料車(chē)間、放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所?？諝馕廴臼窃斐煞派湫晕镔|(zhì)經(jīng)呼吸道進(jìn)入體內(nèi)的主要途徑，其基本的防止措施是：(1)空氣凈化空氣凈化就是通過(guò)空氣過(guò)濾、除塵等方法，盡量降低空氣中放射性粉塵或放射性氣溶膠的濃度。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室或工作場(chǎng)所設(shè)計(jì)上，應(yīng)注意氣流走向和污染控制。(2)稀釋稀釋就是不斷地排出被污染的空氣并換以清潔空氣，換氣次數(shù)視空氣被污染的水平而定。為防止環(huán)境放射性污染，被排出的污染空氣一般應(yīng)經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾。(3)密閉包容密閉包容就是把可能成為污染源的放射性物質(zhì)存放在密閉的容器中或者在密閉的手套箱或熱室中進(jìn)行操作，使之與工作場(chǎng)所的空氣隔絕。工作場(chǎng)所分區(qū)控制也是一種廣泛意義上的包容。(4)個(gè)人防護(hù)個(gè)人防護(hù)，就是工作人員佩戴高效率的防護(hù)口罩、采用隔絕式或活性炭過(guò)濾式防護(hù)面具。當(dāng)空氣污染嚴(yán)重時(shí)，工作人員可戴頭盔或穿氣衣作業(yè)。二、防止放射性物質(zhì)經(jīng)口進(jìn)入體內(nèi)除了防止工作場(chǎng)所造成工作人員食入污染以外，還應(yīng)防止環(huán)境污染而使放射性物質(zhì)經(jīng)口進(jìn)入公眾體內(nèi)，主要是防止食物和水源污染。在通常情況下，食品被放射性物質(zhì)污染較為少見(jiàn)。極個(gè)別情況下，工作人員可能經(jīng)被污染的手接觸食物而將放射性物質(zhì)轉(zhuǎn)移至體內(nèi)。因此，必須嚴(yán)格遵守有關(guān)安全操作規(guī)程。禁止在放射性工作場(chǎng)所或?qū)嶒?yàn)室抽煙，進(jìn)食、飲水等。應(yīng)特別重視的是防止廢物排放造成的水源污染。放射性物質(zhì)不經(jīng)過(guò)處理，大量排入江河、湖泊、或注入地質(zhì)條件差的深井，都可能造成地面水或地下水源的嚴(yán)重污染。某些水生植物和魚(yú)類(lèi)能濃集某些放射性核素，經(jīng)過(guò)食用，而造成人體內(nèi)放射性核素的沉積。例如，美國(guó)最大的钚工業(yè)中心漢福特，其后處理工廠以前曾將不合格的一些廢水和反應(yīng)堆冷卻水排入哥倫比亞河，曾造成該河的嚴(yán)重污染，雖經(jīng)河水的充分稀釋?zhuān)欢鐐惐葋喓恿饔騻€(gè)別漁民的骨骼劑量，估計(jì)曾達(dá)到最大容許劑量的40%。因此，必須嚴(yán)格控制往江河湖泊排放放射性物質(zhì)，排放之前一般應(yīng)經(jīng)過(guò)凈化處理。我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定廢水向環(huán)境排放必須實(shí)行槽式排放。在廠區(qū)，生活用水系統(tǒng)應(yīng)和生產(chǎn)用水系統(tǒng)分別設(shè)置，以免生產(chǎn)用水污染生活用水。三、建立污染控