第一章 核物理與輻射防護基本知識

第一章核物理與輻射防護基本知識醫(yī)學檢驗教研室段慧英福島第一核電站核泄漏后，東京都從福島縣南相馬市場產(chǎn)的牛肉中驗出2300貝殼的輻射銫，是標準值的5倍，這些牛稱為“輻射?！比祟悮v史上的十大核事故2004年日本美浜核電站事故（自然爆炸）2002年美國戴維斯-貝斯反應堆事故（龍卷風所致）1977年捷克斯洛伐克Bohunice核電站事故（核反應堆溫度過高）1993年前蘇聯(lián)托姆斯克-7核燃料回收設施事故1999年日本東海村鈾處理設施事故（操作失誤）2011年日本福島第一核電站事故1979年美國三里島核事故1957年前蘇聯(lián)克什特姆核災難1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核災難1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核災難輻射危害嚴重，導致事故后前3個月內有31人死亡，之后15年內有6-8萬人死亡，13.4萬人遭受各種程度的輻射疾病折磨，方圓30公里地區(qū)的11.5萬多民眾被迫疏散。據(jù)專家估計，完全消除這場浩劫對自然環(huán)境的影響至少需要800年，而持續(xù)的核輻射危險將持續(xù)10萬年。年僅8歲的烏克蘭小女孩維卡·切爾溫斯卡正在飽受癌癥的折磨，她正和母親一起在基輔的一家醫(yī)院中進行治療，照片拍攝于2006年4月18日。放射性核素：是指原子核能自發(fā)產(chǎn)生成分或能級的變化，變成另一種核素，同時伴有射線發(fā)射的元素。（P3）天然存在的放射性同位素不過十幾種?，F(xiàn)在，用人工方法得到的放射性同位素已達1000多種。第一節(jié)核素與核衰變想一想

為什么人造放射性同位素應用比天然放射性物質應用廣泛呢？和天然放射性物質相比，人造放射性同位素的放射強度容易控制，還可以制成各種所需的形狀。特別是它的半衰期比天然放射性物質短得多，因此放射性廢料容易處理。解釋一下①農業(yè)技術用放射性同位素制成肥料和農藥，利用探測器可以了解農作物對肥料和農藥的吸收部位、吸收過程、吸收效率以及在做物體體內的分布。想一想

棉花在結桃、開花的時候需要較多的磷肥，但是什么時候的吸收率最高、磷在作物體內能停留多長時間、磷在作物體內分布情況如何呢？

我們知道，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收。那么我們可以用放射性同位素30P制成肥料，噴灑在棉花葉面上，然后每隔一定時間用探測器測量棉株各部位的放射性強度，就能研究棉花對肥料的吸收情況。棉花②醫(yī)療技術人體不同組織對不同元素的吸收率不同，可將用放射性同位素制成的藥物注入人體，用探測器探測示蹤原子在人體組織中的放射強度，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過電腦分析后，病人體內的情況就轉化影像顯現(xiàn)出來，從而可以診斷它們的病變。好神奇?。。?！例如，給人注射131I，然后定時用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強度，有助于診斷甲狀腺的器性質和功能性疾病。又如，腫瘤細胞比正常細胞能吸收更多的放射性元素，由此可以診斷腫瘤形成的部位。射線治療由于腫瘤細胞比正常細胞對射線更敏感，因此可用一定劑量射線集中照射病灶部位來殺滅和遏制癌細胞的增長，這就是我們通常所說的“放療”。放療治癌體內放療體外放療近距導入放療

體內放療是利用病灶部位對某些元素吸收較多的特點，將放射性同位素注入體內，射線將近距離殺滅癌細胞而不會過多損傷周邊組織，常用這種放療的同位素有碘121、碘131等。

體外放療通常用鈷60做γ射線源，在體外對腫瘤部位集中照射。

近距導入放療是將射線同位素通過導管直接導入腫瘤部位，使它們在十分靠近的位置保持一定的濃度和時間。這種方式對全身的輻射影響最小，例如：銥192能放出β射線和低劑量γ輻射，它常用于乳腺和口腔腫瘤的近距離導入治療。③工業(yè)技術放射新性示蹤在工業(yè)技術中同樣有廣泛的應用。例如，將放射性同位素注入輸油和輸氣管中，用探測器可以挖掘管道破裂和泄漏的位置，從而避免大規(guī)模的挖掘輻射式避雷針成分速度貫穿能力電離能力α射線氦原子核1/10光速弱最強β射線高速電子流接近光速較強較弱γ射線高能量電磁波光速最強最弱放射性物質放射出的射線一共有三種：α射線、β射線、γ射線。P7第二節(jié)核輻射衛(wèi)生防護基本知識一、電離輻射生物學效應核醫(yī)學工作中接觸的放射性核素以γ、β型為主，無α型

概念：電離輻射將能量傳遞給有機體引起的任何改變，統(tǒng)稱為電離輻射生物學效應。放射性危害人體的方式內照射混合照射放射性核素體表污染外照射指放射性核素沾染于人體表面(皮膚或粘膜)。以外照射為主，有傷口，易形成內照射定義：放射性物質經(jīng)吸入、食入或皮膚(完好的或傷口)進入體內，從而造成放射性核素的體內污染外照射是輻射源處于機體或生物體外部所產(chǎn)生的照射。照射方式圖例1.電離輻射生物學效應的發(fā)生機理1.電離輻射生物效應發(fā)生的機理繼發(fā)作用生物學效應原發(fā)作用直接作用間接作用原發(fā)作用分類直接作用：射線作用于蛋白質、核酸等生物活性大分子，產(chǎn)生電離或激發(fā)，或引起化學鍵斷裂，造成分子結構和性質的改變，進而導致正常功能和代謝作用的障礙。間接作用：射線作用于體內水分子，引起水分子活化，生成自由基并通過自由基又間接作用于生物大分子，造成輻射損傷。繼發(fā)作用由于生物活性大分子的損傷，繼而發(fā)生的組織細胞代謝的變化、功能和結構的破壞等作用。繼發(fā)作用所致的細胞和組織器官的損傷可以被機體的再生和代償能力修復，但有時或有的個體在修復后可在DNA中發(fā)生基因突變，這是導致遺傳效應和遠期癌變的重要原因。2.電離輻射的生物學效應分類電離輻射生物學效應分類效應范圍軀體效應全身效應局部效應遺傳效應效應時間遠期效應近期效應效應規(guī)律隨機效應確定效應慢性效應急性效應確定性效應指受到較大劑量的照射后肯定要發(fā)生的效應。嚴重程度與劑量大小有關，劑量愈高則效應的嚴重程度愈大；特點是有劑量閾值，即劑量超過一定數(shù)值時才會發(fā)生。不同的受照對象，不同的器官組織其劑量閾值不同屬于此效應的有白內障的形成、生育能力降低、造血功能障礙等確定性效應劑量效應曲線特征隨機性效應指發(fā)生的幾率與劑量大小有關的效應。特點：效應嚴重程度與劑量大小無關，沒有閾值。屬于此效應的有輻射致癌與遺傳效應

隨機性效應劑量效應曲線特征嚴重程度劑量1968年8月，美國某醫(yī)療單位進行診斷時，為一名病人靜脈注射198Au。按要求本應注入7.4MBq，但卻錯誤地注入了7400MBq。估算結果表明，患者不同組織器官受到了大劑量輻射的照射，肝臟和脾臟分別達73Gy，腸6Gy，紅骨髓為4.4Gy。臨