核輻射介紹及劑量單位

核輻射介紹及劑量單位核輻射是是什么核輻射，或通常稱之為放射性，是放射性物質(zhì)原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過程中，以波或微粒形式所釋放出來的微觀粒子流。核輻射微觀粒子流帶有能量，可以使物質(zhì)引起電離或激發(fā)，故稱為電離輻射。核爆炸和核事故都會產(chǎn)生核輻射。1）核輻射主要是α、β、γ三種射線：α射線α射線是氦核，外照射穿透能力很弱，只要用一張紙就能擋住，但吸入體內(nèi)危害大；β射線β射線是電子流，照射皮膚后燒傷明顯。這兩種射線由于穿透力小，影響距離比較近只要輻射源不進入體內(nèi)，影響不會太大。γ射線γ射線的穿透力很強，是一種波長很短的電磁波。γ輻射和X射線相似，能穿透人體和建筑物，危害距離遠。2）電磁波電磁波是很常見的輻射，對人體的影響主要由功率（與場強有關(guān)）和頻率決定。通訊用的無線電波是頻率較低的電磁波，如果按照頻率從低到高（波長從長到短）按次序排列，電磁波可以分為：長波、中波、短波、超短波、微波、遠紅外線、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線、宇宙射線。以可見光為界，頻率低于（波長長于）可見光的電磁波對人體產(chǎn)生的主要是熱效應，頻率高于可見光的射線對人體主要產(chǎn)生化學反應應。2.常用的輻射物理量及其單位2.1放射性活度Ａ及其單位放射性核素在單位時間內(nèi)的衰變數(shù)（即衰變率）稱為放射性活度，用符號Ａ表示。放射性活度的單位有兩種：1）現(xiàn)行的國際制單位是貝克，用符號Bq來表示。１貝克（Bq）＝１次衰變／秒2）原有的專用單位是居里，用符號Ci來表示。１居里（Ci）＝3.7E+10次衰變／秒可見,１居里（Ci）＝3.7E+10貝克（Bq）2.2吸收劑量Ｄ及其單位吸收劑量是電離輻射在受照物質(zhì)中輻射能量沉積（即受照物質(zhì)吸收輻射能量)的度量，用字母Ｄ表示。1)在國際制單位中，吸收劑量Ｄ的單位是戈瑞，符號為Gy。2)在專用單位中，吸收劑量Ｄ的單位是拉德，符號為rad。須知，１戈瑞（Gy）＝１００拉德（rad）應注意，吸收劑量Ｄ是輻射劑量學中的一個重要的物理量，它適用于各種類型的輻射和任何受照物質(zhì)，也適用于內(nèi)、外照射。2.3吸收劑量率Ｄr及其單位吸收劑量率Ｄr是單位時間內(nèi)的吸收劑量，吸收劑量率Ｄr的常用單位為：戈瑞／小時（Gy／h）、毫戈瑞／小時（mGy／h）和微戈瑞／小時（mGy／h）。3.劑量當量3.1劑量當量Ｈ及其單位科學研究證明，不同類型的輻射產(chǎn)生同樣大小的吸收劑量時，并不一定會對生物體產(chǎn)生同樣程度的生物效應。因此，從輻射防護的要求出發(fā)，引入了一個把不同類型的輻射與其產(chǎn)生的生物效應的大小聯(lián)系在一起的輻射量，稱之為劑量當量，用字母Ｈ表示。1)在國際單位制中，劑量當量Ｈ的單位是希沃特，簡稱希，符號為Sv。2)在專用單位中，劑量當量Ｈ的單位是雷姆，符號為rem。須知，１希（Sv）＝１００雷姆（rem）3.2劑量當量率Ｈr及其單位劑量當量率Ｈr是單位時間內(nèi)的劑量當量，劑量當量率Ｈr的常用單位為：希／小時（Sv／h）毫希／小時（mSv／h）和微希／小時（μSv／h）。4、輻射防護4.1輻射的危害人們在長期的實踐和應用中發(fā)現(xiàn)，少量的輻射照射不會危及人類的健康，過量的放射性射線照射對人體會產(chǎn)生傷害，使人致病、致癌、致死。受照射時間越長，受到的輻射劑量就越大，危害也越大。最大的長期健康風險是癌癥。通常當體細胞受損或老化到一定程度時，它們會自我消除。當這種自我消除的能力消失時，細胞獲得“永生”，可以不受控制地不斷地分裂，這就演化成癌癥。我們的機體有許多機制來阻止細胞癌變，并替換受損的組織。然而輻射所帶來的損害可以嚴重攪亂機體中的這些機制，從而讓癌癥風險大大提高。此外，如果機體不能很好的修復輻射帶來的對化學鍵的破壞和改變，我們的基因里有可能會產(chǎn)生突變。這些突變不但增高自身的癌癥風險，還有可能被傳遞下去，使得輻射的作用在子孫身上展現(xiàn)出來。這些作用包括頭部與腦部、眼部發(fā)育缺陷、生長緩慢和嚴重的認知學習缺陷。健康受損程度取決于暴露在輻射中的時間以及放射性物質(zhì)的衰變中產(chǎn)生電離輻射的強度。它能破壞人體組織里分子和原子之間的化學鍵，可能對人體重要的生化結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生嚴重影響。我們的身體會嘗試修復這些損傷，但是有時損傷過于嚴重或涉及太多組織與臟器，以至于不可能修復。而且，身體在自然修復過程中，也很可能產(chǎn)生錯誤。最容易為輻射所傷的身體部分包括腸胃上皮細胞以及生成血細胞的那些骨髓細胞。放射性物質(zhì)可通過呼吸吸入，皮膚傷口及消化道吸收進入體內(nèi)，引起內(nèi)輻射，γ輻射可穿透一定距離被機體吸收，使人員受到外照射傷害。內(nèi)外照射形成放射病的癥狀有：疲勞、頭昏、失眠、皮膚發(fā)紅、潰瘍、出血、脫發(fā)、白血病、嘔吐、腹瀉等。有時還會增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率，影響幾代人的健康。一般講，身體接受的輻射能量越多，其放射病癥狀越嚴重，致癌、致畸風險越大。輕度損傷，可能發(fā)生輕度急性放射病，如乏力，不適，食欲減退。中度損傷，能引起中度急性放射病，如頭昏，乏力，惡心，有嘔吐，白細胞數(shù)下降。重度損傷，能引起重度急性放射病，雖經(jīng)治療但受照者有50%可能在30天內(nèi)死亡，其余50%能恢復。表現(xiàn)為多次嘔吐，可有腹瀉，白細胞數(shù)明顯下降。極重度損傷，引起極重度放射性病，死亡率很高。多次吐、瀉，休克，白細胞數(shù)急劇下降。核事故和原子彈爆炸的核輻射都會造成人員的立即死亡或重度損傷。還會引發(fā)癌癥、不育、怪胎等。以下是遭受的輻射量（單位：毫雷姆）的后果：450000～800000：30天內(nèi)將進入垂死狀態(tài)；200000～450000：掉頭發(fā)，血液發(fā)生嚴重病變，一些人在2至6周內(nèi)死亡；60000～100000：出現(xiàn)各種輻射疾??；10000：患癌癥的可能性為1/130；5000：每年的工作所遭受的核輻射量；700：大腦掃描的核輻射量；60：人體內(nèi)的輻射量；10：乘飛機時遭受的輻射量；8：建筑材料每年所產(chǎn)生的輻射量；1：腿部或者手臂進行X光檢查時的輻射量。（注：現(xiàn)行單位為希(Sv)1Sv=100rem）4.2輻射的防護4.2.1防α射線由于α粒子的本質(zhì)為氦原子核，故而其穿透能力最弱而電離能力最強，一張白紙就能把它擋住，因此，對于α射線應注意內(nèi)照射，其進入體內(nèi)的主要途徑是呼吸和進食時，其防護方法主要是：1）防止吸入被污染的空氣和食入被污染的食物；2）防止傷口被污染4.2.2防β射線β粒子射線的本質(zhì)是電子流。其穿透能力比α射線強，比γ射線弱。因此，β射線是比較容易阻擋的，用一般的金屬就可以阻擋。但是，β射線容易被表層組織吸收，引起組織表層的輻射損傷。因此其防護就復雜的多；1）避免直接接觸被污染的物品；以防皮膚表面的污染和輻射危害；2）防止吸入被污染的空氣和食入被污染的食物；3）防止傷口被污染；4）必要時應采用屏蔽措施。4.2.3防γ射線γ射線的本質(zhì)為具有高能量的光子（γ粒子）流，故而其穿透力最強而電離能力最弱，可以造成外照射，其防護的方法主要有以下三種：1）盡可能減少受照射的時間；2）增大與輻射源間的距離，因為受照劑量與離開源的距離的平方成反比；3）采取屏蔽措施。在人與輻射源之間加一層足夠厚的屏蔽物，可以降低外照射劑量。屏蔽的主要材料有鉛、鋼筋混凝土、水等，我們住的樓房對外部照射來說是很好的屏蔽體。4.2.4核爆炸時的防護措施核爆炸警報后：1）盡量留在樓房內(nèi)不要外出2）躲進就近的防空洞、地鐵站、山洞或者緊急避難所3）準備充分的食物4）如果看到核爆炸閃光后，應立即背向爆心臥倒。之后用淋浴消除放射性物質(zhì)。4.3劑量限值4.3.1職業(yè)照射劑量限值：應對任何工作人員的職業(yè)照射水平進行控制，使之不得超過下列限值：1）由監(jiān)管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量，20mSv；2）任何一年中的有效劑量，50mSv；3）眼晶體的年當量劑量，150mSv；4）四肢（手與足）或皮膚