核和輻射突發(fā)事件及案例分析

核和輻射突發(fā)事件應(yīng)急處置

及案例分析西安市疾病預(yù)防控制中心放射衛(wèi)生科目錄基本概念輻射分類(lèi)電離輻射的基本單位放射生物效應(yīng)外照射急性放射病的病因放射防護(hù)的基本目的、原則和方法核事件和核事故分級(jí)我國(guó)核應(yīng)急準(zhǔn)備核與放射事故處理要點(diǎn)

基本概念

核素

：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)相同，能量狀態(tài)相同的一類(lèi)原子的集合稱(chēng)為核素。一般用“AX”表示，如125I、3H、226Ra。同位素：核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同，即在元素周期表中處于同一位置，但中子數(shù)不同的核素互稱(chēng)為某元素的同位素。如1H、2H、3H這三種核素均為氫的同位素。核衰變：核素自發(fā)地發(fā)生變化，放出射線而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N核素的過(guò)程稱(chēng)為核衰變。任何放射性核素在衰變過(guò)程中都要遵守能量守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒定律。通常的外界條件不能改變核衰變的性質(zhì)及速度?；靖拍畎胨テ冢悍派湫院怂氐脑雍藬?shù)目衰變到原來(lái)的一半所需要的時(shí)間。如90Sr的半衰期是30年，137Cs的半衰期是30年，131I半衰期是8天。放射性活度：指在一定的時(shí)間內(nèi)處于特定能態(tài)的一定量的放射性核素發(fā)生自發(fā)衰變的期望值。單位為Bq（貝克勒），表示每秒內(nèi)核衰變的次數(shù)，1Bq表示每秒有1次衰變。基本概念電離：帶電粒子與物質(zhì)的核外電子發(fā)生靜電作用，如果導(dǎo)致物質(zhì)中的原子失去軌道電子形成正負(fù)離子對(duì)，稱(chēng)為電離作用，其強(qiáng)弱用帶電粒子在單位路徑上產(chǎn)生的離子對(duì)數(shù)（電離密度）或傳能線密度（LET）來(lái)衡量。激發(fā)：如果帶電粒子被照射物質(zhì)軌道電子從內(nèi)層躍遷至外層，該電子返回基態(tài)時(shí)，能量以光子或熱能形勢(shì)釋放，此過(guò)程稱(chēng)為激發(fā)作用。輻射分類(lèi)輻射電離輻射

非電離輻射

γ射線

β射線

α粒子

中子射線

可見(jiàn)光紫外線聲輻射熱輻射X射線

低能電磁輻射

輻射分類(lèi)α粒子：是高速運(yùn)動(dòng)的帶正電的氦原子核。它的質(zhì)量大、電荷多，電離本領(lǐng)大。但穿透能力差，在空氣中的射程只有1～2厘米，通常用一張紙就可以擋住。β射線：是高速運(yùn)動(dòng)的電子流。它帶負(fù)電荷，質(zhì)量很小，貫穿本領(lǐng)比α粒子強(qiáng)，電離能力比α粒子弱。β射線在空氣中的射程因其能量不同而異，一般為幾米。通常用一般的金屬板或有一定厚度的有機(jī)玻璃板、塑料板就可以較好地阻擋β射線對(duì)人的照射。γ射線：是波長(zhǎng)很短的高能電磁波。它不帶電，不具有直接電離的功能，但可以通過(guò)和物質(zhì)的相互作用間接引起電離效應(yīng)。γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力，在空氣中的射程通常為幾百米。要想有效地阻擋γ射線，一般需要采用厚的混凝土墻或重金屬（如鐵、鉛）板塊。輻射分類(lèi)中子射線：是由中性粒子組成的粒子流。不帶電，穿透能力強(qiáng)。它像γ射線一樣可通過(guò)和物質(zhì)的相互作用產(chǎn)生的次級(jí)粒子間接地使物質(zhì)電離。通常將中子按其能量由低到高分為熱中子（小于0.5電子伏）、慢中子、中能中子、快中子、高能中子（大于10兆電子伏）。X射線：在各種放射線中，人們通常了解最多的就是X射線。它和γ射線一樣，是一種高能電磁輻射，有較強(qiáng)的穿透能力，且只有通過(guò)與物質(zhì)相互作用，才能使物質(zhì)間接地產(chǎn)生電離效應(yīng)。它與γ射線的不同之處是能量較低，通常是高速電子轟擊的金屬靶產(chǎn)生的，不是由放射性核素自發(fā)衰變釋放出的。一般需要采用重金屬板塊來(lái)屏蔽X射線。但對(duì)低能量的軟X射線（如來(lái)自電視機(jī)和計(jì)算機(jī)的低能量軟X射線），電視機(jī)或計(jì)算機(jī)的顯示屏就能很好地對(duì)它加以屏蔽。電離輻射的基本單位照射量及其單位

照射量是一種用來(lái)表示X射線或γ射線在空氣中產(chǎn)生電離能力大小的物理量，照射量只適用X射線或γ射線,被照射物質(zhì)特指空氣。照射量的法定單位為庫(kù)倫/千克（C·kg-1），專(zhuān)用單位倫琴（R），倫琴在防護(hù)測(cè)量中單位太大，可采用毫倫琴（mR）。微倫琴（μR），照射量用X表示1R=1000mR1mR=1000μR電離輻射的基本單位吸收劑量及其單位表示被輻射物質(zhì)單位質(zhì)量吸收電離能量大小的物理量，它適用各種類(lèi)型輻射和任何被輻照物質(zhì)。其法定單位是戈瑞（Gy），1Gy=1j/kg，專(zhuān)用單位是拉德（rad），吸收劑量用D表示。1Gy=100rad照射量和吸收劑量的區(qū)別

照射量是指X射線或γ射線的電離本領(lǐng)，被照物質(zhì)又特指空氣。

吸收劑量是指被照物質(zhì)某一點(diǎn)上單位質(zhì)量所吸收的輻射能量，被照物質(zhì)可是任何物質(zhì)。電離輻射的基本單位吸收劑量率單位時(shí)間內(nèi)的吸收劑量稱(chēng)為吸收劑量率，單位為戈瑞每秒（Gy/s）。專(zhuān)用單位拉德每秒（rad/s）。電離輻射的基本單位劑量當(dāng)量及其單位

劑量當(dāng)量是指在要研究的組織中某點(diǎn)處的吸收劑量D，品質(zhì)因素Q和其他一切修正因素N的乘積。H=DQN，劑量當(dāng)量用H表示。不同類(lèi)型的射線Q不同，修正因素包括吸收劑量率和分次照射等。劑量當(dāng)量只限于輻射防護(hù)中，而且在劑量當(dāng)量值等于或小于年劑量當(dāng)量限值的范圍內(nèi)使用，不適用大劑量當(dāng)量和大劑量當(dāng)量率的急性照射。劑量當(dāng)量的法定單位是希沃特（Sv），1Sv=1j/kg，它的專(zhuān)用單位是雷姆（rem）1Sv=1rem放射生物效應(yīng)變化

可能有害，也可能無(wú)害損傷

表示某種程度的有害變化，如對(duì)細(xì)胞，但未必對(duì)人有害損害

臨床上可觀察到的有害效應(yīng)危害

是一個(gè)較復(fù)雜的概念，要考慮損害的概率、嚴(yán)重程度與持續(xù)時(shí)間，不易用量表達(dá)外照射急性放射病的病因

電離輻射是引起放射病的唯一因素。引起外照射急性放射病主要的是穿透力較強(qiáng)的X射線、γ射線、電子束、中子流等，按其輻射來(lái)源不同可分為如下幾個(gè)原因。醫(yī)療照射為了治療某些疾病的需要而進(jìn)行的全身或大面積照射，如腫瘤的放射治療，造血干細(xì)胞移植前為抑制免疫排斥反應(yīng)，給患者做全身或全淋巴結(jié)照射的預(yù)處理，而造成醫(yī)療性急性放射病。外照射急性放射病的病因異常照射：分為事故照射，應(yīng)急照射

事故照射

是放射源失控的情況下人員受到的意外照射，包括核反應(yīng)堆臨界事故、放射源脫落和失落等各種復(fù)雜情況。或者是工業(yè)探傷由于意外或誤操作引起照射。

應(yīng)急照射

是為應(yīng)對(duì)緊急意外情況而事先有計(jì)劃接受的超過(guò)劑量限值的特殊照射，如在事故情況下，為搶救生命、防止傷害或控制事故規(guī)模擴(kuò)大而采取緊急行動(dòng)中接受的照射。

外照射急性放射病的病因核武器輻射：核戰(zhàn)爭(zhēng)、核試驗(yàn)核戰(zhàn)爭(zhēng)

1945年8月6日，美軍在日本廣島上空投下了第1枚含235U的原子彈；8月9日又在長(zhǎng)崎上空投下了第二枚原子彈，使兩地傷亡人數(shù)達(dá)20萬(wàn)以上，出現(xiàn)大量放射病患者。

核試驗(yàn)

1945年7月～1975年6月，全世界6個(gè)國(guó)家共進(jìn)行了801次核試驗(yàn)，其中1954年美國(guó)在比基尼島上空進(jìn)行氫彈試驗(yàn)，由于風(fēng)向估計(jì)錯(cuò)誤，使附近的馬紹爾群島上空受到落下灰的污染而危害了239名居民及28名美軍士兵。外照射急性放射病分型

型別劑量/Gy臨床表現(xiàn)主要病理變化治療預(yù)后骨髓型1～10出血骨髓抑制、空虛對(duì)癥治療骨髓移植可治愈，有死亡腸型10～25高燒、腹瀉、電解質(zhì)失衡腸上皮細(xì)胞分裂停止，上皮細(xì)胞脫落對(duì)癥治療、姑息治療

部分可治愈、死亡率高腦型>50震顫、驚厥、運(yùn)動(dòng)失調(diào)腦炎、腦水腫、血管炎、小腦顆粒細(xì)胞變性等

姑息治療

死亡內(nèi)照射放射病案例

2006年，在英國(guó)政治避難的原俄羅斯特工人員亞歷山大·利特維年科因身體不適住進(jìn)醫(yī)院，此后他不斷嘔吐，大量脫發(fā)。檢查表明中樞神經(jīng)、心、腎和骨髓都遭到不同程度的傷害，尿液里發(fā)現(xiàn)了極高含量的放射性核素。加210Po，他到過(guò)的酒吧、壽司店、住處和其他一些地方都發(fā)現(xiàn)了。210Po的痕跡，他曾搭乘過(guò)的民航飛機(jī)上也發(fā)現(xiàn)了。210Po的痕跡，他的一名女伴體內(nèi)也被檢測(cè)出了210Po。鑒定結(jié)果：體內(nèi)放射性核素內(nèi)污染，屬于投毒性核恐怖暗殺事件，造成較大面積的放射性環(huán)境污染?；颊呋技毙?xún)?nèi)照射放射病23d后死亡。核素的吸收途徑呼吸系統(tǒng)胃腸道皮膚和傷口注射放射防護(hù)的基本目的、原則和方法

放射防護(hù)的目的

放射防護(hù)的目的是，防止確定性效應(yīng)的發(fā)生，限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率，使之達(dá)到被認(rèn)為可以接受水平，確保放射工作人員，公眾及其后代的健康和安全。確定性效應(yīng)：是一種具有劑量閾值的效應(yīng)，從理論上講，只要將受到照射劑量控制在閾值以下，就不會(huì)發(fā)生確定性效應(yīng)。因此，必須確保人員在其一生中或全部工齡期間，任何一個(gè)組織、器官所受到的電離輻射的累積當(dāng)量劑量，均應(yīng)低于發(fā)生確定性效應(yīng)的劑量閾值。放射防護(hù)的基本目的、原則和方法放射防護(hù)的基本方法時(shí)間防護(hù)：照射的累積劑量的大小與照射時(shí)間成正比無(wú)需付出經(jīng)濟(jì)代價(jià)的簡(jiǎn)單易行的防護(hù)措施。

距離防護(hù)：對(duì)任何輻射源或散射體都是有效的

距離平方反比定律

屏蔽防護(hù)：是放射防護(hù)最常用和最有效的方法。

在實(shí)際工作中根據(jù)具體的情況，以上三種防護(hù)措施通?；ハ嗯浜鲜褂谩?nèi)照射防護(hù)措施主要是阻斷放射性物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)。防止放射性物質(zhì)經(jīng)呼吸道吸入：通風(fēng)櫥或手套箱、防護(hù)口罩、面具和穿氣衣、濕式作業(yè)。防止放射性物質(zhì)經(jīng)食道進(jìn)入：加強(qiáng)對(duì)水、食品的監(jiān)督，禁止在工作區(qū)或污染區(qū)進(jìn)食或吸煙。防止手污染，一定要勤洗手。防止放射性物質(zhì)經(jīng)體表進(jìn)入：避免皮膚與放射性物質(zhì)接觸，在工作場(chǎng)所要穿戴工作服、工作帽、手套和防護(hù)鞋等。離開(kāi)工作場(chǎng)所和污染區(qū)，要徹底清洗。洗消前后都應(yīng)進(jìn)行體表監(jiān)測(cè)。國(guó)際核事件和核事故分級(jí)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)及經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)制定了國(guó)際核事件分級(jí)。其主要依據(jù)的準(zhǔn)則是：對(duì)場(chǎng)外的影響、對(duì)場(chǎng)內(nèi)的影響和縱深防御降級(jí)。核事件的分級(jí)，僅與核安全或輻射安全有關(guān)，較低級(jí)別(1～3級(jí))稱(chēng)為事件，較高級(jí)別(4～7級(jí))稱(chēng)為事故。見(jiàn)表6-1國(guó)際核事件和核事故的分級(jí)表6-1國(guó)際核事件和核事故的分級(jí)2013年5月23日，日本茨城縣東海村日本原子能研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)加速器實(shí)驗(yàn)機(jī)房“J-PARC”發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏事故的暫定評(píng)估為國(guó)際核事件分級(jí)表(INES)中的1級(jí)。我國(guó)對(duì)輻射事故的分級(jí)和分類(lèi)

根據(jù)2005年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《放射性同位素和射線裝置安全和防護(hù)條例》的規(guī)定，根據(jù)輻射事故的性質(zhì)、嚴(yán)重程度、可控性和影響范圍等因素，從重到輕將輻射事故分為：特別重大輻射事故重大輻射事故較大輻射事故一般輻射事故2001年8月26日，我國(guó)衛(wèi)生部和公安部聯(lián)合發(fā)布了《放射事故管理規(guī)定》(衛(wèi)生部令第16號(hào))，將放射事故分為人員受超劑量照射事故、丟失放射性物質(zhì)事故核輻射事故的特點(diǎn)

核與輻射突發(fā)事件的類(lèi)型較多，各有其特點(diǎn)，但由于此類(lèi)事件所面臨的主要有害因素是電離輻射，因而有其共同特點(diǎn)。事件突發(fā)，地點(diǎn)難以預(yù)計(jì)事件大小、影響范圍及后果有很大差異事件發(fā)展迅速，全過(guò)程呈階段性一般將核事故的全過(guò)程劃分為三個(gè)階段，即早期、中期和晚期。早、中、晚三期劃分也可應(yīng)用于其他核與輻射突發(fā)事件，包括核與輻射恐怖事件。

早期從有嚴(yán)重放射性物質(zhì)釋放先兆（即確認(rèn)有可能使廠區(qū)外公眾受照射時(shí)起）到釋放開(kāi)始后的最初幾小時(shí)。在事故早期，確定為減少公眾受照劑量而采取的措施，主要根據(jù)事先預(yù)計(jì)的事故發(fā)展過(guò)程及核設(shè)施的具體情況。面臨的最大困難是事先預(yù)計(jì)的事故發(fā)展過(guò)程、氣象條件變化和源項(xiàng)不夠清楚。在事故早期階段應(yīng)盡可能獲得有關(guān)放射性物質(zhì)釋放資料和環(huán)境監(jiān)測(cè)的初步結(jié)果，這將有助于做出是否采取相應(yīng)措施的決定。中期

從放射性物質(zhì)開(kāi)始釋放后的最初幾小時(shí)到1天或幾天。一般認(rèn)為，此時(shí)從核設(shè)施可能釋放的放射性物質(zhì)大部分已進(jìn)人大氣，且主要部分已沉積于地面，除非釋放的僅是惰性氣體。放射性物質(zhì)從釋放點(diǎn)到照射點(diǎn)的運(yùn)輸時(shí)間，受風(fēng)速和釋放高度等多因素的影響，但在一般情況下，運(yùn)輸?shù)?km約需0．5～2h，運(yùn)輸?shù)?6km約需1～4h。放射性物質(zhì)可持續(xù)釋放半小時(shí)、一天或更長(zhǎng)。

例：切爾諾貝利核電站事故，因發(fā)生爆炸和大火，不屬于一次性放射性物質(zhì)急性釋放事故，整個(gè)釋放過(guò)程長(zhǎng)達(dá)l0d。

在事故中期較容易獲得環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果，依據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可確定主要照射途徑的預(yù)計(jì)劑量。將預(yù)計(jì)劑量與事先規(guī)定的干預(yù)水平比較，就可確定應(yīng)采取的防護(hù)措施。

晚期也稱(chēng)恢復(fù)期此期可能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，由事故后幾周到幾年甚至更長(zhǎng)，這取決于釋放的特點(diǎn)和釋放量，但并非是指對(duì)核設(shè)施修復(fù)的那段時(shí)間。在此期內(nèi)將依據(jù)放射性污染水平的監(jiān)測(cè)結(jié)果，決定是恢復(fù)正常生活、撤銷(xiāo)早期和中期已實(shí)施的防護(hù)措施，還是仍需繼續(xù)采取措施進(jìn)一步降低建筑物、地面和農(nóng)田等的污染水平。在恢復(fù)期作出決策時(shí)，不僅要考慮輻射的危害及各種措施的代價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)和利益，還需要考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等因素，因而要進(jìn)行代價(jià)利益分析。我國(guó)核應(yīng)急準(zhǔn)備1986年4月26日發(fā)生切爾諾貝利核電站事故時(shí)，我國(guó)第一座核電站——秦山核電站尚在建設(shè)中，當(dāng)時(shí)對(duì)核事故應(yīng)急工作尚無(wú)經(jīng)驗(yàn)。鑒于切爾諾貝利核電站事故的慘痛教訓(xùn)，我國(guó)政府及時(shí)組織制定了《核電廠核事故應(yīng)急管理?xiàng)l例》，并于1993年8月以124號(hào)總理令發(fā)布執(zhí)行。2011年日本核電