電離輻射的生物效應(yīng)及防護(hù)

關(guān)于電離輻射的生物效應(yīng)及防護(hù)放射性:核素衰變放射出粒子的現(xiàn)象,稱為放射性

(radioactivity);放射性同位素:具有衰變活性的同位素,稱為放射性同位素(radioisotope);

放射性同位素衰變而釋放出過剩能量時(shí),產(chǎn)生的主要衰變產(chǎn)物有α粒子、β粒子和γ輻射。X射線：原自電子從較轉(zhuǎn)移到較高的能量狀態(tài)。

1.電離輻射基礎(chǔ)知識(shí)第2頁,共46頁，2024年2月25日，星期天電離輻射的能量轉(zhuǎn)移過程

2.1生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機(jī)理2.電離輻射的生物效應(yīng)第3頁,共46頁，2024年2月25日，星期天單鏈斷裂：

DNA損傷（分子水平）雙鏈斷裂：錯(cuò)誤修復(fù)C可以實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)修復(fù)第4頁,共46頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞水平損傷細(xì)胞死亡間期死亡增殖死亡增殖死亡間期死亡增殖死亡間期死亡間期死亡功能障礙結(jié)構(gòu)改變?cè)鲋乘劳龅?頁,共46頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞水平損傷細(xì)胞變異（modification)異常細(xì)胞克隆細(xì)胞轉(zhuǎn)化癌癥transformationcancer變異第6頁,共46頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞凋亡(apoptosis)變異細(xì)胞的程序性死亡（programmeddeath）鏡下表現(xiàn)：胞核濃縮、斷裂凋亡小體機(jī)理：P53基因激活自我致死程序是變異細(xì)胞免于患癌的重要機(jī)制第7頁,共46頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞凋亡(apoptosis)第8頁,共46頁，2024年2月25日，星期天分子水平細(xì)胞死亡細(xì)胞變異體細(xì)胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞生殖細(xì)胞功能障礙不孕腫瘤遺傳效應(yīng)確定性效應(yīng)多細(xì)胞死亡導(dǎo)致隨機(jī)性效應(yīng)單一細(xì)胞變異導(dǎo)致DNA損傷細(xì)胞水平臨床癥狀效應(yīng)生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機(jī)理第9頁,共46頁，2024年2月25日，星期天2.2電離輻射所致生物效應(yīng)的分類軀體效應(yīng)（somaticeffects）定義：發(fā)生在受照者本人身上的效應(yīng)依據(jù)效應(yīng)發(fā)生的個(gè)體：遺傳效應(yīng)（hereditaryeffects）定義：發(fā)生在受照者后代身上的效應(yīng)第10頁,共46頁，2024年2月25日，星期天關(guān)于遺傳效應(yīng)由生殖細(xì)胞的變異引起輻射照射引起的遺傳效應(yīng)沒有特異性迄今沒有人類資料肯定輻射所致遺傳效應(yīng)的發(fā)生第11頁,共46頁，2024年2月25日，星期天電離輻射所致生物效應(yīng)的分類依據(jù)效應(yīng)發(fā)生的時(shí)期

潛伏期（latentperiod):

從受到照射到臨床上特定效應(yīng)的發(fā)生所需的時(shí)間早期效應(yīng)（earlyeffects）受到照射后數(shù)周之內(nèi)發(fā)生的效應(yīng)晚發(fā)效應(yīng)（Lateeffects）受到照射后數(shù)月以后發(fā)生的效應(yīng)第12頁,共46頁，2024年2月25日，星期天關(guān)于早期效應(yīng)日本核臨界事故（99.09.30）事故發(fā)生時(shí)的位置圖S氏（10Gy）20分鐘后感覺麻木、嘔吐、腹瀉O氏（17Gy）：意識(shí)喪失、嘔吐、腹瀉、淋巴細(xì)胞數(shù)第13頁,共46頁，2024年2月25日，星期天關(guān)于晚期效應(yīng)的潛伏期日本原爆受害者腫瘤發(fā)生率隨時(shí)間的變化010年20年30年40年白血病白血病之外的腫瘤2年第14頁,共46頁，2024年2月25日，星期天輻射致癌的潛伏期終生16-24年10年其他癌癥40年8年2年白血病最大潛伏期中央值最小潛伏期ICRP

Publ.60(1990)第15頁,共46頁，2024年2月25日，星期天電離輻射所致生物效應(yīng)的分類確定性效應(yīng)（deterministiceffects）

隨機(jī)性效應(yīng)(stochasticeffects)依據(jù)效應(yīng)-劑量關(guān)系分類有劑量閾值無劑量閾值效應(yīng)的嚴(yán)重程度與劑量成正比發(fā)生幾率與劑量成正比嚴(yán)重程度與劑量無關(guān)第16頁,共46頁，2024年2月25日，星期天確定性效應(yīng)與隨機(jī)性效應(yīng)劑量劑量幾率嚴(yán)重程度閾值隨機(jī)性效應(yīng)確定性效應(yīng)？第17頁,共46頁，2024年2月25日，星期天確定性效應(yīng)急性放射病定義：人體一次或短時(shí)間內(nèi)分次受到大劑量照射引起的全身性疾患。外照射：＞1Gy第18頁,共46頁，2024年2月25日，星期天急性放射病

癥狀與劑量的關(guān)系:第19頁,共46頁，2024年2月25日，星期天對(duì)造血組織影響血細(xì)胞壽命第20頁,共46頁，2024年2月25日，星期天生殖系統(tǒng)的影響男性女性第21頁,共46頁，2024年2月25日，星期天皮膚的放射損傷第22頁,共46頁，2024年2月25日，星期天眼組織的放射損傷癥狀與閾值第23頁,共46頁，2024年2月25日，星期天隨機(jī)性效應(yīng)-輻射致癌癌癥的概念與起源癌癥(cancer):增生失控并侵入周圍組織或向遠(yuǎn)隔部位轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤致癌因子(carcinogen):能使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒约?xì)胞最后發(fā)展為癌癥的因子

化學(xué)因素物理因素病毒機(jī)體遺傳特性,激素水平,環(huán)境因素,生活因素第24頁,共46頁，2024年2月25日，星期天人類輻射致癌的分析方法流行病學(xué)(epidemiology):對(duì)人群中某種疾病的時(shí)間,空間分布及其影響因素的研究癌癥危險(xiǎn):危險(xiǎn)(risk):某種有害效應(yīng)發(fā)生的概率發(fā)病率(incidence)死亡率(mortality)第25頁,共46頁，2024年2月25日，星期天人類的放射性癌癥(radiogeniccancer)第26頁,共46頁，2024年2月25日，星期天輻射致癌危險(xiǎn)系數(shù)危險(xiǎn)系數(shù)(riskcoefficient):(危險(xiǎn)度)

單位劑量照射引起的危險(xiǎn)12種癌癥：一般公眾:5×10-2Sv-1職業(yè)照射:4×10-2Sv-1第27頁,共46頁，2024年2月25日，星期天小劑量刺激效應(yīng)（hormesis)定義：低劑量照射可以刺激某些細(xì)胞功能，提高機(jī)體自然防御功能的現(xiàn)象。機(jī)制：刺激DNA修復(fù)酶；免疫學(xué)機(jī)制第28頁,共46頁，2024年2月25日，星期天3人類受到的輻射天然輻射(naturalexposure)：來自于天然輻射源的電離輻射宇宙射線：存在于地球上的天然放射性核素：宇生核素(cosmogenic)：3H;14C;7Be;22Na原生核素(primordial)：三大放射系+鉀40

238U；232Th；235U第29頁,共46頁，2024年2月25日，星期天氡（radon):226Ra222Rn第30頁,共46頁，2024年2月25日，星期天人體也是一個(gè)小放射源攝入途徑：食物、飲水、呼吸核素種類：40K、

14C、87Rb、氡子體我國標(biāo)準(zhǔn)成人

40K：4.11×105/min

14C:1.93×105/min第31頁,共46頁，2024年2月25日，星期天天然輻射所致的年平均有效劑量(UNSCEAR2000report)第32頁,共46頁，2024年2月25日，星期天人為活動(dòng)引起天然輻射照射增加核工業(yè)：鈾礦冶煉航空：宇宙射線照射燃煤：燃煤發(fā)電建材成分的改變：煤渣、粉煤灰的再利用天然石采的利用第33頁,共46頁，2024年2月25日，星期天公眾所受輻射照射比例（1993年）第34頁,共46頁，2024年2月25日，星期天4.

輻射防護(hù)法規(guī)：是使輻射防護(hù)管理工作納入法制管理軌道的保障標(biāo)準(zhǔn)：是開展輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的科學(xué)依據(jù)法律性質(zhì)的技術(shù)性質(zhì)的法規(guī)條例安全準(zhǔn)則安全標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第35頁,共46頁，2024年2月25日，星期天我國發(fā)展歷史60年代：技術(shù)管理70年代：行政管理80年代：法制管理《放射性同位素與射線裝置放射防護(hù)條例》發(fā)布單位：國務(wù)院發(fā)布時(shí)間：1989年10月24日性質(zhì)：法律地位最高的專門法規(guī)第36頁,共46頁，2024年2月25日，星期天輻射防護(hù)法規(guī)體系存在的問題法規(guī)性質(zhì)的文件：《放射性同位素與射線裝置放射防護(hù)條例》《民用核設(shè)施安全監(jiān)督管理?xiàng)l例》《中低水平放射性廢物處置的環(huán)境政策》問題：目前沒有作為法規(guī)體系的龍頭—法律沒有法律法規(guī)較少法規(guī)體系沒有基礎(chǔ)部門職責(zé)不清技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難執(zhí)行第37頁,共46頁，2024年2月25日，星期天輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)：是對(duì)重復(fù)性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）制定：國務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門制定編制計(jì)劃，組織草擬，統(tǒng)一審批、標(biāo)號(hào)、發(fā)布

現(xiàn)行國標(biāo)：《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布胰腺癌護(hù)理：/a/yixianaihuli/第38頁,共46頁，2024年2月25日，星期天現(xiàn)行輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

輻射防護(hù)的目的：防止確定性效應(yīng)的發(fā)生，減少隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率，使之達(dá)到可以接受的水平。第39頁,共46頁，2024年2月25日，星期天輻射防護(hù)的基本原則（1）實(shí)踐的正當(dāng)化

（justification

ofpractice）（2）防護(hù)的最優(yōu)化（optimizationofradiationprotection）可合理做到的盡量低的原則(ALARA：

aslowasreasonablyachievable)（3）劑量限值（doselimits）第40頁,共46頁，2024年2月25日，星期天劑量限值劑量限值為內(nèi)外照射之和，但不包括天然本底照射和醫(yī)療照射第41頁,共46頁，2024年2月25日，星期天（1）時(shí)間防護(hù)累積劑量與受照時(shí)間成正比措施：充分準(zhǔn)備，減少受照時(shí)間（2）距離防護(hù)劑量率與距離的平方成反比措施：遠(yuǎn)距離操作外照射防護(hù)三原則第42頁,共46頁，2024年2月25日，星期天（3）屏蔽防護(hù)