1、四種常見的射線:
在我們的周圍到處存在著射線—太陽光、無線電波、微波、紅外線、宇宙射線,這些射線都是電磁波。由于光子的能量較低,強度較小,它們大多是沒有危害的。
核射線就和它們有很大的不同。
1)它們由α、β和中子組成同γ射線一樣具有很短的波長。
2)它們的能量高到足以使分子離子化導致生物組織遭到破壞。
核射線有時也叫做“離子射線”。受到射線照射的生物體可能使機體遭到不同程度的破壞。這取決于射線源的強度和廣度以及采取的防護措施。通常情況下穿透力較強的射線是γ射線和中子射線,它們破壞性較小,但是防護困難。α、β射線穿透力較弱,破壞性較大,但是防護比較簡單。所有這些放射源都是向四周空間時刻放射射線。
2、γ射線和X射線
?。睾?gamma;射線都是電磁波(光子)。唯一的區別是來源:γ射線是屬于原子核發射出來的輻射;X射線指的是在原子核外部產生的輻射。
它們和光速一樣快,能穿透大多數物體,在介質中穿過波長不會發生變化但強度會逐漸減弱。Gamma射線在空氣中傳播幾乎不受影響,它可以被幾英尺的水,數英尺的混凝土,幾英寸的鋼或鉛完全阻擋。由于它不容易被減弱,所以能輕易的檢測到它的存在,同時人體也容易被它照射到。多數放射源在釋放Gamma射線時都伴隨著釋放出α、β射線或中子射線。X射線能量比γ射線能量稍低。
3、輻射危害
1、職業照射;2、公眾照射;3、醫療照射;4、潛在照射
4、吸收劑量
對X射線 、γ射線,吸收劑量在0.25戈瑞以下時,人體一般不會有明顯效應;但是,劑量再增加,就可能出現損傷。當達到幾個戈瑞時,就可能使部分人死亡。接受同樣數量的“吸收劑量”,受照射時間越短,損傷越大;反之,則輕。吸收同樣數量劑量,分幾次照射,比一次照射損傷要輕。
表1、常用放射線單位及換算關系 |
物理量
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SI單位
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并用單位
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專用單位
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換算關系
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放射性活度
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S-1
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居里Ci
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Bq(貝克)
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1Ci=3.7×10-10 Bq
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照射量
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C/kg
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倫琴R
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C/kg(庫侖/千克)
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R=2.58×10-4 C/kg
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吸收劑量
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J/kg
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拉德rad
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Gy(戈瑞)
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1Gy=100rad
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劑量當量
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J/kg
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雷姆rem
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Sv(希沃特)
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1Sv =100 rem
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劑量(Sv)
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劑量(rem)
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整個身體瞬間接受計量
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>4.0
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>400
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死亡
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4.0
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200-400
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產生幾種射線疾?。汗撬韬凸敲芏仍獾狡茐?,紅細胞和白細胞數量極度減少,有內出血、嘔吐、腹瀉癥狀
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1-2
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100-200
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輕微的射線疾病,疲勞、嘔吐、食欲減退、暫時性脫發。紅細胞減少、不可恢復。
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0.1-0.5
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10-50
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沒有疾病感覺,但血樣中白細胞數量在減少。
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<0.1
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<10
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對人體沒有任何危害
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自然界中到處都存在射線,但它的量十分的低下且不會對人造成傷害(小于20μR/h)。這些微量的射線有來自宇宙的少量射線,來自自然界各類物質的γ射線輻射,還有當地層環境中本身含有的放射性物質輻射出的各種射線,同時也包括建筑物中所用的材料,及其材料的來源,不同原料的來源有不同的射線含量。室內特別是地下室都會有氡氣的存在,人的身體受到各種射線的輻射,當冬天時,地面覆蓋的雪層會減弱現場的實現強度,而對于來自宇宙的射線經過雪的反射反而會增強。我們所受到的射線輻射來自各個方向和不同的物質,其強度有一個限定的參考值。當工作人員在工作環境中所能承受的射線劑量為0.1-0.2Rem/年(即:0.001-0.002Sv/年;100000-200000μRem/年)
表3:各類暴露劑量 |
劑量(μSv)
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劑量(μrem)
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射線源或限度
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3
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300
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天然背景值
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30
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3000
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乘10小時飛機
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100-200
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10000-20000
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X射線醫學檢查累積量
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700
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70000
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X射線醫學檢測和應用人員一年的累積量
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1000-2000
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100000-200000
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來自自然放射源一年的劑量
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<1000-3000
|
<100000-300000
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室內空氣中來自氡的一年累積量
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1000-5000
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100000-500000
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平均每人一年的累積量
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50000
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5 百萬
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與放射相關的工人一年的最高量
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5、國際基本安全標準的劑量限值主要有哪些? |
應用
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職業人員
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公眾
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有效劑量限值
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20 m Sv /年,連續5年內平均值
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1 m Sv /年
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50 m Sv /年,其中任一年值
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年當量劑量限值
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眼睛
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150mSv
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15mSv
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皮膚
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500mSv
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50mSv
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四肢
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500mSv
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5.1 源容器應符合GB/T14058中第5.3條的試驗要求,其周圍的空氣比釋動能率不超過表1中的數值。
表1 源容器周圍空氣比釋動能率控制值(mGy•h-1) |
探傷機類別
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距容器外表面
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容器外表面
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50mm
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1m
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手提式
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2
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0.5
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0.02
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移動式
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2
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1
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0.05
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固定式
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2
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1
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0.10
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6、半衰期和射線的衰退
不穩定的核元素放射出α、β、或中子(η)射線,在煉鋼、煉鐵過程中同樣存在這樣的問題。在這些能量釋放的過程中同樣有γ射線伴隨著釋放出來。
α射線從元素中釋放出來,該元素失去兩個質子,形成一個比原來小2個原子數的新元素。例如: 這就是一個α衰變過程。
β衰變過程是原子核中的一個中子變成一個質子同時放出β射線,新的原子序數將增加: 中子射線不會改變元素的類型,當元素放射出中子射線時原先的元素變成兩種新元素,如: 一個放射元素的衰變可能會產生另一個放射性元素。一直持續到一個穩定的元素出現。每一步放射出不同的射線。例如:半衰期是指在衰變的元素衰變到一半時所要的時間。半衰期的范圍從幾個毫秒到幾億年不等。圖4為半衰期的一個自然衰減過程。氡222變成鉛210的半衰期為3.8天,兩個半衰期7.6天后氡含量為原來的四分之一。最后會有0.1%的放射性元素留在鉛里面。
圖3從鈾238到氡222氣體的衰減過程,一直到形成穩定的鉛206
有些元素有很短的半衰期,只有幾秒鐘,所以放射線不會存在很長的時間,但是會讓人體短時間暴露在極強的射線下。有的元素有很長的半衰期,射線的輻射強度很底,但放射持續的時間很長,會有長期的危害。
7、半衰期是長還是短,哪一個正確
射線的危害主要來自射線到達身體時對人體的損害。這些射線主要來自核放射元素的衰減,其半衰期從幾個月到幾十年不等,一塊很小的放射材料都能輕易的放射出強烈的射線,這些材料雖然有衰減過程但是它具有漫長而穩定的衰減周期,從而長期的放射出射線,材料的半衰期是指材料衰減一半所需要的時間,如天然鈾238的半衰期為T0.5=45億年,對于短半衰期的核素會在很短的時間內放射出高密度射線,直到衰變到環境的射線水平。有些輻射污染是由于放射性材料污染到衣服,鞋子,皮膚上造成的輻射危害,這些污染也會蔓延到家中和其它的地方。向這種情況,會有很長的半衰期,所以造成的危害更嚴重。
8、普遍的放射性核素
表5列舉了常見的幾種核素的第一步衰變情況及其半衰期和釋放出來的射線粒子類型。
表5:常見核元素 |
放射性元素
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衰變模式
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半衰期t1/2
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常見源
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241Am
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α
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458年
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煙霧報警器
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239Pu
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α
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24360年
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钚核武器
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238U
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α
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45億年
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99.3%的天然鈾同位素
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235U
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α
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713百萬年
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天然鈾中含0.7%,用于化學武器
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222Rn
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α
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3.82天
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天然鈾中衰減的產物,室內氡氣的源
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137Cs
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β
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30年
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核燃料,藥物處理,工業射線拍攝
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90Sr
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β
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29年
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核燃料,核彈爆炸產生的粉塵
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14C
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β
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5730年
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所有生物有機體中存在
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40K
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β
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1.9百萬年
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肥料,人體內,香蕉中
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3H
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β
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12年
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夜視儀器視蹤元素
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131I
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β
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8.1天
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放療藥物
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60Co
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β和γ
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5.3年
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X射線儀和食品殺菌
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252Cf
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α
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2.6年
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醫療研究礦山石油勘探
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240Pu
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α
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6570年
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未精煉的Pu中的同位素
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99mTc
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γ
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6小時
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醫學成像
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9、外照射防護三要素:
時間:累積劑量與受照時間成正比。措施:充分準備,減少受照時間
距離:劑量率與距離的平方成反比(點源)。措施:遠距離操作;任何源不能直接用手操作;注意β射線防護。
屏蔽:措施:設置屏蔽體。屏蔽材料和厚度的選擇:輻射源的類型、射線能量、活度;在進行屏蔽防護時,應考慮屏蔽設計、屏蔽方式及屏蔽材料等問題。
10、內照射防護的基本方法
內照射防護的基本原則是制定各種規章制度,采取各種有效措施,阻斷放射性物質進入人體的各種途徑,在最優化原則的范圍內,使攝入量減少到盡可能低的水平。
放射性物質進入人體內的途徑有三種,即放射性核素經由(1)食入、(2)吸入、(3)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。下圖概括了放射性核素進入人體內的途徑及其在體內的代謝過程。
11、核污染物監測及防護
核射線到達檢測器和其它物體表面時不會造成該物體的污染。射線通過檢測器時被檢測器捕獲,從而激發檢測器對射線強度做出響應。暴露在射線中的物體不會變成放射性物質,除非受到中子射線的照射,該物質可能會變成放射性物質。因為中子射線能被穩定的原子核捕獲成為放射性同位素。出現這種情況時,檢測器的表面材料轉變為放射性同位素,檢測器本身就成為了一個放射源,令人放心的是,一般情況下不會有中子射線存在的可能。
12、劑量率
劑量率即單位時間內的吸收劑量。一般說來,總劑量相同時,劑量率越高,生物效應越大。但當劑量率達到一定值時,生物效應與劑量率之間失去比例關系。在極小的劑量率條件下,當機體損傷與其修復相平衡時,機體可長期接受照射而不出現損傷。小劑量長期照射,當累積劑量很大時,便可產生慢性放射損傷。
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