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(guò)程中，以波或微粒形式所釋放出來(lái)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(huì)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(jìn)入體內(nèi)，影響不會(huì)太大。γ射線γ射線的穿透力很強(qiáng)，是一種波長(zhǎng)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(yuǎn)。2）電磁波電磁波是很常見(jiàn)的輻射，對(duì)人體的影響主要由功率（與場(chǎng)強(qiáng)有關(guān)）和頻率決定。通訊用的無(wú)線電波是頻率較低的電磁波，如果按照頻率從低到高（波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短）按次序排列，電磁波可以分為：長(zhǎng)波、中波、短波、超短波、微波、遠(yuǎn)紅外線、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線、宇宙射線。以可見(jiàn)光為界，頻率低于（波長(zhǎng)長(zhǎng)于）可見(jiàn)光的電磁波對(duì)人體產(chǎn)生的主要是熱效應(yīng)，頻率高于可見(jiàn)光的射線對(duì)人體主要產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)應(yīng)。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(shí)間內(nèi)的衰變數(shù)（即衰變率）稱為放射性活度，用符號(hào)Ａ表示。放射性活度的單位有兩種：1）現(xiàn)行的國(guó)際制單位是貝克，用符號(hào)Bq來(lái)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(hào)Ci來(lái)表示。１居里（Ci）＝3.7E+10次衰變／秒可見(jiàn),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(guó)際制單位中，吸收劑量Ｄ的單位是戈瑞，符號(hào)為Gy。2)在專用單位中，吸收劑量Ｄ的單位是拉德，符號(hào)為rad。須知，１戈瑞（Gy）＝１００拉德（rad）應(yīng)注意，吸收劑量Ｄ是輻射劑量學(xué)中的一個(gè)重要的物理量，它適用于各種類(lèi)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(shí)間內(nèi)的吸收劑量，吸收劑量率Ｄr的常用單位為：戈瑞／小時(shí)（Gy／h）、毫戈瑞／小時(shí)（mGy／h）和微戈瑞／小時(shí)（mGy／h）。3.劑量當(dāng)量3.1劑量當(dāng)量Ｈ及其單位科學(xué)研究證明，不同類(lèi)型的輻射產(chǎn)生同樣大小的吸收劑量時(shí)，并不一定會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生同樣程度的生物效應(yīng)。因此，從輻射防護(hù)的要求出發(fā)，引入了一個(gè)把不同類(lèi)型的輻射與其產(chǎn)生的生物效應(yīng)的大小聯(lián)系在一起的輻射量，稱之為劑量當(dāng)量，用字母Ｈ表示。1)在國(guó)際單位制中，劑量當(dāng)量Ｈ的單位是希沃特，簡(jiǎn)稱希，符號(hào)為Sv。2)在專用單位中，劑量當(dāng)量Ｈ的單位是雷姆，符號(hào)為rem。須知，１希（Sv）＝１００雷姆（rem）3.2劑量當(dāng)量率Ｈr及其單位劑量當(dāng)量率Ｈr是單位時(shí)間內(nèi)的劑量當(dāng)量，劑量當(dāng)量率Ｈr的常用單位為：希／小時(shí)（Sv／h）毫希／小時(shí)（mSv／h）和微希／小時(shí)（μSv／h）。4、輻射防護(hù)4.1輻射的危害人們?cè)陂L(zhǎng)期的實(shí)踐和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，少量的輻射照射不會(huì)危及人類(lèi)的健康，過(guò)量的放射性射線照射對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生傷害，使人致病、致癌、致死。受照射時(shí)間越長(zhǎng)，受到的輻射劑量就越大，危害也越大。最大的長(zhǎng)期健康風(fēng)險(xiǎn)是癌癥。通常當(dāng)體細(xì)胞受損或老化到一定程度時(shí)，它們會(huì)自我消除。當(dāng)這種自我消除的能力消失時(shí)，細(xì)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(jī)體有許多機(jī)制來(lái)阻止細(xì)胞癌變，并替換受損的組織。然而輻射所帶來(lái)的損害可以嚴(yán)重?cái)噥y機(jī)體中的這些機(jī)制，從而讓癌癥風(fēng)險(xiǎn)大大提高。此外，如果機(jī)體不能很好的修復(fù)輻射帶來(lái)的對(duì)化學(xué)鍵的破壞和改變，我們的基因里有可能會(huì)產(chǎn)生突變。這些突變不但增高自身的癌癥風(fēng)險(xiǎn)，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(lái)。這些作用包括頭部與腦部、眼部發(fā)育缺陷、生長(zhǎng)緩慢和嚴(yán)重的認(rèn)知學(xué)習(xí)缺陷。健康受損程度取決于暴露在輻射中的時(shí)間以及放射性物質(zhì)的衰變中產(chǎn)生電離輻射的強(qiáng)度。它能破壞人體組織里分子和原子之間的化學(xué)鍵，可能對(duì)人體重要的生化結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。我們的身體會(huì)嘗試修復(fù)這些損傷，但是有時(shí)損傷過(guò)于嚴(yán)重或涉及太多組織與臟器，以至于不可能修復(fù)。而且，身體在自然修復(fù)過(guò)程中，也很可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。最容易為輻射所傷的身體部分包括腸胃上皮細(xì)胞以及生成血細(xì)胞的那些骨髓細(xì)胞。放射性物質(zhì)可通過(guò)呼吸吸入，皮膚傷口及消化道吸收進(jìn)入體內(nèi)，引起內(nèi)輻射，γ輻射可穿透一定距離被機(jī)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(shí)還會(huì)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(yán)重，致癌、致畸風(fēng)險(xiǎn)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(xì)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(fù)。表現(xiàn)為多次嘔吐，可有腹瀉，白細(xì)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(xì)胞數(shù)急劇下降。核事故和原子彈爆炸的核輻射都會(huì)造成人員的立即死亡或重度損傷。還會(huì)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(jìn)入垂死狀態(tài)；200000～450000：掉頭發(fā)，血液發(fā)生嚴(yán)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(jī)時(shí)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(jìn)行X光檢查時(shí)的輻射量。（注：現(xiàn)行單位為希(Sv)1Sv=100rem）4.2輻射的防護(hù)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(qiáng)，一張白紙就能把它擋住，因此，對(duì)于α射線應(yīng)注意內(nèi)照射，其進(jìn)入體內(nèi)的主要途徑是呼吸和進(jìn)食時(shí)，其防護(hù)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(qiáng)，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(hù)就復(fù)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(shí)應(yīng)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(qiáng)而電離能力最弱，可以造成外照射，其防護(hù)的方法主要有以下三種：1）盡可能減少受照射的時(shí)間；2）增大與輻射源間的距離，因?yàn)槭苷談┝颗c離開(kāi)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(duì)外部照射來(lái)說(shuō)是很好的屏蔽體。4.2.4核爆炸時(shí)的防護(hù)措施核爆炸警報(bào)后：1）盡量留在樓房?jī)?nèi)不要外出2）躲進(jìn)就近的防空洞、地鐵站、山洞或者緊急避難所3）準(zhǔn)備充分的食物4）如果看到核爆炸閃光后，應(yīng)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(yīng)對(duì)任何工作人員的職業(yè)照射水平進(jìn)行控制，使之不得超過(guò)下列限值：1）由監(jiān)管部門(mén)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(dāng)量劑量，150mSv；4）四肢（手與足）或皮膚