人類輻射照射來源課件

天然本底照射宇宙射線陸地輻射增加了的天然照射天然本底照射致人類有效劑量天然本底照射宇宙射線1

2宇宙射線宇宙射線：源自宇宙空間及其內(nèi)容物的電離輻射線。初級宇宙射線：源自銀河系、太陽次級宇宙射線：初級宇宙射線與大氣層粒子相互作用在百萬分之一秒，產(chǎn)生百萬個新粒子（級聯(lián)反應(yīng)）宇宙射線宇宙射線：源自宇宙空間及其內(nèi)容物的電離輻射線。3人類輻射照射來源課件4銀河宇宙射線銀河系的宇宙射線質(zhì)子和α粒子占總數(shù)的98%，電子僅占2％。初始宇宙粒子的能量譜108eV～1020eV。銀河宇宙射線銀河系的宇宙射線5太陽輻射由靠近太陽表面的磁擾動而產(chǎn)生。主要由能量<100MeV的質(zhì)子組成。太陽輻射由靠近太陽表面的磁擾動而產(chǎn)生。6宇宙射線的海拔效應(yīng)高海拔地區(qū)，宇宙粒子可產(chǎn)生很大的劑量率，但在地面水平上，僅有那些能量最大的粒子會對劑量率有影響。海拔效應(yīng)：在同緯度地區(qū)，宇宙射線的劑量率隨著海拔的升高而增加的現(xiàn)象宇宙射線的海拔效應(yīng)高海拔地區(qū)，宇宙粒子可產(chǎn)生很大的劑量率，但7宇宙射線的地磁緯度效應(yīng)地球磁場使到達大氣層頂部的宇宙輻射強度減弱，地球磁場的形態(tài)使較高能的粒子可穿透到較低的地磁緯度。地磁緯度效應(yīng)：在赤道有最小的輻射強度和劑量率，而接近地磁兩極處則最大。宇宙射線的地磁緯度效應(yīng)地球磁場使到達大氣層頂部的宇宙輻射強度8航天照射輻射來源與成分宇宙射線，質(zhì)子、重帶電粒子、中子飛行倉太空行走宇宙飛行用的額定輻射水平，Sv航天照射輻射來源與成分9在飛行高度上的照射飛行人員宇宙輻射劑量率比地面人員高。溫帶海拔9~12km處，有效劑量率5~8μSv/h(40~70mSv/a)，(~13km)高度，有效劑量率為10~12μSv/h(90~110mSv/a)。

從歐洲到北美穿越大西洋的一次飛行，航線劑量在30～45μSv(相當(dāng)于海平面全年的宇宙射線劑量的20~30%)。赤道緯度，劑量率變低，其范圍在2～4μSv/h。在飛行高度上的照射飛行人員宇宙輻射劑量率比地面人員高。10某些短航線的有效劑量注:巡航高度11.0km,爬升到巡航高度的時間為20分鐘,降落20分鐘某些短航線的有效劑量注:巡航高度11.0km,爬升到巡航高度11某些長航線的有效劑量注:假設(shè)長航線50%飛行時間的巡航高度為11.0km某些長航線的有效劑量注:假設(shè)長航線50%飛行時間的巡航高度為12我國新防護標準已將機組人員所受的宇宙輻射列為

職業(yè)照射空勤人員宇宙輻射控制標準GBZ140-2002我國新防護標準已將機組人員所受的宇宙輻射列為

職業(yè)照射空勤人13屏蔽因子建筑物對宇宙射線的屏蔽:從接近于1到0.4。小型木屋為1.0；堅實混凝土建筑物的底層為0.4；對于穿透一個堅實的天花板的射線，屏蔽因子取0.8。屏蔽因子建筑物對宇宙射線的屏蔽:14小木屋：屏蔽因子1.0小木屋：屏蔽因子1.015混凝土房屋0.4～0.8混凝土房屋0.4～0.816宇宙射線年有效劑量直接電離成分和光子成分：世界平均有效劑量率是280μSv/a(室內(nèi)屏蔽因子用0.8，)。中子成分相應(yīng)的平均值：100μSv/a。宇宙射線年有效劑量直接電離成分和光子成分：17宇生放射性核素定義：宇宙射線與大氣層粒子相互作用產(chǎn)生的放射性核素，3H、7Be、14C及22Na等。在上部同溫層宇生核素產(chǎn)生最多，宇生放射性核素定義：宇宙射線與大氣層粒子相互作用產(chǎn)生的放射性18宇生放射性核素影響因素海拔高度地磁緯度11年太陽周期變化，11年太陽周期對宇宙射線貫穿地球磁場有調(diào)節(jié)作用。宇生放射性核素影響因素海拔高度19宇宙射線對人類的照射方式外照射（主要照射方式）宇生放射性核素內(nèi)照射宇宙射線對人類的照射方式外照射（主要照射方式）20宇宙射線產(chǎn)生的平均年有效劑量

宇宙射線產(chǎn)生的平均年有效劑量21成人宇生放射性核素攝入及劑量成人宇生放射性核素攝入及劑量22陸地輻射或地球輻射陸地原有的天然放射性核素，以不同的程度存在于包括人體自身在內(nèi)的所有的環(huán)境介質(zhì)中。陸地γ輻射能譜在50KeV～3.0Mev之間陸地輻射或地球輻射陸地原有的天然放射性核素，以不同的程度存在23重要的地球輻射系原生放射性核素：自地球形成以來就存在于地殼中的放射性核素40K：238U系：232Th系：氡的輻射重要的地球輻射系原生放射性核素：自地球形成以來就存在于地殼中24其他陸地放射性核素235U系的各種核素，87Rb銣、138La鑭、147Sm釤176Lu镥，自然界存在水平低，對人體的劑量貢獻很小。其他陸地放射性核素235U系的各種核素，2540KT1/2=1.26×109aβ衰變占89%，1.32MeV－鈣γ衰變占11%，1.46MeV－氬40KT1/2=1.26×109a26238U系重要核素238U：T1/2=4.47×109a，α衰變226Ra：T1/2=1640a，α衰變222Rn：T1/2=3.82d，α衰變，氣體218Po～206Pb：T1/2=23a，各種衰變238U系重要核素238U：T1/2=4.47×109a，α27232Th系重要核素232Th：T1/2=1.41×1010a，α衰變224Ra：T1/2=3.66d，α衰變220Rn：T1/2=55s，α衰變，氣體216Po～208Pb：T1/2=11h，各種衰變232Th系重要核素232Th：T1/2=1.41×101028氡及衰變子體大氣氡及其短壽命子體是人類受到的天然源照射最重要的貢獻者。1970年代以前對環(huán)境氡關(guān)注很少，70年代后開始認識到室內(nèi)氡照射。鐳衰變時，部分222Rn和220Rn原子從固體基質(zhì)中反沖出來，進入孔隙空間，靠擴散及空間對流被輸運，直到衰變或釋放到大氣中(發(fā)散)。222Rn的反沖距離，在一般礦物中是20～70nm，在水中是100nm，在空氣中是63μm。氡及衰變子體大氣氡及其短壽命子體是人類受到的天然源照射最重要29氡的放射衛(wèi)生學(xué)輻射與化學(xué)特性惰性氣體，元素表86號，α衰變，比空氣重，大氣中的氡主要來自土壤。同位素222Rn:母體為226Ra，T1/2=3.82d，α衰變，各級子體為自218Po至206Pb的11種核素綜合T1/2=23a。220Rn：母體為224Ra，T1/2=55s，α衰變，各級子體為自216Po至208Pb的6種核素綜合T1/2=11h。219Rn：母體為223Ra，T1/2=3.96s，α衰變。氡的放射衛(wèi)生學(xué)輻射與化學(xué)特性30

氡可溶于水，極易溶于脂肪，體溫下，氡在脂肪和水中的分配系數(shù)為125:1。由半衰期長短決定對健康的影響依次為222Rn、220Rn、219Rn，219Rn幾乎沒有衛(wèi)生學(xué)意義，通常意義的氡指222Rn。氡可溶于水，極易溶于脂肪，體溫下，氡在脂肪和水中的分配系數(shù)31氡及其子體在呼吸道的行徑空氣中的存在形式：氡氣土壤氣氡擴散至大氣。離子新產(chǎn)生的218Po原子，呈未結(jié)合態(tài)，平均壽命50s，之后，迅速吸附在氣溶膠表面形成結(jié)合態(tài)氡子體。凝聚核φ0.001~0.01μm，濕度較大時迅速增長，形成結(jié)合態(tài)氡子體，易在呼吸道擴散沉積。粒子φ>0.01μm，空氣中易沉降，靠沉降和碰撞作用沉積于呼吸道。氡及其子體在呼吸道的行徑空氣中的存在形式：32對機體的損傷效應(yīng)輻射損傷的二類效應(yīng)確定性效應(yīng)：效應(yīng)的發(fā)生存在劑量閾值，效應(yīng)的嚴重程度與劑量有關(guān)的一類輻射效應(yīng)。隨機性效應(yīng)：效應(yīng)的發(fā)生不存在劑量閾值，發(fā)生幾率與劑量成正比，嚴重程度與劑量無關(guān)的一類輻射效應(yīng)。對機體的損傷效應(yīng)輻射損傷的二類效應(yīng)33

近期損傷效應(yīng)(確定性效應(yīng))動物實驗(105Bq/l濃度試驗)可出現(xiàn)急性肺損傷－－急性放射性肺炎，人類的輻射實踐中未發(fā)現(xiàn)。隨機性效應(yīng)(致癌效應(yīng))基本上是肺癌。高危人群：鈾礦工、富氡非鈾礦工。近期損傷效應(yīng)(確定性效應(yīng))34

肺癌的特征好發(fā)于肺門部發(fā)病早、病程短、轉(zhuǎn)移快、惡性程度高美國每年因此死亡的達5000-20000人我國每年有50000人死于氡及其子體致肺癌肺癌的特征35有關(guān)氡的幾個術(shù)語氡濃度α潛能平衡因子平衡當(dāng)量氡濃度有關(guān)氡的檢測見輻射檢測技術(shù)有關(guān)氡的幾個術(shù)語氡濃度36222Rn的劑量貢獻世界平均：室內(nèi)40Bq/m3、室外10Bq/m3蘇州：室內(nèi)41.7Bq/m3、室外9~11Bq/m3有效劑量指數(shù)：9nSv/(Bq·h·m-3)年有效劑量室內(nèi)：1.0mSv室外：0.13m