辐射基本知识.docx

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1、辐射基本知识第一章总论1、什么是辐射？辐射是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量（如声辐射、热辐射、电磁辐射、粒子辐射等）的统称。例如物体受热向周围发射热量叫做热辐射；受激原子退激时发射的紫外线或X射线叫做原子辐射;不稳定的原子核衰变时发射出的粒子或Y射线叫做原子核辐射，亦称核辐射。辐射可分为非电离辐射和电离辐射两大类。非电离辐射又称电磁辐射，如无线电波、红外辐射、可见光、微波、紫外线等。波的频率和能量较低，不足以使原子中的电子游离而产生带电的离子；电离辐射通常又称放射性，如a、B、丫、X和中子射线有足够的能量使受照射物质的原子电离，会对生物体构成损伤，而有效控制的辐照则可

2、达到治疗疾病的目的。第二章电离辐射1、什么是放射性？放射性是自然界存在的一种自然现象。世界上一切物质都是由原子构成的，每个原子的中心有一个原子核。大多数物质的原子核是稳定不变的，但有些物质的原子核不稳定,会自发地发生某些变化,这些不稳定的原子核在发生变化的同时会发射出特有的射线,这种物质就是人们常说的放射性。有的放射性物质在地球诞生时就存在了，如铀、牡、镭等，它们叫做天然放射性物质。环境中天然辐射本底主要由宇宙射线、宇生放射性核素和原生放射性核素发射的辐射三部分组成。另一方面，人类出于不同的目的制造了一些具有放射性的物质，这些物质叫人工放射性物质。2、全球放射性的剂量情况根据国际原子能机构（I

3、AEA）公布的资料，按全球人口平均剂量为：来自天然辐射的个人有效剂量全球平均约为2.4毫西弗。我国陆地天然本底（平均）0.55毫西弗/年宇宙射线（地面接受）0.26毫西弗/年层徽伽马辐射空气吸收剂量率（2011年平均）104.6纳格瑞/小时l1846o衰变时，粒子的能量一般在几十KeV至几MeV间。在物质的射程相对较弱，用有机玻璃或金属铝屏蔽即可起到保护的作用。Y射线，又称光子，不带任何电荷，静止质量为零。Y跃迁时，Y能量几KeV至十几MeV,穿透能力较强。需要较厚的物质才能屏蔽，多采用混凝土墙或铅等物质来进行防护。中子是原子核组成成份之一，它不带电荷，质量数为1。比质子略重，自由中子是不稳定

4、的，它可以自发地发生变化，生成质子、电子和反中微子，其半衰期为10.6分钟。因中子质量轻，而且不带电，只能靠碰撞消耗能量，故多采用含氢类的物质屏蔽。X射线和Y射线一样，都是电磁波，只是来源不同。X射线是原子的内层电子受激辐射的；Y射线是原子核受激辐射的；Y射线比X射线光子能量高，因此，丫射线的频率较高，波长较短。5、什么是同位素和核素？在中子和质子组成的原子核内，质子数相同，中子数不同的这一类原子称为同位素。会发生放射性衰变的同位素称为放射性同位素。其核内具有一定数目的中子和质子以及特定能态的原子称为核素。例如氢同位素有三种核素，1H、2H、3H,元素符号的左上角标出原子质量数，它们分别被取名

5、为氢、M（音刀）、M（音川），其中，3H具有放射性，称为放射性同位素。在自然界里，1H、2H、3H天然含量的原子数百分比分别为99.9852%、0.0148%3H几乎为零。6、什么是放射源？放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射的物质或实体。放射源按其密封状况可分为密封源和非密封源。密封源是密封在包壳或紧密覆盖层里的放射性物质。如料位计、探伤机等使用的都是密封源，常用密封源有钻-60、钠-137、钺-192等。非密封源是指没有包壳的放射性物质，也称开放源或开放型放射源。医院核医学中使用的放射性示踪剂属于非密封源，如碘T31、碘-125、得-99m等。7、如何衡量放射源强度的大小一个放射源强

6、度的大小通常不用体积或质量的大小来衡量，而使用放射性活度来表示，一个放射源在单位时间内发生的衰变的原子核称为它的放射性活度。1975年召开的国际计量大会规定原子核活度的国际单位是秒的倒数（ST）,叫贝可勒尔，筒称贝可，符号是Bq。IBq就是放射性物质在1秒内有1个原子核发生衰变。历史上曾用居里（Ci）表示放射性活度的大小，它与贝可的关系为1Ci=3.7*1010Bq.为了衡量物质中放射性的多少，我们用单位质量物质中的放射性活度来衡量,称为活度浓度。对于固体、其单位为每千克贝克（Bqkg）；对于气体或液体，其单位为每升贝克（Bq/L）或每立方米贝克（Bqm3）。与放射源不同，人们周围的水、空气、

7、房屋、土壤与岩石等物质，其中存在天然放射性物质活度浓度都很小，对于这些天然存在于我们周围环境中的放射性，我们称它为天然本底水平。8、什么是放射性半衰期在放射源使用过程中，常常用半衰期来表示放射性变化的快慢。所谓半衰期，就是放射性核素衰变掉一半所需要的时间，每经过一半衰期，放射源的活度就只剩原来的一半的。半衰期越长，表明这个放射活度变化越慢，半衰期越短，表明这个放射活度变化越快。每种放射性核素都有一个特有的半衰期，其范围从几百万分之一秒到几十亿年。根据半衰期的长短，我们可以更合理地选用合适的放射源开展工作。9、放射性对人体健康影响放射性无声、无色、无臭、无味，人体是无法感觉到它们的存在的，只有通

8、过专业仪表才能探测到。人们利用射线与物质相互作用并把能量消耗在物质中的原理，用仪器测量出某种射线在这个过程中由物质吸收的能量，就可以知道射线辐射场的强弱，也就是讲，物质吸收的能量越多，射线辐射场越强，对人体健康的影响就越大。单位物质吸收的能量称为吸收剂量，单位为戈端(Gy),定义为每千克物质中吸收1焦耳的能量(Jkg)o物质在单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率，单位为戈端/小时。通过选用专门仪器，测量各种射线在空气中的吸收剂量或吸收剂量率，就可知道它们的存在与大小，从而判断出它们对我们的影响。10、放射性污染特点有哪些？绝大多数放射性核素的毒性均远超过一般的化学毒物；辐射损伤包括非随机效应和随

9、机效应，随机效应又分躯体效应和发生在下一代身上的遗传效应；放射性不能由人的感觉器官直接察觉,而只有依靠辐射探测仪器方可知晓;辐射本身具有一定的穿透能力，特别是Y射线的穿透力相当强；放射性核素具有可变性，气态放射性核素易向大气中逸散形成气溶胶，可以通过吸入蜕变成固态子体而在体内器官或组织中沉积；放射性活度只能靠自身的自然衰变得以减弱，不随温度、压力、状态、湿度等变化而变化，用加压、加热、加电磁场、机械运行等物理或化学手段都不能人为地改变放射性核素的衰变规律，无法加速或减缓其衰变；这是因为放射性核素衰变是由原子核内部的运行规律所决定的，它不以的意志为转移。因此，我们在处理放射性物质时，只能通过合理

10、的使用、保管、贮存等方法来达到安全使用放射线、进行辐射防护保护环境的目的。11、放射性污染的主要来源有哪些方面?主要来自于核试验、核设施、核技术应用等（1）核武器试验污染源。核武器试验有大气层试验、水下试验、外层空间试验、地面及地下核试验等多种形式。大气层核试验在其爆炸过程中，裂变产物、未反应裂变物质、中子活化产物等在高温下以气态形式存在于形成的火球中，待温度降低下降后，这些气态物质的绝大部分凝结成细小颗粒的放射性沉降物返回地面，造成放射性污染。无论在近地面还是高空试验，放射性微粒将随爆炸烟云上升，穿过对流层达到平流层，并随大气环流运动再缓慢地降到地球表面，发生全球的放射性沉降污染。（2）核设

11、施事故和放射性泄漏。通常人们对核设施在其设计时已设想“最大可能事故”的发生，并据此作出事先的应急计划，以防发生不测时应急对策，减少污染。70年代发生较严重的一次事故是1979年美国三里岛核电站因失水造成反应堆堆芯部分融化。氯、氤自一回路系统逸出。小部分随水进入辅助厂房，并经烟囱排入环境，放射性碘转移到空气中，由于厂房通风系统装有过滤器，排出的量很小，未对周围环境造成危害。再就是全球关注的核电站史上最大的事故，1986年乌克兰的切尔诺贝利核电站第4号机组事故。由于操作人员违反指令加上规程中几个极不可能事件的组合,造成反应堆毁坏和堆芯积累的大量放射性物质释入大气。事故发生后，撤离了核电站周围30公

12、里地带内的居民。2011年日本福岛核电站事故，日本在遭遇超强地震和海啸以后，核电站冷却系统损坏，反应热无法交换出去，造成反应堆包壳破损，放射性物质外泄，目前主要放射性核素为碘-131,-137以及锯-90。（3）核工业“三废”污染源在核燃料循环中，从铀矿山、冶炼直到燃料原件制造，主要是镭、氢。（4）城市放射性废物污染核技术应用单位均会产生放射性污染，通常有6种形式。各种污染材料（纸、棉织物、金属、塑料）和劳保用品；各种污染工具设备;低放废液的固化物;试验用动物尸体或植株;废放射源;含放射性核素的有机溶液。这些废物管理不当，对人口密集的城市将是一种潜在地不安定因素。（5）其他放射性污染源建筑材料

13、引起的放射性污染、伴生矿开发利用造成的放射性污染等。有的建筑室内Y辐射水平达数十至上百微拉德/小时。室内氢浓度也很高。目前氢已被列入室内环境质量监测的4个主要指标之一（甲醛、氨、苯、氢）。标准状态下，氢是无色无臭透明的气体。纯氧的比重为9.73克/升。半衰期3.825天，一升纯氧的放射性强度为1.49X106居里。一般情况下，地面大气中所含氧的重量百分比为6.5310-17%o（标态下，空气比重为1.293克/升；氧气为1.105克/升；氮气为0.967克/升）。12、什么是核技术利用核技术利用是指密封放射源、非密封放射源和射线装置在医疗、工业、农业、地质调查、科学研究和教学等领域中的使用。在

14、这些应用中，主要是利用射线的贯穿本领和对物质原子的电离本领。我国核技术利用起步于上世纪50年代，并逐步在工业、农业、医疗及科研等领域获得了越来越广泛的运用，推动了我国国民经济建设和发展。13、核技术在哪些方面有广泛用途？核技术利用是指密封源、非密封源和射线装置在医疗、工农业、地质调查、研究和教学中的使用。在医学方面：放射治疗癌症、放射性影像检查、核医学治疗和消毒灭菌。在农业方面：用于辐射肓种，改良品种、增加产量。还可用于灭菌保鲜等。在工业方面：可用于石油、煤炭等资源勘探、矿石成份分析、工业探伤、无损检测、材料改性、料位测量、湿密度测量、厚度测量等。还可用于人造卫星供电、火灾烟雾报警、污水治理等

15、。14、什么是放射性同位素示踪放射性同位素示踪，就是利用某种放射放射性同位素的原子核衰变产生的放射性现象，通过放射性检测来观察和跟踪该种元素物理和化学变化过程，从而探知被示踪物质的行为。放射性同位素示踪在工业、农业、医疗和科研领域获得了广泛应用。如利用磷、氮等放射性同位素可以跟踪、观察植物或农作物的生长发肓等各种动态，研究植物的营养和代谢作用之间的关系，植物是怎样吸收自身必需的物质等。通过这些研究可以改进施肥方法以及土壤管理技术，为农作物的稳产高产开创新的方法。15、什么是工业射线探伤所谓工业射线探伤（也称工业照相）就是利用放射源发出的射线具有穿透性的特性，用于检验大型铸件或管道焊接的质量，实

16、现无损检测的目的。射线探伤使用的放射源多为192Ir（钺）和60Co,探伤原理是：射线穿透物质时，同时被物质吸收一部分射线，物质密度越大越厚，射线被吸收得越多，穿透过去的射线就越少。如果有裂缝、伤痕、则穿透过去的射线就会变多，所得到的成像就显出了差异，因而就找到了伤缝的位置。射线探伤特点是射线穿透力强，在钢材检测中厚度可达200mm,且设备轻便，无需电源，特别适用于携带和野外作业。另外，放射源可通过窄小部位进行透照，适用于异型物体探伤，如环型或球型物体的探伤，一次可拍几十到几百张底片，因此，射线探伤有其特殊用途。因为放射源的放射性活度是按照一定规律自行衰减的，所以放射源需要定期更换。与X射线控伤不同，不论Y射线探伤机是否开机，放射源总有射线射出，因此，安全及防护问题就显得尤为重要。在进行野外现场探伤