射线液位仪

福岛核事故以来，相信大家对电离辐射的概念不再陌生。大师兄α射线，是带有2个质子和2个中子的氦核，二师兄β射线，是高速运动的电子，三师兄γ射线，是一种高能光子，四师兄X射线，是一种比γ射线能量低一些的高能光子。除此之外，还有一个名气不大，本事不小的小师弟，他就是中子射线。中子射线之所以排在四位师兄的后面，因为出场的机会较少。α、β和γ常常产生于天然放射性衰变中，X射线也常常与医学检查联系在一起。除此之外，工业生产当中也时不时地会遇到这几位的身影。相比之下，中子射线就没那么常见了。只有极少数放射性元素衰变时会放出中子，个别原子序数较大的天然放射性元素也会自发裂变释放出中子。为了得到大量的中子射线，往往要用一种粒子去轰击原子核。例如，用α射线轰击铍-9，会生成碳-12和中子。因此，日常生活中接触到中子射线的机会要比其他射线小得多。由于宇宙射线的影响，在海平面附近，中子的通量密度约为60中子/平方厘米·小时，这代表平均1平方厘米的面积上一个小时之内会通过大约60个中子。而在3km的高空，这个数值就增加到了600中子/平方厘米·小时。相比之下，体重70公斤的成人体内每秒钟有约4300个钾-40原子发生衰变，释放β或γ射线，假设人体的横截面是500平方厘米，宇宙射线全部来自竖直方向的话，那么每秒钟穿过人体的中子数约为8.3~83个，还不及钾-40衰变的零头，完全不需担心。 微妙的平衡中子虽然是小师弟，但他还懂一点儿师兄们都不擅长的"内功"，那就是把某些本来没有放射性的化学元素变成它的放射性同位素，叫做中子活化（neutron activation）。我们知道，化学元素的原子核由质子和中子组成。在强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用的明争暗斗之下，原子核的“砖块”之间保持着一种微妙的平衡。此时，如果原子核俘获了一个外来的中子，三种相互作用的比例就会发生变化，微妙的平衡也许就不复存在，原子核的大厦变得摇摇欲坠，随时可能土崩瓦解——这就形成了该元素的放射性同位素。中子射线的师兄们也有类似的本领。不过要么是它们的穿透性比中子弱，不能深入物体内部；要么需要很高的能量，天然放射性元素释放的能量通常没这个高；要么与原子核发生反应的概率比中子的小几个数量级，所以放射剂量学的文献通常不考虑它们的“活化反应”。那么，中子射线相对擅长的本领要不要考虑呢？看一个真实的案例就知道了中子射线的真实案例由于天然的放射性元素衰变时极少释放中子，因此，一般人受到大剂量中子射线影响的唯一可能便是核武器和临界核事故了。在核爆炸的最初十几秒中,会释放出大量γ射线和中子射线。1999年，发生在日本JCO公司某燃料厂的临界事故，也释放出了大量γ射线和中子射线，造成2人死亡，留下了惨痛的教训。在日本JCO公司的这次事故中，共有三名操作员受到了致命剂量的辐射，其中A为16~20Gy，B为6~10Gy，C为1~4.5Gy，与之相对的是，人们平均一年所受到的所有辐射的剂量当量为1~10mSv。Gy（戈瑞）表示吸收剂量，1Gy等于1焦耳每千克。如果换算成衡量辐射的生物学效应的剂量当量，Sv（希沃特），还要乘以一个比例因子。对α粒子来说，这个因子是20，对中子来说，这个因子在5~20之间，对β和γ射线来说，这个因子是1。 JCO事故中，患者A的尿液所含的放射性元素的能谱，样品96ml，计数时间为20000秒由于中子射线活化了人体内的化学元素，它们还带上了一定程度的放射性。日本放射科学国家研究所的一篇论文写道，研究人员对受害者血液、尿液和呕吐物进行检测，得到三位受害者体内的钠-24的放射性衰变活度约为每秒1百万~9百万次衰变（8.7MBq，4.0MBq，1.2MBq）。自然界中钠-23的丰度为100%，因此受害者体内的钠-24一定是在核事故中产生的。我们根据文献中的“放射性药物单位给药量的有效剂量”做一个大概的估计，这些钠-24将给受害者造成额外的0.4~2.8mSv的照射，大约相当于做了一次CT检查。因此通常的放射性计量学文献也很少提到中子射线的活化反应。人体的化学元素组成按照重量排，依次是氧、碳、氢、氮、钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁等等。除此之外，还有一些不超过人体重量0.4%的微量元素。这些化学元素中的大部分并没有天然放射性；即使其中一些元素俘获了一个中子，要么新产生原子核很稳定，没有天然放射性，要么它的半衰期非常长，对人体的影响可以忽略。要么衰变时不发出、或很少发出γ射线，不易探测。因此，JCO核事故中，从受害者样本中检测到的被中子活化的放射性元素主要有放出γ射线的钠-24、钾-42和溴-82。表一：人体的化学元素组成（按照重量排） 氧 碳 氢 氮 钙 磷 硫 钾 钠 氯 镁 61% 23% 10% 2.6% 1.4% 1.0% 0.20% 0.20% 0.14% 0.12% 0.027%中子射线与食品安全中子射线会不会对我们的食品安全造成影响呢？笔者查询了许多文献，搜索了各种关键词的组合，都没有找到相关话题的讨论。从理论上讲，食品当中的化学元素的确有可能被中子射线活化，从而带有额外的放射性。但讨论这个问题实在有点儿杞人忧天——自然界单位时间的中子通量密度约为60中子/平方厘米·小时，而JCO事故中，受害者遭受的中子通量密度约为5700亿中子/平方厘米，相当于自然情况下100万年的总和。因此，不需要估算吸收剂量，我们就能确定完全不需要考虑日常生活中中子射线的影响。况且，在核事故中，中子射线主要产生在堆芯附近；而食品安全主要讨论的是周围几十公里的区域。在这种时候（即使受到了核武器攻击），对食品安全影响最大的应该是放射性物质的沉降——如果随风飘散的放射性物质都没有影响到食品安全，那么直线运动的，经过防护罩重重阻隔所泄露出来的中子射线（造成的活化）就更加不需要考虑了。这是由于资料匮乏，笔者得出的个人想法。相比α、β、γ和X射线，中子射线的确是个不容小瞧的角色。不过在日常生活中，中子射线对人的负面影响微乎其微，完全不需要考虑。许多工业技术、科学研究和医疗手段都要依赖中子射线、或中子活化所产生的放射性同位素。它就像其它几位师兄一样，已经成为人类生活的重要组成部分。不知不觉之间，它就在改变你的生活。

有危害应该是确定的 但只要防护得当，您不是每天都接触的话，对身体不会有明显的影响。 x射线和其他辐射测试仪线，一般对人的伤害分为两种，一是通过能量传递，对人体细胞的DNA进行破坏，称为物理效应，还有一种是，由射线对人体组织内水发生电离，产生自由基，这些自由基再和生物大分子发生作用，导致不可逆损伤，称为生物效应。 x射线以生物效应为主。XRF属于X射线 对人体产生危害的主要是X射线 射线防护专家吴毅教授发表观点认为：X射线在穿透人体时，会对人体产生轻度危害，引起人体生物大分子及水分子的电离和激发反应，产生有害效应，无任何防护的照射就会对人体造成射线损伤。 射线对人体造成的伤害，绝大部分会长期潜伏在体内，破坏免疫系统 分析仪的X射线不会直接穿透人体的，但也需要防护装置，即使是在有防护装置不直接接触的情况下，日积月累，也是一件很可怕的事情。 可以这么说 具体的危害 一年两年是看不出来的 Ｘ射线对人体的影响及危害 第一节辐射损伤的概述 辐射损伤是一定量的电离辐射作用于机体后，受照机体所引起的病理反应。 急性放射损伤是由于一次或短时间内受大剂量照射所致，主要发生于事故性照射。在慢性小剂量连续照射的情况下，值得重视的是慢性放射损伤，主要由于X线职业人员平日不注意防护，较长时间接受超允许剂量所引起的。 电离辐射不仅能引起全身性急慢性放射损伤，而且也能引起局部的皮肤损害。在发现X线后第二年，X线管的制造者格鲁贝的手就发生了特异性皮炎。1899年史蒂文斯首先报道了X线对皮肤的伤害。 人类的经验已证明，X线的应用可以给人类带来巨大的利益(如放射诊断、放射治疗等)，但是在应用中如果不注意防护或使用不当。也可造成一定的危害(如个体受到损伤或人群中癌症发病率增高等)。因此，本章从辐射防护的需要出发，介绍辐射损伤的有关基本知识，以便深入理解辐射防护标准的制定依据和搞好防护的必要性。 一、辐射损伤机理 X线照射生物体时，与机体细胞、组织、体液等物质相互作用，引起物质的原子或分子电离，因而可以直接破坏机体内某些大分子结构，如使蛋白分子链断裂、核糖核酸或脱氧核糖核酸的断裂、破坏一些对物质代谢有重要意义的酶等，甚至可直接损伤细胞结构。另外射线可以通过电离机体内广泛存在的水分子，形成一些自由基，通过这些自由基的间接作用来损伤机体。 辐射损伤的发病机理和其它疾病一样，致病因子作用于机体之后，除引起分子水平，细胞水平的变化以外，还可产生一系列的继发作用，最终导致器官水平的障碍乃至整体水平的变化，在临床上便可出现放射损伤的体征和症状。对人体细胞的损伤，只限于个体本身，引起躯体效应。而对生殖细胞的损伤，则影响受照个体的后代而产生遗传效应。单个或小量细胞受到辐射损伤(主要是染色体畸变，基因突变等)可出现随机性效应。辐射使大量细胞或受到破坏即可导致非随机性效应。在辐射损伤的发展过程中，机体的应答反应则进一步起着主要作用，首先取决于神经系统的作用，特别是高级神经活动，其次是取决于体液的调节作用。由此可知，高等动物的疾病不能仅仅归结于那些简单的或孤立的细胞中所产生的过程，它包含着十分复杂的过程。二、影响辐射损伤的因素 射线作用于机体后引起的生物效应与很多因素有关。如射线的性质和强度；个人特性，如敏感性、年龄、性别、既往病史和健康状况,工作环境等。 (一)辐射性质 辐射性质包括射线的种类和能量。不同质的射线在介质中的传能线密度（LET）不同，所产生的电离密度不同，因而相对生物效应有异。X线和射线的生物效应基本一样。而中子的LET大得多，1—10兆电子伏的快中子产生的生物效应比x线、r射线大10倍。 同一类型的射线，由于射线能量不同产生的生物效应也不同。例如，低能x线造成皮肤红斑所需照射量小于高能X线。这是因为低能x线主要被皮肤所吸收，而高能x线照射时，能量可达深层组织，这不仅对放射治疗有价值，而且在射线防护中很有意义。 (二)X线剂量 射线作用于机体后，所引起的机体损伤直接与X线剂量有关。以不同剂量照射动物，可以发现当剂量达到一定量时才开始出现急性放射病征象，继续增加剂量时，则可出现死亡，剂量越大，死亡率越高，当增加到一定大的剂量时，则100％的动物发生死亡。 (三)剂量率 剂量率即单位时间内的吸收剂量。一般说来，总剂量相同时，剂量率越高，生物效应越大。但当剂量率达到一定值时，生物效应与剂量率之间失去比例关系。在极小的剂量率条件下，当机体损伤与其修复相平衡时，机体可长期接受照射而不出现损伤。小剂量长期照射，当累积剂量很大时，便可产生慢性放射损伤。 (四)照射方式 总剂量相同，单方向照射和多方向照射产生的效应不同。一次照射和多次照射，以及多次照射之间的时间隔不同，所产生的效应也有差别。 (五)照射部位和范围 机体各部位对于射线的辐射敏感性不同，所谓辐射敏感性是指机体由电离辐射的抵抗能力，即辐射的反应强弱程度或时间快慢，辐射敏感性高的组织容易受损伤。细胞对辐射的一般规律是，处于正常分裂状态的细胞对辐射是敏感的，而正常不分裂的细胞则是抗辐射的。 人体各组织对射线的敏感性大致有以下顺序： 1．高度敏感组织 淋巴组织(淋巴细胞和幼稚的淋巴细胞)； 胸腺(胸腺细胞)；骨髓组织(幼稚的红、粒和巨核细胞)； 胃肠上皮，尤其是小肠隐窝上皮细胞； [color=#DC143C]性腺(精原细胞、卵细胞)； 胚胎组织[/color]。 2．中度敏感组织 感觉器官(角膜、晶状体、结膜)； 内皮细胞(主要是血管、血窦和淋巴管内皮细胞)； 皮肤上皮(包括毛囊上皮细胞)； 唾液腺； 肾、肝、肺组织的上皮细胞。 3．轻度敏感组织 中枢神经系统； 内分泌(性腺除外)； 心脏。 4．不敏感组织 肌肉组织； 软骨和骨组织； 结缔组织。 同一剂量，生物效应随照射范围的扩大而增加，全身照射比局部照射危害大。 (六)环境因素 在低温、缺氧情况下，可延缓和减轻辐射效应。此外、受照者的年龄、性别、健康情况、精神状态及营养状况等不同，所产生的效应亦不同。由此可见，机体对射线的反应受各种因素的影响。

X射线是由德国物理学家伦琴在80多年前首先发现的。它曾轰动了世界。开始时没有搞清它的性质，就以代数中的未知数“X”来命名，所以大家称它为X射线。其实它和无线电波、可见光、红外线、紫外线一样，都是一种电磁波，不过它的波长较短，只有可见光波长的几万分之一而已。 X射线的发现，在科学史上是一个划时代的事件，它为我们打开了原子能时代鳆大门。现在工业探伤，地质研究都离不开它，医学上更为重要，不仅用于诊断，还用它来治疗疾病，挽救了大量在死亡线上挣扎的“苦人儿”，对人类作_出了不可磨灭的贡献。但随着X线的发现和使用，同时也招来了前所未有的放射线危害。1902年报道了第一例由于X射线照射引起的皮肤癌，1912年又发现了第一例X射线工作者的白血病，从此就逐步引起了人们对X射线危害的重视，经过医学家和生物学家多年来的观察研究，发现X射线通过人体组织时，使构成组织的细胞损伤和人体内的液体发生电离，导致火体组织和细瓶的结构、功能发生改变或破坏。这种损害作用和x光机的性能、防护条件，接受射线照射量的多少有关。X光机的照射量可通过仪器测定。一般说，剂量小，损害轻，剂量大，损害重，而且剂量在人体内能够累积。剂量学中所用的单位有伦琴(简称伦)、拉德和雷姆等，在不同情况下用不同单位。如测量X光机本身时用伦琴作单位，人或生物吸收的量则用拉德作单位，在防护时常用雷姆作单位。对X射线来说，上述这些单位的数值近似《为便于理解，比如说，100拉德相当于100伦琴或雷姆》。 剂量多少与主要危害 1，如果短时间内全身受到lOO拉德以上剂量照射，就会得急性放射病；当剂量达到600拉德时，就有致命危险。得了急性放射病，金身各系统各器官都会受到损伤，最明显的是血掖制造障碍，血细胞破坏，出血、岖吐、腹泻、发烧，病人抵抗力下降，严重的甚至可能、因大出血或败血症而死亡。 2，如果全身长期受到远远超过每年5雷姆的慢性照射，人就感到疲乏、无力、头昏、头痛，失眠或嗜睡、记忆力减退、消瘦等。详细检查一下，发现血液有改变，尤其是白血球、血小板减少，内分泌、生殖等系统都有不同程度的病变。这可能是患了慢性放射病。其中极少数人，在数年至数十年后，还可能得白血病和其它恶性肿瘤。据美国20-10年代的统计，放射科医生的白血病要比其他医生高若干倍。日本1996～1972年分析发现，放射工作人员的皮肤癌明显增高。 3，射线对生殖系统也有明显的危害，能杀死生殖细胞，或使生殖细胞结构发生改变。据有人认为，男子受到50拉德X线照射，可使精景显著减少，200拉德以上照射，精子就消失，女子受到150拉德以上照射，可引起月经暂停如剂盈继续增大，可引起永久停经。因而上述情况可能引起不育，但对性欲的影响一般较小。另外还可能引起流产和死胎增加，或使他们的后代发生先天性畸形。根据有人观察，人体只要经过一次X线透视，就会使人体内的细胞染色体畸变增加，而染色体是遗传物质的贮存库。当受到100拉德剂量照射时，会使畸变率增加一倍。因此，为了保护人类后代，国际放射防护专门机构提出；具有生育年龄的人，30年内总的照射剂量不要超过5雷姆。