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电离辐射技术近年来发展很快,在各行业日益普及,尤其是在医学、科研、能源、工业、农业、地质等领域发挥了独特作用;同时辐射对人体是有一定伤害的,所以我们要加强对辐射、放射的防护以趋利避害。由于电离辐射、放射性辐射存在于开放的自然环境下,如空气、土壤、水资源等,只有采用专业的测量仪器才可以监测其辐射剂量的动态变化。判断和估计电离辐射及放射性物质的存在水平及它们对人体可能造成的危害,以便采取必要措施,防止有害影响,而对电离辐射和放射性物质所进行的测量,称为辐射防护监测。辐射防护监测包括辐射测量及对测量结果的分析与评价。全国电离辐射计量技术委员会作为国家法定的相关电离辐射监测计量器具技术法规的归口管理机构,为保证量值溯源的可靠性,在相关机构的支持下,拟于5月下旬在青岛召开“全国电离辐射监督检测技术研讨会”,详情请关注附件。
大自然中只要是有温度的物体,包括我们人体,都在对外散发着能量,也就是我们笼统上说的辐射。辐射的种类分为“[b][u][b]非电离辐射[/b][/u][/b]”和“[b][u][b]电离辐射[/b][/u][/b]”。[b]非电离辐射[/b]非电离辐射按照种类划分为声辐射(超声波、地震波等)、引力辐射(引力波)和低能量的电磁辐射,电磁辐射按照波长从大到小可分为无线电波(广播电台和手机使用的)、微波(微波炉)、红外线(红外线夜视仪)、可见光(人眼可以感知的)、中低频紫外线(人民币防伪机具)。非电离在日常生活中极为常见,我们身边的手机、电视、微波炉、电吹风、电脑等都会产生,正常使用不会影响健康。[img=,665,286]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312051107174993_1958_3222636_3.png!w665x286.jpg[/img][b]电离辐射[/b][img=,690,233]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312051108045965_9931_3222636_3.png!w690x233.jpg[/img]电离辐射能量高,能使原子、分子产生电离,使不带电的物质在射线的作用下变成带电物质。电离辐射主要有α射线、β射线、X射线、γ射线和中子、质子辐射等几种。日常接触的电离辐射主要是医院里各种放射诊疗仪器及车站、机场的安检仪和工业探伤设备、核仪表等,其中产生X射线的设备只有当其通电时才会产生电离辐射。电离辐射可以通过利用铅板、钢板或墙壁屏蔽及佩戴铅衣、铅围裙、铅围脖等防护用品加以防护。[b]对人体真正有危害的辐射是什么呢?——电离辐射![/b] 电离辐射能够改变物质的化学状态,并造成生物层面的伤害。典型的电离辐射包括伽玛射线、粒子射线,以及光子束。这些电离辐射很多时应用在医疗上,比如说体检的时候咱们照的X光、CT、放射治疗使用的高能光子射线。[b]1、什么叫电离辐射[/b]是指波长短、频率高、能量也高的射线,能引起一切物质电离的总称,叫电离辐射。[b]2、我们身边常见的电离辐射 [/b]自然界中存在天然放射性物质,这些放射性物质在衰变过程中释放出3种射线:也就是我们熟悉的α射线、β射线、γ射线,还有1种我们熟悉的人工射线,X射线。由于他们特征不同,其穿透物质的能力也各有不同(如图所示),他们对人体造成危害的方式也不同。[img=,690,346]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312051108385593_6509_3222636_3.png!w690x346.jpg[/img]α射线穿透能力很低,一张白纸就可以挡住,只有吸入体内才会造成体内器官损伤,只能引起内照射。β射线的穿透能力略大于α射线的穿透能力,一张铝板就可以挡住,既能造成内照射,也能造成外照射。γ射线、X射线有极强的穿透能力,根据其活度估算混凝土的厚度才能挡住γ、X射线,如果防护不当,容易造成内照射,更容易造成外照射。此外,在日常生活环境中还有宇宙射线的存在。α、β、γ、X射线是看不见、闻不到、摸不着的能量流污染,[b]只能借助各种仪器设备来测量环境中辐射剂量,了解环境状况。[/b]人体有效剂量的单位是希沃特,符号为Sv,1Sv=1000mSv;环境中的辐射空气吸收剂量的单位是戈瑞,符号为Gy,1Gy=10[sup]3[/sup]mGy=10[sup]6[/sup]μGy=10[sup]9[/sup]nGy;放射性物质的活度单位是贝克勒尔,符号为Bq,1Bq=1000mBq;[b]3、正常情况下人们受到哪些电离辐射 [/b]来自天然辐射的个人年有效剂量全球平均约2.4mSv,其中,来自宇宙射线的为0.4mSv,来自地面γ射线的为0.5mSv,吸入(主要是室内氡)产生的为1.2mSv,食入0.3mSv。可以看出氡是最主要的辐射来源。辐射无处不在,我们吃的食物、住的房屋、天空大地、山水草木、乃至人的身体都存在着放射性物质。我国某些高本底地区个人年有效剂量达3.7mSv;砖房每年0.75mSv;宇宙射线每年0.4mSv;水、粮食、蔬菜、空气每年0.25mSv;土壤每年0.15mSv;每天抽20支烟,每年约0.5-1.0mSv;北京--欧洲飞机往返一次0.19mSv;胸部透视一次0.05mSv。核电站运行时对周围居民的辐射影响与天然辐射比较,可以说微乎其微。换句话说在日常生活中天然辐射大于人工辐射。[b]4、人工电离辐射 [/b]人类除受到天然电离辐射的照射外,还经常受到各种人工电离辐射的照射。现如今世界上的主要人工电离辐射源包括:医疗照射、核能生产应用中产生的人工辐射源或经过加工的天然电离辐射源,以及核爆炸和消费品中添加的电离辐射源等。(一)医疗照射目前世界人口受到的人工电离辐射的照射中,医疗照射居于首位。医疗照射来源于X射线诊断检查、体内引入放射性核素的核医学诊断以及放射治疗过程。随着医疗保健事业的发展,接受医疗照射的人数愈来愈多。据统计,在发达国家接受X射线检查的频率每年每1000居民约为300~900人次,在发展中国家接受X射线检查的频率约为发达国家的10%。医疗照射造成的剂量小者每次在0.05mGy量级,大者如介入放射诊疗受检者皮肤剂量可达20mGy以上。全世界由于医疗照射所致的年集体有效剂量约为天然辐射产生的年集体有效剂量的1/6,与此相应的世界居民的年人均有效剂量为0.4mSv。(二)核能的产生核能的产生包括铀矿开采、矿石加工、核燃料生产、反应堆动力生产、燃料后处理等一系列工业流程。核能生产的核燃料除用于制造核武器外,主要用作核电厂、舰船、潜艇等的核动力。在核能生产过程的各个环节中难免会有放射性物质排放到环境中。释放出的放射性物质的半衰期大部分较短,分散到较远的距离时已衰变掉很多,所以大部分放射性物质仅能造成局部环境污染。核电厂周围居民人均年有效剂量为0.1mSv。从事核能生产的职业人员接受的人工电离辐射的年有效剂量,基本与来自天然电离辐射照射的平均值处于同一数量级。(三)核爆炸核爆炸在大气中形成的人工放射性物质是重要的人工电离辐射来源之一。核爆炸形成的放射性落下灰对居民的危害主要是通过食入引起内照射,其次是外照射。除上述三种主要人工电离辐射会给人类造成照射外,空中旅行、宇宙航行以及各种生活用品(例如:含放射性发光涂料的夜光钟、表,含铀、钍的制品,某些电子、电气器件等)也会给人类造成照射。不过,由这些人工电离辐射所致的世界居民的集体有效剂量与天然辐射源所致的相比,一般都很小,不会超过天然电离辐射的有效剂量。下面介绍两款核辐射传感器[b]用于电离辐射检测[/b]:[b]瑞士Teviso 核辐射传感器 检测β γ辐射 X射线 BG51 描述:[/b]BG51辐射传感器的原理是基于一组定制PIN二极管的阵列。带温度补偿阈值的集成脉冲鉴别器提供真实的TTL信号输出。BG51能够检测β 射线(电子)、γ 辐射(光子)以及X射线。BG51固态传感器的性能结合对静电场高度免疫的特点,使其成为zui先进的新设计以及升级现有设计的理想选择。[b]瑞士Teviso 核辐射传感器 检测β γ辐射 X射线 BG51 特征和优势:[/b]检测β和γ辐射以及X射线新:超低功率要求 (25 μA)探测器灵敏度: 5 cpm/μSv/h对RF和静电场高度免疫宽温度范围(-30 °C ~ 60 °C)上的线性响应瑞士制造[b]瑞士Teviso 核辐射传感器 检测β γ辐射 X射线 BG51 应用领域:[/b]医疗环境放射性检测设备用于核保障与安全的辐射监测仪检测非法物质的γ探测器自然科学课程和实用实验室实验[b]瑞士Teviso 核辐射传感器 检测α β 粒子 γ 射线 AL53 描述:[/b]AL53辐射传感器的中心是一只定制PIN二极管,覆有一层锡箔,使其对光线不敏感。带温度补偿 阈值的集成脉冲鉴别器提供真实的T TL信号输出。AL53能够检测α 和β 粒子和γ 射线。AL53固态传感器的性能结合超低功率的特点,使其成为最先进的新设计以及升级现有设计的理想选择。[b]瑞士Teviso 核辐射传感器 检测α β 粒子 γ 射线 AL53 特征和优势:[/b]检测α (Am-241), β (C-14) 和γ射线超低功率要求 (25 μA)探测器灵敏度: 5 cpm/μSv/h对RF和静电场高度免疫宽温度范围(-30 °C ~ 60 °C)上的线性响应瑞士制造[b]瑞士Teviso 核辐射传感器 检测α β 粒子 γ 射线 AL53 应用领域:[/b]医疗环境放射性检测设备用于核保障与安全的辐射监测仪检测非法物质自然科学课程和实用实验室实验
日本大地震引发的核电站爆炸吸引了全世界的的目光。有两颗原子弹以及切尔诺贝利核电站事故的阴影在前,人们对核辐射通常谈之色变,对遭受辐射的后果忧心忡忡,甚至产生恐慌。由于此次灾害性事故发生在我们的邻国日本,故此更是格外引起大家的关注。不过,有关电离辐射的危害细节,公众可能了解得并不多。故此本文试图就相关内容做一些简单说明。所谓电离辐射,顾名思义是指能够使物质发生电离的辐射。电离辐射通常可分为两类,一类为高频率的电磁波,如X射线、γ射线;另一类为高能粒子束,如α、β 粒子或中子束等。引发电离辐射的放射性物质是人类居住环境的组成部分,日常生活中的电离辐射41%来自石头、泥土及建筑材料中的放射性气体;28%来自岩石、土壤中的放射性物质;15%来自X射线等医疗辐射;9%来自食物和饮料中的天然放射性核素;6%来自宇宙射线;1%来自高空飞行等。天然辐射源所致平均辐射剂量就世界范围来看,每人每年大约为2.4mSv。而我们所关心的“电离辐射危害”指的是人们在利用射线和核能时受到超过一定剂量的电离辐射而造成的健康影响。【注:上文中所提到的mSv(毫希沃特)是一个当量剂量或有效剂量单位。当量剂量是电离辐射的吸收剂量(单位是Gy)与不同射线生物效应系数的乘积;对于人体来说,有效剂量是人体各种组织或器官的当量剂量乘以相应组织权重因子的和】电离辐射对生物体的效应是通过电离辐射的能量作用于生物大分子和水,使得后者发生分子不稳定、分子重排、产生自由基并造成损伤。在这其中受影响最大的就是 DNA分子。受损的DNA可以经体内酶系统修复,但也可能发生错误修复,这是电离辐射可能诱发癌症的原因之一。分子电离、自由基产生、化学键断裂使得亚细胞结构破坏,表现为细胞代谢、结构、功能的改变。相同辐射剂量作用下,不同细胞出现的损伤程度不同。一般来说,淋巴组织、骨髓、小肠上皮和性腺对辐射最为敏感;其次是角膜、晶状体、内皮细胞等;肌肉、骨骼、软骨和结缔组织对辐射最不敏感。从时限上来说,大量电离辐射造成的危害可分为早期效应和延迟效应。早期效应发生在暴露后几星期内,如急性放射综合征( acute radiation syndrome,ARS),表现为反复发生并逐渐加重的恶心、呕吐、腹泻,同时伴随疲乏、发热、食欲下降、抽搐甚至昏迷,严重者在几个月内死亡。多数 ARS患者会有骨髓损伤,由于免疫和造血功能下降,发生严重的致病菌感染和内出血。ARS还包括严重的皮肤灼伤,表现为皮肤发痒,刺痛,红斑或水肿。皮肤损害可迁延数周或数月,有时会危及生命。延迟效应则包括辐射白血病,辐射致癌,放射性白内障,遗传损伤等。其中辐射致癌与辐射致遗传病又称为电离辐射的随机性效应。随机性效应的发生几率与辐射剂量成正比,但严重程度与辐射剂量无关。根据受辐射细胞的种类,又可将电离辐射的效应分为躯体效应和遗传效应,前者作用于体细胞,后者作用于生殖细胞。辐射造成的皮肤损伤、骨髓损伤、乳腺疾患和甲状腺疾患,以及辐射致癌均可归于躯体效应;而辐射造成不育、胚胎死亡或胎儿畸形、遗传病等则归于遗传效应。目前,电离辐射的危害资料绝大部分是来自高剂量辐射下的调查数据,尤其是广岛、长崎两次核爆炸、若干核事故以及放射治疗的资料。而人们更关心的低辐射剂量对健康的影响,很难通过流行病学调查给出确切的答案,只能通过大剂量调查的数据外推得到一个相对的结果。经ICRP(国际辐射防护委员会)对广岛和长崎两次原子弹爆炸后8万名幸存者50年的调查研究发现,核辐射引起的超额死亡低于700例,幸存者中出现的癌症约6%与辐射有关。大剂量辐射对人类健康的影响认识已较为清楚,但对低剂量辐射效应,还有一些争论。尽管一些流行病学调查和生物学实验表明小剂量的电离辐射可能对生物体起到“刺激和兴奋”作用,甚至可能调节免疫功能,降低肿瘤发生率;但从安全角度出发,全世界对电离辐射仍采取保守态度:假设小剂量辐射仍有潜在风险,应予以防护。资料显示,如果每年接受电离辐射当量剂量超过1000mSv,癌症的发病率则会升高。故此我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》对职业工作者和公众每年所接受的辐射剂量予以了严格限定,见下表。《基本标准》的剂量限值剂量限值应用范围职业工作者公众有效剂量连续5年每年平均20mSv任何一年不大于50mSv每年1mSv,特殊情况下,如果5个连续年不超过mSv,则某一单一年份可提高到5mSv年当量剂量眼晶状体150mSv15mSv皮肤500mSv50mSv手和足500mSv【注:有效剂量数值小,年当量剂量数值大,是因为前者是后者乘以各器官组织的权重系数得到的平均值,而不是说只要某器官接受了超过5mSv的照射,就一定超过了“每年1mSv,特殊情况下,如果5个连续年不超过1mSv,则某一单一年份可提高到5mSv”的限值。】2007年David J. Brenner在新英格兰医学杂志发表综述称,每单次CT扫描将使成人受到15mSv,新生儿受到30mSv的辐射,而一次CT检查常需进行2-3次扫描,这个剂量大约相当于一组25000名日本核弹爆炸后幸存者所受到的照射量(小于50mSv)。而这组平均接受了40mSv的核弹爆炸幸存者的研究中,癌症的总体发生率明显提高了;另外,他援引了一项对象为400000名核工业放射工作者的医学研究,这些工作者暴露于平均20mSv的电离辐射中(相当于一次CT扫描所接受的辐射剂量),结果发现随着暴露剂量的提高,死于肿瘤的风险也提高了。故此David J. Brenner认为CT扫描(辐射剂量大约在30-90mSv)会增加肿瘤风险的流行病学证据是“直接”的,随着CT扫描在临床使用越来越广泛(美国每年有6200万人次进行CT检查),它所带来的辐射伤害不可忽视——美国每年1.5-2%的肿瘤可能由于CT检查所致。这篇文章发布后引起了广泛注意,许多媒体采用了文中说法,更以“做一次CT所接受的辐射量相当于在核弹爆炸中幸存”吸引眼球。不过在专业领域,对此文的质疑之声并不少。质疑意见大概有以下几点:首先,目前并无CT检查会增加肿瘤发病风险的直接报告,一切结论均是从其他类型辐射推断而来,说服力不足;其次,低剂量电离辐射致癌的“线性无阈值模型”在使用上还有争议;根据动物实验、放疗经验及其他流行病学调查,辐射剂量低于100mSv时并未观察到肿瘤发生率增高的迹象;更有人指出,美国自1980年以来估计共有5.5亿人次接受了CT检查,1990年前这个数字是7500万,那么有如此多在1990年后接受了CT检查的人,该有更多人罹患肿瘤才是,可是事实上这些数字惊人的“癌症患者”并没出现。低剂量电离辐射究竟对人体健康有多大影响现在仍处于激烈争吵中。对于公众而言,正确的做法是在专业人士们吵出个一致意见之前保持冷静,不要无端恐慌,也不要掉以轻心。对大到核燃料泄漏级别的电离辐射做好防护,严密关注事态动向;对小到日常医疗照射剂量的电离辐射提高警惕,避免无意义的暴露。了解相关知识、相信科学会使我们的生活更加安全。