1、你知道什么物質(zhì)會產(chǎn)生輻射嗎？其實，并不是所有物質(zhì)都會產(chǎn)生輻射。我們知道碘127是穩(wěn)定的物質(zhì)，而碘131則是放射性物質(zhì)，那么，這些放射性物質(zhì)究竟具備什么特性呢？我們又是如何得知(d zh)放射源的強弱和衰變的規(guī)律？這個部分會為你詳細(xì)講解。具體來說，本部分內(nèi)容包括：原子核的結(jié)構(gòu)(jigu)及符號表示核素與同位素穩(wěn)定性同位素和放射性同位素放射性衰變的主要類型(lixng)及特性衰變常數(shù)及半衰期放射性活度及衰變規(guī)律各位同學(xué)，你們好！今天我們要討論的課題是原子核結(jié)構(gòu)和放射性衰變。要了解電離輻射的原理，必須先要了解這方面的基礎(chǔ)知識。我們都知道，電離輻射自古以來就一直存在在于自然界，由于它的無法感知性，直到

2、19世紀(jì)末由倫琴和貝可勒爾相繼發(fā)現(xiàn)了X射線和鈾的放射性后，它才逐步被人們所認(rèn)識。 那么，原子核的結(jié)構(gòu)是怎樣的？放射性究竟是什么？我們又是如何表示放射源的強弱和衰變的規(guī)律？以下我會為你詳細(xì)講解。首先讓我們看看原子核的結(jié)構(gòu)，從示意圖我們可以看到，原子核的結(jié)構(gòu)是行星模型的結(jié)構(gòu)，即原子內(nèi)部像一個太陽系，原子核像太陽一樣位于太陽系中央，其他電子則像行星一樣在自己的軌道上繞原子核飛行，這一模型奠定了原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。原子由原子核和核外電子組成。原子核內(nèi)有帶正電荷質(zhì)子和不帶電的中子，它們統(tǒng)稱為核子。不同核素的原子核里含有不同數(shù)量的質(zhì)子和中子。通常，原子內(nèi)的帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子的數(shù)目是相同的，所以原子不帶

3、電荷。氫是最細(xì)小的原子，它的原子核內(nèi)只有一個質(zhì)子。接下來，我們看下原子核是如何表示的：任何一個原子核都可以由這個符號來表示，其中X是該原子核對應(yīng)的元素符號，N是核內(nèi)中子數(shù)，Z是核內(nèi)質(zhì)子數(shù)或電荷數(shù)，A是核子數(shù)或核的質(zhì)量數(shù)。由于核子數(shù)為質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，所以通?？梢允∪ブ凶訑?shù)N，用X、A及Z即可標(biāo)識。又因為原子核符號X和質(zhì)子數(shù)Z具有唯一、確定的關(guān)系，所以事實上，只要元素符號X確定后，該元素的質(zhì)子數(shù)或電荷數(shù)就已經(jīng)確定，所以符號AX足以表示一個特定的核。如可用60Co表示，可表示為131I。接下來，我們介紹一組核物理基本概念核素與同位素。核素是具有一定數(shù)目的中子和質(zhì)子以及特定能態(tài)的一種原子核或原子。

4、核子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)和能態(tài)只要有一個不同，就是不同的核素，如：60Co與58Co的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)、核子數(shù)不同，為兩種不同的核素；60Co與60Com盡管其質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)、核子數(shù)均相同，但能態(tài)不同也是兩種不同的核素。同位素則是在周期表中處于同一位置，具有相同質(zhì)子數(shù)、但中子(zhngz)數(shù)及質(zhì)量數(shù)不同的核素稱為某元素的同位素。如1H、2H和3H互為同位素，131I，125I和123I互為同位素。另外，同位素還可以分成兩類：一類同位素的原子核不會自發(fā)地衰變，能夠穩(wěn)定地存在，這類同位素稱為穩(wěn)定性同位素；另一類同位素的原子核能自發(fā)地衰變而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N元素的原子核，同時放射出射線(shxin)，這類

5、同位素稱為放射性同位素。如氫的三種同位素中，1H2H為穩(wěn)定性同位素，3H為放射性同位素；碘的同位素中123I、125I、131I均為放射性同位素，而127I則為穩(wěn)定性同位素。下面我們來介紹(jisho)放射性衰變主要的類型及特性。放射性衰變指原子核自發(fā)發(fā)射出粒子而改變性質(zhì)的過程。其衰變產(chǎn)生射線的主要類型為、三種。由這張簡單的示意圖可看出：從穿透能力上比較，粒子最弱，它在空氣中的射程也只有幾厘米，在鋁中的射程更小，只有幾十微米，所以粒子容易被物質(zhì)吸收，一張紙或我們正常的皮膚就足以擋住粒子，也就是說，衰變外照射對我們幷不造成威脅；其次是粒子，粒子的穿透能力在相同能量下是粒子的50100倍，它只能穿

6、透表層皮下1cm左右組織，所以90Sr90Ir源可用做皮膚的敷貼治療，同時源對我們的外照射損傷也主要是上皮及淺表組織的損傷，但當(dāng)粒子沉積于組織或機體直接作用時，也有內(nèi)照射所引起的電離輻射損傷；粒子的穿透能力是最強的，粒子其穿透能力大概是相同能量粒子的100倍，所以對射線外照射是一個防護重點。從電離能力比較，則與穿透能力完全相反，粒子的電離本領(lǐng)特別大，如Po-210衰變產(chǎn)生的一個能量5.6Mev的粒子通過3.8cm空氣層被阻停時共產(chǎn)生約15萬個離子對和更多的激發(fā)分子。一旦粒子進(jìn)入人體直接作用于組織機體，則由粒子內(nèi)照射所引起的大量電離造成的危害特別大，所以對源主要防止的是內(nèi)照射。這三種衰變具體作用

7、過程我們首先從衰變開始：衰變是原子核自發(fā)地放射出粒子而發(fā)生轉(zhuǎn)變。在衰變中，衰變后的核（通常叫子核）與衰變前的原子核（通常叫母核）相比，電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4?？梢杂孟率奖硎荆菏街蠿表示母核（即衰變前的原子核），Y表示子核（即衰變后的原子核）。衰變是核自發(fā)地放射出電子或正電子，或者俘獲一個軌道電子而發(fā)生的轉(zhuǎn)變，統(tǒng)稱為衰變。其中，放出電子的稱為衰變；放出正電子的稱為+衰變；俘獲軌道電子的稱為軌道電子俘獲。衰變的3種類型可分別用下面3個式子表示：從這三個表示(biosh)式可見，在衰變中，子核與母核的質(zhì)量數(shù)相同，只是(zhsh)電荷數(shù)相差l。實際上，衰變(shuibin)相當(dāng)于原子核中的一個中子

8、變成了質(zhì)子；+衰變和軌道電子俘獲相當(dāng)于原子核的一個質(zhì)子變成了中子。而衰變一般是伴隨或射線產(chǎn)生的，和衰變的子核往往處于激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子核要向基態(tài)躍遷，這種躍遷稱為躍遷/衰變，且通常放出射線。躍遷與或衰變不同，不會導(dǎo)致核素的變化，而只改變原子核的能量狀態(tài)。因此，躍遷的子核和母核，其電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)均相同，只是內(nèi)部狀態(tài)不同而已。接著是另一組核物理的基本概念衰變常數(shù)及半衰期。我們知道，對放射性核素來說，其衰變有先有后幷不同時發(fā)生，對一個核的衰變我們幷不知道它是某時某刻發(fā)生衰變，它的發(fā)生是概率事件。為表述放射性核素這一特征引入衰變常數(shù)的概念。衰變常數(shù)描述的是一個原子核在單位時間內(nèi)發(fā)生衰變的概率，衰

9、變愈快愈大。它的國際單位是時間（s、h、d、a）的倒數(shù)。與衰變常數(shù)密切相關(guān)的半衰期（T1/2）描述的是某一放射性核素在衰變過程中，原有的放射性活度減少至一半所需要的時間，它的單位為時間單位，秒、小時、天、年等。它與衰變常數(shù)間有如下關(guān)系：T1/2= 0.693/無論衰變常數(shù)還是半衰期反映的都是核素的“個性”，特征參數(shù)，它不會因外在環(huán)境，如溫度、壓力的變化而變化，每一種放射性核素的衰變常數(shù)及半衰期都有各自的固定值，半衰期是個可測量的量。在輻射防護中，更多給出的是半衰期的概念。無論是核技術(shù)應(yīng)用或是防護中，半衰期都是一個必要的考量。最后，我們介紹一下放射性活度及衰變規(guī)律。放射性活度A定義為單位時間內(nèi)發(fā)

10、生衰變的原子核數(shù)，它表征放射源的強弱。活度的國際（SI）單位是貝可（Bq），這是為了紀(jì)念貝可勒爾使用的。1Bq為每秒1次核衰變。曾用單位Ci 與Bq間換算關(guān)系為1Ci = 3.7 1010Bq ，另外常用的毫居關(guān)系為1mCi = 3.7 107Bq放射性核素的活度、數(shù)量及放射性活度的變化服從指數(shù)衰變規(guī)律。即：A = A0e-t其中，A0：t = 0即初始時刻的放射性核素活度。A：t時刻放射性核素的活度，：衰變常數(shù) ，由前面T1/2= 0.693/，我們可以由半衰期T1/2推得衰變常數(shù)。這個規(guī)律的典型應(yīng)用是源活度校正（已知一個放射源某時的活度A(0) ，求t時后的活度）。例：制備(zhbi)時的

11、放射性137Cs源初始(ch sh)為活度6.41 107Bq。已知137Cs的半衰期T1/2= 30.17年。請計算(j sun)該源20年后的放射性活度是多少？解：已知137Cs半衰期T1/2= 30.17年，故衰變常數(shù)：=0.693=0.693= 0.023a-1= 7.29 10-10s-1T1/230.17137Cs源的放射性活度：6.41 107Bq，20年后137Cs源的放射性活度：A(t) =A(0)e-t= 6.41 107e-0.023 20= 4.04 107Bq通過這個小節(jié)的學(xué)習(xí)，我們重點掌握以下三個部分：放射性衰變主要類型及特性；衰變常數(shù)及半衰期定義及關(guān)系；以及放射性

12、活度的衰變規(guī)律。放射性物質(zhì)的活度隨著時間不斷衰變而降低，因此醫(yī)用如90Sr-90Y敷貼治療用源，必須對源表面劑量率定期進(jìn)行校正，一般每半年進(jìn)行一次以保證照射劑量的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有2012年2月15日表面劑量率為36mGy/s的90Sr-90Y敷貼源，其半衰期為28.5年，到2012年8月15日它的表面劑量率應(yīng)為多少？另外，90Sr-90Y敷貼源在使用過程中發(fā)生的放射事故主要有兩種情況，一種是敷貼器被病人拿走，另一種是敷貼器窗面破損造成環(huán)境放射性污染。為避免以上放射事故的發(fā)生，請簡要說出可采取的幾個措施。自我檢測核衰變的類型主要有，三種，其中粒子的 能力最強；而粒子的 能力最強。1Ci = 1010

13、Bq放射性核素的 是指放射性核素的核數(shù)或活度因衰變減少到原來一半所需要的時間 。放射性活度指單位時間內(nèi)放射性核素發(fā)生 的次數(shù)；其 規(guī)律可表示為：。氫的同位素有 種。放射性核素經(jīng)2個半衰期后，其活度將減至原來的 分之一。1Bq表示每秒一次 。、射線的理化特性為_。（多選）A.穿透能力 B.穿透能力 C.電離能力 對于(duy)一原子核，下列(xili)說法正確的是：（多選）A.A代表該原子核質(zhì)量數(shù)B.Z代表原子核質(zhì)子數(shù)C.這個核子處于穩(wěn)定態(tài)D.N = A Z以下關(guān)于鈷的同位素，說法(shuf)正確的是？（多選）A.60Co是鈷的天然同位素之一B.鈷的同位素可由反應(yīng)堆或加速器生成C.天然界中存在的

14、59Co是一種金屬D.60Co在工業(yè)上常應(yīng)用于食品等的殺菌、消毒，醫(yī)療上常應(yīng)用于放射治療11年3月11日日本大地震后，福島核電站爆炸已成為公眾最關(guān)注的話題。3月17日，日本NHK官方電視臺公布3月16日福島核電站附近核輻射量為正常情況的6600倍，核泄漏加劇，激發(fā)了恐慌高潮?！翱烊屖雏}，海鹽快不能吃了！”“上海的口罩都被搶光了！”手機、微薄頻頻收到這樣的信息，搶鹽、服碘片、買口罩、買仙人掌成為熱門關(guān)鍵詞。3月17日，一場“搶鹽”風(fēng)波更是橫掃中國，傳播速度比核爆炸后的塵埃云還要快速。身在當(dāng)時的處境，如果有朋友或家人向你求助，根據(jù)你已掌握的核物理知識，你會如何為大眾解釋這種驚恐和行為實屬不必要？

15、電離輻射源每個在地球上生存的人都會受到電離輻射源的照射，這種照射來自于空間，也來自土壤、空氣，另外人們最常接觸到的比如X光機、CT及核醫(yī)學(xué)應(yīng)用的131I18F等都是我們常見的電離輻射源，那么這些電離輻射源分類及相關(guān)劑量貢獻(xiàn)是怎樣的呢？具體來說，本部分內(nèi)容包括：天然輻射源人工輻射源電離輻射源包括天然輻射源及人工輻射源兩部分。讓我們首先了解一下天然幅射源。天然輻射源包括宇宙輻射和地球輻射兩部分組成。宇宙輻射是從宇宙空間發(fā)射而來的高能粒子流，它由初級宇宙射線和次級宇宙射線所組成。宇宙射線的強度變化受許多因素影響，不同時間、不同緯度、不同高度其強度是不同的。宇宙射線雖然長期作用于人類，但由于地磁場的屏

16、蔽作用和大氣層的吸收，地表的宇宙射線的強度是很弱的。地球輻射指地球存在的天然放射性核素，包括：鈾系、釷系、錒系三個衰變系列中的放射性核素，它們(t men)都是原子序數(shù)大于83的重天然放射性核素；無衰變系列的天然放射性核素，這些核素可直接衰變成穩(wěn)定性核素，其原子序數(shù)小于83，如40K；再有一些(yxi)宇生核素如3H、7Be、14C、22Na。這張示意圖反映的是人類所受到的天然輻射源即天然本底照射的主要途徑。我們知道正常本底地區(qū)天然輻射源對成年人所致的平均年有效劑量當(dāng)量約為2.4mSv，其中2/3來自內(nèi)照射，它是環(huán)境介質(zhì)中的天然放射性核素，通過飲食和呼吸進(jìn)入人體，構(gòu)成對人體的內(nèi)照射，1/3來自

17、外照射。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代人類會受到許多變更(bingng)了的天然照射。例如，飛機乘客、宇航員都會比地面公眾受到較多的宇宙線照射。除天然輻射源外，另一類電離幅射源是人工輻射源，人工輻射源包括了核試驗、核電生產(chǎn)、人工放射性同位素、另外還有射線裝置如醫(yī)用（工業(yè)）X線機、CT、加速器等，其中人工放射性核素是指非天然和自然界的因素生成的放射性核素，而是在反應(yīng)堆或加速器所生成。如同位素技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的放射源鈷源就是在反應(yīng)堆中生成的，金屬鈷在自然界以Co-59存在，人工合成鈷源Co-60在工業(yè)上應(yīng)用于食品和醫(yī)療器具的殺菌、消毒的，其活度達(dá)幾十萬至百萬居里。值得一提的是，椐國際原子能機構(gòu)IAEA和

18、世界衛(wèi)生組織WHO報告，全世界生產(chǎn)的放射性同位素約80%90%用于醫(yī)學(xué)目的，而醫(yī)用加速器也占到全世界加速器總數(shù)的一半，所以對醫(yī)用輻射及相關(guān)防護愈來愈得到關(guān)注。由放射性核素的數(shù)量及放射性活度的變化服從指數(shù)衰變規(guī)律及T1/2= 0.693/?？芍肽旰蟮谋砻鎰┝柯蔇 = D0e-t= 36 e-0.693 / 28.5 0.5= 35.6mGy/s為避免以上放射事故發(fā)生可采取的措施：加強管理，嚴(yán)格執(zhí)行治療登記制度與治療卡制度。實施治療時，嚴(yán)禁將敷貼器帶出治療室外。操作敷貼器時，要避免凸起的銳器損壞源窗面造成污染。有檢測儀器的治療單位，對治療室內(nèi)的輻射水平可每周檢測一次，如懷疑源窗面損壞或有問題時應(yīng)

19、隨時檢測；無檢測儀器的治療單位，可請有資質(zhì)的監(jiān)測機構(gòu)定期監(jiān)測。射線與物質(zhì)的相互作用射線與物質(zhì)的相互作用是指輻射進(jìn)入物質(zhì)發(fā)生的一些過程，那么，在這個過程中，入射粒子本身的能量方向等發(fā)生了怎樣的變化，同量受照物質(zhì)又發(fā)生了怎樣的變化？這一節(jié)講述的是射線與物質(zhì)的相互作用，為輻射防護工作提供一定的理論依據(jù)，并讓從事相關(guān)職業(yè)的工作人員在防護工作中知其然亦知其所以然。具體來說，本部分內(nèi)容包括：帶電粒子與物質(zhì)相互作用非帶電粒子與物質(zhì)相互作用請你仔細(xì)觀看教學(xué)錄像簡報，然后完成隨后的活動題，最后(zuhu)進(jìn)行自我檢測，以鞏固所學(xué)。這里的射線本質(zhì)(bnzh)上是致電離輻射，它可分為帶電粒子輻射與非帶電粒子輻射；帶

20、電粒子包括重帶電粒子如粒子(lz)，質(zhì)子及粒子，電子流等，非帶電粒子則包括了X、射線及中子，實際上非帶電粒子在與物質(zhì)作用后會生成相應(yīng)的帶電粒子。首先我們來看帶電粒子與物質(zhì)的相互作用：帶電粒子穿過物質(zhì)時，主要靠電離和激發(fā)物質(zhì)中的原子來傳遞能量。由左圖示，當(dāng)帶電粒子在原子的軌道外電子旁通過時，由于庫侖靜電作用發(fā)生兩種作用過程，一種是使軌道電子獲得足夠的能量足以克服軌道間束縛，逃離原子殼層成為自由電子，原子成為正離子的電離過程；另一種是軌道電子獲得的能量不足以克服軌道間束縛而從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，整個原子處于較高能量狀態(tài)從而退激發(fā)光（如右圖示）。這樣帶電粒子在物質(zhì)中運動時，由電離和激發(fā)作用不斷損失能

21、量。帶電粒子與物質(zhì)的相互作用除電離、激發(fā)外，軔致輻射也是非常重要的一個作用過程。帶電粒子的軔致輻射主要考慮的是電子而非重帶電粒子，這是由于重帶電粒子質(zhì)量比電子大得多，它在原子核庫侖場中得到的加速度比電子小得多，它的軔致輻射是完全可以忽略不計的。對電子的軔致輻射而言，如圖示，這個過程的發(fā)生是當(dāng)快速運動的電子掠過原子核附近時，由于受到原子核庫侖場的作用，速度和方向會突然發(fā)生變化，這時電子能量的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)能量的電磁輻射發(fā)射出來，這就是所謂軔致輻射。軔致輻射能量是連續(xù)的，其數(shù)值可以從零直到電子的最大動能。軔致輻射損失率與被吸收物質(zhì)原子序數(shù)的平方成正比，與入射電子能量成正比。這表明，高能電子到重元

22、素物質(zhì)上更容易產(chǎn)生軔致輻射。在對射線的安全防護中，考慮軔致輻射的影響是很重要的。為了阻擋高能電子，最初認(rèn)為用鉛類重物質(zhì)較好，但事實上由于重物質(zhì)易于產(chǎn)生軔致輻射而發(fā)生X射線，這就使得重物質(zhì)不能起到真正的防護作用。所以對于射線的防護，實際是對源的雙重防護，內(nèi)層應(yīng)采用原子序數(shù)較低的材料（因低原子序數(shù)材料能有效降低軔致輻射發(fā)生的幾率）用于吸收射線，如鋁片或有機玻璃等（粒子在鋁中的射程一般僅為零點幾毫米到幾厘米。因而粒子很容易被鋁、有機玻璃材料吸收）；同時外層則用鉛、鐵等高原子序數(shù)的材料，用于吸收軔致輻射產(chǎn)生的X射線。需要強調(diào)的是在任何情況下，對源都不能忽視這種雙重防護，因為射線易被人體淺表組織吸收造成

23、對人體的危害，而由軔致輻射產(chǎn)生的X穿透能力加強，對人體造成外照射危害。彈性散射是碰撞前后帶電粒子與原子核的總動能保持不變，是非能量的損失作用方式，所以這里不作主要介紹。接下要介紹的是非帶電粒子與物質(zhì)相互作用。X和射線與物質(zhì)的相互作用，主要有三大效應(yīng)光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)和電子對生成效應(yīng)。首先是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是光子與原子中的一個束縛電子（通常是內(nèi)殼層電子）作用，把能量全部交給電子，使電子從原子中發(fā)射出來，稱為光電子，光子消失。釋出光電子的原子呈不穩(wěn)定狀態(tài)，外層電子躍入填充，同時釋放躍遷前后兩能級差的特征X射線，特征X射線離開原子前可能擊脫外層電子即俄歇電子。所以光電效應(yīng)產(chǎn)生幾種產(chǎn)物光電子(di

24、nz)、俄歇電子、正粒子和特征X射線，也就是說，X、在材料中發(fā)生光電效應(yīng)幾率愈大，則屏蔽(pngb)效果愈好。接著是康普頓效應(yīng)。光子與外層電子發(fā)生碰撞(pn zhun)，光子的一部分能量交給電子，使電子從原子中發(fā)射出來，入射光子成為散射光子，能量和方向發(fā)生改變。在醫(yī)用特別是入射光子能量60kev-1Mev之間，康普頓效應(yīng)發(fā)生的幾率高達(dá)93%100%，散射光子仍帶有大部分能量，尤其是小偏轉(zhuǎn)角度的光子，幾乎保留了入射光子能量，因而康普頓效應(yīng)引發(fā)的散射線防護在醫(yī)用診斷上要給予足夠的重視。比如對病人散射線的防護、機房面積要求及禁放無關(guān)雜物等都是對康普頓效應(yīng)引發(fā)的散射線的防護措施。最后是電子對生成效應(yīng)。

25、即當(dāng)足夠高能量的光子從原子核旁經(jīng)過，在核的庫侖場作用下，光子轉(zhuǎn)化成為正負(fù)電子對。正負(fù)電子對的靜止能量為1.022Mev，所以只有當(dāng)射線能量大于1.022Mev才可能發(fā)生電子對效應(yīng)。上述三種效應(yīng)作用對象不同也不一定同時發(fā)生，發(fā)生哪種效應(yīng)，與光子的能量與物質(zhì)的原子序數(shù)有關(guān)，光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對效應(yīng)的作用幾率分別與原子序數(shù)的四次方、一次方及平方成正比關(guān)系，也就是說物質(zhì)的原子序數(shù)愈高，對X、的衰減就愈有效。所以在對X、的防護中，我們常用高原子序數(shù)如鉛、鐵等作為屏蔽的材料。我們知道，在最常見0.01-10Mev能量范圍，作用過程幾乎為上述三種主要效應(yīng)，但與醫(yī)用防護有關(guān)的過程還應(yīng)了解光核反應(yīng)過程它

26、是光子與原子核作用發(fā)生核反應(yīng)的過程。光核反應(yīng)是有閾能的，任何高于8Mev的能量時都會發(fā)生 (、n) (、p) (、2n) 光核反應(yīng)，特別高于12Mev時會增加的更快，因而造成輻射頭、空氣中放射性核素生成，如13N、15O等，所以，盡管光核反應(yīng)發(fā)生幾率較小，但考慮到某些核素發(fā)生光核反應(yīng)時不但產(chǎn)生中子，且反應(yīng)后的產(chǎn)物成為放射性核素，對此相關(guān)的輻射防護特別對醫(yī)用高能加速器仍需關(guān)注。另外，對光核反應(yīng)產(chǎn)生的感生放射性的防護措施主要是利用其半衰期短的特點，如13N、15O的半衰期分為10分鐘和2分鐘，可等衰變至可接受的水平才在產(chǎn)生放射性核素的活化物周圍活動。最后談一下中子與物質(zhì)的相互作用。因中子不帶電，所

27、以它與原子核或電子之間沒有靜電作用，當(dāng)中子與物質(zhì)相互作用時，主要是和原子核內(nèi)的核力相互作用， 與外殼層的電子不會發(fā)生作用，也就是說，中子與物質(zhì)的相互作用只發(fā)生在原子核內(nèi)。主要作用方式包括非彈性散射、彈性散射、核反應(yīng)、俘獲，從醫(yī)用防護角度我們重點了解彈性散射及俘獲兩種作用方式。所謂彈性散射是中子不穿透核表面的碰撞作用，對于快中子和中能中子，彈性散射是主要的作用方式?；趶椥耘鲎苍恚凶愚Z擊靶核，靶核質(zhì)量越接近中子質(zhì)量，中子損失的能量越大。因此，屏蔽快中子最有效的元素是氫，常用材料是含氫成分較多的水、石蠟等。如中子能量由2Mev降至0.025ev的水平，與氫碰撞需18次，石墨115次，而在鉛中則

28、需要2000次碰撞才能完成。需說明的是，對目前使用的可產(chǎn)生中子的醫(yī)用加速器如10Mev，15 Mev、18 Mev、25 Mev、35 Mev等能量范圍產(chǎn)生的污染中子的平均能量一般不超過2 Mev，且平均能量高于1 Mev的中子也不多，在這個能量范圍內(nèi)中子慢化的主要方式是此彈性散射。上面我們講到快中子和中能中子通過彈性散射等損失能量至小于100 eV時，可能發(fā)生的作業(yè)過程是俘獲。所謂俘獲就是中子被核吸收，此核處于激發(fā)態(tài)，然后發(fā)射一個或幾個能量很高的光子，轉(zhuǎn)回基態(tài)。這個(zh ge)過程也可以認(rèn)為是(n,)反應(yīng)。俘獲截面在高中子能量下一般是很低的。在較低的能量下俘獲截面的增加與中子速度成反比，對

29、于許多輕核這一規(guī)律可以適用到中子能量約為100 keV。熱中子在由碳、氫、氧等輕元素組成的生物(shngw)介質(zhì)中的重要反應(yīng)是1H(n,)2H，產(chǎn)生(chnshng)2.3 MeV的射線以及14N(n，p)14C，產(chǎn)生0.66 MeV的質(zhì)子，氧與碳的俘獲截面較小。學(xué)習(xí)活動醫(yī)用高能電子加速器在什么情況下，應(yīng)考慮對防護門進(jìn)行中子的防護？此時對感生放射的主要防護方法有哪些？自我檢測光子能量大于1.02MeV時，與物質(zhì)相互作用可發(fā)生電子對生成效應(yīng)。帶電粒子與物質(zhì)作用損失能量的主要方式有：（多選）A.電離與激發(fā)B.軔致輻射C.彈性碰撞光子是通過次級效應(yīng)與物質(zhì)發(fā)生作用，次級效應(yīng)主要的方式有以下幾種？（多選

30、）A.光電效應(yīng)B.軔致輻射效應(yīng)C.康普頓效應(yīng)D.電子對效應(yīng)網(wǎng)上討論三人們已經(jīng)注意到，放射學(xué)（特別是介入放射學(xué)）和核醫(yī)學(xué)工作者，眼晶狀體受照劑量高于全身幾十或幾百倍，國際放射防護委員會（ICRP）于2011年04月發(fā)表聲明指出，人們過去低估了人眼晶狀體對電離輻射的敏感性。ICRP認(rèn)為，輻射致放射性白內(nèi)障的劑量限值低于0.5Gy。并建議，放射性工作人員職業(yè)受照眼晶狀體年劑量限值應(yīng)為20mSv，連續(xù)五年中的任何一年不得超過50mSv。由此我們需要對眼睛體進(jìn)行更多關(guān)注及防護。試思考核醫(yī)學(xué)科在使用源時和介入手術(shù)時對眼睛的防護用具(yngj)的選擇是否完全一致呢？輻射量與單位輻射量及單位是國際輻射防護組織

31、為了評價(pngji)輻射量及其與輻射危害的關(guān)系而制定的系列量及單位，本節(jié)僅對幾個常用的劑量學(xué)量與輻射防護量及其單位做一個簡要介紹。具體來說，本部分內(nèi)容包括以下幾個常用的劑量學(xué)量、輻射(fsh)防護量及其單位：照射量X比釋動能K吸收劑量D當(dāng)量劑量H有效劑量E常用輻射量SI單位與曾用專用單位間的轉(zhuǎn)換照射量是X射線沿用最久的一個量，它是用以衡量X或射線（X或本質(zhì)上都是電磁輻射）致空氣電離程度的一個量，定義的是：在單位質(zhì)量的空氣中擊出的全部次級電子完全被阻停時，在空氣中產(chǎn)生一種符號的帶電粒子的總電荷量。照射量的SI單位為庫侖/千克，用符號Ckg-1表示，曾用單位為倫琴，用字母R表示。1倫琴定義為在一

32、立方厘米空氣質(zhì)量中產(chǎn)生1個靜電單位的電量的照射量。即：1倫琴 =1靜電單位電量=3.33 10-10C= 2.58 10-4C/kg0.001293g1.293 10-6kg第二個劑量學(xué)量是比釋動能。比釋動能是指不帶電粒子與物質(zhì)相互作用時，在單位質(zhì)量的物質(zhì)中釋放出來的所有帶電粒子的初始動能的總和。式中dEt不帶電粒子在質(zhì)量dm的某一物質(zhì)內(nèi)釋放出來的全部帶電粒子的初始動能的總和。比釋動能適用于不帶電粒子，包括、及中子。比釋動能的SI單位是焦耳/千克（Jkg-1），表示為戈瑞（Gy）。吸收劑量是基本的物理學(xué)量，它可以用于描述輻射生物學(xué)、放射及防護中任何物質(zhì)、任何照射幾何條件及所有類型的電離輻射。它

33、是輻射劑量學(xué)最基本的量。吸收(xshu)劑量是當(dāng)電離輻射與物質(zhì)相互作用時，用來表示單位質(zhì)量的受照物質(zhì)吸收電離輻射能量大小的物理量。吸收劑量的SI單位(dnwi)是焦耳 / 千克（Jkg-1），稱為戈瑞（Gy）。非法定單位(dnwi)為拉德，用rad表示。1戈瑞 = 1焦耳 / 千克 = 100拉德（rad）。上述照射量、比釋動能和吸收劑量這三個輻射劑量學(xué)量既相互區(qū)別又相互聯(lián)系。三者的劑量學(xué)含意及適用類型不同，如表所示：吸收劑量適用于任何物質(zhì)和任何一種輻射類型，它在輻射生物學(xué)、臨床放射學(xué)和放射防護中都是基本的劑量學(xué)量，描述的是輻射授與物質(zhì)的平均能量；比釋動能則是描述不帶電粒子（如X、r和中子）與

34、物質(zhì)作用釋放次級帶電粒子的初始動能；照射量則僅適用X幷且作用物質(zhì)僅限于空氣介質(zhì)，它描述的是X在空氣中的電離能力。同時，這三個量又是相互聯(lián)系的，那么它們又是怎樣聯(lián)系的呢？首先談一下照射量X與吸收劑量D的關(guān)系。照射量作用物質(zhì)僅限于空氣介質(zhì)，但在實際應(yīng)用中，照射量幷不只適用于無限延展的空氣中，如對直接測量困難的生物體的吸收劑量通常就是借助人體模型進(jìn)行照射量測量后的轉(zhuǎn)化：它們轉(zhuǎn)化關(guān)系D=fX（f為轉(zhuǎn)換系數(shù)），所以在醫(yī)用X、r照射的防護上，在小于15%的數(shù)值差異可以忽略時，我們可以將以R為單位的照射量在數(shù)值上看作以rad為單位的空氣、水及軟組織的吸收劑量（用國際單位mGy時可認(rèn)為1R的照射量近似為10m

35、Gy的吸收劑量。然后是比釋動能K與吸收劑量D的關(guān)系。在電子平衡條件下，若軔致輻射的能量損失可以忽略，吸收劑量等于比釋動能。在輻射關(guān)心的能量范圍，比釋動能由電子平衡的儀器測量時，X、或中子數(shù)值上均近似相等，即比釋動能K等于吸收劑量D。當(dāng)量劑量與有效劑量是建立在度量授與人體器官和組織能量的基礎(chǔ)上，引出的與輻射類型及組織敏感性相關(guān)的兩個基本防護量。在輻射防護工作中，最關(guān)心的是受照后在機體中產(chǎn)生的生物效應(yīng)，考慮到不同的輻射類型其相對生物效應(yīng)是不同的，引入由吸收劑量修正導(dǎo)出的量當(dāng)量劑量的概念。對于某種輻射R在某個組織或器官T中的當(dāng)量劑量HT,R可由下式給出：HT,R=DT,RWR式中：WR輻射R的輻射權(quán)

36、重因子DT,R輻射R在器官或組織T內(nèi)產(chǎn)生的平均吸收劑量如果某一器官或組織受到幾種不同種類和能量的輻射的照射，則應(yīng)分別將吸收劑量用不同的WR所對應(yīng)的輻射種類進(jìn)行修正，而后相加即可得出總的當(dāng)量劑量。當(dāng)量劑量(jling)的SI單位為JKg-1，稱為(chn wi)希沃特（SV）；曾用單位是“rem”，1 Sv = 100 rem。輻射權(quán)重因子的數(shù)值的大小是由國際放射防護委員會選定的。其數(shù)值的大小表示特定(tdng)種類和能量的輻射在小劑量時誘發(fā)生物效應(yīng)的機率大小。、射線不論其能量大小其輻射權(quán)重因子WR= 1。中子是個隨能量的指數(shù)關(guān)系式，在1520之間。生物隨機效應(yīng)的發(fā)生概率還與受照射的組織和器官的不同而發(fā)生變化，因而引入組織和器官的權(quán)重因數(shù)修正后的量有效劑量。是對所有組織或器官加權(quán)修正的當(dāng)量劑量的總和。用公式表示如下：式中：HT組織或器官T所受的當(dāng)量劑量WT組織或器官T的組織權(quán)重因子E有效劑量單位與當(dāng)量劑量相同：JKg-1，稱為希沃特（SV）表中所示的是不同組織或器官的組織權(quán)重因子。由上表知，各組織和器官其權(quán)重因子之和為1，也就是說，實際上有效劑量就是一個全身均勻照射的當(dāng)量劑量。這也是在常規(guī)外照射累積個人劑量監(jiān)測時，我們將一點的劑量值做為