1、 一是輻射對細胞的殺傷作用。輻射使受照射細胞死亡或受傷，細胞數(shù)目減少或功能降低，結(jié)果影響了受照射組織或器官的功能，表現(xiàn)為非隨機性效應(yīng)。受照劑量超過4戈瑞時，50的受照者可能死亡，超過6戈瑞時，死亡可能達100。 二是輻射對細胞的誘變作用。主要表現(xiàn)為誘發(fā)細胞發(fā)生癌變（致癌）、還有誘發(fā)基因突變（致突），先天性畸形(致畸)，即“三致”作用。 輻射是一種能引起基因突變和染色體畸變的物理誘變劑，與多環(huán)芳烴、黃曲霉素、亞硝胺等化學(xué)誘變劑一樣，都是環(huán)境中的重要污染物。6.1 輻射的生物效應(yīng)分子水平細胞死亡細胞變異體細胞生殖細胞體細胞生殖細胞功能障礙不孕腫瘤遺傳效應(yīng)確定性效應(yīng)多細胞死亡導(dǎo)致隨機性效應(yīng)單一細胞變

2、異導(dǎo)致DNA損傷細胞水平臨床癥狀效應(yīng)6.2 生物效應(yīng)產(chǎn)生的過程和機理6.3 輻射生物效應(yīng)的分類（1）按效應(yīng)發(fā)生的個體分為：軀體效應(yīng)和遺傳效應(yīng) 軀體效應(yīng)：是由于人體普通細胞受到損傷引起的，并且只影響到受照者個人本身，屬確定性效應(yīng)。 1Gy會引起惡心和嘔吐 2Gy引起急性胃腸型放射病 3Gy死亡概率很大 皮膚產(chǎn)生紅斑和潰瘍（ ） 310Gy稱感染死亡區(qū)。遺傳效應(yīng)：是由于性腺中的細胞受到損傷引起的，這種損傷能影響到受照人員的子孫，屬隨機性效應(yīng)。（2）按輻射效應(yīng)的發(fā)生與劑量之間的關(guān)系分為： 確定性效應(yīng)：當(dāng)照射劑量達到一定水平，死亡細胞達到一定數(shù)量時必然會引起器官或組織功能的障礙，或?qū)е聶C體死亡，這種效

3、應(yīng)稱為確定性效應(yīng)。確定效應(yīng)的發(fā)生有一閾值量。即:在劑量愈大時，對人的損害愈嚴重。當(dāng)劑量降低到一定水平后，即劑量閾值，這類效應(yīng)就察覺不到。 確定性效應(yīng)的特點： 損害程度取決于吸收劑量 存在劑量閾值 例如: 白內(nèi)障，皮膚損傷，生育能力損害等 確定性效應(yīng)與劑量的關(guān)系 確定性效應(yīng)劑量閾值 (戈) 效 應(yīng)一次吸收(戈) 長期分次吸收(戈- 每年) 睪丸 永久性不育3.5 - 6.02 卵巢 永久性不育2.5 - 6.0 0.2 眼晶體晶體混濁白內(nèi)障0.5 - 2.05.0 0.1 0.15 骨髓 造血功能障礙0.5 0.4吸收劑量D當(dāng)量劑量HT有效劑量E集體當(dāng)量劑量ST與集體有效劑量Se第二部分 輻射量

4、和單位1. 吸收劑量 D定義：單位質(zhì)量的受照物質(zhì)所吸收的平均輻射能量。物理意義：吸收劑量是描述輻射場內(nèi)受照射物體接收的能量多少的物理量。適用于任何類型的輻射和任何受照物質(zhì)。單位：國際單位：戈瑞 1Gy=1J/kg 非法定計量單位：拉德 rad 1rad = 0.01 Gy = 1cGy吸收劑量率：表示單位時間內(nèi)的吸收劑量。R定義：輻射R在器官或組織T中的當(dāng)量劑量定義為 HT,R= WR DT,R 其中：WR -輻射R的權(quán)重因子，無量綱； DT,R -輻射R在器官或組織T內(nèi)產(chǎn)生的平均吸收劑量。當(dāng)輻射場由具有不同WR值的不同類型和（或）不同能量的輻射所構(gòu)成時,HT為 HT= WR DT,R單位：國

5、際單位：J/kg 希沃特（Sv） 舊專用單位：雷姆 rem 1Sv=100 rem 1rem=0.01Sv2.當(dāng)量劑量HT輻射權(quán)重因子WR根據(jù)GB18871-2002的規(guī)定，我國采用的輻射權(quán)重因子的數(shù)值如下。各類輻射的輻射權(quán)重因子20 粒子、裂變碎片、重核 5 質(zhì)子（不包括反沖質(zhì)子），能量20MeV 51020105 中子， 能量20MeV 1 電子及介子，所有能量 1 光子，所有能量 輻射權(quán)重因子，wR輻射的類型及能量范圍T隨機性效應(yīng)發(fā)生概率與當(dāng)量劑量之間的關(guān)系還隨受照器官或組織的不同而變化；人體受到的任何照射，幾乎總是不只涉及一個器官或組織，為了計算受到照射的有關(guān)器官和組織帶來的總的危險，

6、對隨機性效應(yīng)而言，在輻射防護中引進了有效劑量的概念。定義： E= WT HT 其中：E-有效劑量，單位希沃特。 WT-器官或組織T的組織權(quán)重因子。 HT -器官或組織T的當(dāng)量劑量。單位：國際單位：J/kg 希沃特（Sv） 3. 有效劑量Ei以上的計量學(xué)量均指個人照射。一次大的放射性實踐或放射性事故，會涉及許多人。因此，采用集體劑量來定量地表示這一次放射性實踐對該群體總的危害。集體當(dāng)量劑量ST：表示一組人群指定的器官或組織所受的總輻射照射的量，定義為 ST= HT，i Ni 其中：HT，i -第i組人群中每個人的T器官或組織平均受到的當(dāng)量劑量 ； Ni-第i人群組的人數(shù)。單位：人 希，記為人Sv

7、4.集體當(dāng)量劑量STi若要量度某一群人所受的輻射照射，則可以計算其集體所受的總有效劑量。定義： SE = Ei Ni 其中：Ei-第i組人群接受的平均有效劑量。 Ni-第i人群組的人數(shù)。單位：人 希，記為人Sv 5. 集體有效劑量SE3.1 核應(yīng)用技術(shù)的基本功能及主要應(yīng)用領(lǐng)域 核應(yīng)用技術(shù)是利用同位素和電離輻射與物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的物理、化學(xué)及生物效應(yīng)，來進行應(yīng)用研究與開發(fā)的技術(shù)，其基礎(chǔ)與基本手段就是同位素和電離輻射。核應(yīng)用技術(shù)的基本功能如下： (1) 獲取信息 不同的射線與不同的物質(zhì)產(chǎn)生的效應(yīng)性質(zhì)和強弱不同，因此通過射線與各種物質(zhì)的相互作用，可以在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、科研等領(lǐng)域獲得各種有用的信息

8、。如同位素示蹤、過程監(jiān)測、工業(yè)無損探傷、火災(zāi)預(yù)警報警、資源探測、人體臟器顯像等。 (2)進行物質(zhì)改性與材料加工 利用輻射對物質(zhì)的作用，改變物質(zhì)的性質(zhì)，獲得具有優(yōu)異性能的材料，如輻射加工、輻射育種、中子摻雜、靜電消除、癌癥放射治療等。 (3)衰變能應(yīng)用 利用放射性同位素衰變釋放出來的能量作為能源，如同位素電池、光源、熱源等。3.2放射性同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1.放射性同位素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 主要應(yīng)用于疾病診斷和治療、放射免疫分析等。 使用的放射性核素主要有：99mTc、131I、 125I、60Co、137Cs、192Ir、18F等。 放射性藥物影像診斷 常用的診斷設(shè)備：相機、單光子發(fā)射

9、計算機斷層掃描裝置（SPECT）99mTc 、131I 、正電子發(fā)射計算機斷層掃描裝置（PET）。18F(10mCi) 放射源治療 密封源、加速器和射線機產(chǎn)生的輻射均可用于臨床治療，其中密封源在輻射治療中應(yīng)用最廣。（1）近距離治療（2）遠距離治療 體外放射免疫分析2.放射性同位素在工業(yè)上的應(yīng)用 核儀表 放射性測井 探傷機 其他應(yīng)用3.放射性同位素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 輻射育種 農(nóng)藥、化肥示蹤 農(nóng)副產(chǎn)品的輻照保鮮 刺激生物體生長4.放射性同位素在食品加工中的應(yīng)用 主要用于滅菌保鮮3.3 射線裝置在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1.在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要應(yīng)用于疾病診斷和治療 X射線機 X射線計算機斷層掃描儀（CT

10、） 介入放射診療 醫(yī)用加速器放射治療2.工業(yè)計算機斷層掃描儀（ICT） 工業(yè)輻照加速器 X線機：X線在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用主要有兩個方面：1、X線診斷：利用人體各器官的密度不同所吸收的X線不同，在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用的強弱就有較大的差別，因而在熒光屏上或攝影膠片上將顯示出不同密度的陰影。根據(jù)陰影濃淡對比結(jié)合臨床表現(xiàn)、化驗結(jié)果和病理診斷，即可判斷人體某一部分是否正常。主要的診斷方法：透視和攝影2、X線治療：依據(jù)其生物效應(yīng)，應(yīng)用不同的X線對人體病灶部分的細胞進行照射時，即可使被照射的細胞組織受到破壞或抑制，從而達到對某些疾?。ㄆつw?。⑻貏e是腫瘤的治療作用。但同時，X線的負作用也是很明顯的：

11、當(dāng)X線照射到生物體時，可以直接破壞機體內(nèi)某些大分子結(jié)構(gòu)，如蛋白分子鏈斷裂，核糖核酸或脫氧核糖核酸的斷裂，破壞一些對物質(zhì)代謝有重要意義的酶等，甚至可以直接損傷細胞結(jié)構(gòu)。X線對人體細胞的損傷，只限于個體本身，可導(dǎo)致人體脫發(fā)、皮膚燒傷、視力障礙、白血病等。X線對生殖細胞的損傷則會影響到受照個體的后代，產(chǎn)生遺傳效應(yīng)。 介入放射診療介入放射診療是將單純的放射診斷技術(shù)與影像引導(dǎo)下的導(dǎo)管治療技術(shù)集于一體，為疾病診斷和治療開拓了新的途徑。它可以解決許多內(nèi)科、外科解決不了的診斷難題，而且對病人的創(chuàng)傷小，深受患者歡迎。目前在我國已普遍開展，應(yīng)用最多的是心血管疾病和肝癌。介入放射診療是在X射線機透視直觀下進行，手術(shù)

12、過程中病人和工作人員較長時間暴露于X射線照射下，受照計量較高。醫(yī)用加速器放射治療加速器產(chǎn)生的X射線、射線、中子、質(zhì)子等照射肌體的組織細胞，使細胞的分裂和代謝遭到破壞，殺死或抑制細胞的繁殖生長，從而達到治療的目的。這就是加速器放射治療的原理。目前醫(yī)用電子直線加速器是放射治療的主要手段，加速器結(jié)構(gòu)簡單，造價低，X射線、射線、電子等射線容易得到。加速器能量在50MeV以下，其中大部分運行在635MeV之間。加速器射線源工業(yè)CT的工作原理是：由電子直線加速器產(chǎn)生的電子束打鎢靶產(chǎn)生X射線，X射線穿透物體后被探測器接收經(jīng)變換后還原出物體內(nèi)部的密度結(jié)構(gòu)圖。加速器射線源工業(yè)CT主要用于大型工業(yè)產(chǎn)品和工件（如鍋

13、爐、壓力容器、化工設(shè)備、航空航天設(shè)備）的質(zhì)量檢測，獲得工件中缺陷的性質(zhì)、形狀、位置、大小等信息，以排除隱患，保障質(zhì)量，提高安全系數(shù)。工業(yè)輻照加速器加速器工業(yè)輻照，是利用加速器產(chǎn)生的電子束對產(chǎn)品進行輻照，產(chǎn)品受大劑量輻照后，產(chǎn)生生物、化學(xué)或物理效應(yīng)，達到改性、滅菌、保鮮、提高產(chǎn)品質(zhì)量、制造新材料等目的。主要應(yīng)用于食品輻照保鮮，材料輻照改性，醫(yī)療用品輻照滅菌等。工業(yè)輻照加速器所獲得的粒子種類多，能量范圍廣；加速器還可以隨時啟動或停機，工作安全，檢查維修方便；加速器作為輻照源不像鈷源那樣會遇到放射性衰變而需要換源、加源和放射源退役的問題。所以，加速器在工業(yè)輻照上得到了廣泛應(yīng)用。放射源不同應(yīng)用領(lǐng)域的活

14、度分布總活度 584306TBq(1350 萬居里)常見放射源數(shù)量所占比例 輻射源應(yīng)用舉例大亞灣核電站大亞灣核電站秦山核電站秦山核電站輻照裝置固定核子測量料位計密度測量儀 Density Gauges密度測量儀（核子秤）Density Gauges傳送帶稱重儀器 Belt weighing gauge固定核子測量厚度測量儀鉆井測量 工業(yè)同位素示蹤煙霧探測器伽馬輻照裝置濕式貯源輻照裝置全景圖 伽馬輻照裝置干式貯源輻照裝置全景圖源不離開裝置（屏蔽）I類伽馬探傷裝置有快門結(jié)構(gòu) 源通過氣壓裝置移到曝光位置源從容器中發(fā)射出來采用遙控設(shè)備源在曝光期間無屏蔽可手動或自動操作II類伽馬探傷裝置（發(fā)射型伽馬探傷

15、）用于特殊的目的，如伽馬管道爬行器根據(jù)應(yīng)用的需要進行設(shè)計和測試伽馬探傷裝置管道爬行探傷裝置特殊應(yīng)用：陸上管道 、海底管道采用外部輻射源提供走/停的信息外部控制源一般采用137Cs。管道爬行探傷裝置通過探測器測量穿過被檢查物質(zhì)的射線量。典型采用GBq的137Cs 。The detector measures the amount of radiation passing through the material under examination. Typically use gigabecquerels of 137Cs.密度測量儀探測器Detector物質(zhì)流向 Material Flow開關(guān)

16、控制Shutter Control屏蔽Shielding源Source關(guān)（開）Shutter (open)密度測量儀（核子秤）Density Gauges傳送帶稱重儀器 Belt weighing gauge探測器Detector傳送帶上的物品Product on conveyor belt源 Source (may be extended)通常一個或多個儀器和探測器被用作“開/關(guān)”，用來控制料箱或料斗中物料的位置等，大、厚壁容器可能使用GBq的 60Co 。物位測量儀 Level Gauges高位探測器High level detector低位探測器Low level detector源So

17、urces濕度/密度計Moisture / density gaugesn密度測量：伽馬源(137Cs)推出屏蔽室到源棒末端，并位于被測物質(zhì)中進行測量。濕度測量：儀器里中子源(通常是 241Am-Be)通過中子散射測定濕度。g g nng 探測器Detectors射線測厚儀 測厚儀 9.251011Bq 241Am 測厚儀 9.251011Bq 241AmTransfer catheters are locked into place during treatment - green light indicates the catheters that are in use高劑量率近距離放射治

18、療裝置Varian伽馬遠距離放射治療伽馬遠距離治療裝置Source head and a typical source transfer mechanism介入放射學(xué)透視設(shè)備Fluoroscopy equipment for interventional radiologyCT診斷裝置深部X射線治療機Orthovoltage (deep) x-ray equipmentPET Scanners 正電子發(fā)射計算機斷層掃描（顯像） 輻射源在核醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用I 類電子束輻照裝置具有帶聯(lián)鎖的、完整的屏蔽單元，操作時人員不能進入鉛屏蔽 Lead shield產(chǎn)品傳輸 Product conveyor高壓變壓器 High voltage transformer控制臺 Controls單級電子束源 Single stage electron beam sourceII類電子束輻照裝置 輻照裝置安裝在屏蔽室內(nèi)，在操作通過進入控制系統(tǒng)使人員不能進入輻照室掃描角 Scan horn混凝土屏蔽 Concr