核辐射基础知识介绍

1.放射性现象  

      自然界中，一切物质都是由分子组成的，分子则是由原子组成的。而近代物理研究表明，原子是由更小的粒子组成的，这些粒子称为基本粒子，它们是质子、中子和电子，所有原子都是由这些基本粒子组成的。原子核是原子中带正电的核心，它是由质子和中子组成的，而电子在不同轨道上转绕原子核不停地运动,每种元素都有确定的质子数。放射性核素：具有质量数、原子序数和核能态，而且其平均寿命长得足以被观察的一类原子，如32P和28P都称为核素。核素分稳定的和不稳定的，不稳定的核素称为放射性核素。

2.放射性现象分类     

      天然放射性 ：宇宙辐射（星际空间和太阳 宇宙射线） 、陆地上的辐射源（土壤、岩石及矿场 ） 、体内放射性源 （微量元素及吸入的氡气）。 注意：宇宙射线及陆地上的辐射源是构成天然本底主要成分。 人工辐射源 ：放射诊断和放射性治疗辐射源、放射性药物、放射性废物、核武器爆炸的落下灰以及核反应堆和加速器产生的照射。

3.常见射线种类 

       通常我们所指的辐射是以辐射与物质相互作用为基础的，这种辐射可以使物质引起电离和激发，称为电离辐射，又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。而引起辐射的主要是 α粒子（也称为射线）、β-粒子、β+粒子、质子等带电粒子 ，以及光子（γ射线和Χ射线）、中子等不带电粒子 。        

①α射线（或称α粒子），是带正电的高能粒子(He原子核)，电离能力强、射程短、穿透力弱，能被一张薄纸阻挡，在人体外部不构成危险，然而一旦进入人体，那将是十分危险。

②β射线（或称β粒子），为高速电子束，穿透力比α射线强，一张几毫米厚的铝箔可完全阻挡。防护时需注意韧致辐射。

③γ射线、X射线，是电磁辐射（广义），间接电离，穿透力很强，较难防护，需采用铅、较厚的混凝土等材料。

④中子射线，为不带电的中子束，穿透力极强，很难防护，可采用含氢原子很多的材料，如水、石腊。

常见电离辐射种类

带电粒子的探测原理

带电粒子： 主要是指带有电子的粒子，如α、β等。 α、β与物质相互作用机制： 电离和激发 非弹性碰撞 弹性碰撞 X、γ与物质相互作用机制：  由于它不带电子，所以无法产生如上的效应，他的检测主要有： 光电效应、康普顿散射、电子对效应 。

辐射量及常用单位 

活度：衡量某一放射源或含放射性物质的强度的物理量，即每秒钟衰减的次数。     单位：贝克（Bq），1次衰变/秒，以前有用居里（Ci），克镭当量等，为了实行国际单位制，在正式场合都应采用贝克（Bq），它们之间的换算关系如下：1居里=3.7×1010贝克     

照射量：照射量是表示X或γ射线在空气中产生电离大小的物理量。单位：常用单位为伦琴 （R），国际单位制为  库仑/千克（C/kg），换算：1伦琴=2.58×10-4库仑/千克     单位时间内的照射量为照射量率     照射量与照射量率仅适用于X或γ辐射，对象是空气介质。

吸收剂量：吸收剂量是当电离辐射与物质相互作用时，用来表示单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量，该物理量与介质有关。     单位：国际单位制为戈瑞（Gy），旧单位为拉德（rad）             1Rad(拉德)=10-2Gy(戈瑞)     单位时间内的吸收剂量为吸收剂量率，单位如Gy/h，例：γ空气吸收剂量率 有效剂量：当所考虑的效应是随机性效应时，人体所有组织或器官平均吸收剂量加权后的当量剂量之和。    

当量剂量是辐射在某个器官或组织中产生的平均吸收剂量与辐射权重因数的乘积。        单位：国际单位制为希沃特（Sv），旧单位为雷姆（rem）       1雷姆=10-2希沃特。     说明：有效剂量表示了“人吃了多少放射性”。

辐射的危险性

辐射的危险性可分为外照射危险和内照射危险。   

外照射危险指辐射源从体外对人体的照射，比如：γ辐射源、Χ射线源、加速器、中子源产生的辐射场，可以对辐射场中的工作人员造成外照射，其危险的大小主要取决于辐射的性质、源的强度和照射时间以及与辐射的距离。

内照射危险指的是放射性核素进入体内后造成的照射，放射性核素进入体内的途径主要有吸入、食入或通过皮肤（或伤口）渗透，其危害程度主要取决于进入体内核素的吸收情况和分布部位，以及排除的方法和速度。

辐射防护的方法

外照射的防护 减少受照时间：因为剂量等于剂量率乘以受照时间，在同样的辐射场下，受照时间越长，接受的剂量越大。注意：配置个人剂量计只是用来测量人体表面受到的剂量率及了解自身接受的剂量。   增大与辐射源间的距离，可以降低受照剂量。由于受照剂量率和与放射源的距离平方成反比，距离增加一倍，剂量率降低到原来值的1/4。 屏蔽，屏蔽防护是根据辐射通过物质由于电离和激发或其它类型的反应损失能量而被减弱的原理，在人体和辐射源之间加一层足够厚的屏蔽材料，把外照射剂量减少到可接受的水平。  

内照射的防护 ： 内照射危险在某种程度上比外照射更为严重，尤其对那种半衰期很长、排出体外速度慢、毒性大的核素，更应引起重视。           内照射防护的基本原则是防止或减少放射性物质进入体内，对于放射性核素可能进入体内的途径要予以防范。 放射性核素进入人体内的医学处理： a)尽早清除初始进入部位的放射性核素。包括:彻底洗消体表污染，防止污染物的扩散。疑有吸入时，应清拭鼻腔、含嗽、祛痰，必要时使用局部血管收缩剂。有摄入时，可催吐、洗胃、使用缓泻剂和阻吸收药物。 b)根据放射性核素的种类和进入量，尽早选用相应药物进行促排治疗见附录D(资料性附录)。有放射性碘进入体内时，应力争在6小时内服用稳定性碘;有氚进入体内时应大量饮水或补液。 

附录D (资料性 附录) 放射性核素体表污染的洗消剂及内污染的阻吸收和促排药物

D.1 体表污染的去污剂    

  —各种核素的干性污染，用特制的洗消皂洗消1～2次，污染基本可以去除;    

  —239Pu和超铀核素(241Am、242Cm)、稀土核素应选用DTPA复合剂(pH:3～5)，5%DTPA溶液 (pH:3～5)和1～2%的稀盐酸溶液。    

  —污染核素种类不明或难以去除的局部污染，可选用5%次氯酸钠溶液或6.5%高锰酸钾溶液浸泡后再用10～20%的盐酸羟胺刷洗脱色，一般均可去除。

D.2 去污过程中应注意的原则    

     宜用温水(～40℃);勿将污物扩散;勿用硬毛刷和刺激性强的或促进放射性核素吸收的制剂;去污次数不要过多，一般以不超过三次为宜，以免损伤皮肤，从而促进放射性核素的吸收。

D.3 阻吸收剂  —对137Cs用普鲁士兰(prussian blue)。  —对90Sr、226Ra、133Ba、60Co等二价阳离子的阻吸收用褐藻酸钠(sodium alginate)等。—对131I的吸收可用无机碘阻断。 —对3H的促排可用强制性大量饮水。

对αβ射线，要防止进入体内，造成内照射伤害 对Xγ射线，在与放射源之间要使用大密度物质做屏蔽材料，如铅，钨，钢筋混凝土等 对中子射线，使用小密度物质做为防护材料，如水，石蜡等 总结：对于外照射的防护，必须做到如下三点： 1、 减少受照时间 2、 加强屏蔽 3、远离放射源