放射防護與質量保證概論

1、放射防護概論,山東省醫(yī)學科學院放射醫(yī)學研究所 朱建國 研究員/碩士生導師13031737690@163.com,目的了解放射損傷和放射防護的有關知識盡量減少人員接受的輻射劑量,主要內容電離輻射與非電離輻射放射性對健康的影響輻射劑量考慮現代輻射防護基礎放射防護原則的應用,一、電離輻射與非電離輻射,電離輻射 – 可以引起物質電離的輻射：?、?、?、X 射線，宇宙線， 中子、質子、正負電子

2、、重粒子、裂變碎片等。天然電離輻射人工電離輻射非電離輻射 - 不能引起物質電離的輻射：電磁輻射、微波、激光、紅外線、紫外線、超聲波等。不能用電離輻射的理論，來解釋非電離輻射造成的健康問題。,天然電離輻射,來自宇宙和大氣層：初級宇宙線，次級宇宙線宇生放射性核素：3H, 7Be, 14C, 22Na來自地殼中的放射性核素： 鈾系(44.7億年)；釷系(141億年） 錒系

3、(7.04億年)；镎系(2.2百萬年）40K（128億年)，87Rb(475億年),人工電離輻射,人工放射性核素：2 000多種，如 60Co, 137Cs, 90Sr, 131I,140Ba等,醫(yī)用放射性同位素半衰期10年以上100種射線裝置：X線機、CT、醫(yī)用加速器,正常情況下，人體接受的電離輻射年平均劑量,醫(yī)務人員接受的平均年有效劑量,變化（Change）- 可能有害，也可能無害。損傷（Damag

4、e）- 表示某種程度的有害變化，如對細胞，但未必對人有害。損害（Harm）- 臨床上可觀察到的有害效應。危害（Detriment）- 是一個較復雜的概念，要考慮損害的概率、嚴重程度與持續(xù)時間，不易用量表達。確定性效應隨機性效應,二、放射性對健康的影響,確定性效應存在‘劑量閾值’：超過‘閾劑量’值，效應肯定發(fā)生效應嚴重程度：與接受的劑量有關，劑量越大越嚴重臨床表現：乏力、嘔吐、脫發(fā)、牙齦出血、白細胞降

5、低、白內障、性欲降低、皮膚紅斑、潰瘍、不同類型的放射病，直至死亡。,全身和局部照射的劑量閾值,全身照射和局部照射后早期癥狀與劑量的關系,.,隨機性效應,主要表現是癌癥發(fā)病率增加。癌癥發(fā)病率與接受的劑量有關，接受的劑量越大，癌癥發(fā)病率越高嚴重程度與接受的劑量無關。沒有最低‘劑量閾值’。,隨機效應標稱概率系數,,對日本原子彈受照者的調查,胎兒受照與遺傳效應,胎兒出生前受照1-3周內受照：不致引起活產兒的確定性效應與隨機效應。3周-

6、妊娠終了：確定性效應 – 胎兒畸形，閾值：0.1Gy。 隨機性效應 – 活產兒癌癥概率增加。8-15周最危險：嚴重智力發(fā)育遲緩 – 0.4/Sv。 智商降低 – 30 IQ/Sv。遺傳效應-后代中的隨機性效應 受照者后代遺傳紊亂,小劑量刺激效應（Hormesis）,有些實驗表明，輻射可以刺激細胞的繁殖與修復，增強免疫及改變體內激素平衡。這種現象稱為小劑量刺激

7、效應。但由于小劑量統(tǒng)計學上的困難，這些未成定論，尚未達到需要在放射防護中予以考慮的程度。,三、輻射劑量考慮,放射性活度與輻射劑量考慮射線能量 – 吸收劑量（ Gy ）考慮射線種類 - 輻射權重因子 – 當量劑量（Sv）考慮組織和器官種類 – 組織權重因子 – 有效劑量（Sv）,放射性的特征 - 活度,放射性衰變：N = Noe-?t 隨機性半衰期T1/2：475億年（87Rb）- 2.8?10-10s（

8、133Cs） 衰變常數：? = 0.693/ T1/2放射性活度：單位：貝可（Bq），1Bq=1decay/s， 舊單位：居里（Ci）， 1Ci = 3.7?1010Bq。DPS與CPS,放射性的特征 - 能量,137Cs – 662 kev; 60Co – 1332.5 kev?譜儀、?譜儀（多道?脈沖幅度分析器）。沒有?譜儀；NaI(Tl

9、) ?譜儀：探測效率：與能量、晶體有關， 分辨率： 9% - (662 kev)半導體?譜儀：相對探測效率：20%以上 分辨率：2.2 kev – (1332.5 kev),四、現代放射防護的基礎,防止發(fā)生確定性效應，把隨機效應控制在可以接受的水平?！€形無閾’假設 – 隨機性效應沒有劑量閾值，任何小劑量的照射，都會引起癌癥危險度的增加。增加的幅度，可由大劑量引起的危險度，按線性模型外推得到。‘ALA

10、RA’原則 – 要盡量避免一切不必要的照射。我們接受的輻射劑量，要保持在可以合理做到的最低水平（As Low As Reasonable Achievable ）,放射防護體系,照射分為三類：職業(yè)照射醫(yī)療照射公眾照射完整的放射防護體系：實踐的正當性防護的最優(yōu)化個人劑量限值三者同等重要，缺一不可。不能單把個人劑量限值當作尺子來用，不考慮實踐的正當性和防護的最優(yōu)化。必須全面貫徹整個放射防護體系。,職業(yè)

11、照射：除了國家有關法規(guī)和標準所排除的照射以及根據國家有關法規(guī)和標準予以豁免的實踐或源所產生的照射以外，工作人員在其工作過程中所受的所有照射。醫(yī)療照射：包括患者（包括不一定患病的受檢者）因自身醫(yī)學診斷或治療所受的照射、知情但自愿幫助和安慰患者的人員（不包括施行診斷的執(zhí)業(yè)醫(yī)師和醫(yī)技人員）所受的照射，以及生物醫(yī)學研究計劃中的志愿者所受的照射。公眾照射：指公眾成員所受的輻射源的照射，包括獲準的源和實踐所產生的照射和在干預情況下受到的照射，但

12、不包括職業(yè)照射、醫(yī)療照射和當地正常天然本底輻射的照射。,1. 實踐的正當化,采取任何可能接受輻射劑量的行動，都要經過事先論證，進行正當化分析。要使個人和社會得到的利益大于輻射造成的危害。否則就不能采取這樣的行動。 沒有正當理由，就不要采取可能接受輻射劑量的行動。,2. 防護的最優(yōu)化,在進行實踐的正當性分析之后，確定了要進行涉及照射的實踐，此時要進行防護最優(yōu)化分析：對一項實踐中的任一特定源，個人劑量的大小，受照的人數，以及在不是肯定受

13、到照射的情形下其發(fā)生的可能程度，在考慮了經濟和社會因素后，應當全部保持在可以合理做到的盡量低的程度。,這一程度應當受到限制個人劑量的約束（劑量約束），對潛在照射則應受到限制個人危險的約束（危險約束），以便限制內在的經濟和社會判斷容易帶來的不公平。,3.個人劑量及危險限值,個人受到所有有關實踐合并產生的照射，應當遵守劑量限值，或者在潛在照射的情形下遵守對危險的某些控制。其目的是為了保證個人不會受到從這些實踐來的正常情況下被斷定為不可接受的

14、輻射危險。不是所有的源都能在源的所在處采取行動施加控制，所以在選定劑量限值前應先規(guī)定哪些源應包括在內作為有關的源。,劑量限值是指受控實踐使個人所受到的有效劑量或劑量當量不得超過的值。劑量限值對個人劑量提供了一個明確的界限，其目的是防止受到來自所有實踐的照射產生過分的個人危害。注意：劑量限值不是安全與危險的界限，而是不可接受的下限，是最優(yōu)化過程的約束條件。如果采用了最優(yōu)化原則，可能只有在極少數情況下，必須接受或考慮的劑量才會接近劑量

15、限值。,職業(yè)照射個人劑量限值1）（GB18871）,,,2）同時規(guī)定任何一年內有效劑量不得超過50mSv。對孕婦的職業(yè)照射還有附加的限制 。3）有效劑量限制對防止皮膚的隨機性效應提供了充分的保護，為了防止確定性效應，需要對局部照射附加限制。,不同年齡對輻射危害的敏感性不同。25歲的受照者的敏感性為55歲受照者的二倍以上。因此，IBSS和我國的BSS中均對未成年人的工作條件加以限制：,(1)年齡小于16周歲的人員不得接受職業(yè)照射；(2

16、)年齡小于18周歲的人員，除非為了進行培訓并受到監(jiān)督，否則不得在控制區(qū)工作；(3)對于年齡為16歲一18歲、接受涉及輻射照射就業(yè)、培訓的徒工和年齡為16歲一18歲、在其學習過程中需要使用放射源的學生，應控制其職業(yè)照射使之不超過下述限值： a．年有效劑量，6mSv； b．眼晶體的當量劑量，50mSv·a—1 c．四肢(手和腳)或皮膚的當量劑量，150mSv·a—1。,對孕婦的職業(yè)照射的附加限制,婦女的放射

17、敏感性并不比男性高，兩性受輻射照射總的危害大體上是類似的，故應與男性在同一防護體系下從事放射性工作，在這一點上已取得共識。 由于胎兒對輻射的敏感性遠高于成人，胎兒作為公眾的一員，理應得到與公眾大致相同的防護。,女工作人員和用人單位（或雇主）都有責任保護胚胎或胎兒。女工作人員在意識到自己已經懷孕時應立即通知其用人單位或雇主，以便必要時改善其工作條件。不得將懷孕視為解雇女工作人員的理由。 用人單位或雇主有責任改善職業(yè)照射的工作條件，以

18、保證向胚胎或胎兒提供與公眾成員相同的防護水平，使胎兒在余下的妊娠時期受到的附加的當量劑量不大可能超過1mSv。,用人單位或雇主必須向為履行其職責進入控制區(qū)或監(jiān)督區(qū)的女工作人員提供下列相關信息：孕婦受到照射對胚胎或胎兒造成的危險；女工作人員在懷疑自己懷孕后立即通知其用人單位或雇主的重要性。職業(yè)衛(wèi)生醫(yī)師應及時向管理部門建議對懷孕的工作人員的工作條件需要采取專門的預防措施和程序，并向孕婦說明與其工作有關的對胎兒的危險。,醫(yī)學照射使病人接受的

19、有效劑量（mSv）,五、放射防護原則的應用,,1、用人單位的主要責任,貫徹執(zhí)行職業(yè)防護與安全最優(yōu)化和限制職業(yè)照射劑量的原則；建立實施本標準有關要求的防護與安全方針、程序和組織機構；提供適當而足夠的防護與安全設施、設備和服務，它們的種類與完善程度應與預計的職業(yè)照射水平和可能性相適應；提供相應的防護裝置和監(jiān)測設備，并為正確使用這些裝置和設備做出安排；提供必要的健康監(jiān)護和服務；提供適當而足夠的人力資源,并根據需要定期培訓工作人員；

20、按照標準的要求保存有關的記錄；就如何有效地實施標準和所采取的防護與安全等問題與工作人員或他們的代表進行協(xié)商和合作；為促進安全文化素養(yǎng)的提高提供必需條件。,2、工作人員的主要責任,遵守有關防護與安全規(guī)定、規(guī)則和程序；正確使用監(jiān)測儀表和防護設備與衣具；接受必要的防護與安全培訓和指導；在防護與安全（包括健康監(jiān)護和劑量評價等）方面與用人單位合作，提供有關保護自己和他人的經驗與信息；發(fā)現違反或不利于遵守標準的情況, 應盡快向用人單位報告

21、。,3、審管部門的主要責任,審管部門是指為實施對防護與安全的監(jiān)督管理，由政府指定或認可的一個或幾個機構。審管部門有助于確保審管控制體系建立在充分的法律基礎之上。審管部門應制訂、頒布和實施為充分保障工作人員和公眾的安全而對特定源做出的具體規(guī)定。,4、對運行管理部門的要求,對運行管理部門的要求旨在為保護工作人員和公眾建立一個實用的基礎，其最重要的功能是保持對照射源的控制和職業(yè)性受照工作人員的控制。輻射工作場所正式的區(qū)域劃分有利于對源

22、的控制。按照工作場所需要和可能需要的防護條件和安全措施的不同，將其分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)。目的在于便于進行放射防護管理和職業(yè)照射的控制，預防潛在照射或限制潛在照射的范圍，防止可能的污染擴散。,,提供職業(yè)照射防護和保健服務是任何工作場所運行管理部門的一般職責之一。職業(yè)照射防護服務提供專家咨詢、相應的防護條件和監(jiān)測安排。職業(yè)保健服務則提供專家的醫(yī)學建議、健康監(jiān)護以及任何必要的治療。,5、個人防護用具,用人單位應根據實際需要為工作人員提供適用、足

23、夠和符合有關標準的個人防護用具，如各類防護服、防護圍裙、防護手套、防護面罩及呼吸防護器具等，并應使他們了解其所使用的防護用具的性能和使用方法。應對工作人員進行正確使用呼吸防護器具的指導，并檢查其配戴是否合適。對于需要使用特殊防護用具的工作任務,只有經擔任健康監(jiān)護的醫(yī)師確認健康合格并經培訓和授權的人員才能承擔。,個人防護用具應有適當的備份，以備在干預事件中使用。所有個人防護用具均應妥善保管，并應對其性能進行定期檢驗。 對于任何給定的工

24、作任務，如果需要使用防護用具，則應考慮由于防護用具的使用使工作不便或工作時間延長所導致的照射的增加，并應考慮使用防護用具可能伴有的非輻射危害。用人單位應通過利用適當的防護手段與安全措施（包括良好的工程控制裝置和滿意的工作條件），盡量減少正常運行期間對行政管理和個人防護用具的依賴。,6、監(jiān)測,監(jiān)測指為評價或控制輻射或放射性物質的照射，對劑量或污染所進行的測量及對結果的解釋監(jiān)測。用人單位應根據其負責的實踐和源的具體情況，按照輻射防護最優(yōu)

25、化的原則制定適當的職業(yè)照射監(jiān)測大綱，進行相應的監(jiān)測與評價。應將監(jiān)測與評價的結果定期向審管部門報告；發(fā)生異常情況時應隨時報告。,,工作場所監(jiān)測包括在工作環(huán)境中所作的測量?？梢栽偌毞譃橥庹丈浔O(jiān)測、空氣污染監(jiān)測和表面污染監(jiān)測。個人監(jiān)測是指利用工作人員個人佩帶劑量計所進行的測量，或是測量在他們體表、體內或排泄物中放射性核素的種類和活度以及對這些測量結果的解釋?？稍俜譃橥庹丈鋫€人監(jiān)測、內照射個人監(jiān)測和皮膚污染監(jiān)測。,（一）外照射防護措施,,三個

26、基本因素時間距離屏蔽,1、距離防護—盡量遠離放射源,,限制術者劑量0.05 Gy距離 照射量率 可停留時間 1 ft 12.5 R/hr 24 min2 ft 3.1 R/hr 1.6 hr5 ft 0.5 R/hr 10 hr8 ft

27、 0.2 R/hr 25 hr,反平方律,d=50cm,150 mSv/h,0.06 mSv/h,,在距離防護方面，因為空間某處的輻射劑量率與距放射源距離的平方成反比，所以與放射源的距離越大，該處的劑量率越小。在做放射性操作時，盡可能離放射源遠一點，這就是距離防護。為了實現距離防護，人們借助于機械手、機器人或長柄鉗等來增加人與放射源之間的距離，或者用自動，半自動化方法進行操作，事故中撤離放射性沾染區(qū)等，都屬于距

28、離防護。,2、時間防護,在劑量率均勻的情況下，人所受到的劑量與照射時間成正比，照射時間越長，所接受的劑量越大。因此，為了減少照射的劑量，要盡量縮短從事放射性工作時間 ，減少在放射源附近停留的時間。這要求我們在從事放射性工作時，要操作熟練，動作迅速，必要時可進行一些空白操作訓練來提高熟練程度，這樣在正式操作時可以減少受照時間，如果一個人操作超過劑量限值，就可以輪換操作，使每個人所受的劑量減少。,時 間,劑量率 =10mGy/h,X,

29、時間 = 總劑量,1 小時 = 10 mGy,2 小時 = 20 mGy,3、屏蔽防護,“時間防護”與“距離防護”是既經濟又簡便易行，但實際工作中往往單靠這兩種辦法還是不行的。 因此必須考慮“屏蔽防護”，就是在人與放射源之間放置屏蔽物，以達到減弱射線強度的目的。 常用的屏蔽材料有鉛、鋼筋水泥、鉛玻璃等。,,1．固定式防護設施 例如各類照射室的防護墻、門、窗，鉛玻璃觀察窗，固定式屏蔽室(鉛房)、防護屏，

30、放射性廢物儲存窖、放射性衰變儲存池等；2．移動式防護裝置 例如各種同位素輻射源的儲存容器、運輸容器(鉛罐)，操作用防護屏，注射用防護車，與放射裝置配套的各式防護屏，(例如X射線攝影防護屏，介入用防護吊屏、防護豎屏、防護吊簾，移動式工業(yè)探傷用防護室、防護屏等)； 3．個人防護用品 放射工作人員自身穿戴的防護衣物(如防護圍裙、防護服、防護帽、防護眼鏡、防護手套、防護頸套、防護面罩等)以及給患者配備的防護用品(如牙科用防護圍裙、女

31、式性腺防護三角巾、男式性腺防護罩、防護巾、防護頸套等)。,屏蔽材料的選擇,防護性能好，應具有吸收射線的能力強，散射線量小的特點。結構性能，應考慮材料的物理形態(tài)、力學性質、機械強度以及加工工藝等。防護材料的穩(wěn)定性要好，要保證屏蔽效果不隨時間及環(huán)境的改變而衰減。材料來源應該容易得到，經濟成本較低，易于加工。,X、γ射線屏蔽材料,重金屬硬質防護材料 如鉛、鐵、銅、鎢等。建筑用墻體防護材料 如混凝土、粘土磚、以及復合材料等。軟質

32、防護材料 主要為鉛橡膠、鉛塑料等。 透明防護材料 主要為鉛玻璃、有機玻璃和水等。,中子屏蔽材料,對于中子的防護應根據中子能量的大小，選用適當的中子慢化劑、中子吸收劑，同時還應選用一定的重金屬（鉛板、鋼板等）來屏蔽由于熱中子吸收過程重產生的γ輻射。中子慢化劑 屏蔽材料重的含氫量越多，對中子的慢化作用越強。常用的有水、石蠟、聚乙烯等。中子吸收劑 常用的吸收中子的材料為鋰和硼。實際應用重，常用價格較低的硼酸和硼砂。,,內

33、照射的防護照射防護主要考慮阻斷放射性物質進入體內的途徑,（二）內照射的防護,1、防止放射性物質經呼吸道吸入,呼吸道吸入是造成體內放射性污染的主要途徑。在這方面的主要措施有：增加室內通風、使用通風櫥或手套廂、進行濕式作業(yè)等。一般情況下可佩帶一般口罩或特殊防護口罩，必要時要帶面具和穿氣衣。,通風櫥,2、防止放射性物質經食道進入體內,食入被放射性物質污染的食物和飲水，是造成體內放射性污染的另一個途徑。所以要加強對水和食品的監(jiān)測，禁止在工