辐射防护常用知识
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辐射防护常用知识
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一、原子核与原子(核)能 |
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辐射量及其单位
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一、放射性活度 放射性活度(radioactivity)简称活度,它的SI单位是“S-1”,SI单位专名是贝可[勒尔](Becquerel),符号为Bq。1Bq=1次衰变/秒。 暂时与SI并用的专用单位名称是居里,符号为Ci。1Ci=3.7×1010Bq或1Bq=1s-1≈2.703×10-11Ci。 可用克镭当量来表示γ放射源的相对放射性活度。1克镭当量表示一个γ放射源的γ射线对空气的电离作用和1克的标准镭源(放在壁厚为0.5毫米的铂铱合金管内,且与其子体达到平衡的1克镭)相当。 单位质量或单位体积的放射性物质的放射性活度称为放射性比度,或比放射性(specific radioactivity)。 二、照射量 照射量(exposure dose)X是dQ除以dm所得的商,其中dQ的值是在质量为dm空气中,由光子释放的全部电子(负电子和正电子)在空气中完全被阻止时所产生的离子总电荷的绝对量,即:X=dQ/dm。单位:库仑·千克-1(C/kg)。 暂时与SI并用的照射量的专用单位名称是伦琴(Roentgen),符号为R,目前尚无SI单位专名,与SI单位的关系为1R=2.58×10-4C·kg-1。 伦琴的定义是:在1R X或γ射线照射下,在0.001293g(相当于0℃和760mm汞柱大气压力下1cm3干燥空气的质量)空气中所产生的次级电子在空气形成总电荷量为1静电单位的正离子或负离子。照射量只对空气而言,仅适用于X或γ射线。 三、吸收剂量 吸收剂量(absorbed dose)定义为dε除以dm所得的商,其中dε是致电离辐射给予质量为dm的受照物质的平均能量。即D=dε/dm。 吸收剂量的SI单位是焦耳·千克-1(J·kg-1),SI单位专名是戈[瑞](gray),符号Gy。 暂时与SI并用的专用单位名称是拉德,符号为rad。1Gy=1J·kg-1=100rad,或1rad=10-2 J·kg-1=10-2Gy。 照射量X与吸收剂量D是两个意义完全不同的辐射量。照射量只能作为X或γ射线辐射场的量度,描述电离辐射在空气中的电离本领;而吸收剂量则可以用于任何类型的电离辐射,反映被照介质吸收辐射能量的程度。但是,在两个不同量之间,在一定条件下相互可以换算。对于同种类、同能量的射线和同一种被照物质来说,吸收剂量是与照射量成正比的。由于X或γ射线在空气中产生一对离子的平均能量约为32.5eV,所以1R的X或γ射线在空气中的吸收剂量约为0.838rad;而在软组织中的吸收剂量约为0.931rad。 四、当量剂量 相同的吸收剂量未必产生同样程度的生物效应,因为生物效应受到辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件、生物种类和个体生理差异等因素的影响。为了比较不同类型辐射引起的有害效应,在辐射防护中引进了一些系数,当吸收剂量乘上这些修正系数后,就可以用同一尺度来比较不同类型辐射照射所造成的生物效应的严重程度或产生机率。 把乘上了适当的修正系数后的吸收剂量称为当量剂量(equivalent dose),用符号H表示。当量剂量只限于防护中应用。组织中某点处的当量剂量H是D、Q和N的乘积;即H=D·Q·N。式中:D是吸收剂量;Q是品质因子;N是其它修正系数的乘积。目前指定N值为1。 品质因子依不同类型辐射而异,品质因子(Q)与传能线密度(LET)关系非常密切(表1-3)。 表1-3 品质因子(Q)与传能线密度(LET)间的关系
当量剂量H的SI单位是焦耳·千克-1(J·kg-1),SI单位专名是希沃特(Sievert)符号为Sv。 暂时与SI并用的专用单位名称是雷姆,符号为rem。 1Sv=1J/kg=100rem。1rem=10-2J/kg。 表1-4给出辐射量单位对照表,辐射量包括放射性物质的放射活度、辐射场强度以及被照物质的吸收剂量三方面内容。 表1-4 辐射量单位对照表
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γ射线的产生及其杀伤机理2005-12-30 16:11:10( 浏览次数:503 )
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γ射线是一种强电磁波,它的波长比X射线还要短,一般波长<0.001纳米。在原子核反应中,当原子核发生α、β衰变后,往往衰变到某个激发态,处于激发态的原子核仍是不稳定的,并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态,而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的,这种射线就是γ射线。 γ射线具有极强的穿透本领。人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。 强大的威力 一般来说,核爆炸(比如原子弹、氢弹的爆炸)的杀伤力量由四个因素构成:冲击波、光辐射、放射性沾染和贯穿辐射。其中贯穿辐射则主要由强γ射线和中子流组成。由此可见,核爆炸本身就是一个γ射线光源。通过结构的巧妙设计,可以缩小核爆炸的其他硬杀伤因素,使爆炸的能量主要以γ射线的形式释放,并尽可能地延长γ射线的作用时间(可以为普通核爆炸的三倍),这种核弹就是γ射线弹。 与其他核武器相比,γ射线的威力主要表现在以下两个方面:一是γ射线的能量大。由于γ射线的波长非常短,频率高,因此具有非常大的能量。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大,当人体受到γ射线的辐射剂量达到200-600雷姆时,人体造血器官如骨髓将遭到损坏,白血球严重地减少,内出血、头发脱落,在两个月内死亡的概率为0-80%;当辐射剂量为600-1000雷姆时,在两个月内死亡的概率为80-100%;当辐射剂量为1000-1500雷姆时,人体肠胃系统将遭破坏,发生腹泻、发烧、内分泌失调,在两周内死亡概率几乎为100%;当辐射剂量为5000雷姆以上时,可导致中枢神经系统受到破坏,发生痉挛、震颤、失调、嗜眠,在两天内死亡的概率为100%。二是γ射线的穿透本领极强。γ射线是一种杀人武器,它比中子弹的威力大得多。中子弹是以中子流作为攻击的手段,但是中子的产额较少,只占核爆炸放出能量的很小一部分,所以杀伤范围只有500-700米,一般作为战术武器来使用。γ射线的杀伤范围,据说为方圆100万公里,这相当于以阿尔卑斯山为中心的整个南欧。因此,它是一种极具威慑力的战略武器。 “悄无声息”的杀手 γ射线弹除杀伤力大外,还有两个突出的特点:一是γ射线弹无需炸药引爆。一般的核弹都装有高爆炸药和雷管,所以贮存时易发生事故。而γ射线弹则没有引爆炸药,所以平时贮存安全得多。二是γ射线弹没有爆炸效应。进行这种核试验不易被测量到,即使在敌方上空爆炸也不易被觉察。因此γ射线弹是很难防御的,正如美国国防部长科恩在接受德国《世界报》的采访时说,“这种武器是无声的、具有瞬时效应”。可见,一旦这个“悄无声息”的杀手闯入战场,将成为影响战场格局的重要因素。 |
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核反应堆
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原子核裂变发现时,正值第二次世界大战爆发的前夕,欧洲许多科学家受到法西斯的迫害逃亡国外,他们听到风传德国正加速研究链式反应,感到了万分焦虑。当时流亡在美国的匈牙利物理学家西拉德,维格纳、特勒一起找到爱因斯坦,想借助他的名望给美国总统罗斯福写信,以敦促美国赶在纳粹德国之前造出原子弹。1939年8月2日爱因期坦签发了著名的给美国总统罗斯福的信。由于这封信的结果,在美国组织起了一支庞大的研究队伍,这项计划代号叫“曼哈顿工程” |
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辐射安全与防护(Nuclear safety Radiation protection)
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核安全:nuclear safety 没有不适当的核辐射危害。在核设施和核活动中,设施和活动受到充分保护,且对工作人员,公众和环境不会发生不适当的核辐射危害。包括核设施安全核材料安全、临界安全、辐射安全、放射性废物安全及核电厂安全。 |
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