電離輻射標(biāo)識(shí)牌
2007 ISO 放射性危險(xiǎn)標(biāo)志。 紅色背景的目的是傳達(dá)緊急的危險(xiǎn),擬使用的長期放射性廢物托管,這可能生存到一個(gè)遙遠(yuǎn)的未來,可能會(huì)被遺忘或曲解其他危險(xiǎn)符號(hào)和符號(hào)。
電離輻射 (或電離 )是單獨(dú)進(jìn)行足夠的能量來解放一個(gè)電子從一個(gè)原子或分子電離溫度 不提高散裝材料的顆粒組成的輻射 。 電離輻射是通過核反應(yīng),無論是人工的或天然的,非常高的溫度(例如太陽的電暈 )產(chǎn)生,或通過在粒子加速器 ,或由于由電磁場(chǎng)產(chǎn)生的帶電粒子加速的高能量粒子生產(chǎn)自然過程,從閃電的超新星爆炸。當(dāng)電離輻射所發(fā)射或吸收的一個(gè)原子,它可以從原子中解放的顆粒(通常是一個(gè)電子,但有時(shí)整個(gè)核)。 這種情況下,可以改變化學(xué)鍵,并產(chǎn)生離子中,通常會(huì)在離子對(duì) ,尤其是化學(xué)反應(yīng)。 這極大地放大了每單位能量輻射化學(xué)和生物的損害。
電離輻射包括宇宙射線,α,β和γ射線,X射線,和一般的任何帶電粒子移動(dòng)相對(duì)論速度。 在任何速度下,中子被認(rèn)為是電離輻射。 電離輻射包括的紫外光譜的某些部分,這取決于上下文。 無線電波,微波,紅外光,可見光,通常被認(rèn)為非電離輻射 ,但輻射的高強(qiáng)度的光束可 以產(chǎn)生足夠的熱量,以表現(xiàn)出一些相似的屬性,電離輻射,通過改變的化學(xué)鍵和消除電子從原子中。
電離輻射是無處不在的環(huán)境中,來自自然產(chǎn)生的放射性材料和宇宙射線 。 普通的人工光源是人工產(chǎn)生的放射性同位素, X-射線管和粒子加速器 。 電離輻射是看不見的,而不是由人的感官直接檢測(cè)到,因此通常需要工具,如蓋革計(jì)數(shù)器檢測(cè)到它的存在。 在某些情況下,它可能會(huì)導(dǎo)致二次發(fā)射相互作用時(shí)的可見光的物質(zhì),例如在Cherenkov輻射和輻射發(fā)光 。 它有很多實(shí)際應(yīng)用中醫(yī)藥 ,科研,施工,和其他地區(qū),但如果使用不當(dāng),呈現(xiàn)出健康的危害。 暴露于電離輻射造成損害的組織生活,可能會(huì)導(dǎo)致突變 , 放射病 , 癌癥和死亡 。
電離的定義問題
切倫科夫輻射是由于通過高強(qiáng)度的電離輻射通過水藍(lán)色的光芒。
電離輻射和非電離輻射之間的邊界是模糊的, 在一般情況下,如果輻射粒子的特征動(dòng)能 (如果它們是塊狀顆粒)或輻射的光子能量(如果它是電磁輻射 )是大于比靶材料的電離能 ,那么每個(gè)粒子碰撞可以預(yù)期電離目標(biāo)原子,無論多么低的光束的功率。 這是一個(gè)有吸引力的亮線之間電離輻射和非電離輻射,但它是幾個(gè)注意事項(xiàng):
1. 大多數(shù)目標(biāo)組成的各種原子,這將有一個(gè)范圍內(nèi)的電離能量。
2. 重粒子能夠賦予擦過,將部分能量轉(zhuǎn)移到目標(biāo)。
3. 中子俘獲可以產(chǎn)生高得多的能量比中子的動(dòng)能。
4. 完整的電離和離子對(duì)生產(chǎn)可能不是必要的觸發(fā)化學(xué)反應(yīng)。
5. 從多個(gè)激發(fā)點(diǎn),原子電離輻射強(qiáng)度可能會(huì)增加沖突的頻率。
最感興趣的是低強(qiáng)度的光子輻射引人注目的有機(jī)材料的邊界。 由于氫氣和氧氣的第一電離能均為14 eV的,的電離輻射的頻譜通常定義為從在約10 eV的(相當(dāng)于遠(yuǎn)紫外線的波長為124 納米 )。的某些源使用空氣的電離能在33 eV的(38納米)來定義邊界。 由于碳-碳鍵的能量為4.9電子伏特(250毫微米),可能會(huì)對(duì)一樣合理的繪制一個(gè)保守的邊界。 所有這些數(shù)字說謊中途紫外線光的光譜范圍內(nèi)。以上所有這些定義的X-射線和伽瑪射線 ,總是被認(rèn)為是電離輻射。
當(dāng)考慮作為在suntanning,高強(qiáng)度長曝光場(chǎng)景,多光子電離的概率增加。 事實(shí)上,任何紫外線可以導(dǎo)致所產(chǎn)生的類似的,通過X-射線或γ輻射的輻射燒傷 。 主要的區(qū)別是,皮膚是基本上不透明的紫外線,因此,保護(hù)內(nèi)部組織免受紫外線損害。 作為光反應(yīng)的結(jié)果,在膠原蛋白,紫外線可引起對(duì)皮膚的損害。 DNA分子也可以直接或間接地?cái)y帶足夠的能量,以激發(fā)某些分子鍵以形成胸腺嘧啶二聚體 ( 嘧啶二聚體 )(這樣的原因曬傷 )通過UV輻射而損壞。 即使是微波輻射,其具有的光子能量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于的可見光光線,通常被認(rèn)為非電離,如果它足夠強(qiáng),可以考慮電離。
真正的非電離輻射仍然可以加熱材料,導(dǎo)致普通灼傷,甚至提高材料的電離溫度 。 這種加熱不產(chǎn)生自由基,直到更高的溫度下(例如,火焰溫度或“褐變”的溫度,及以上)達(dá)到。 與此相反,電離輻射產(chǎn)生自由基,如活性氧物種 ,即使在室溫以下的溫度和。 自由基的產(chǎn)生是特別危險(xiǎn)的電離輻射的相對(duì)小的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于產(chǎn)生顯著的加熱所需的生物系統(tǒng)的主基礎(chǔ)。 輕松自由基損傷DNA,和電離輻射也可直接損傷DNA,通過電離或斷裂的DNA分子。
自由中子核反應(yīng)中的各種物質(zhì),不管他們的能量,能夠引起許多,因?yàn)樵谠S多物質(zhì),它們會(huì)產(chǎn)生高能量的核反應(yīng) ,和(或產(chǎn)品)釋放足夠的能量引起電離。 出于這個(gè)原因,通常被認(rèn)為是自由中子有效地電離輻射,在任何能量(見中子輻射 )。 其他的電離粒子有α粒子 , β粒子 , 宇宙射線 。 輻射引起電離由于涉及的單個(gè)顆粒的生產(chǎn),這不可避免地超過閾值的為10或33 eV的動(dòng)能,和通常超過十萬甚至上百萬eV的能量。
類型的電離輻射
阿爾法(α)的輻射由快速移動(dòng)的氦4 ( 4赫 )核和停止由一張紙。 β(β)輻射,自由電子 ,停止由鋁板。 伽馬(γ)輻射,組成的高能光子 ,最終被吸收,因?yàn)樗炌ǖ闹旅懿牧稀?中子(n)的輻射被阻止使用輕元素,如氫,緩慢和/或捕捉他們的自由中子組成。
不同類型的電離輻射可能產(chǎn)生的放射性衰變 , 核裂變和核聚變 , 粒子加速器和自然發(fā)生的宇宙射線 μ介子和多種類型的介子(特別是帶電介子 )電離。
在為了穩(wěn)定粒子直接電離,它必須具有足夠高的能量,并與一個(gè)目標(biāo)的原子相互作用。 例外的是正電子電離輻射醫(yī)療PET掃描中是常見的人工光源,這是由于與普通物質(zhì),產(chǎn)生二次伽馬輻射的電子的能量湮滅。 中子是間接電離,并且將在下面討論。
光子
光子互動(dòng)電磁與帶電粒子,因此光子的能量足夠高也有電離。 這開始發(fā)生的光子(光)的能量在于在高頻端的電磁波譜的紫外 (UV)區(qū)域。 如上所述,大多數(shù)UV不電離,但所有的紫外線可導(dǎo)致分子損傷的有點(diǎn)類似的方式,并因此所有的UV(如電離輻射)是生物有害比預(yù)計(jì)從它的加熱效果和簡(jiǎn)單的能量沉積的。
帶電粒子的帶電粒子,如電子 , 正電子 , μ介子 , 質(zhì)子 , α粒子 , β粒子和重原子核加速器或宇宙射線互動(dòng)電磁與電子的原子或分子,都可能導(dǎo)致電離。 介子由于宇宙射線 背景輻射 ,,但由themelves被認(rèn)為是沒有什么危害的重要性,由于其相對(duì)較低的劑量,可能會(huì)產(chǎn)生大量的π±介子 (另一種壽命很短的,有時(shí)是帶電粒子)最大的粒子加速器。 π±介子是不是一個(gè)理論生物危害,但附近等操作加速器機(jī),然后重安全。
中子
中子 ,另一方面,具有零電荷,不交互電磁與電子,所以它們不能直接導(dǎo)致電離通過此機(jī)制。 然而,快中子將交互的質(zhì)子在氫氣中(在該方式的一個(gè)彈子球擊中另一,頭部上,發(fā)送它離開與所有的第一球的能量的運(yùn)動(dòng)),并且這種機(jī)制產(chǎn)生質(zhì)子輻射( 快的質(zhì)子 )。 這些質(zhì)子電離,因?yàn)樗麄兪歉吆哪?,都是收費(fèi)的,與物質(zhì)中的電子和互動(dòng)。
所有能量的中子輻射,從而產(chǎn)生電離通過衰減(在實(shí)踐中,這是其危險(xiǎn)的一小部分)。 一種中子也可以與其他的原子核相互作用,根據(jù)細(xì)胞核和中子的速度;這些反應(yīng)發(fā)生的,視情況而定與快中子和慢中子 (見中子溫度 )。 的中子相互作用與大多數(shù)類型的問題以這種方式通常會(huì)產(chǎn)生放射性核,它在衰變時(shí)產(chǎn)生電離輻射( 中子活化 )。 次級(jí)中子裂變材料,可能會(huì)產(chǎn)生的核鏈?zhǔn)椒磻?yīng) ,有時(shí)會(huì)造成大量的電離。
物質(zhì)的相互作用的電離事件,通常會(huì)產(chǎn)生積極的原子離子和電子。 高能β粒子可能會(huì)產(chǎn)生軔致輻射 ,因?yàn)樗麄兺ㄟ^物質(zhì)或二次電子(δ-電子),都可以電離反過來。 充滿活力的β粒子,32 P所發(fā)出的一樣,正在迅速減速周圍的物質(zhì)。 輸給減速的能量發(fā)射的X-射線的形式被稱為“軔致輻射,”翻譯為“制動(dòng)輻射”。 軔致輻射屏蔽β發(fā)射時(shí),是值得關(guān)注的。 軔致輻射能量吸收介質(zhì)的電子和原子序數(shù)的增加而增加的強(qiáng)度。
類型的輻射 - 伽瑪射線是由波浪線,帶電粒子和中子由直線表示。小圓圈顯示發(fā)生電離過程。不同α或β粒子( 粒 子輻射 ),伽瑪射線不電離沿著他們的道路,而是以下三種方式之一: 光電效應(yīng) , 康普頓效應(yīng) ,以及對(duì)生產(chǎn)與物質(zhì)發(fā)生相互作用。 通過舉例的方式, 圖中示出康普頓效應(yīng):兩個(gè)康普頓散射發(fā)生的順序。 在每散射事件,伽馬射線傳遞能量的電子,并且它繼續(xù)它的路徑上,在不同的方向和減少能源。
在同一圖中,在中子與靶材料的一個(gè)質(zhì)子的碰撞,然后成為一個(gè)快速的反沖質(zhì)子電離反過來。 在其路徑的端部,由一個(gè)(n,γ)反應(yīng),導(dǎo)致的中子俘獲光子的發(fā)射中的核中子捕獲。 如上所述,這些光子有足夠的能量,電離輻射資格。
測(cè)量人員保護(hù)
人體不能檢測(cè)電離輻射,但大范圍的檢測(cè)和測(cè)量?jī)x器。 下面列出了用于輻射防護(hù)的主要類型。
安裝和手持探測(cè)器
這些都是用在醫(yī)學(xué),核工業(yè),保健物理和一般輻射和污染調(diào)查中的應(yīng)用。 這些列出如下:
• 電離室
• 正比計(jì)數(shù)器的
• 蓋革計(jì)數(shù)器
• 半導(dǎo)體探測(cè)器
• 閃爍探測(cè)器
應(yīng)遵循的聯(lián)系,更全面的描述。 這些技術(shù)也被用于核武器和其他行業(yè)的過程控制和測(cè)量。
輻射劑量計(jì)
劑量計(jì)是由用戶佩戴的裝置用來測(cè)量用戶接收的等效劑量 。
可穿戴式電離輻射劑量計(jì)的常見類型包括:
• 石英纖維劑量計(jì)
• 電影徽章劑量的
• 熱釋光劑量計(jì)
• 固態(tài)( MOSFET或硅二極管)劑量計(jì)
測(cè)量單位
基本單位
下面示出的基本單元,但在日常生活中的輻射防護(hù)的做法是不使用,因?yàn)樗鼈儾豢紤]的生物效應(yīng)。
• 庫侖每公斤(C /公斤)是SI的電離輻射照射的單元,并且測(cè)量的創(chuàng)建1庫侖在1千克物質(zhì)的每個(gè)極性的充電所需的輻射量。
• 倫琴 (R)是一個(gè)較舊的傳統(tǒng)的單位,幾乎是使用, ESU的各極性的電荷在1立方厘米干燥空氣中解放出來的輻射量。 1倫琴= 2.58×10 -4 C /公斤
實(shí)用劑量類型和測(cè)量單位
下面描述的實(shí)際劑量類型和在日常生活中使用的輻射的測(cè)量單位。
吸收劑量
吸收劑量描述質(zhì)量的一個(gè)單位與一些類型的一些幅度的輻射照射量的能量被吸收。
• 灰色 (Gy)時(shí),單位J /千克,是吸收劑量,它代表所需的輻射量在1公斤的物質(zhì)的任何種1 焦耳的能量沉積的SI單位。
• 拉德 (輻射吸收劑量),是相應(yīng)的傳統(tǒng)的單元,這是每公斤0.01 J沉積。 100拉德= 1戈瑞。
等效劑量
平等吸收劑量的電離輻射的不同類型導(dǎo)致不同量的生物體組織損壞。 因此, 等效劑量被定義,得到的生物效應(yīng),輻射的近似度量。 其計(jì)算方法是乘以由加權(quán)系數(shù)W R,它是不同的每個(gè)類型的輻射(參見表格 )的吸收劑量。 該加權(quán)因子也被稱為Q(品質(zhì)因數(shù)),或RBE( 相對(duì)生物有效性的輻射)。 來自從除法的吸收劑量的該類型的輻射,導(dǎo)致50%的細(xì)胞死亡或停止分裂,用X-射線的吸收劑量,導(dǎo)致50%的細(xì)胞的任何輻射類型的加權(quán)因子死亡或停止分裂。 例如,吸收劑量Gy的α輻射導(dǎo)致此比導(dǎo)致此Gy的X射線吸收劑量的低約20倍。
有效劑量
有效劑量是由于電離輻射的非均勻地傳遞到它的身體的一部分(s)的一個(gè)整個(gè)有機(jī)體的癌癥的風(fēng)險(xiǎn)的措施。 對(duì)于一個(gè)給定的類型和施加到某個(gè)一定的有機(jī)體的身體的一部分(s)的輻射劑量,它測(cè)量的X-射線或γ輻射均勻地由整個(gè)身體的有機(jī)體吸收的吸收劑量的大小,這兩種情況,誘發(fā)癌癥的概率是相同的,根據(jù)目前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要來自研究核戰(zhàn)爭(zhēng)的受害者。
當(dāng)量劑量和有效劑量的單位
當(dāng)量劑量和有效劑量使用相同的單位希沃特,REM,和Bret。 這可以是混亂的,,有時(shí)科學(xué)論文的作者,忽視提到的類型的劑量,因?yàn)閷?duì)于相同的輻射事件的值的有效劑量以西弗特比以西弗特的當(dāng)量劑量的值可以是不同的。
• SI單位是希沃特 (Sv)的當(dāng)量劑量和有效劑量。 雖然它具有相同的單位為灰色,J /公斤,它可以測(cè)量不同的東西。
• REM (倫琴當(dāng)量的人)是傳統(tǒng)的等效劑量單位。 1希沃特= 100雷姆。 物,因?yàn)槭且粋€(gè)相對(duì)較大的單元,典型的等效劑量測(cè)量在毫雷姆(mrem),10 -3物,或以微(微西弗),10 -6 Sv時(shí)。 1 mrem = 10微西弗。
• 有時(shí)用于低級(jí)別的輻射劑量的單位是BRET( 背景輻射等效時(shí)間 )。 這是平均人的背景輻射暴露劑量相當(dāng)于數(shù)天。 這個(gè)單位是不規(guī)范的,并取決于使用的值的平均輻射劑量。 2000年的UNSCEAR值(如下圖),其中一個(gè)的BRET單位是約等于6.6微西弗。
為了便于比較,平均“背景”根據(jù)2000 UNSCEAR估計(jì),每人每天收到的天然輻射劑量使:BRET 6.6微西弗(660μrem)。 然而,當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)險(xiǎn)各不相同,在美國每年平均3.6毫希沃特(360 mrem),在印度高達(dá)30毫希沃特(3 REM)。 致死全在小范圍內(nèi)體的輻射劑量,為人類大約是4-5 SV(400-500 REM)。
用途
電離輻射有許多用途,包括殺死癌細(xì)胞并網(wǎng)發(fā)電。 然而,電離輻射雖然有很多應(yīng)用程序,過度使用對(duì)人體健康有害的。 例如,在同一時(shí)間,在鞋店的助理用X-射線檢查孩子的鞋子尺碼 ,當(dāng)它被發(fā)現(xiàn),電離輻射是危險(xiǎn)的,但這種做法被叫停。
核電
核反應(yīng)堆裂變的副產(chǎn)品,在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量電離輻射。 此外,它們產(chǎn)生的高放射性核廢料 ,這將發(fā)射電離輻射對(duì)幾千年來的一些裂變的副產(chǎn)品。 這些廢物的安全處置的方式,保護(hù)暴露于輻射的后代是目前不完善的,仍然是一個(gè)極具爭(zhēng)議的問題。
從高層次的核廢料輻射排放量下降非常緩慢,需要長期的遏制和存儲(chǔ)數(shù)千年前,它被認(rèn)為是安全的。 在正常情況下,核電廠的放射性排放量普遍低于燃煤發(fā)電廠; 雖然已經(jīng)發(fā)布了幾個(gè)高調(diào)的核事故危險(xiǎn)的放射性水平。
工業(yè)測(cè)量
主要文章: 工業(yè)射線照相
由于一些電離輻射(principlyγ)的能夠穿透物質(zhì),它們被用于各種各樣的測(cè)量方法。
X-射線和γ射線,用于使圖像的內(nèi)部的固體產(chǎn)物,作為一種手段的非破壞性測(cè)試和檢查。 被射線照相的片被放置在盒之間的源和一個(gè)攝影膠片后,在一定的曝光時(shí)間,在膠片顯影,它顯示了內(nèi)部的缺陷,如果有任何的材料。
儀表
儀表使用指數(shù)的伽瑪射線的吸收規(guī)律
• 等級(jí)的指標(biāo):源和檢測(cè)器被放置在一個(gè)容器的相對(duì)兩側(cè),表示水平的輻射路徑中的材料的存在或不存在。 β或γ源時(shí),根據(jù)被測(cè)定的材料的厚度和密度。 的方法,用于液體的容器或呈粒狀物質(zhì)
• 厚度測(cè)量?jī)x:如果材料是恒定密度,由放射線檢測(cè)器測(cè)得的信號(hào)依賴于該材料的厚度。 用于連續(xù)生產(chǎn),這是非常有用的,像紙張,橡膠,等
應(yīng)用電離輻射的氣體
• 為了避免積聚的靜電,在生產(chǎn)的紙,塑料,合成纖維紡織品等,帶狀源的α-發(fā)射極241 AM接近的材料可以被放置在該生產(chǎn)線的末尾。 源的空氣電離材料上移除電荷。
• 煙霧探測(cè)器 :兩個(gè)電離室被放置在彼此旁邊。 兩者都包含一個(gè)小的源241 點(diǎn) ,產(chǎn)生一個(gè)小的恒定電流。 一個(gè)是關(guān)閉的,并用于比較,另一種是到環(huán)境空氣中開放,它有一個(gè)屏柵電極。 當(dāng)煙霧進(jìn)入開放室,電流被打亂的煙霧顆粒附著的帶電離子和還原它們的中性的電氣狀態(tài)。 在開放的腔室,這降低了電流。 當(dāng)電流下降到低于一定的閾值時(shí),警報(bào)被觸發(fā)。
• 放射性示蹤劑行業(yè):由于放射性的同位素的行為,化學(xué),大多喜歡不活動(dòng)的元素,某種化學(xué)物質(zhì)的行為,可隨后跟蹤的放射性。 例子:
o 添加的伽馬示蹤劑在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中的氣體或液體,使得能夠找到一個(gè)在管中的孔。
o 添加示蹤劑的電動(dòng)機(jī)組件的表面上,使得它可以測(cè)量通過測(cè)量磨損的潤滑油的活性。
醫(yī)學(xué),生物和消毒的應(yīng)用
最大的利用電離輻射在醫(yī)學(xué) 醫(yī)療X光影像用X射線對(duì)人體的內(nèi)部。 這是世界上最大的人工輻射對(duì)人類暴露源的。 輻射也用于治療放射治療疾病。 在核醫(yī)學(xué)示蹤法(上面提到的)來診斷疾病,并廣泛應(yīng)用于生物研究。
在生物學(xué)和農(nóng)業(yè) ,輻射誘發(fā)突變產(chǎn)生新的或改進(jìn)的物種。 在害蟲防治中的另一個(gè)用途是昆蟲不育技術(shù) ,在雄性昆蟲滅菌,輻射和釋放,所以他們沒有子女,以減少人口。
在工業(yè)和食品應(yīng)用中,輻射被用于消毒的工具和設(shè)備。 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,對(duì)象可以被密封在滅菌前的塑料。 在食品生產(chǎn)是一個(gè)新興的使用使用食品輻照殺菌的食品。
反對(duì)者的食品輻照關(guān)注的感生放射性對(duì)人體的危害。[ 需要的引證 ]另外,為美國科學(xué)與健康委員會(huì)的一份報(bào)告題為“輻照食品”指出:“類型的輻射源批準(zhǔn)用于治療的食物特定的能量水平以下,這將導(dǎo)致食品中的任何元素,成為放射性。食品進(jìn)行輻照不超過行李通過機(jī)場(chǎng)的X射線掃描儀或X-光檢查牙齒已經(jīng)成為任何放射性。
甲照射放射性污染(以紅色顯示),這是存在于皮膚的外表面,如示出了矩形的示意圖;發(fā)射輻射(黃色中所示)可以進(jìn)入動(dòng)物的身體
外照射曝光時(shí)所發(fā)生的放射源(或其它輻射源)外(并留在外面)公開的有機(jī)體,是。 外照射的例子包括:
• 一個(gè)人在他的口袋里,放在一個(gè)密封的放射源
• 旅客是由宇宙射線照射的空間
• 一個(gè)人無論遠(yuǎn)距或近距離放射治療是治療癌癥 。 雖然在近距離的源是內(nèi)部的人,它仍然是外部源的有源部分的曝光,因?yàn)椴粫?huì)直接接觸的人的生物體組織。
其中的關(guān)鍵點(diǎn)是,外部暴露往往是相對(duì)容易估計(jì),并照射的對(duì)象不成為放射性,除外的輻射的情況下,這會(huì)導(dǎo)致該對(duì)象的激活是一個(gè)強(qiáng)烈的中子束。 這是可能的的外側(cè)表面上的對(duì)象被污染;假設(shè)沒有放射性進(jìn)入對(duì)象,它仍然是一個(gè)外部暴露的情況下,它是通常的情況,去污是相對(duì)容易的。
內(nèi)部
內(nèi)部發(fā)生接觸時(shí),放射性物質(zhì)進(jìn)入有機(jī)體,和放射性原子成為納入生物體。 下面是一系列內(nèi)部曝光的例子。
• 曝光所造成的鉀-40目前在一個(gè)正常的人。
• 一種可溶性的放射性物質(zhì),如89 Sr的 奶牛的牛奶中的攝入的曝光。
• 的人是誰正在接受治療的癌癥由未密封放射性同位素被用作藥物(通常是液體或丸劑)的源放療方法的裝置。 此主題回顧1999年出版。 [16]由于放射性物質(zhì)均勻地混合與受影響的對(duì)象往往是難以凈化的物體或人在內(nèi)部曝光的情況下發(fā)生的。 雖然一些非常不溶性物質(zhì),如二氧化鈾矩陣內(nèi)的裂變產(chǎn)物可能永遠(yuǎn)也無法真正成為一個(gè)有機(jī)體的一部分,它是正常的,考慮這些顆粒在肺部和消化道的一種形式的內(nèi)部污染導(dǎo)致內(nèi)照射。
• 硼中子俘獲療法 (BNCT)涉及注入硼10標(biāo)簽優(yōu)先結(jié)合到腫瘤細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)。 從核反應(yīng)堆中的中子的形狀由一個(gè)中子減速器的中子能譜適合BNCT的治療。 腫瘤選擇性地與這些中子轟擊。 快速中子慢下來,身體變得低能量的熱中子 。 這些熱中子捕獲由注入硼-10,形成激發(fā)(硼-11)分解成鋰-7和氦-4 α粒子,這些產(chǎn)生緊密間隔的電離radiation.This概念被描述為一個(gè)二進(jìn)制系統(tǒng)使用兩個(gè)單獨(dú)的組件,用于治療癌癥。 中的每個(gè)組件本身的細(xì)胞是相對(duì)無害的,但治療結(jié)合在一起時(shí),它們產(chǎn)生一個(gè)高度殺細(xì)胞( 細(xì)胞毒性 )的效果,這是致命的(5-9微米或直徑約一個(gè)小區(qū)的一個(gè)有限的范圍內(nèi))。 可喜的成果,臨床試驗(yàn),目前在芬蘭和日本。
食入和吸入
當(dāng)放射性化合物進(jìn)入人體后,從曝光到外部輻射源所造成的影響是不同的。 α輻射,這一般不會(huì)穿透皮膚的情況下,特別是在曝光可以攝入或吸入后更具破壞性。 輻射的暴露通常表示為一個(gè)有效劑量當(dāng)量(CEDE) 。
類型的輻射照射
聯(lián)合國科學(xué)委員會(huì)原子輻射 (UNSCEAR) 的影響逐項(xiàng)類型的接觸和各分部報(bào)告的暴光率 。
天然的和人造的輻射源是相似的在其上的物質(zhì)的影響。
曝光美國人平均每年約360 mrem(3.6毫希),其中81%來自天然輻射源。 余下的19%的結(jié)果,從暴露到人為如醫(yī)療X射線輻射源,其中大部分沉積在人們不得不CT掃描 。 然而,在一些地區(qū),平均本底劑量是每年超過1000 mrem(10毫希沃特)。 天然輻射的一個(gè)重要來源是氡氣,從基巖滲透不斷,但是,因?yàn)樗母呙芏?,堆積在通風(fēng)不良的房屋。
背景輻射率有很大的差別與位置,低至1.5毫西弗/年(每年1.5毫希)在一些地區(qū),超過100毫西弗/在其他國家。 拉姆薩爾 , 伊朗北部城市,一些地方的人們?cè)诮邮盏降谋尘拜椛涫歉哌_(dá)260毫西弗/年吸收劑量。 盡管已經(jīng)為許多世代居住在這些高背景區(qū),拉姆薩爾濕地的居民,表明人在正常背景區(qū)域相比,沒有顯著的細(xì)胞遺傳學(xué)差異。 [17]這導(dǎo)致了高但穩(wěn)定的輻射水平的建議,更容易為人類維持不是突然的輻射突發(fā)。
天然本底輻射
天然本底輻射來自5個(gè)主要來源:宇宙射線,太陽輻射,外部陸地來源,在人體內(nèi)的輻射和氡 。
宇宙輻射
不斷轟擊地球,所有活的東西就可以了,從我們的太陽系外的輻射。 這宇宙輻射由正電荷的離子從質(zhì)子 (約90%)到鐵 核 。 這種輻射的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類可以創(chuàng)建,即使在最大的粒子加速器 (見超高能宇宙射線 )。 在氣氛營造的二次輻射,降雨,包括X-射線 , μ介子 ,質(zhì)子, α粒子 , 介子 , 電子 ,和中子輻射的相互作用。
宇宙輻射劑量主要來自介子,中子和電子,與劑量率在世界各地的不同而異,主要基于的地磁場(chǎng),海拔高度,太陽活動(dòng)周期。 在飛機(jī)上的宇宙輻射劑量率是如此之高,根據(jù)聯(lián)合國UNSCEAR 2000年報(bào)告(見鏈接在底部),航空公司機(jī)組人員工人得到更多的劑量平均比其他任何工作人員,包括核電廠。 航空公司工作人員獲得更多的宇宙射線飛行路線,把它們接近地球的北磁極在高海拔地區(qū),這種類型的輻射是最大的,如果他們的日常工作。
外部陸源
地球上的大部分材料含有一些放射性原子,即使在小批量。 大多數(shù)接受的劑量從這些來源是從γ-射線源建材,或巖石和土壤外。 關(guān)注地面輻射的主要放射性核素 鉀 , 鈾 , 釷同位素。 每個(gè)源不斷下降,活動(dòng)自地球誕生。
內(nèi)部輻射源
所有塵世的材料,是構(gòu)建生命的組成部分含有一種放射性的組成部分。 作為人類,植物,動(dòng)物消耗食物,空氣,和水,庫存,放射性同位素建立內(nèi)的生物體(參見香蕉等效劑量 )。 一些放射性核素,如鉀40 ,散發(fā)出一種高能量的伽瑪射線,可以通過敏感的電子輻射測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。 其他放射性核素,如碳14 ,可以使用最新的長死的生物的遺體(如木就是幾千歲)。 這些內(nèi)部的輻射天然本底輻射的來源有助于個(gè)人的總輻射劑量。
氡
氡 -222是由鐳 -226的衰變產(chǎn)生的氣體。 兩者都是天然鈾衰變鏈的一部分。 不同濃度的鈾被發(fā)現(xiàn)在世界各地的土壤。 由于氡是一種氣體,它可聚集在家庭。 積累是取決于家的位置,以及建筑方法。 在非吸煙者,氡氣是肺癌的原因之一,總體而言,第二大原因。
人工光源
以上的背景輻射暴露水平,美國核管理委員會(huì) (NRC)的要求及其授權(quán)人為的輻射暴露限制為個(gè)人會(huì)員每年100 mrem (1 毫西弗 )的市民,輻射暴露限制職業(yè)工作的成年人到5000 mrem(每年50毫希)的放射性物質(zhì)。 職業(yè)暴露個(gè)人受到的來源與他們的工作。 這些人是認(rèn)真監(jiān)測(cè)與使用口袋里的鋼筆大小的儀器稱為劑量計(jì)的輻射暴露。
行業(yè)的職業(yè)性接觸是一個(gè)問題的例子包括:
• 航空公司工作人員(受污染最嚴(yán)重的人口)
• 工業(yè)射線照相
• 醫(yī)療放射學(xué)和核醫(yī)學(xué)
• 鈾礦開采
• 核電站和核燃料后處理廠工人
• 研究實(shí)驗(yàn)室(政府,大學(xué)和私人)
某些人為輻射源通過直接輻射影響人體,而另一些放射性污染的形式,并從內(nèi)部照射身體。
醫(yī)療程序,如診斷性X-射線 , 核醫(yī)學(xué) , 放射治療是迄今為止人類制造的輻射暴露給公眾的最重要的來源。 使用的主要放射性核素的I-131 , TC-99 , 鈷60 , IR-192 , CS-137 。 這些很少被釋放到環(huán)境中。 市民也暴露在輻射中的消費(fèi)類產(chǎn)品, 需要如煙草 ( 釙 -210),建材,可燃燃料(天然氣, 煤炭等),眼玻璃 [ 引用 ], 電視 ,發(fā)光手表 ,并撥打( 氚 ) ,機(jī)場(chǎng)的X射線系統(tǒng), 煙霧探測(cè)器 ( 镅 ),筑路材料,電子管, 日光燈啟動(dòng)器,和燈籠紗罩( 釷的 )。 一個(gè)典型的放射治療劑量可能超過兩個(gè)月[ 需要的引證 ] 7戈瑞,每天(周日) 。
幅度較小,市民都暴露于輻射核燃料周期,其中包括從鈾的開采和選礦的整個(gè)序列的乏燃料的處置,以及煤電循環(huán)的釋放和排放被困在煤炭放射性污染物。 這種曝光的效果沒有被可靠地計(jì)量,由于極低劑量。 暴露的估計(jì)是足夠低,核電的支持者來比喻他們穿長褲兩個(gè)多余的時(shí)間,每年的誘變功率(因?yàn)闊岬脑蛲蛔儯?對(duì)手使用的癌癥,每劑模型斷言,這樣的活動(dòng)造成數(shù)百個(gè)癌癥病例,每年備受爭(zhēng)議的線性無閾值模型 (LNT)的應(yīng)用程序。
在核戰(zhàn)爭(zhēng)中 ,伽瑪射線塵的核武器可能會(huì)造成最大的傷亡人數(shù)。 立即順風(fēng)目標(biāo),劑量超過每小時(shí)300 戈瑞 。 4.5戈瑞(大約15,000倍,平均每年的背景率)作為參考,一個(gè)正常的人口的一半是致命的,沒有醫(yī)生的治療。
包括镅 -241, 鈷 -60, 銫 -137和碘 -131的放射性核素的關(guān)注。
航天
在低地球軌道以外的特定的航班,在人類太空飛行期間 ,宇航員都銀河系宇宙射線 (GCR)和的可能太陽粒子事件 (SPE)輻射暴露。 有證據(jù)表明 GCR水平,可能導(dǎo)致急性輻射中毒以及理解的。 過去的SPE的輻射水平未受保護(hù)的宇航員,將是致命的。
航空旅行
航空旅行在飛機(jī)上增加空間的輻射暴露人相比,海平面,包括宇宙射線和太陽耀斑事件。 軟件程序,如Epcard , CARI , 希沃特 , PCAIRE是模擬曝光機(jī)組人員和乘客的嘗試。 測(cè)得的劑量(模擬量)的一個(gè)例子然而,劑量各不相同,如高太陽活動(dòng)期間每小時(shí)6微西弗高緯度極地航線從倫敦希斯羅機(jī)場(chǎng)飛往東京成田機(jī)場(chǎng)。 此外,很多航空公司都不允許懷孕組員美國FAA要求航空公司提供飛行人員宇宙輻射的信息, 國際放射防護(hù)委員會(huì)建議,為廣大市民是不超過每年1毫希。成員,符合與一個(gè)歐洲指令。 FAA的1毫西弗總的懷孕,和一個(gè)建議的限制不超過0.5毫希沃特個(gè)月。 信息最初是基于航空航天醫(yī)學(xué)雜志 2008年出版的基礎(chǔ) 。
生物效應(yīng)
電離輻射是有害的,潛在的致命性生活的東西,但可以有健康的好處, 放射治療用于治療癌癥和甲狀腺毒癥 。 其最常見的影響是誘導(dǎo)癌癥與暴露后的幾年或幾十年的潛伏期 。 高劑量時(shí)可引起視覺上顯著的輻射灼傷 ,和/或通過急性輻射綜合癥的快速死亡。 控制劑量用于醫(yī)療成像和放射治療 。 一些科學(xué)家認(rèn)為,低劑量時(shí)可能有一個(gè)的溫和hormetic的效果 ,可以改善健康。
電離輻射對(duì)人體健康的影響是隨機(jī)的 ,這意味著它們的概率的發(fā)生與劑量的增加,同時(shí)的嚴(yán)重程度與劑量無關(guān)。 輻射誘發(fā)的癌癥 , 致畸 , 認(rèn)知能力下降和心臟疾病的隨機(jī)效應(yīng)都是例子。 其他條件,如輻射燒傷 , 急性放射綜合癥 , 慢性輻射綜合癥 ,和輻射誘發(fā)甲狀腺炎是確定性的 ,這意味著它們可靠地發(fā)生的閾值劑量以上,其嚴(yán)重程度與劑量的增加而增加。 確定性效應(yīng)并不一定比隨機(jī)效應(yīng)或多或少嚴(yán)重的,可以最終導(dǎo)致一個(gè)臨時(shí)的滋擾或死亡。
電離輻射對(duì)人體健康的影響的定量數(shù)據(jù)相對(duì)有限相比其他的醫(yī)療條件,因?yàn)槠駷橹箶?shù)量很少的情況下,因?yàn)殡S機(jī)性質(zhì)的一些效果。 隨機(jī)效果只能通過大量的流行病學(xué)研究已經(jīng)收集了足夠的數(shù)據(jù),以消除混雜因素,如吸煙習(xí)慣和其他生活方式的因素來衡量。 最豐富的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)來自日本原子彈爆炸幸存者的研究。 在體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的信息,但有很大不同種抗輻射 。
國際輻射防護(hù)委員會(huì)的共識(shí),核工業(yè),監(jiān)管機(jī)構(gòu)和政府關(guān)于輻射對(duì)健康的影響表示。 (ICRP)研究的主題包括其他重要組織
• 國際輻射單位和測(cè)量委員會(huì) (ICRU)
• 聯(lián)合國科學(xué)委員會(huì)關(guān)于原子輻射的影響 (UNSCEAR)
• 美國國家輻射防護(hù)與測(cè)量委員會(huì) (NCRP)
• 美國國家科學(xué)院的 (NAS通過BEIR研究)
• 法國研究所輻射防護(hù)與sûretéNUCLEAIRE (IRSN)
• 歐洲委員會(huì)上輻射風(fēng)險(xiǎn) (ECRR的)
限制曝光
有三種標(biāo)準(zhǔn)的方法來限制暴露:
1. 時(shí)間:人誰是暴露在輻射中,除了天然本底輻射,限制或減少曝光時(shí)間減少劑量輻射源。
2. 距離:輻射強(qiáng)度隨距離急劇減小,根據(jù)平方反比律 (在一個(gè)絕對(duì)的真空)。 [25]
3. 屏蔽:空氣或皮膚有足夠的大幅衰減低能量的α和β輻射。 更多的高能粒子,如伽瑪射線和中子的鉛 , 混凝土或水障礙給予有效保護(hù)。 一些放射性材料的儲(chǔ)存或處理水下或遠(yuǎn)程控制厚的混凝土建造的房間,或內(nèi)襯鉛。 有特殊的塑料盾牌,阻止β粒子,空氣將停止大部分α粒子。 在屏蔽輻射的材料的有效性確定其半值的厚度 ,材料的厚度,降低了一半的輻射。 此值是材料本身和電離輻射的類型和能量的函數(shù)。 一些公認(rèn)的減弱材料的厚度為5毫米的鋁對(duì)大多數(shù)β粒子,γ輻射的鉛和3英寸。
遏制是屏蔽和距離的組合:放射性物質(zhì)被限制在盡可能小的空間,并保持滿分環(huán)境。 放射性同位素用于醫(yī)療用途,例如,分配在封閉的處理設(shè)施,而核反應(yīng)堆操作與封閉系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)的障礙,使得所含放射性物質(zhì)。 客房?jī)?nèi)設(shè)有減少空氣壓力,因此,任何發(fā)生泄漏的房間,而不是出于它。 遏制的一個(gè)例子是一種有效的塵避難所 ,在核戰(zhàn)爭(zhēng)中 ,減少人體暴露在至少1000倍。
其他民防措施可以幫助減少暴露在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期和核反應(yīng)堆事故減少攝取同位素和職業(yè)暴露的人群。 一個(gè)可用的措施是使用碘化鉀 (KI)的片劑,從而有效地阻止放射性碘攝?。?核裂變的主要放射性同位素制品之一)進(jìn)入人的甲狀腺腺。