【辐射安全】核辐射知识问答之一

1、什么是放射性

1896年贝克勒尔在研究轴矿的荧光现象时发现轴盐矿发射出类似X射线的穿透性辐射。两年之后,法国物理学家居里夫人从轴矿中相继发现的另外两个能发射射线的新元素——钋和镭。居里夫人称这种能自发释出射线的性质为放射性。

2、核辐射有哪几种？

辐射分为两类。一类是电离辐射,这是指α(阿尔法)、β(贝塔)、γ(伽马)、X和中子等射线。这些射线能够直接或间接地使物质电离(即原子或分子获得或 失去电子而成为离子)。电离辐射按粒子带电情况又可分为带电粒子辐射(如α、β、粒子)和不带电粒子辐射(如中子、X和γ射线)。另一类是非电离辐射,如 可见光、紫外线、声辐射、热辐射和低能电磁辐射。

3、α、β、γ、中子和X射线有些什么特点？

(1)α粒子:是高速运动的带正电的氦原子核。它的质量大、电荷多,电离本领大。但穿透能力差,在空气中的射程只有1～2厘米,通常用一张纸就可以挡住。

(2)β射线:是高速运动的电子流。它带付电荷,质量很小,贯穿本领比α粒子强,电离能力比α粒子弱。β射线在空气中的射程因其能量不同而异,一般为几米。一通常用一般的金属板或有一定厚度的有机玻璃版、塑料版就可以较好地阻挡β射线对人的照射。

(3)γ射线:是波长很短的高能电磁波。它不带电,不具有直接电离的功能,但可以通过和物质的相互作用间接引起电离效应。γ射线具有很强的穿透能力,在空气中的射程通常为几百米。要想有效地阻挡γ射线,一般需要采用厚的混凝土墙或重金属(如铁、铅)板块。

(4)中子射线:是由中性粒子组成的粒子流。不带电,穿透能力强。它像γ射线一样可通过和物质的相互作用产生的次级粒子间接地使物质电离。通常将中子按其能量由低到高分为热中子(小于0.5电子伏)、慢中子、中能中子、快中子、高能中子(大于10兆电子伏)。日常使用的中子源(如镅-铍中子源和 钋-铍中子源)或某些加速器存在中子防护问题。

(5)X射线:在各种放射线中,人们通常解最多的就是X射线。它和γ射线一样,是一种高能电磁辐射,有较强的穿透能力,且只有通过与物质相互作 用,才能使物质间接地产生电离效应。它与γ射线的不同之处是能量较低,通常是高速电子轰击的金属靶产生的,不是由放射性核素自发衰变释放出的。一般需要采用重金属板块来屏蔽X射线。但对低能量的软X射线(如来自电视机和计算机的低能量软X射线),电视机或计算机的显示屏就能很好地对它加以屏蔽。

4、什么是放射性活度、半衰期、辐射剂量？

(1)放射性活度的单位是贝可勒尔,简称贝可,符号为Bq。1贝可就是1秒钟发生1个衰变。早期使用的活度单位为居里(Ci),1Ci=37亿Bq。

(2)放射性半衰期是放射性核素因放射性衰变而使其活度降低到原来的一半所经过的时间。一般来说,天然放射性核素的半衰期较长,而多数人工放射性核素的半衰期都较短。

(3)最常用的辐射剂量有3个:吸收剂量、当量剂量和有效剂量。

①吸收剂量:是指单位质量的组织或器官吸收的辐射能量大小。吸收剂量的单位为戈瑞(Gy),1Gy相当于辐射授予每千克质量组织或器官的能量为1焦耳。早期使用的吸收剂量单位为拉德(rad为),1Gy=100rad。

②当量剂量:是组织或器官接受的平均吸收剂量乘以辐射权重因子后得到的乘积。X、γ和β射线的辐射权重因子为1,中子的辐射权重因子为 5～20(取决于种子能量),α辐射权重因子为20。当量剂量的单位为希沃特(Sv)。早期使用的单位为雷姆(rem),1Sv=100rem。

③有效剂量:当要评估辐射可能诱发的晚期损伤效应——癌症时,采用有效剂量这个量。有效剂量定义为各组织的当量剂量和各自的组织权重因子的乘积的总和。组织权重因子用于表示各组织器官对辐射的敏感程度。例如,骨髓和性腺对辐射敏感程度高,权重因子就大;皮肤对辐射不敏感,权重因子就小。有效剂量的单位也是希沃特(Sv)。

5、什么是辐射源、放射源和射线装置？

辐射源是指能发射电离辐射的装置和物质的总称,辐射源就是电离辐射的来源。一个装置,一个物体,一件东西,只要能发射出电离辐射,就可以把它称为辐射源。

放射源是指用放射性物质制成的、能产生电离辐射的物质或实体,它也属于辐射源。密封放射源是指密封在包壳或紧密覆盖层里的放射源,不是密封的放射源称非密封源。

射线装置是指能发射X,γ或中子射线的各种装置,通常是指X射线机、加速器、中子发生器等装置。

6、什么是放射性废物？

放射性废物是指含有放射性核素或被放射性核素所污染,且浓度或比活度高于审管部门规定的某一水平、预期不会再被利用的废弃物。

放射性废物包括放射性废气、废水和固体废物。这些放射性废物主要来源于核设施。在城市,核技术、放射性同位素应用(特别是医院)也会产生少量放射性废物,但它们的活度一般较低。

在我国,已经建立了许可证制度、质量保证体系、安全评价与环境影响评价制度,以及三废处理设施与主体工程“三同时”制度等,以确保放射性废物的安全管理。

7、什么是外照射？外照射的途径是什么？

由放射源或辐射发生装置(如粒子加速器)释出的贯穿辐射由体外作用于人体,称为外照射。在向环境释放大量放射性物质的事故中,向下风向移动的放射性烟云以及已沉降于设备、建(构)筑物及地面表面上的放射性物质也可成为人体外照射的放射源。

人们每时每刻都受到天然本底辐射的照射。在生产、应用电离辐射源的过程中,工作人员除了受到天然本底照射外,还受到附加的职业照射。邻近生产、 应用电离辐射源地区居住的或受人工放射性污染影响的公众,同样也受到天然本底照射以外的附加公众,同样也受到天然本底照射的以外的附加照射。在使用电离辐射源的医疗诊治措施(如X射线检查、放射治疗)时,受检者或病人也会受到电离辐射外照射。一旦发生核与辐射事故或遭受涉及核与辐射的恐怖袭击,则可能导致 较高水平的外照射。

8、什么是内照射？内照射的途径是什么？

外源性放射性成物质经由空气吸人,食品或饮水食入,或经皮肤、伤口吸收并沉积在体内,在体内释出α粒子或β粒子,对周围组织和器官造成照射,称 为内照射。在正常作业或事故性释放时,放射性物质一般通过空气和水的途径进入周围环境,在环境中藉不同的照射途径(包括食物链),最终到达人体。

经由空气和水两种流出物途径使公众受到内照射时,涉及的环境介质有空气、沉降物、地表水、地下水、牛奶、动物性食品、植物性食品、饲料等。

9、个人受照剂量怎么测量？

对外照射剂量的测量,可佩带个人剂量计,包括热释光片、胶片及带报警装置的各种个人剂量计。它们既可测量剂量率,也可测定所接受的累积剂量;其中,热释光片和胶片需要送实验室用相关仪器测量,而直读式个人剂量计在现场就可以直接读数。

体表及衣服上放射性污染的测量要采用各种体表污染监测仪。

体内污染的测量可通过尿、血中的放射性含量的分析,再通过模式计算确定内照射剂量;还可直接通过全身计数器直接测定体内放射性核素的分布。

采用常规的外周血染色体及微核测定方法等生物剂量的测量方法可以推算人体的受照剂量。

在处置核与辐射突发事件的应急响应中,个人受照剂量检测是十分重要的,尤其是最早到达现场的人员的个人剂量监测。对个人来说,则应建立自我保护意识,主动接受个人剂量的测量。

10、怎么知道体内已受到放射性污染？

固定式或车载式体外测量装置可用于测量沉积在全身、肺部或甲状腺内的放射性核素。测量前应仔细洗浴,更换干净的衣服,以避免对测量结果产生影响。从测量时获得的体内放射性污染量可以推算出最初经食人或吸入途径进入人体内的放射性核素的活度。

生物样品包括尿、粪、血液、呼出气、鼻拭物、唾液和汗,但通常是尿和粪样。为估计意外摄入放射性物质的量,通常采用粪样分析法。早期粪样的监测结果有助于判断人员是否受到体内放射性污染,尤其是最早几天逐日粪样排出的放射性活度监测的结果更有用。尿样放射性活度异常增高则证明摄入体内的放射性核素已吸收入人的体液中。多数情况下宜收集24小时全尿,有时还由于测量方法灵敏度所限而需要分析几天合并的尿样。粪样和尿样的收集过程均须避免附加的污染,出现假阳性结果。

在进入污染场所时若有条件可佩戴个人空气采样器,直接估计佩戴者的放射性核素吸入量。场所表面污染水平的增高是人员处于暴露危险的一个信号,但不用于直接估计个人体内污染量。