第三章 天然放射性及人工放射性.ppt

第三章 天然放射性与人工放射性 1. 天然辐射源 1）宇宙射线（cosmic rays） 人们在不同的海拔高度受到宇宙射线的照射剂量是不同的 在赤道海平面处测得的平均剂量率为0.23mSv/年，而在海拔3050m处的剂量率则为0.56mSv/年。在中纬度不同高度剂量率的典型值是：在4km约为0.2μSv/h，在12km约为7μSv/h，在16km约10~15μSv/h。在民用喷气式飞机中每年航行200小时，其所受剂量就可能超过每年1mSv。 地球上每个人受到来自宇宙射线照射的平均剂量率约为：0.38mSv · a -1 1）宇宙射线（cosmic rays） 宇宙射线中的中子与大气层中的氮原子发生作用时，产生一种非常重要的放射性核素14C，其反应为14N (n,p) 14C。14C的半衰期为5692年，它将扩散到低层大气中，并在那里被生物吸收。 3）空气中的放射性 空气中的本底放射性主要是由土壤中的铀和钍产生的。 同位素238Ｕ和232Th都是天然的放射性核素，在它们各自的衰变链中将分别产生222Rn和220Rn，前者叫氡气，后者叫钍射气。它们都是稀有气体，常通过地球表面扩散出来，悬浮在空气中。这些气体发生衰变时，它们的产物又附着在空气中的灰尘中。 3）空气中的放射性 放射性气体在空气中的数量随本地区的铀和钍的含量而定。 在同一地区，气候条件将大大地影响这些气体的浓度。通常室内的水平比室外高。室内水平由建筑材料和通风率决定。在矿山和地下洞穴浓度都很高。氡和钍射气及其衰变产物的放射性对人体将产生内、外照射。 从某些建筑材料中释放出来的氡气使有些地区室内氡气含量过高，已引起人们的关注。 4） 水中的放射性 水中的放射性产物随水源的类型而定。 例如，海水中含有大量的40Ｋ。 许多天然泉水中含有相当数量的铀、钍和镭等放射性元素。由于雨天从空气中收集放射性物质，地面水收集存在于岩石和土壤中的放射性，因此可以说几乎所有的水多少都含有放射性。 通常饮水而造成人体内照射的剂量已包括在人体内放射性造成的剂量之中。 5）人体内的天然放射性核素 在人体内，40K的含量最多。如根据人体平均含有体重的0.2％的天然钾，而每克天然钾按含有8.2×10-10居里40Ｋ计算，一个体重为60千克的人，体内40K的放射性活度为： 8.2×10-10×3.7×1010×60×103×2×10-3 ＝ 3640Bq ＝ 3.64kBq 6) 天然辐射造成的平均年剂量值 人类的实践活动和自然界演变均可能使天然辐射本底的水平发生变化。自然演变引起的变化通常是一个缓慢的过程。人类的实践活动，特别是近代工业的发展，有可能使天然辐射本底水平在较短时间内发生变化。严格地说，不存在固定不变的天然辐射水平。这里所说的天然辐射本底水平实际上是指某一时间范围内天然辐射的水平。 6) 天然辐射造成的平均年剂量值 6) 天然辐射造成的平均年剂量值 2. 人工放射性 由于放射性在医学上的应用，核武器试验以及核能利用等原因，人们除受到天然辐射源的照射外，还会受到人工辐射源的照射。 人工放射性照射主要来自医疗照射、公众照射和职业照射三个方面。 1）医疗照射 1.1 放射性诊断 据估计，群体由于使用Ｘ射线进行放射性诊断，而受到的照射占医疗照射的75~90％。放射性诊断包括透视、拍片、萤光检查和CT检查等诊断方法。 1）医疗照射 1）医疗照射 1.2 放射性治疗 利用放射性照射来治疗肿瘤等疾病已广泛地应用在医疗界，尽管在某些治疗中患者可能受到大剂量的照射，但实际上接受放射性治疗的还是少数人。在大多数国家，放射性治疗对群体产生的平均剂量远低于放射性诊断。 1）医疗照射 1.3 放射性同位素在医学中的应用 放射性同位素在医学中可用于跟踪人体内化学物质的转移途径和部位。因为放射性同位素与同一元素的稳定同位素，在化学性质上是相同的，所以它们在人体内经过的途径和浓集的程度也是相同的。 随着医疗保健事业的发展，接受医疗照射的人数愈来愈多。据统计，在发达国家接受Ｘ射线检查的频率每年每1000居民约为300~900人次，而在发展中国家，其频率则约为发达国家的十分之一。 医疗照射给人类造成的剂量负担人均年有效剂量为0.4—1.0mSv，约为天然辐射的1/5。随着人类生活水平和医疗水平的提高，其应用频率呈增长趋势。 我国1985年总人口为1.04×109人，X射线诊断所致年集体有效剂量为9.16×104人·Sv，核医学检查及治疗所致年集体有效剂量为2.32×104人·Sv，二者相加医疗照射总年集体有效剂量为1.15×105人·Sv，因此，年人均有效剂量当量约为0.11mSv。 2） 公众照射 公众照射是指由于工业生产、科学研究等活动导致公众接受的和公众本身家