輻射安全與防護(hù)(Nuclear safety Radiation protection)

2005/10/1 21:22:00

核安全：nuclear safety 沒有不適當(dāng)?shù)暮溯椛湮：�。在核設(shè)施和核活動(dòng)中，設(shè)施和活動(dòng)受到充分保護(hù)，且對(duì)工作人員，公眾和環(huán)境不會(huì)發(fā)生不適當(dāng)?shù)暮溯椛湮：�。包括核設(shè)施安全核材料安全、臨界安全、輻射安全、放射性廢物安全及核電廠安全。

     輻射防護(hù)：radiation protection 又稱保健物理或輻射安全。防止電離輻射對(duì)人產(chǎn)生有害作用的科學(xué)技術(shù)。輻射防護(hù)系應(yīng)用性學(xué)科，作為基本的學(xué)科主要有：輻射劑量學(xué)、放射性生物學(xué)、放射生態(tài)學(xué)、輻射屏蔽學(xué)和輻射探測等；也涉及核工程、氣象學(xué)、地質(zhì)水文學(xué)、工業(yè)安全、法律、教育和實(shí)用心理學(xué)等。輻射防護(hù)包括：輻射防護(hù)原則與目標(biāo)；輻射防護(hù)方法：輻射監(jiān)測技術(shù)；輻射防護(hù)評(píng)價(jià)和輻射事故應(yīng)急。輻射防護(hù)原則和目標(biāo)是輻射防護(hù)的依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)；防護(hù)方法是為了達(dá)到防護(hù)目標(biāo)和執(zhí)行防護(hù)原則所必須采取的措施；監(jiān)測技術(shù)是檢驗(yàn)防護(hù)方法是否達(dá)到預(yù)定目的的手段；防護(hù)評(píng)價(jià)則是全面分析和研究防護(hù)設(shè)施和方法是否符合輻射防護(hù)最優(yōu)化的原則及進(jìn)一步改善防護(hù)狀況的途徑。

     外照射：extemal exposure 體外輻射源對(duì)人體的照射。X射線、γ射線和中子等貫穿輻射對(duì)人體全身或器官都可產(chǎn)生危害。而弱貫穿輻射的β射線因其穿透率小只對(duì)皮膚淺表和眼晶體造成危害。一般來說，α射線不會(huì)引致皮肝膽的外照射危害。外照的防護(hù)通常采用時(shí)間、距離和屏蔽三原則，即控制受照時(shí)間、增大與輻射源間的距離以及在人和輻射源之間回足夠厚的屏蔽材料。對(duì)貫穿輻射，屏蔽較困難，易引起較大劑量的照射。β射線與物質(zhì)相互作用會(huì)產(chǎn)生軔致輻射，因而，應(yīng)注意對(duì)軔致輻射的屏蔽。根據(jù)受到的照射水平和它的時(shí)間分布，可將各種照射劃分為兩種類型。第一類是連續(xù)的或間斷的低劑量率、低劑量水平下的持續(xù)照射；第二類是中等或高劑量率、大劑量水平下的短時(shí)間照射。從受照部位的大小及其均勻程度看，又有全身照射與局部照射，均勻照射與非均勻照射之別。一般來說，高劑量率的全身均勻照射危害最大。低劑量的持續(xù)性照射，不會(huì)即刻影響到人的健康，但可能誘發(fā)隨機(jī)性效應(yīng)。

     內(nèi)照射：internal exposure 進(jìn)入體內(nèi)的放射性核素作為輻射源對(duì)人體的照射。放射性核素可以經(jīng)由吸入、食入、皮膚或傷口進(jìn)入人體。進(jìn)入人體的放射性核素在體內(nèi)轉(zhuǎn)移，并不斷地因排出體外和放射性衰變而減少（見圖）。內(nèi)照射的危害與攝入放射性核素的途徑、種類、理化形態(tài)、攝入量以及該種元素在體內(nèi)的代謝規(guī)律待因素有關(guān)。要特別注意防護(hù)那些半衰期長，排出體外的速率慢和毒性大的核素。與外照射不同的是，對(duì)內(nèi)照射，那些弱貫穿輻射的能量可全部沉積在體內(nèi)。內(nèi)照射在時(shí)間上是持續(xù)性的，為此量度內(nèi)照射劑量采用待積吸收劑量、待積當(dāng)量劑量和待積有效劑量。體內(nèi)引入放射性核素的核醫(yī)學(xué)診斷攝入天然放射性核素或人類活動(dòng)產(chǎn)生的放射性核素，以及職業(yè)性工作都會(huì)引致內(nèi)照射。內(nèi)照射防護(hù)的基本原則是防止或減少放射性物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)，對(duì)于放射性核素可能進(jìn)入人體內(nèi)的途徑都要予以防范。

     輻射屏蔽：radiation shielding 全稱電離輻射屏蔽。在電離輻射源和受其照射的某一區(qū)域之間，采用能減弱輻射的材料來降低此區(qū)域內(nèi)的輻射水平。輻射屏蔽是一門綜合性學(xué)科。它涉及到核物理學(xué)中的射線和物質(zhì)的相互作用、保健物理學(xué)、材料科學(xué)和結(jié)構(gòu)工程學(xué)。從具體的工作內(nèi)容來看，它包括輻射源特征的確定、屏蔽材料的選擇、輻射的減弱計(jì)算、屏蔽發(fā)熱、實(shí)驗(yàn)屏蔽學(xué)、屏蔽結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)以及最優(yōu)化分析等方面。當(dāng)前中低能輻射源，包括放射性同位素源、各類中低能加速器、X射線發(fā)生裝置和核反應(yīng)堆等，屏蔽學(xué)已完全成熟。至于高能粒子方面例如質(zhì)子高能加速器的屏蔽，涉及到大量的次級(jí)輻射如核子—介子級(jí)聯(lián)。由于過程復(fù)雜多樣，關(guān)于強(qiáng)子—原子核相互作用微分特征的可信實(shí)驗(yàn)資料不夠，因此計(jì)算中半經(jīng)驗(yàn)方法仍起主要作用。宇飛行時(shí)的輻射防護(hù)在許多方面不同地面，這是因?yàn)橛钪嫔渚�逞電粒子包括有質(zhì)子、電子、α粒子、鋰、鈹?shù)�，能量可從幾面keV到幾千GeV。宇宙空間里帶電粒子注量率在空間和時(shí)間上強(qiáng)烈變化，還需考慮在飛船殼體和結(jié)構(gòu)部件以及人體組織內(nèi)產(chǎn)生的次級(jí)輻射。由于輻射隨空間一時(shí)間變化，其輻射權(quán)重因子也是變化的。此外，宇宙飛行中要采用較地面職業(yè)照射高得多的劑量限值，必須他細(xì)地估計(jì)可能的輻射危險(xiǎn)。

     輻射監(jiān)測：radiation monitoring 為了評(píng)估和控制輻射或放射性物質(zhì)的照射而進(jìn)行的輻射測量或放射性測量及對(duì)測量結(jié)果的分析和解釋。為了評(píng)價(jià)伴有輻射的實(shí)踐或產(chǎn)生輻射的設(shè)施對(duì)人的影響，必須估算人受到的有效劑量和當(dāng)量劑量等量度輻射危害的量。而這些量往往不能直接測量，必須根據(jù)監(jiān)測其他可直接或間接測定的量，按一定模式來估算。輻射監(jiān)測的結(jié)果是估算工作人員和公眾受照的劑量，確認(rèn)工作場所和環(huán)境的安全程序，進(jìn)行輻射安全評(píng)價(jià)和輻射防護(hù)最優(yōu)化分析不可缺少的資料，也是采取輻射防護(hù)和安全管理措施的依據(jù)。這些資料還可以用來確認(rèn)操作上存在的問題或設(shè)備缺陷，發(fā)現(xiàn)事故征兆，以便及時(shí)采取防范措施，防止重大事故的發(fā)生。按照輻射監(jiān)測的性質(zhì)和目的，輻射監(jiān)測可分常規(guī)監(jiān)測、與工作任務(wù)相關(guān)的監(jiān)測和特殊監(jiān)測；根據(jù)監(jiān)測對(duì)象則可分為場所監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、流出物監(jiān)測以及個(gè)人監(jiān)測。一切伴有輻射的實(shí)踐和設(shè)施，都應(yīng)視具體情況制定出常規(guī)和應(yīng)急的兩種監(jiān)測計(jì)劃。通常的常測計(jì)劃應(yīng)包括下列內(nèi)容：（1）監(jiān)測類型、目的和要求；（2）需要直接或間接測量的輻射量、待估算量及其估算模式；（3）相應(yīng)的輻射管理標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行限值；（4）測量方案，包括測量方法、采用的測量儀表和設(shè)備；（5）測量頻度；（6）對(duì)測量記錄的要求，記錄的保存和銷毀；（7）對(duì)監(jiān)測計(jì)劃的審查和修改程序；（8）監(jiān)測的質(zhì)量保證措施。

     輻射損傷：radiation injuries 機(jī)體受電離輻射照射而產(chǎn)生的各種類型和不同程序的有害效應(yīng)。輻射作用于人體，可在分子、亞細(xì)胞、細(xì)胞、組織器官以及整體水平上產(chǎn)生各種損傷效應(yīng)。其中，輕者對(duì)生命活動(dòng)無明顯影響或只發(fā)生某種機(jī)能變化，較重者造成可逆或不可逆損傷，嚴(yán)重者導(dǎo)致死亡。臨床上把可觀察到的輻射損傷統(tǒng)稱為放射性疾病（radiation induced diseases）。這些疾病可以在照后幾天或幾周內(nèi)出現(xiàn)，稱為近期或早期效應(yīng)（early effect），也可在半年后出現(xiàn)，稱為遠(yuǎn)期或晚期效應(yīng)（late effect）。輻射損傷可出現(xiàn)在受照者本身稱為軀體效應(yīng)（somatic effect），也可出現(xiàn)在受照者的后代，稱為遺傳效應(yīng)（hereditary effect）。按照現(xiàn)代輻射防護(hù)概念，把輻射損傷分為確定性效應(yīng)（deterministic effect）和隨機(jī)性效應(yīng)（stochastic effect）兩大類。確定性效應(yīng)是指嚴(yán)重程序和發(fā)生概率隨照射劑量而改變的效應(yīng)，存在劑量閾值，受照劑量控制在閾值以下，可以防止其發(fā)生，如全身照射引起的急、慢性放射病假避部照射引起的皮膚、眼晶狀體等損傷效應(yīng)。隨機(jī)性效應(yīng)酬是指發(fā)生概率（在而不是嚴(yán)重程序）隨照射劑量而改變的效應(yīng)，無劑量閾值。