1、第三章 放射性污染防治,放射性的概念 表征放射性的基本量和单位 放射性危害 室内氡污染 放射性防治技术,3.1 环境中的放射性,1、定义放射性是一种不稳定的原子核（放射性物质）自发地发生衰变的现象，放射过程中同时放出射线（如射线、射线和射线）属电离辐射。,一、放射性,射线：氦原子核流,射线：电子流,射线：光子,X射线：伦琴射线,穿透力小，影响距离近,穿透能力强，电磁波,电磁波：长波、中波、短波、超短波、微波、远红外、红外、可见光、紫外、X、 ,（波长：长短）,X射线：在极稀薄的气体中（大气压的百万分之一）放电发生，是核外发射的连续能谱辐射；,射线：同位素衰变时从原子核内发出的射线，核内发射。,
2、区别,2、环境中放射性的来源 （1）天然放射性来源 宇宙射线； 地球表面的放射性物质； 空气中存在的放射性； 地表水中含有的放射性； 人体内的放射性。 （2）人工放射性污染源 核爆炸1945.8.6 广岛 “小男孩”原子弹8.9 长崎 “胖子”原子弹核能利用1986年 前苏联 切尔诺贝利核电厂事故,小男孩,广岛蘑菇云,长崎蘑菇云,摧毁建筑物,保罗蒂贝茨(1915-2007),污染区域超过20万平方公里 切尔诺贝利核泄漏是世界上最严重的核事故，成为人类利用核能史上的一大悲剧。欧洲受到核污染的区域超过了20万平方公里，其中最严重的是白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯。部分东欧国家和北欧国家也受到一定程度的核
3、污染。大量的放射性物质严重污染了空气、土壤和河流，破坏了自然环境和生态系统，直接导致27万人背井离乡，迁往其他安全地区。而欧洲部分最肥沃的耕地也因受到污染而成了废地。,8吨强辐射物泄漏 切尔诺贝利仍在哭泣,受害者约700万人 除了自然环境的破坏，还有约700万人直接或间接地成为事故受害者。由于受到核辐射，核电站周围地区癌症患者，尤其是儿童甲状腺癌以及血癌患者急剧增多。联合国的一份声明称，自从事故发后，白俄罗斯一些地区儿童甲状腺癌症患者的数量增加了10倍以上。乌克兰官方的统计数字显示，该国事故死亡人数超过了4400人。截止到今年早些时候，共有230万人因为受到核辐射而住院接受治疗，其中包括45.
4、2万名儿童。而在俄罗斯，当年参加抢险工作的许多人员相继死亡，还有不少人留下了终生残疾和精神疾病。,消除影响需100多年 这次事故对于切尔诺贝利核电站附近居民的灾难性影响无疑是久远的。据专家预测，事故的后果要经过100多年才能完全消除。,（3）核事故等级 七级：特大事故，指核裂变产物外泄在广大地区，具有广泛的长期的健康和环境影响（1986年切尔诺贝利核电厂事故） 六级：重大事故，指核裂变产物外泄，需实施全面应急计划（1957年前苏联克什姆特的后处理厂事故） 五级：具有厂外危险的事故，核裂变产物外泄，需实施部分应急计划（1979年美国三里岛电厂事故） 四级：发生在设施内的事故，有放射性外泄，工作人
5、员受照射严重影响健康（1999年9月30日发生在日本的核泄漏事故） 三级：严重事件，少量放射性外泄，工作人员受到辐射，产生急性健康效应（1989年西班牙范德略核电厂事件） 二级：不影响动力厂安全； 一级：超出许可运行范围的异常事件，无风险，但安全措施功能异常；,3.2 辐射剂量学的基本量和单位,1、放射性活度A（Bq） 定义：单位时间内放射性原子核所发生的核转变数。 国际（SI）单位：Bq(贝可)，s-1:每秒钟发生的核转变数； 过去常用单位：Ci(居里)，1Ci=3.71010Bq 。,2、照射量X：仅适用于X射线和射线（R） 定义：射线在质量为dm的空气中释放出来的全部电子（正电子和负电子
6、）被空气完全阻止时，在空气中产生的一种符号离子的总电荷量。 国际（SI）单位：C/kg； 过去常用单位：R(伦琴)，1R=2.5810-4C/kg。微伦：10-6R,急性放射性病主要临床症状及病程经过,3、吸收剂量D（Gy） 定义：单位质量的受照射物质所吸收的辐射能量。 国际（SI）单位：Gy(戈瑞)，1Gy=1J/kg； 并用单位：rad(拉德)，1rad=10-2J/kg。,照射量X：X或射线辐射场的量度，描述电离辐射 在空气中的电离本领；,吸收剂量D：可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。同种类、同能 量射线和同一种被照物，吸收剂量与照射 量成正比。,1伦琴X或射在
7、空气中的吸收剂量约0.838rad；在软组织中的吸收剂量约为0.931rad。,4、剂量当量H（Sv） 定义：乘上了适当的修正系数后的吸收剂量。 国际（SI）单位：Sv(希沃特)，1Sv=1J/kg； 并用单位：rem(雷姆)，1Sv=100rem 。,5、有效剂量当量（HE） 定义：相对危险度系数加权的平均器官当量之和。,式中，WT指T器官（组织）的相对危险度系数（组织权重因数，P113）；HT指T器官（组织）所接受的剂量当量。,相同的吸收剂量未必产生同样程度的生物效应；生物效应受到辐射类型、剂量大小、照射条件、生物种类和个体生理差异等因素影响。,式中，Q指品质因素(辐射权重因数WR，P11
8、3)，依不同类型辐射而异（见下页）；N指其他修正系数的乘积，N=1,3.3 辐射的生物效应及对人体的危害,几组概念,躯体效应：受照射者本身表现的辐射损伤； 遗传效应：辐射损伤出现在受照射者的后代。,近期或早期效应：受照后几天几周； 远期或晚期效应：半年后出现。,随机效应：在放射性防护中，发生几率（而非严重程度） 与剂量大小有关，不存在剂量阈值的效应； 非随机效应（确定性效应）：射线对人体的损害不存在机率性，只要达到一定量的照射，就都会出现一定程度的损伤，严重程度随剂量而变化，存在剂量阈值效 应。,1、细胞生物学基础分子亚细胞细胞组织器官人体基因：带有决定子体细胞特性的遗传密码（基因、染色体、D
9、NA）,一、辐射的生物效应,DNA与基因：每个DNA上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片断 染色体与DNA：每个染色体上只有一个DNA分子，染色体是DNA分子的主要载体 染色体与基因：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上直线排列,2、辐射与细胞的相互作用,物理阶段：能量作用于细胞 物理-化学阶段：水分子电离，生成活泼的自由基 化学阶段：活泼的自由基与染色体、细胞作用 生物阶段：微观分子结构破坏产生的宏观生物效应,二、放射性污染对人体的危害,症状：P1116-117,3.4 氡污染,美国国家安全委员会：美国每年因氡而死亡的人数高达30000人。,一、氡与氡气的特性,惰性气体（氦、氖、氩、氪
10、、氙、氡）,发现人：多恩（1900），无色气体，由镭衰变而成（镭射气，钍射气，锕射气）,衰变产物：氡子体（钋、铅、铋）,应用：放射性治疗；地震前兆,二、氡的来源,氡是地壳中放射性铀、镭、钍的蜕变产物，地壳中含有放射性元素的岩石总是不断地向四周扩散氡气，空气、地下水广泛存在，强烈地震前，地应力活动加强，地下水氡含量及扩散增强地震前兆。室内氡的来源：,1、房基下的岩石和土壤中的物质 2、建筑材料与装饰材料（1）砖类：废渣砖、粉煤灰砖混凝土红砖（2）地板：花岗岩水泥瓷砖大理石木地板（3）墙面：抹灰墙喷涂处理墙乳胶漆（4）石材：白色、红色、绿色、花斑系列花岗岩放射性活度偏高；暗色 （黑色、蓝色）、灰色
11、系列花岗岩放射性活度较低。,3、从户外空气中进入室内的氡 4、从供水及用于取暖和厨房设备天然气中释放的氡,三、危害和预防,危害：体内辐射与体外辐射；预防：,1、地基选择，避免含氡量高的地带 2、建材选择、装修材料选择 3、填平、密封地板和墙上所有裂缝 4、室内通风：最有效方法,3.5 放射性污染的防治,一、防护技术,1、外照射的防护（1）时间防护：缩短照射时间（2）距离防护：点状放射源周围的辐射剂量与离源的距离平方成反比（3）屏蔽防护,射线：He原子核流，穿透能力弱，可不考虑（外照射）,射线：穿透能力比射线强，铝、塑料、有机玻璃、铁、 铅等（轫致辐射）,X射线和射线：穿透能力强，水、水泥、铁、
12、铅等,轫致辐射（刹车辐射）：高速运动的电子骤然减速时发出的辐射（带电粒子与原子核碰撞时突然减速发出的辐射）,一、防护技术,2、内照射的防护放射性物质进入人体沉积防止吸入方法：加强管理、室内通风、防护用具等。,二、废物治理,放射性废物：根据我国辐射防护规定（GB8703-88），把放射性核素含量超过国家规定限位的固体、液体和气体废弃物，统称为放射性废物。,1、废液处理（1）高放废液的处理：不考虑回收，固化；考虑回收（2）中放和低放废液的处理：化学沉淀法、离子交换法、吸附法，等。,2、放射性废气的处理存在形态：气体（吸附）、气溶胶（高效过滤器）、粉尘（除尘器）,3、放射性固体废物的处理和处置高放废物（深地层埋藏、深海投放等）；中低放废物（焚烧、浅地层埋藏等）,
