1、第十六章 放射防护电离辐射为人类带来了巨大的利益,人类发展的进程由此得到了加速。然而,如果使用不当或者使用过度,它也会给人类健康和生存环境造成影响,甚至是危害。为此如何合理有效地发挥电离辐射的作用,使人们从中获得更多的好处,同时尽量避免和减轻电离辐射的危害,成了人们关注的焦点。放射防护(radiation protection)研究的重心就是针对这一问题,它是电离辐射应用的保护伞,它的研究成果直接服务于电离辐射应用。第一节 电离辐射的生物效应电离辐射生物效应是判定电离辐射影响或危害的基础,是确定采取防护措施或控制工作人员照射水平的主要依据,对不同类型、不同程度放射损伤的诊断、治疗以及近期和远期
2、后果的评估等均有重要意义。了解电离辐射生物效应,对于正确认识辐射危害,做好放射防护有着重要的理论和实际意义。一、放射损伤机理电离辐射的生物效应是一个及其复杂的过程,包括一系列的生物、化学变化,随着吸收剂量的不断增加,机体首先调用代偿机制而不出现任何躯体感觉异常,失代偿后,可出现组织器官功能变化,若继续照射,最终可导致结构改变,严重危害机体健康。任何放射线作用于生物体后,主要通过两个渠道造成生物体机能或结构损伤。一是直接作用,即带电粒子(含次级带电粒子 )直接与组成细胞的生物大分子发生作用,引起大分子电离,导致其变性,失去生物活性,诱发细胞死亡;二是间接作用,即带电粒子(含次级带电粒子) 首先作
3、用于细胞中的水分子,引起水分子水解,产生大量自由基,自由基立即与生物大分子结合并造成损伤而使生物大分子失去活性,导致细胞死亡。由于机体细胞内含水量一般都高达 70以上,因此,辐射的间接作用对细胞损伤有着更重要的意义。电离辐射对生物分子和细胞的损伤作用因氧的存在而加重,称氧效应。在辐射致各种损伤的生物分子中,最重要的是 DNA。电离辐射可使 DNA 发生单链、双链断裂及碱基损伤等,由此影响 DNA 结构的完整性,导致正常的复制与转录等功能发生改变甚至无法进行。而细胞的有丝分裂延迟、活存率改变,以及细胞染色体畸变、突变、癌变等,均与DNA 分子的损伤、修复、代谢改变等有一定关系。在一定分子生物化学
4、变化的基础上,有些细胞损伤得到修复,有的可停止分裂而死亡,也有的无限制地分裂繁殖,诱发肿瘤。并非所有的因电离辐射诱发的生物大分子变性都会导致细胞的死亡,机体的每一个细胞都有一套复杂的辐射损伤修复系统,在一定的范围内,受到照射的细胞会启动损伤修复机制针对损伤的 DNA、蛋白质等大分子进行修复,如果无法修复和修复无效,机体则启动细胞凋亡程序,清除该细胞而确保机体的健康。二、放射生物效应的类型1按效应出现的对象:躯体效应(somatic effect)和遗传效应(genetic effect)辐射诱发的机体生物效应,显现在受照射者本人身上的称为躯体效应;躯体效应发生于体细胞,这类细胞的存活时间不能超
5、过个体的寿命期限,因此躯体效应一定要在受照射者的生存期间显现出来。依据效应范围,躯体效应可再分为局部效应和全身效应。辐射也可影响受照射者的后裔,如辐射诱发的各种遗传性疾病,称为遗传效应。2按效应出现的时间:近期效应和远期效应当机体受到高剂量、高剂量率照射后,有足够的能量沉积于细胞内,破坏了细胞的增殖功能或导致细胞死亡,引起受照组织、器官的功能障碍或病理改变,在临床上表现为急性放射反应或损伤。若一次受照剂量较低或低剂量率长期照射,受照细胞未因辐射致死,可产生亚致死性损伤的修复或发生再增殖的修复。根据损伤程度和可修复作用,辐射生物效应可在受照后数分钟、数小时到数周内显现,称为早期效应;也可在受照后
6、数月到若干年后才显现,称为晚期效应。3按效应发生的规律:随机效应和确定性效应效应的发生概率与受照剂量有关,效应的严重程度与受照剂量无关,不存在剂量阈值的一类辐射效应,称为随机效应。当细胞受到电离辐射后,造成的损伤尤其是遗传物质的损伤如果无法修复则必然导致细胞死亡,如果得到及时正确的修复,则对机体不会产生任何影响,如果在修复过程中发生修复错误、修复不完全或者修复不及时,则导致细胞将变异的遗传物质复制给下一代细胞,由此产生子代细胞的变异。这种变异子代细胞如果是体细胞,若干年后,则表现为肿瘤的发生,即辐射致癌效应;如果是生殖细胞,则表现为子代的遗传效应。随机效应发生的基础就是细胞的遗传物质受到辐射损
7、伤而没有得到及时和正确的修复。所谓的确定性效应是指效应的严重程度与受照剂量大小相关,存在剂量阈值的一类效应。当受照机体的吸收剂量达到一定量级时,电离辐射的导致的损伤相应增大,机体细胞的修复机制来不及或无法进行全面修复,所有受照的同一类细胞几乎在相同时间发生相似的病理改变,最终导致细胞的变性死亡,组织功能丧失,即表现为机体的确定性效应。三、影响放射生物效应的主要因素1射线性质性质不同、能量不同的射线对机体的损伤作用有较大差别。这是因为不同种类和不同能量的带电粒子,在其穿行径迹上的电离密度有所不同。这种电离密度用传能线密度(linear energy transfer,LET) 来衡量,但 LET
8、 尚不能说明全部问题。为了表示不同辐射引起的生物效应的差别,在放射生物学中提出了相对生物效应的概念。所谓相对生物效应(relative biological effectiveness,RBE) ,即对于特定的生物体或组织,由基准辐射引起特定生物效应所需的剂量与所研究( 或待测) 的辐射在相同条件下引起同等程度生物效应所需剂量的比值。通常用低 LET 的 X 射线或 60Co 射线作为基准( 或参比)辐射。RBE 除与辐射的 LET 有关外,还与辐射能量、照射剂量、剂量率、动物种属及观察的效应(生物学终点)等相关。例如,以 60Co 射线或高能 X 射线为基准得出的 RBE 值,要比用 250
9、keVX 射线作基准时得出者高 1020;用数百 keVX 射线和 1 MeV 射线进行实验,在高剂量时其相对生物效应相同,但在低剂量时 X 射线约为 射线的 2 倍。在放射防护中十分重要的首次出现在国际放射防护委员会(ICRP)新建议书(1990) 中的辐射权重因子(radiation weighting factor,W R)就是根据 RBE 导出的。辐射权重因子值见表 16-1。2机体敏感性(1)细胞敏感性 各类细胞在受照射后可按不同的方式产生不同程度的变化或效应。对不同的细胞引起相近程度的同一种效应,所需的辐射剂量相差很大。一般认为,细胞和组织的辐射敏感性与它们的繁殖能力成正比,而与它
10、们的分化程度成反比。这一规律在大多数情况下是符合实际的。例如小肠上皮细胞、骨髓细胞及生殖细胞等均为增生活跃、更新较快的细胞,辐射敏感性较高;而肝细胞、血管内皮及神经系统等属于分裂指数较低或不分裂的细胞,辐射敏感性较低。但这一规律只是相对的,例如淋巴细胞属完全分化的细胞,其本身并不分裂,但因其膜系统易受辐射损伤,故使整个淋巴系统成为对辐射敏感的细胞。另外,辐射敏感性也是相对的,因观察的指标不同可有不同结果,如神经细胞在形态改变方面对辐射并不敏感,但在功能变化方面却对辐射较敏感。(2)组织、器官的敏感性 组织、器官是由多种细胞组成的,其辐射敏感性主要取决于主体细胞的相对敏感性。若含有一系列不断生长
11、的细胞,则取决于最敏感的细胞群。另外,某些条件,如局部微血管的数量和部位、血液供应情况、组织液和结缔组织以及主体细胞对这些条件的依赖程度等,也在一定程度上影响组织、器官的辐射敏感性。因而就某种组织、器官而言,其受照后的总体效应取决于损伤与修复过程之间的相互消长与平衡,而上述的多种因素只对这一过程造成不同程度的影响。由于组织、器官的辐射敏感性不同,电离辐射作用于不同组织、器官时,其辐射影响也不同。在放射防护领域,为了更好地描述辐射随机性效应与有效剂量的关系,ICRP 提出组织权重因子(tissue weighting factor,W T)概念,并提出了不同组织、器官的组织权重因子数值( 见表
12、16-2)。W T 反映在全身均匀受照情况下各组织或器官对总危害的相对贡献。2007年 ICRP 给出了新的组织权重因子数值(见表 16-3) 。表 16-1 辐射权重因子辐射类型与能量范围 权重因子,WR*光子,所有能量 1电子和介子,所有能量 1中子,能量100 keV2 MeV 202 MeV20 MeV 1020 MeV 5质子(反冲质子除外),能量2MeV5 粒子,裂变碎片,重核 20*适用于外照射和内照射。表 16-2 组织权重因子组织或器官 组织权重因子,WT 性腺 0.2红骨髓 0.12结肠 0.12肺 0.12胃 0.12膀胱 0.5乳腺 0.5肝 0.5食道 0.5甲状腺
13、0.5皮肤 0.1骨表面 0.1其余组织或器官* 0.5*其余组织或器官包括肾上腺,脑,上段大肠,小肠,肾,肌肉,胰,脾,胸腺和子宫。表 16-3 ICRP2007 年建议书推荐的组织权重因子(3) 全身受照 当全身或身体的大部分在短时间内受到较高剂量的贯穿辐射照射时,若不合并其他疾病,则受照剂量低于 1Gy,不经特殊医学处理,一般也不会死亡。随着剂量增加,死亡率也增高,但低于 1.5Gy 时,发生早期死亡的可能性很小。受照剂量与活存率的关系常用 LD5060 表示,即在受照后 60d 内约有 50个体死亡。一般认为,健康成年人的LD5060 的剂量范围约为 3-5Gy。这大体相当于低 LET
14、 辐射 (如 1MeV 的 射线)照射时的骨髓剂量。采取适当的医学处理,可明显提高活存率。四、辐射对组织、器官的损伤效应核突发事件造成的照射往往是非均匀性的,人体受照剂量也是不均匀的。由于骨髓、性腺、眼晶体等组织对电离辐射较敏感,其确定性效应剂量水平较低;而肺、甲状腺和皮肤组织等对电离辐射不太敏感,其确定性效应剂量水平较高,由此导致不同组织器官发生确定性效应的阈剂量水平差异。1骨髓 是人体重要的造血组织,造血干细胞对电离辐射较敏感,电离辐射对骨髓的损伤,成为骨髓型急性放射病的主要临床表现。2性腺 生殖细胞辐射敏感性较高。性腺受照后主要表现为生育力受影响,其损害程度与受照剂量有关。人体睾丸受到
15、0.15 Gy 照射后可暂时丧失生育能力;剂量达 35Gy 以上时,可导致持久性不育。剂量率为 1 mGy/d 时,虽长期受照射,也未观察出在生育力方面有明显损伤。女性生育力受辐射损害程度因年龄而异,随着年龄增加,引起持久性不育的阈剂量降低。两侧卵巢同时受到 0.651.5Gy 以上照射,可迅速引起生育力障碍,但这种损害可恢复,只有一次剂量达到 3Gy 以上时,才可导致永久性不育。对于低 LET 辐射的间断性分次照射或延续照射,卵巢耐受剂量可达 620Gy 。3眼晶体 人眼晶体受到约 2Gy 的低 LET 辐射急性照射,即可引起可观察到的晶体混浊,分次照射时需 45 Gy。但日本原子弹爆炸幸存
16、者中,发现受低 LET 辐射 0.61.5Gy 照射的人员中,可检出的晶体混浊发生率即有增高。引起影响视力的白内障,单次照射剂量约需5Gy,长期、分次照射的阈剂量为 614Gy 。中子对眼晶体的损伤作用比低 LET 辐射高,因而 ICRP 建议能量为 100 keV2 MeV 的快中子的辐射权重因子为 20。4肺 肺部照射可来自外照射、浸没照射或吸入放射性物质后的内照射。外照射可能是急性的。但吸入内照射的剂量率要视吸入放射性核素的数量和组分而定。肺是对辐射中等敏感的组织,受照后发生的病变主要为血液循环障碍(间质性)、肺炎、坏死和纤维化等。一般情况下,低 LET 辐射急性外照射时,引起肺炎的阈剂
17、量约在 5Gy 以上;引起人体死亡的剂量约为 10Gy。5甲状腺 甲状腺可受到来自体外辐射源的照射。当吸入或食入放射性碘核素时,由于放射性碘迅速蓄积于甲状腺,可引起内照射。当核反应堆发生事故,有大量放射性物质释放在大气中时,内照射途径是主要的。成年人甲状腺对辐射不太敏感,但生长发育中的儿童甲状腺却较敏感。低 LET 辐射急性照射,引起甲状腺细胞形态学变化和机能减退所需剂量约为10Gy;在 30d 内分次照射时,剂量达 25Gy 以上才能出现粘液水肿。6皮肤 核事故时,皮肤可直接受到放射性烟羽及沉积在皮肤或衣服上的 、 放射性核素的照射,而体表污染所致的 粒子局部照射是主要照射途径。皮肤的放射损
18、伤因程度不同,可表现为暂时性红斑、暂时或永久性脱毛,形成水泡及溃疡、坏死。急性损伤若未及时治愈或损伤较重,可演变为慢性损伤;长期较低剂量持续或间歇性照射也能引起慢性放射性皮肤损伤,如干性或湿性脱屑、皮肤萎缩、变薄、纤维化,形成长期不愈的溃疡或癌变等。一般认为,单次照射 35Gy 可引起红斑及暂时性脱毛, 7Gy 以上可引起永久性脱毛,剂量达 10Gy 以上时,可引起水泡或坏死、溃疡。但应指出,皮肤辐射损伤的发生率、严重程度、出现及持续时间等,与受照剂量、受照部位、面积和深度以及年龄等因素有关。分次照射或延续照射时,引起相同效应的剂量要比单次照射时明显增加。现将引起主要组织、器官发生确定性效应的
19、阈剂量水平列入表 16-4。表 16-4 主要组织、器官发生确定性效应的阈剂量水平组织、器官 效应 剂量 Gy胎儿 致畸 0.1全身 呕吐 0.5骨髓 造血抑制早死0.51.0生殖腺 暂时不育永久不育0.153.0眼晶体 可检出的混浊白内障(视力障碍)0.52.05.0肺 肺炎(非致死性损伤)死亡5.010.0甲状腺 功能减退、粘液水肿 10.0皮肤 红斑、脱毛 3.0第二节 放射防护目的与标准1895 年伦琴发现 X 射线不到半年,一位工程师在“德国医学周刊”上最早报道 X 射线诱发放射性皮炎的辐射危害。辐射应用的早期,人们没有意识到需要放射防护,到 1920 年代至少有 336 名死者归因
20、于辐射照射,其中,251 人死于皮肤癌,56 人死于贫血或白血病。人们自从认识到放射防护的重要性以后,这类职业辐射的危害事件明显降低。一、放射防护的目的放射防护的目的是避免发生有害的确定性效应,并将随机性效应的发生概率限制到可以接受的水平。不能将辐射诱发的确定性效应和随机性效应相提并论。确定性效应有阈剂量。人体器官和组织受到的辐射照射的剂量达到相应的阈剂量时,必然出现确定性效应;超过阈剂量照射时确定性效应的严重程度也必然随着受照剂量的增加而加重。所以人们只要把受照剂量保持在器官或组织相应阈剂量以下,就完全可以避免有害的确定性效应发生,把确定性效应的发生概率降低到零。与确定性效应不同,随机性效应
21、不能完全被避免。因为在小剂量和低剂量率照射条件下,随机性效应和剂量之间呈线性关系,没有阈剂量。只能在放射防护方面采取有效的措施或方法把随机性效应的发生概率(以 10-2Sv1 为单位)限制到可以接受的水平。这个水平大约相当于职业人员的正常死亡率,即在 10-510 -4 概率范围内。二、放射防护应遵守的三项基本原则为了实现放射防护目的,应当严格遵守放射防护的三项基本原则,它们是一个完整的放射防护体系。这三项基本原则是相互关联的,任何一项在实践中都不可以偏废。在进行与放射防护有关的设计、监督与管理时,必须遵守以下基本原则:即实践的正当性、放射防护的最优化、个人剂量的限值。1实践的正当性(just
22、ification of a practice)任何引入新的照射源或照射途径、或扩大受照人员范围、或改变现有辐射源的照射途径网络,从而使人员受照射或可能受到照射或受照射人数增加的人类活动,称为实践(practice)。由实践获得的净利益远远超过付出的代价(包括对健康损害的代价) 时,称为实践正当化;在施行伴有辐射照射的任何实践前,都必须经过正当性判断,确认这种实践具有正当的理由,获得的利益大于代价(包括健康损害和非健康损害的代价) 。也就是说,进行任何一项有辐射的工作都应具有正当的理由,即通过代价利益分析,在全面考虑经济和社会因素,以及与作为代替的其他方案相比较的基础上,只有当进行该项工作后产
23、生的总危险与总利益相比是微不足道的,才可以认为此项工作是具有正当理由的,合乎实践的正当性原则。这里所说的利益包括对于全社会的一切利益(当前利益和长远利益) ,而不仅仅是某些集团或个人所得的利益。因此,判断是否具有正当性,必须由被授权的部门作出。2放射防护的最优化(optimization of radiation protection)在考虑了社会和经济因素的前提下,一切辐射照射都应当保持在可合理达到的尽可能低的水平。也称为 ALARA(as low as reasonably achievable principle)原则。利益代价分析是为达到放射防护最优化使用的最有效方法。应避免一切不必要
24、的照射,在考虑到经济结合社会因素的条件下,所有辐射照射都应保持在可合理达到的尽量低的水平。这是放射防护的重要原则,即对符合正当性原则的辐射工作,仍然需要进行放射防护;并贯穿于选址、设计、运行和退役的全过程。也就是说,在防护设计中,对各项防护方案通过代价利益分析,选择出一个最优的方案;这个方案考虑了现实经济和社会因素,使照射合理达到尽可能低的水平,给出最优纯利益。合理达到,即如果在进一步改善防护条件所增加的防护代价,会使总的利益减少;反之,如果降低一些防护要求,则增加了危害的代价,同样是使总的利益减少。根据最优化原则,既不能降低对放射防护的要求,也不能一味追求尽可能低的辐射水平,而脱离现实情况在
25、防护上花太多的钱,这都是不合理的。正确执行这一原则,既可最大限度地降低各类人员的辐射危害,又可避免资源浪费,合理使用资金。因此,各单位都应制订放射防护最优化纲要,各级领导和所有辐射工作人员都应有所了解,在工作中加以贯彻和体现,并定期评审,承担各自的责任。3个人剂量限值(personal dose limit)对在受控源实践中个人受到的有效剂量或当量剂量规定的不得超过的数值,称为个人剂量限值。用剂量限值对个人所受到的照射加以限制,该限值是不允许接受的剂量范围的下限,而不是允许接受的剂量范围的上限,是最优化过程的约束条件,不能直接作为设计和工作安排的目的。也就是说,剂量限值不是安全与不安全的界限,
26、而是一种限制,不但不能超过,而且应合理地达到尽可能低的水平。三、人工照射类型1职业照射(occupational exposure) 除了国家有关法规、标准所排除的照射以及按规定予以豁免的实践或源产生的照射以外,工作人员在其工作过程中所受到的所有照射。2. 医疗照射(medical exposure) 受检者与患者接受包含有电离辐射的医学检查或治疗而受到的照射。此外还包括知情而自愿扶持帮助受检者与患者所受到的照射,以及生物医学研究中志愿者所受的照射。3. 公众照射(public exposure) 除职业性放射工作人员以外的其他社会成员所受的电离辐射照射,包括经批准的源和实践产生的照射和在干预
27、情况下受到的照射,但不包括职业照射、医疗照射和当地正常的天然本底辐射的照射。四、放射防护标准标准是对重复性事物和概念所作的统一规定,它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础,经有关方面协商一致,由主管机构批准,以特殊的形式发布,作为共同遵守的准则和依据。按发布机构的主管范围和标准发生作用的有效范围标准可以分为四级:即国家标准或国家职业卫生标准(代号 GB 或 GBZ)、行业标准(核工业行业EJ、环境保护行业HJ 、卫生行业WS)、地方标准和企业标准。对于同一项标准,在较高级的标准公布后,较低级的标准即行废止。企业标准可以和其他标准并行,但必须严于其他标准。另外,国家标准、行业标准和地方标准都可
28、分为强制性标准和推荐性标准。凡是涉及人体的健康和人身、财产安全的标准,以及由法律、行政法规规定的有效范围内强制执行的标准,都是强制性标准,必须执行。其余标准是推荐性标准,鼓励执行。我国放射防护的基础标准电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002 (Basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources),是我国放射防护领域现行放射防护的国家级标准,是制定其他放射防护标准的基础和依据。它总结了我国 50 年来执行放射防护的实践经验,并在技术内容
29、上等效采用了由 6 个国际组织批准并联合发布的国电离辐射防护与辐射源安全基本安全标准(国际原子能机构安全丛书 115 号, 1996)。如同 ICRP 第 60 号出版物所建议的那样,放射防护基础标准的宗旨是:保障辐射工作人员和广大公众及其后代的安全与健康,保护环境,促进核科学技术、核能和其他辐射应用事业的发展,提高放射防护措施的效益。放射防护基础标准大体包括两个部分:行为准则和剂量限值。行为准则包括在辐射源开发、应用实践活动中人们应当负的责任和应当遵守的规则及要求;剂量限值是在实践中对职业照射人员个人和公众成员个人规定的不能超过的受照剂量的数值。为此,必须对电离辐射源及核设施的使用给予必要的
30、控制,从而防止发生对健康有害的确定性效应,并将随机性效应的发生率降低到被认为可以接受的水平。1行为准则拟进行某项电离辐射源开发和应用实践的法人(符合国家法律规定的、对其按国家有关标准的要求所采取的任何行动承担义务和享有权利的任何企业单位、机关事业单位或社会团体) ,应当向审管部门提交通知书,说明其目的和计划;对含有放射性物质的消费品,只要求其说明有关产品制造、装配、进口和销售等方面的计划。通知书中应说明:实践引起的正常照射不大可能超过现行防护标准中有关限值的某一很小份额;伴随潜在照射的可能性与大小可以忽略;伴随任何可能的危害后果也可以忽略。满足这些条件并经过审管部门认可以后,才能履行相应的批准
31、程序。获得批准的方式有两种:注册方式和许可证方式。获批准的注册者或者许可证持有者,应当对其所制定的与实践有关的各项必要的防护技术和组织措施负责,以确保其获准实践或源的防护与安全。如果拟对已获准实践或源进行修改,这种修改可能对防护与安全产生重要影响时,事先应将修改计划通知审管部门;未获审管部门批准之前,不得擅自进行修改。注册者或许可证持有者应承担的一般责任是:确立符合现行防护标准要求的防护与安全目标,制定并实施成文的为实现这个目标的防护与安全大纲。大纲应与其负责的实践和干预(intervention:任何旨在减小或避免不属于受控实践的或因事故而失控的源所致的照射或照射可能性的行动)的危险性质和程
32、度相适应。大纲内容包括:确定实现防护与安全目标所需要的措施和资源;要保证有效地实施这些措施和提供所需资源;要保证对这些措施和资源经常性的审查,定期核查防护与安全目标是否得以实现;鉴别防护与安全措施及资源的任何失效或者缺陷,及时采取措施加以纠正,要防止这些现象重现;根据防护与安全需要,做出与有关方面的咨询和合作的安排;保存履行责任的记录。注册者或许可证持有者应接受审管部门正式授权人员对其获准实践的防护与安全的监督,包括对防护与安全记录的检查。发生违反现行防护规定的事件以后,如果注册者或许可证持有者没能在规定时间内采取纠正或改进行动,审管部门将修改、中止或者撤销已颁发的注册证或许可证,以及已批准的
33、文件。职业照射人员、放射防护人员、合格专家和注册者或许可证持有者委以特定责任的其他方,都应当对现行防护标准的实施承担各自应负的相应责任。注册者、许可证持有者和用人单位应当公开向职业照射人员提供以下信息:(1)受职业照射(包括正常辐射和潜在辐射)可能对健康产生的影响;(2)应接受适当的防护与安全知识培训指导,树立深思、探究和虚心好学的学风;(3)他们的行动对防护与安全的意义,树立防护与安全第一的意识;(4)向可能受应急计划影响的职业照射人员提供相应的信息和培训指导;(5)妇女怀孕后应尽快通知注册者、许可证持有者和用人单位;(6)孕妇受到照射对胚胎和胎儿可能产生的影响;(7)婴儿经乳汁食入放射性物
34、质的危险等。用人单位(Employer)是指根据相互同意的关系,对受聘用的工作人员在其受聘期间负责所确定的责任、承诺和义务的法人。自聘人员被认为他既是法人又是工作人员。注册者、许可证持有者和用人单位不得以特殊补偿、缩短工作时间或者以休息、退休、特种保险等方式对职业照射人员这样的安排代替符合现行放射防护标准所必需采取的防护与安全措施;不得因职业照射人员中的女性怀孕作为拒绝女性职业照射人员继续工作的理由;有责任改善孕妇人员的工作条件;为保护胚胎和胎儿应向孕妇提供与公众成员相同的防护水平。不得安排年龄小于 16 周岁的人员接受职业照射;年龄小于 18 周岁的人员,除非由于职业培训需要接触辐射源并应得
35、到适当的防护监督,否则不得在控制区工作。对于经过审管部门或健康监护机构确认的,因健康原因不能继续适于职业照射工作的人员,应当为其调换合适的工作岗位。应当对职业照射人员个人受到的正常照射加以限制,并应符合最优化原则的要求。职业人员在设施或源正常运行条件下可能会在受控的、小的事件中受到的或预计会受到的照射,称为正常照射。来自各项获准实践活动中致职业照射人员个人受到的年总有效剂量和器官或组织年当量剂量都不能超过现行防护标准中规定的相应的年剂量限值。对职业照射人员个人受到的潜在照射危险应加以限制。有一定的把握预期不会受到的、但有可能由于源的事故或者某种偶然事件(如设备故障或操作错误)及事件序列引起的照
36、射,称为潜在照射。应当在放射防护与安全方面努力做到使得获准实践或源的潜在照射所致危险与正常照射相比时,照射剂量应尽量处于同一个数量级的水平。对特殊情况下的照射剂量应当加以控制。某项实践虽然是正当化实践,是根据良好的工程设计而实施的,防护也是按最优化原则进行的,可是职业照射人员受到的照射剂量仍然超过正常照射的剂量限值,这种情况称为特殊情况照射。当然,预计经过合理的努力可以使得受照剂量处于正常照射剂量限值以下。在这种情况下,审管部门可以按照现行放射防护标准中特殊情况照射的剂量规定,对个人受照剂量限值做出某种临时的改变。这种改变仅限于特定工作场所。作出这种改变需要由注册者或许可证持有者向审管部门提出
37、正式申请,经过审管部门认可以后才可以改变,否则不得擅自进行这种改变。申请临时改变剂量限值的要求时,必须做出说明并提供证明:(1)证明为减少剂量业已尽了一切努力,已按照防护要求尽力做了最优化;(2)证明已经由用人单位与职业照射人员就临时改变剂量限制要求的需求和条件业已达成了共识;证明已经和正在尽一切努力以改善工作条件,向着要求达到的剂量限值以下的目标努力;证明对职业照射人员个人的剂量测量和记录足以证明遵守了现行放射防护规定的要求,并为受照记录在有关用人单位之间的转交提供了方便。注册者、许可证持有者和用人单位应当按照有关法规的规定,安排职业照射人员相应的健康监护;健康监护应以医学的一般原则为基础,
38、对职业照射人员的健康状况作出医学评价;对职业照射人员未来持续工作的适应程度做出评价。注册者、许可证持有者和用人单位必须保存每位职业照射人员受照射剂量的记录,包括:职业照射的一般资料,以及剂量评价所依据的其他相关的数据资料。对于调换过工作单位的职业照射人员,应调入其在相关单位工作的时间、接受剂量和摄入量的记录资料的复制件。对于因应急干预或因事故接受的照射剂量及摄入量的记录资料,应当附有相关的调查报告,与正常照射期间接受的剂量和摄入量资料区分保存。应按国家审管部门的规定,准许职业照射人员和健康监护主管人员查阅照射剂量记录及相关资料。职业照射人员调换工作单位时,应当向新的用人单位提供他的受照剂量和摄
39、入量记录的复制件。职业照射人员终止辐射实践活动时,需要按审管部门或审管部门指定机构的要求,对其在职业照射期间接受的剂量和摄入量记录的保存作出合理的安排。如果注册者或许可证持有者负责的获准实践终止活动时,须按审管部门的规定应为保存职业照射人员接受的剂量和摄入量记录做好妥善安排。职业照射人员年满 75 岁以前,应妥善为他们保存好职业照射剂量和摄入量记录。职业照射人员终止辐射实践活动以后,其曾在职业照射中接受的剂量和摄入量记录至少要保存 30 年。来自获准实践或源以及干预对公众成员产生的照射,称为公众照射。这种照射不包括职业照射、医疗照射和当地天然本底的辐射照射。除了由已被豁免的实践或源以及未被豁免
40、的天然源和低于审管部门规定的氡持续照射水平对公众产生的照射以外,注册者或许可证持有者应当对其负责的实践或源在正常运行中对公众成员产生的照射加以控制。成立相应的组织机构,制定并实施控制公众照射的目标、原则和程序,坚持最优化防护措施。做到向环境释放的任何放射性物质历年的积累效应对任何关键人群组及其后代在任何一年产生的有效剂量,都不能超过现行防护标准中对公众成员个人规定的年剂量限值。2剂量限值(1)对职业照射人员个人规定的剂量限值成年人:a连续 5 年间的年平均有效剂量 20mSv,不可作任何追溯性年平均;b连续 5 年中的任何一个单一年份的年有效剂量 50mSv,但连续 5 年的年平均有效剂量不得
41、超过 20mSv;c眼晶体的年当量剂量,150mSv;d四肢(手、足)或皮肤的年当量剂量,500mSv。16 岁到 18 岁徒工和学生:年龄在 16 岁到 18 岁接受职业照射就业培训的徒工,和年龄 16 岁到 18 岁在学习过程需要使用放射源的学生,他们的受照剂量应当遵守下述年剂量限值:a年有效剂量,6 mSv ;b眼晶体的年当量剂量,50mSv;c四肢(手、足)或皮肤的年当量剂量,150mSv。怀孕期:确认怀孕后,接受与公众成员相同的防护水平。特殊情况:在特殊情况下,可以对个人年剂量限值作下述临时改变:a按审管部门规定,连续 5 年的平均期可以破例延长到 10 个连续年;10 年内任何一位
42、职业照射人员个人的年平均有效剂量不得超过 20mSv;在 10 个连续年期间的任何一个单一年份受到的年有效剂量不得超过 50mSv;在 10 个连续年期间,自延长期以来任何一位职业照射人员受到的有效剂量累计达到 100 mSv 时,应对这种情况进行审查。b对个人剂量限值的临时变更应遵守审管部门规定,任何一年内不得超过 50mSv;临时的改变期限不得超过 5 年。(2)对公众个人规定的剂量限值广义的公众是除了职业照射人员和医疗照射人员以外的社会成员。而这里的公众则是专指关键人群组。来自某给定辐射源和给定照射途径,受照剂量相当均匀,能代表因该给定辐射源和该给定照射途径所受的有效剂量或当量剂量最高的
43、个人的一组公众成员,称为关键人群组。获准的实践或源致公众中的关键人群组成员个人受到的年平均剂量的估计值不应当超过下述剂量限值:a年有效剂量,1mSv ;b特殊情况下,若连续 5 年的年平均有效剂量不超过 1mSv,其中的某一单一年份的有效剂量可以提高到 5mSv;c眼晶体的年当量剂量,15mSv;d皮肤的年当量剂量,50mSv。(3)对医疗照射中慰问者或探视者受照剂量约束虽然剂量限值不适于医疗照射,可是对接受医疗照射的患者其慰问者或探视者的受照剂量却应当加以约束,即剂量约束(does constraint),使他们在扶持或探视患者接受诊断或治疗过程所受的照射剂量不得超过 5mSv;给以核药物诊
44、断或治疗的患者,对其探视的儿童的受照剂量应限制在 1mSv 以下。第三节 外照射防护基本措施通过发射辐射或释放放射性物质引起辐射照射的一切物质或实体,称为电离辐射源,简称为源。体外辐射源对人体的照射,称为外照射(external exposure)。辐射源可以分为密封源和非密封源及辐照装置。密封在包壳里或紧密覆盖层里的源,称为密封源(sealed source)。密封源包壳或覆盖层具有足够强度,使源在使用条件下和在受磨损条件下,以及在预期事件条件下,都能保持密封性能,不会有放射性物质泄漏出来。不能满足密封源定义中所述条件的辐射源,称为开放源或非密封源(unsealed source)。一、工作
45、场所区域划分对于一个已经经过正当化判断的实践中的源,在考虑了经济和社会因素的前提下,个人有效剂量的大小、受照的工作人员数目和可能发生但并未实际接受的照射都应当保持在可以合理做到的尽量低的程度。为此,在安全管理方面应当按 GB18871 中规定,将工作场所区划为控制区和监督区。1控制区(controlled area)为了下述目的把要求或可能要求采取专门防护措施或作出安全规定的区域指定为控制区:a在正常工作条件下,为控制正常照射或防止污染扩散;b为防止潜在照射或限制其程度。在确定任何一个控制区的边界时,必须考虑预期的正常照射的大小和潜在照射的可能性及其大小,以及所需防护与安全程序的性质和范围。应
46、当采用实体手段划定控制区边界;当实在难以作到之时,应采用某些其他适宜的手段。当某项源投入使用,或仅仅间歇性运行,或从一处移到另一处时,可以采取适当的方法划定相应的控制区并规定照射时间。在控制区进出口处和控制区内相应位置设立醒目的标准辐射危险警示标志。制定在控制区的职业防护与安全操作规则和程序。进入控制区工作应当持有许可证而且入口处的门有安全联锁,以限制受照人员数;限制程度应当与预期照射的大小和可能性相适应。控制区内应当设置实体屏蔽。定期审查控制区的工作条件,以确定是否有必要修订防护措施或安全规定,或是否需要更改控制区边界。2监督区(supervised area)可以将下述区域指定为监督区,即
47、未被指定控制区的区域。但是,监督区内虽然不需要采取专门的防护措施和作出安全规定,可是该区域的职业照射条件却需要处于经常监督下。在考虑到监督区辐射危害的性质和范围之后,必须:a采用适当方法划定监督区边界;b在监督区出入口处适当位置设立辐射危害警示标志;c定期审查该区域的工作条件,以确定是否需要采取防护措施和作出安全规定,或更改监督区边界。二、减少外照射剂量的三项措施减少人体外照射剂量的技术措施包括:时间防护、距离防护和屏蔽防护。这三项技术措施通常被称为:外照射防护原则。1时间防护缩短操作时间以减少外照射剂量的防护措施,称为时间防护。因为,在一个相对恒定的辐射场内,外照射剂量率( )也相对稳定,人
48、员在该辐射场内受到外照射累积剂量(D)与操作时间(t)成正比,即D = t (16-1)操作时间长,累积受照剂量就多。通过“冷试验”方法对某种操作动作或操作过程进行预试验可以熟练操作技术,节省操作时间,减少外照射剂量。所谓“冷试验” ,即用非放射性物质替代放射性源进行的预试验。2距离防护人员受到的外照射剂量与其离开放射源的距离的平方成反比;依据这种规律减少外照射剂量率的防护措施,称为距离防护。设 和 分别是人员离开源的距离为 r1(m)和 r2(m)处的外照射剂量率( Svh-1), 则/ =r22/r12,或 r12= r22 (16-2 )式(16-2)称为“平方反比定律 ”。例如,离开源
49、 1m 处的剂量率为 400Svh-1 时,在 2m 处的剂量率则为 100Svh-1;在 10m 处为 4Svh-1;在 20m 处为 1Svh-1。由此可见,增大人体与源之间的距离对减少外照射剂量率非常明显。所以,常用灵活可靠的长柄夹具操作点状 源,或用遥控技术操作外照射源。3屏蔽防护 在人体与外照射源之间设置的能减弱剂量率的实体屏障,称为屏蔽体(shield)。利用屏蔽体减少人员受外照射剂量的防护措施,称为屏蔽防护。时间防护、距离防护和屏蔽防护都可以减少人员受外照射的剂量。然而,屏蔽防护从设计和实体上为职业人员和公众提供了安全的工作条件和生活环境。应当根据具体情况综合应用这三项外照射防护技术。屏蔽材料的选用因辐射类型、辐射能量和源的活度不同而异。对于光子和 X 射线常用原子序数高的材料作屏蔽体。例如,用贫化铀、铅、铸铁、混凝土或砖,以及用含合适铅当量的复合材料作屏蔽体;在某些情况下还用无离子水作为辐射源的屏蔽体。贫化铀(depleted uranium)是指同位素 235U 的丰度小于其天然丰度( 0.714%)的铀。对