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

2005/10/1 21:22:00

核安全：nuclear safety 沒有不適當的核輻射危害。在核設施和核活動中，設施和活動受到充分保護，且對工作人員，公眾和環境不會發生不適當的核輻射危害。包括核設施安全核材料安全、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：radiation protection 又稱保健物理或輻射安全。防止電離輻射對人產生有害作用的科學技術。輻射防護系應用性學科，作為基本的學科主要有：輻射劑量學、放射性生物學、放射生態學、輻射屏蔽學和輻射探測等；也涉及核工程、氣象學、地質水文學、工業安全、法律、教育和實用心理學等。輻射防護包括：輻射防護原則與目標；輻射防護方法：輻射監測技術；輻射防護評價和輻射事故應急。輻射防護原則和目標是輻射防護的依據和出發點；防護方法是為了達到防護目標和執行防護原則所必須采取的措施；監測技術是檢驗防護方法是否達到預定目的的手段；防護評價則是全面分析和研究防護設施和方法是否符合輻射防護最優化的原則及進一步改善防護狀況的途徑。

     外照射：extemal exposure 體外輻射源對人體的照射。X射線、γ射線和中子等貫穿輻射對人體全身或器官都可產生危害。而弱貫穿輻射的β射線因其穿透率小只對皮膚淺表和眼晶體造成危害。一般來說，α射線不會引致皮肝膽的外照射危害。外照的防護通常采用時間、距離和屏蔽三原則，即控制受照時間、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射線與物質相互作用會產生軔致輻射，因而，應注意對軔致輻射的屏蔽。根據受到的照射水平和它的時間分布，可將各種照射劃分為兩種類型。第一類是連續的或間斷的低劑量率、低劑量水平下的持續照射；第二類是中等或高劑量率、大劑量水平下的短時間照射。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。低劑量的持續性照射，不會即刻影響到人的健康，但可能誘發隨機性效應。

     內照射：internal exposure 進入體內的放射性核素作為輻射源對人體的照射。放射性核素可以經由吸入、食入、皮膚或傷口進入人體。進入人體的放射性核素在體內轉移，并不斷地因排出體外和放射性衰變而減少（見圖）。內照射的危害與攝入放射性核素的途徑、種類、理化形態、攝入量以及該種元素在體內的代謝規律待因素有關。要特別注意防護那些半衰期長，排出體外的速率慢和毒性大的核素。與外照射不同的是，對內照射，那些弱貫穿輻射的能量可全部沉積在體內。內照射在時間上是持續性的，為此量度內照射劑量采用待積吸收劑量、待積當量劑量和待積有效劑量。體內引入放射性核素的核醫學診斷攝入天然放射性核素或人類活動產生的放射性核素，以及職業性工作都會引致內照射。內照射防護的基本原則是防止或減少放射性物質進入體內，對于放射性核素可能進入人體內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域之間，采用能減弱輻射的材料來降低此區域內的輻射水平。輻射屏蔽是一門綜合性學科。它涉及到核物理學中的射線和物質的相互作用、保健物理學、材料科學和結構工程學。從具體的工作內容來看，它包括輻射源特征的確定、屏蔽材料的選擇、輻射的減弱計算、屏蔽發熱、實驗屏蔽學、屏蔽結構的工藝設計以及最優化分析等方面。當前中低能輻射源，包括放射性同位素源、各類中低能加速器、X射線發生裝置和核反應堆等，屏蔽學已完全成熟。至于高能粒子方面例如質子高能加速器的屏蔽，涉及到大量的次級輻射如核子—介子級聯。由于過程復雜多樣，關于強子—原子核相互作用微分特征的可信實驗資料不夠，因此計算中半經驗方法仍起主要作用。宇飛行時的輻射防護在許多方面不同地面，這是因為宇宙射線逞電粒子包括有質子、電子、α粒子、鋰、鈹等，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間上強烈變化，還需考慮在飛船殼體和結構部件以及人體組織內產生的次級輻射。由于輻射隨空間一時間變化，其輻射權重因子也是變化的。此外，宇宙飛行中要采用較地面職業照射高得多的劑量限值，必須他細地估計可能的輻射危險。

     輻射監測：radiation monitoring 為了評估和控制輻射或放射性物質的照射而進行的輻射測量或放射性測量及對測量結果的分析和解釋。為了評價伴有輻射的實踐或產生輻射的設施對人的影響，必須估算人受到的有效劑量和當量劑量等量度輻射危害的量。而這些量往往不能直接測量，必須根據監測其他可直接或間接測定的量，按一定模式來估算。輻射監測的結果是估算工作人員和公眾受照的劑量，確認工作場所和環境的安全程序，進行輻射安全評價和輻射防護最優化分析不可缺少的資料，也是采取輻射防護和安全管理措施的依據。這些資料還可以用來確認操作上存在的問題或設備缺陷，發現事故征兆，以便及時采取防范措施，防止重大事故的發生。按照輻射監測的性質和目的，輻射監測可分常規監測、與工作任務相關的監測和特殊監測；根據監測對象則可分為場所監測、環境監測、流出物監測以及個人監測。一切伴有輻射的實踐和設施，都應視具體情況制定出常規和應急的兩種監測計劃。通常的常測計劃應包括下列內容：（1）監測類型、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）相應的輻射管理標準和執行限值；（4）測量方案，包括測量方法、采用的測量儀表和設備；（5）測量頻度；（6）對測量記錄的要求，記錄的保存和銷毀；（7）對監測計劃的審查和修改程序；（8）監測的質量保證措施。

     輻射損傷：radiation injuries 機體受電離輻射照射而產生的各種類型和不同程序的有害效應。輻射作用于人體，可在分子、亞細胞、細胞、組織器官以及整體水平上產生各種損傷效應。其中，輕者對生命活動無明顯影響或只發生某種機能變化，較重者造成可逆或不可逆損傷，嚴重者導致死亡。臨床上把可觀察到的輻射損傷統稱為放射性疾病（radiation induced diseases）。這些疾病可以在照后幾天或幾周內出現，稱為近期或早期效應（early effect），也可在半年后出現，稱為遠期或晚期效應（late effect）。輻射損傷可出現在受照者本身稱為軀體效應（somatic effect），也可出現在受照者的后代，稱為遺傳效應（hereditary effect）。按照現代輻射防護概念，把輻射損傷分為確定性效應（deterministic effect）和隨機性效應（stochastic effect）兩大類。確定性效應是指嚴重程序和發生概率隨照射劑量而改變的效應，存在劑量閾值，受照劑量控制在閾值以下，可以防止其發生，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。隨機性效應酬是指發生概率（在而不是嚴重程序）隨照射劑量而改變的效應，無劑量閾值。