中山大擘

SUNYAT-SENUNIVERSITY

《高等輻射防護(hù)》期末復(fù)習(xí)

姓名：__________孫佳坤____________

二。二二年十一月

目錄

第一章緒論..............................................................1

1.輻射按與物質(zhì)的相互作用方式分類.................................1

2.輻射防護(hù)基本任務(wù)與目的........................................1

3.機(jī)構(gòu)............................................................2

第二章電離輻射場(chǎng).......................................................3

1.概念定義........................................................3

2.按射線本質(zhì)分類.................................................3

3.按與物質(zhì)的作用能力分類........................................3

4.按與物質(zhì)的作用過程分類........................................4

5.按與人體的作用分類.............................................4

第三章原子核的放射性...................................................5

1.原子核的表示....................................................5

2.核素.............................................................5

3.同位素和同位素豐度..............................................5

4.什么是放射性現(xiàn)象？..............................................5

5.為什么會(huì)有放射性現(xiàn)象？.........................................6

6.原子核衰變的主要方式...........................................6

7.放射性現(xiàn)象有什么規(guī)律？.........................................6

8.放射性核素的特征量（ppt2）.....................................................................7

9.放射性活度及其單位（ppt3）.....................................................................7

10.活度單位與其他幾個(gè)單位的比較（ppt5）...............................................8

11.比活度..........................................................8

12.放射系..........................................................9

13.放射性規(guī)律的應(yīng)用...............................................9

14.原子核衰變主要的類型..........................................10

15.a衰變..........................................................10

16.a衰變能及a衰變發(fā)生的條件（ppt8）....................................................10

17.p衰變..........................................................10

18.0-衰變發(fā)生的條件（ppt9）......................................................................11

19.0+衰變發(fā)生的條件（pptlO）...................................................................11

20.EC（軌道電子俘獲）..............................................11

21.EC衰變發(fā)生的條件（pptll）..................................................................11

第四章射線與物質(zhì)的相互作用...........................................12

1.什么是射線？....................................................12

2.彈性碰撞與非彈性碰撞（pptl2）...........................................................12

3.帶電粒子在靶物質(zhì)中的慢化......................................12

4.電離損失........................................................13

5.輻射損失........................................................13

6.重帶電粒子在物質(zhì)中的射程......................................13

7.快電子與物質(zhì)的相互作用........................................14

8.快電子的吸收與射程.............................................14

9.丫射線與物質(zhì)的相互作用..........................................14

10.光電效應(yīng).......................................................14

11.康普頓效應(yīng).....................................................15

12.電子對(duì)效應(yīng)....................................................15

13.中子的分類....................................................16

14.中子的性質(zhì)....................................................16

15.中子與物質(zhì)的相互作用(pptl3)...........................................................16

16.中子探測(cè)的特點(diǎn)................................................16

第七章輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)..................................................18

1.輻射............................................................18

2.電離............................................................18

3.電離輻射與非電離輻射...........................................18

4.吸收劑量(pptl4).....................................................................................19

5.吸收劑量率......................................................19

6.比釋動(dòng)能(pptl5).....................................................................................19

7.比釋動(dòng)能率.....................................................20

8.照射量(pptl6).......................................................................................20

9.照射量率.......................................................20

10.倫琴(pptl7)...........................................................................................20

11.當(dāng)量劑量(物理因素)(pptl8).................................................................21

12.單位...........................................................21

13.劑量當(dāng)量......................................................21

14.有效劑量E(生物因素)(pptl9).................................................................22

15.參考人.........................................................22

16.待積當(dāng)量劑量和待積有效劑量(ppt20)...............................................22

17.ICRP推薦的劑量限值(ppt21).............................................................23

18.強(qiáng)貫穿輻射....................................................23

19.弱貫穿輻射....................................................23

20.電離方法測(cè)量吸收劑量.........................................24

21.劑量當(dāng)量的測(cè)量................................................24

第八章外照射及其防護(hù)..................................................25

1.外照射防護(hù)基本原則.............................................25

2.中子與物質(zhì)的相互作用..........................................25

3.中子的防護(hù).....................................................27

第九章內(nèi)照射放射損傷..................................................28

1.內(nèi)照射..........................................................28

2.年攝入限值(annuallimitonintake,ALI):...............................................28

3.待積當(dāng)量劑量...................................................28

4.待積有效劑量...................................................28

5.內(nèi)照射進(jìn)入人體的方式..........................................28

6.放射性核素在血液內(nèi)存在的形式..................................29

7.放射性核素分布類型.............................................29

8.排出速度.......................................................29

9.內(nèi)照射臨床特點(diǎn).................................................30

10.選擇性損傷....................................................30

11.危象器官........................................................30

第十章內(nèi)照射防護(hù)與評(píng)價(jià)...............................................31

1.年攝入量限值A(chǔ)LI...............................................................................................31

2.導(dǎo)出空氣濃度DAC............................................................................................31

3.內(nèi)照射防護(hù).....................................................31

4.內(nèi)輻射防護(hù)的一般措施..........................................32

5.開放型放射性工作場(chǎng)所的分區(qū)....................................32

第十一章輻射的健康效應(yīng)...............................................34

1.影響輻射健康效應(yīng)的因素........................................34

2.早期輻射效應(yīng)及其修飾的可能性..................................35

3.傳能線密度(linearenergytransfer,LET).................................................36

4.相對(duì)生物效能(relativebiologicaleffectiveness,RBE)...............................36

5.自由基..........................................................36

6.活性氧(ROIs)................................................................................................37

7.自由基化學(xué)反應(yīng)的主要類型：....................................37

8.自由基對(duì)DNA的損傷...........................................38

9.輻射對(duì)DNA的作用.............................................38

10.輻射對(duì)其它生物大分子一蛋白質(zhì)和酶的作用......................39

11.輻射對(duì)細(xì)胞的作用..............................................39

12.確定性效應(yīng)....................................................40

13.隨機(jī)性效應(yīng)....................................................40

第十二章輻射與劑量監(jiān)測(cè)...............................................41

1.輻射監(jiān)測(cè)........................................................41

2.輻射監(jiān)測(cè)類型...................................................41

3.個(gè)人檢測(cè).......................................................41

4.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)............................................42

5.熱釋光劑量測(cè)量方法的基本原理..................................42

6.放射性核素體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)........................................43

7.全身或器官中放射性核素的直接測(cè)量.............................44

8.排泄物及其他生物樣品分析(間接測(cè)量).........................44

9.空氣采樣分析...................................................44

10.檢測(cè)方法的選擇................................................45

11.調(diào)查水平.......................................................45

第十三章輻射防護(hù)體系與基本安全標(biāo)準(zhǔn)..................................46

L三項(xiàng)防護(hù)原貝I.......................................................................................................46

2.實(shí)踐、干預(yù).....................................................46

第一章緒論

1.輻射按與物質(zhì)的相互作用方式分類

電離輻射：直接或間接電離粒子或者由兩者混合組成的任何輻射

(1)直接電離粒子：具有可以通過碰撞引起物質(zhì)電離的動(dòng)能。

如：電子、B射線、質(zhì)子和a粒子

(2)間接電離粒子：能夠釋放出直接電離粒子或引起核變化的非帶

電粒子。

如：光子、中子

非電離輻射：不能引起物質(zhì)電離。如：紅外線、微波

2.輻射防護(hù)基本任務(wù)與目的

輻射防護(hù)基本任務(wù)：

既要保護(hù)從事輻射工作者本人和后代以及廣大公眾乃至全人類

的安全和健康，保護(hù)好環(huán)境；又要允許進(jìn)行那些可能會(huì)產(chǎn)生輻射的必

要實(shí)踐以造福于人類。搞好輻射防護(hù)與安全工作，是核能、核技術(shù)得

到廣泛應(yīng)用和發(fā)展的有力保障，這就是“用”與“防”永遠(yuǎn)是辯證的

統(tǒng)一。

輻射防護(hù)的目的：

防止有害的非隨機(jī)性效應(yīng)；限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生率，使之達(dá)到

可以接受的水平。

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3.機(jī)構(gòu)

(1)ICRU:國際輻射單位和測(cè)量委員會(huì)(InternationalCommissionon

RadiationUnitsandMeasurements)權(quán)威的國際性學(xué)術(shù)團(tuán)體

主要從事：

A輻射和放射性的量和單位的研究；

A推薦在臨床和放射醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，測(cè)量和應(yīng)用這些量的適當(dāng)方法；

A提出用到這些方法時(shí)需要用到的物理參數(shù)。

(2)ICRP:國際放射防護(hù)委員會(huì)(InternationalCommissionon

RadiologicalProtection)國際放射防護(hù)委員會(huì)

主要從事：

A對(duì)整個(gè)輻射防護(hù)領(lǐng)域承擔(dān)提供指導(dǎo)的義務(wù)；

A其建議的輻射防護(hù)的基本標(biāo)準(zhǔn)和原則已為世界許多國家所采用。

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第二章電離輻射場(chǎng)

1.概念定義

(1)電離：從一個(gè)原子、分子或其它束縛狀態(tài)釋放一個(gè)或多個(gè)電子

的過程；

(2)電離輻射：由能通過初級(jí)過程或次級(jí)過程引起電離的帶電粒子

或不帶電粒子組成的，或者由它們混合組成的輻射；

(3)電離輻射場(chǎng)：電離輻射無論在空間，還是在介質(zhì)內(nèi)部通過、傳

播以至經(jīng)由相互作用發(fā)生能量傳遞的整個(gè)空間范圍，由此形成的場(chǎng)；

(4)輻射量：為了表征輻射源特征，描述輻射場(chǎng)性質(zhì)，量度輻射與

物質(zhì)相互作用的程度及受照物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的輻射效應(yīng)的量

2.按射線本質(zhì)分類

(1)粒子輻射：是指組成物質(zhì)的基本粒子，或由這些粒子組成的原

子核。既有能量又有靜止質(zhì)量。粒子輻射是一些高速運(yùn)動(dòng)的粒子，消

耗自己的動(dòng)能把能量傳給被穿透的物質(zhì)。粒子輻射包括電子、質(zhì)子、

中子、a粒子、0粒子和帶電重離子等。

(2)電磁輻射：實(shí)質(zhì)是電磁波，僅有能量，沒有靜止質(zhì)量。包括無

線電波、微波、可見光、紫外線、X射線和y射線等。

3.按與物質(zhì)的作用能力分類

(1)電離輻射：通過初級(jí)和次級(jí)過程引起物質(zhì)電離，如a粒子、。粒

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子、質(zhì)子、中子、X射線和y射線等，對(duì)于X、y射線，一般當(dāng)E>10ev

時(shí)可以引起電離輻射，或當(dāng)波長(zhǎng)大<lOOnm時(shí)可以引起電離輻射。

(2)非電離輻射：與物質(zhì)作用不產(chǎn)生電離的輻射，如微波、無線電

波、紅外線等，但現(xiàn)在也不能忽視對(duì)人體的長(zhǎng)期危害作用。

4.按與物質(zhì)的作用過程分類

(1)直接電離輻射：一般指由帶電粒子與物質(zhì)通過初級(jí)作用過程引

起電離的輻射，包括電子、質(zhì)子、a粒子、。粒子和帶電重離子等；

(2)間接電離輻射：一般指通過次級(jí)過程引起電離的不帶電粒子形

成的輻射，包括X、Y射線、中子等；

解釋：不帶電的光子、中子也能直接產(chǎn)生電離，但這類粒子與核

外電子的作用發(fā)生幾率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于帶電粒子，因此主要是靠它們與物

質(zhì)相互作用過程中產(chǎn)生的次級(jí)帶電粒子間接來完成的。

5.按與人體的作用分類

(1)外照射：在研究人體或非生物受照時(shí)，把體外源發(fā)射的輻射稱

為外輻射，如宇宙射線、陸地y射線以及醫(yī)學(xué)診斷和治療中使用的X、

y射線，它們對(duì)人體的照射稱為外照射；

(2)內(nèi)照射：由進(jìn)入體內(nèi)的放射性物質(zhì)引起的輻射，如吸入的氯及

其子體，通過食物鏈進(jìn)入人體的K-40、U-238、Th-232、Cs-137和

Sr-90等，以及食入或注射的放射性藥物如1-131等形成的輻射；

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第三章原子核的放射性

1.原子核的表示

Axz

ZXNA:核子數(shù)N:中子數(shù)

Z:質(zhì)子數(shù)X:元素符號(hào)

實(shí)際上核素符號(hào)X和質(zhì)子數(shù)Z具有唯一、確定的關(guān)系，所以用

符號(hào)AX足以表示一個(gè)特定的核素。

2.核素

具有一定數(shù)目的中子和質(zhì)子以及特定能態(tài)的一種原子核或原子

稱為核素。核子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)和能態(tài)只要有一個(gè)不同，就是不

同的核素。

3.同位素和同位素豐度

具有相同原子序數(shù)但質(zhì)量數(shù)不同的核素稱為某元素的同位素。

（即Z相同，N不同，在元素周期表中處于同一個(gè)位置，具有基本相

同化學(xué)性質(zhì)。）

某元素中各同位素天然含量的原子數(shù)百分比稱為同位素豐度。

4.什么是放射性現(xiàn)象？

原子核自發(fā)地發(fā)射各種射線的現(xiàn)象，稱為放射性。能自發(fā)地發(fā)射

各種射線的核素稱為放射性核素，也稱為不穩(wěn)定核素。

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5.為什么會(huì)有放射性現(xiàn)象？

放射性現(xiàn)象是由原子核的變化引起的，與核外電子狀態(tài)的改變關(guān)

系很小。放射性現(xiàn)象與原子核的衰變密切相關(guān)。

原子核的衰變：在沒有外界影響的情況下，原子核自發(fā)地發(fā)射粒

子并發(fā)生改變的現(xiàn)象。

6.原子核衰變的主要方式

a衰變

B衰變(包括B-衰變、B+衰變和電子俘獲EC)

Y衰變(或Y躍遷)(包括內(nèi)轉(zhuǎn)換IC)

重核的自發(fā)裂變等

7.放射性現(xiàn)象有什么規(guī)律？

(1)放射源中的原子核數(shù)目巨大。

(2)放射性原子核是全同的。

(3)放射性衰變是一個(gè)統(tǒng)計(jì)過程。

不能預(yù)測(cè)某一原子核的衰變時(shí)刻，但可以統(tǒng)計(jì)得到放射源中總的

放射性原子核數(shù)目的減少規(guī)律；具體到每個(gè)放射性原子核的衰變來說,

就是服從一定規(guī)律進(jìn)行衰變的一個(gè)隨機(jī)事件，可以用衰變概率表示。

放射性的指數(shù)衰減規(guī)律(pptl)

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8.放射性核素的特征量(ppt2)

(1)衰變常數(shù)入：一個(gè)原子核在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的概率

(2)半衰期I；。：放射性核數(shù)衰變一半所需的時(shí)間，記為I」

(3)平均壽命7：平均壽命=總壽命/總核數(shù)

(4)衰變寬度/：由放射性衰變的量子理論，原子核所處的能級(jí)具

有一定的寬度，如自然寬度廠。

9.放射性活度及其單位(ppt3)

(1)放射性活度

活度定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的原子核數(shù)。以A表示，表征

放射源的強(qiáng)弱。

放射源發(fā)出放射性粒子的多少，不僅與核衰變數(shù)有關(guān)，而且和核

衰變的具體情況直接相關(guān)。一般情況，核率變數(shù)不等于發(fā)出粒子數(shù)。

射線強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)放出某種射線的個(gè)數(shù)。

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(2)活度單位

常用單位居里(Ci)::lCi=3.7*10人10次核衰變/秒，較小的單

位還有毫居(mCi)和微居(|iCi)

法定計(jì)量單位為貝可(Bq):lBq=l次核衰變/秒

所以：lCi=3.7*10A10Bq

計(jì)算題(ppt4)

10.活度單位與其他幾個(gè)單位的比較(ppt5)

11.比活度

定義為：?jiǎn)挝毁|(zhì)量放射源的放射性活度。比活度反映了放射源中

放射性物質(zhì)的純度。即：a=A/m

單位為:Bq/g或Ci/g

比活度反映了放射源中放射性物質(zhì)的純度

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12.放射系

地球的年齡大約有10億年。經(jīng)過漫長(zhǎng)的時(shí)間后，還能保存下來

的天然放射系，其母核(或衰變鏈中的子核)的半衰期都很長(zhǎng)，要和地

球年齡相近或更長(zhǎng)，目前發(fā)現(xiàn)地球上還存在著三個(gè)天然放射系，分別

為：牡系，鈾系和鈉i系

13.放射性規(guī)律的應(yīng)用

放射性的應(yīng)用很廣泛，這里只討論衰變規(guī)律本身的應(yīng)用例子。

(1)放射源活度修正(ppt6)

典型應(yīng)用：已知一個(gè)放射源某時(shí)的活度，求現(xiàn)在的活度。

例、單一放射性核素Cs-137,1984年3月9日制備時(shí)的質(zhì)量為

W=2*10A-5go已知Cs-137的原子量A=136.907,半衰期T1/2=30.17

年。請(qǐng)計(jì)算該源今天的放射性活度。

(2)確定放射源活度和制備時(shí)間

(3)確定放射源性質(zhì)

(4)確定遠(yuǎn)期年代(ppt7)

(5)短壽命核素發(fā)生器

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14.原子核衰變主要的類型

a,p,y,此外，還有中子發(fā)射、質(zhì)子發(fā)射、裂變等。

15.a衰變

a衰變：不穩(wěn)定核自發(fā)地放出a粒子而蛻變的過程.

a衰變基本特點(diǎn)：

a放射性核素一般為重核，質(zhì)量數(shù)＞140

a衰變放出的a粒子能量在4?9MeV范圍

a衰變半衰期范圍很寬，10A-7s-10A15a

16.a衰變能及a衰變發(fā)生的條件(ppt8)

17.0衰變

B衰變：核電荷數(shù)改變而核子數(shù)不變的自發(fā)核衰變過程.

B衰變基本特點(diǎn)：

B衰變主要包括衰變、B+衰變和軌道電子俘獲三種形式。

B放射性核素遍及整個(gè)元素周期表

B衰變發(fā)射粒子能量在幾十KeV?幾MeV

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p衰變半衰期范圍為，10人-3s?10A24a

18.0-衰變發(fā)生的條件(ppt9)

19.0+衰變發(fā)生的條件(pptlO)

20.EC(軌道電子俘獲)

母核俘獲核外軌道上的一個(gè)電子，使母核中的一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橐?/p>

個(gè)中子，同時(shí)放出一個(gè)中微子。

K電子俘獲最容易發(fā)生。

21.EC衰變發(fā)生的條件(pptll)

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第四章射線與物質(zhì)的相互作用

1.什么是射線？

射線，指的是如X射線、Y射線、a射線、B射線等，本質(zhì)都是輻

射粒子。

射線與物質(zhì)相互作用是輻射探測(cè)的基礎(chǔ)，也是認(rèn)識(shí)微觀世界的基

本手段。

本課程討論對(duì)象為電離輻射，輻射能量大于10eV。即可使探測(cè)

介質(zhì)的原子發(fā)生電離的能量。

2.彈性碰撞與非彈性碰撞(pptl2)

3.帶電粒子在靶物質(zhì)中的慢化

載能帶電粒子在靶物質(zhì)中的慢化過程，可分為四種，其中前兩種

是主要的：

(1)電離損失：帶電粒子與靶物質(zhì)原子中核外電子的非彈性碰撞過程。

(2)輻射損失：帶電粒子與靶原子核的非彈性碰撞過程。

(3)帶電粒子與靶原子核的彈性碰撞

(4)帶電粒子與核外電子彈性碰撞

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4.電離損失

入射帶電粒子與靶原子的核外電子通過庫侖作用，使電子獲得能

量而引起原子的電離或激發(fā)。

電離：核外層電子克服束縛成為自由電子，原子成為正離子。

激發(fā)：使核外層電子由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)而使原子處于激發(fā)狀

態(tài)，退激發(fā)光。

5.輻射損失

入射帶電粒子與原子核之間的庫侖力作用，使入射帶電粒子的速

度和方向發(fā)生變化，伴隨著發(fā)射電磁輻射一韌致輻射。

當(dāng)入射帶電粒子與原子核發(fā)生非彈性碰撞時(shí)，以輻射光子損失其

能量，我們稱它為輻射損失。

尤其對(duì)B粒子與物質(zhì)相互作用時(shí)，輻射損失是其重要的一種能量

損失方式。

6.重帶電粒子在物質(zhì)中的射程

射程(Range)的定義：

帶電粒子沿入射方向所行徑的最大距離，稱為入射粒子在該物質(zhì)

中的射程Ro入射粒子在物質(zhì)中行徑的實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度稱作路程

(Path)o路程>射程

重帶電粒子的質(zhì)量大，與物質(zhì)原子相互作用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向幾乎

不變。因此，重帶電粒子的射程與其路程相近。

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7.快電子與物質(zhì)的相互作用

快電子與物質(zhì)相互作用的特點(diǎn)：快電子的速度大；重帶電粒子

相對(duì)速度小；快電子除電離損失外，輻射損失不可忽略；重帶電粒子

主要通過電離損失而損失能量；快電子散射嚴(yán)重。

重帶電粒子在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)徑跡近似為直線。

8.快電子的吸收與射程

(1)電子的運(yùn)動(dòng)徑跡是曲折的。

(2)電子的射程和路程相差很大。

(3)電子的射程比路程小得多。

9.丫射線與物質(zhì)的相互作用

特點(diǎn)：光子是通過次級(jí)效應(yīng)(一種“單次性”的隨機(jī)事件)與物質(zhì)的

原子或原子核外電子作用，一旦光子與物質(zhì)發(fā)生作用，光子或者消失

或者受到散射而損失能量，同時(shí)產(chǎn)生次電子；

次級(jí)效應(yīng)主要的方式有三種，即光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)

效應(yīng)

10.光電效應(yīng)

Y射線(光子)與物質(zhì)原子中束縛電子作用，把全部能量轉(zhuǎn)移給某個(gè)

束縛電子，使之發(fā)射出去(稱為光電子)，而光子本身消失的過程，稱

為光電效應(yīng)。

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光電效應(yīng)是光子與原子整體相互作用，而不是與自由電子發(fā)生相

互作用。因此，光電效應(yīng)主要發(fā)生在原子中結(jié)合的最緊的K層電子

上。

光電效應(yīng)發(fā)生后，由于原子內(nèi)層電子出現(xiàn)空位，將發(fā)生發(fā)出特征

X射線或俄歇電子的過程。

11.康普頓效應(yīng)

康普頓效應(yīng)是射線（光子）與核外電子的非彈性碰撞過程。在作

用過程中，入射光子的一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，使它脫離原子成為反

沖電子，而光子受到散射，其運(yùn)動(dòng)方向和能量都發(fā)生變化，稱為散射

光子。

康普頓散射可近似為光子與自由電子發(fā)生相互作用（彈性碰撞）。

康普頓效應(yīng)主要發(fā)生在原子中結(jié)合的最松的外層電子上。

12.電子對(duì)效應(yīng)

電子對(duì)效應(yīng)是當(dāng)入射射線（光子）能量較高（＞1.022MeV）時(shí)，當(dāng)

它從原子核旁經(jīng)過時(shí)，在核庫侖場(chǎng)的作用下，入射光子轉(zhuǎn)化為一個(gè)正

電子和一個(gè)電子的過程。

電子對(duì)效應(yīng)除涉及入射光子與電子對(duì)以外，必須有第三者——原

子核的參與，否則不能同時(shí)滿足能量和動(dòng)量守恒。電子對(duì)效應(yīng)要求入

射光子的能量必須大于1.022MeVo

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13.中子的分類

1)慢中子：0?IKeV。包括冷中子、熱中子、超熱中子、共振中子。

熱中子：與吸收物質(zhì)原子處于熱平衡狀態(tài)，能量為0.0253eV,中子速

度?2.2x103m/s.

2)中能中子：IKeV?0.5MeV。

3)快中子：0.5MeV-10MeVo

4)特快中子：＞10MeVo

14.中子的性質(zhì)

A

質(zhì)量：mn=1.008665u=939.565300MeV/c2

自旋：sn=l/2,費(fèi)米子

電荷：0,中性粒子

磁矩：=一1.913042%,

中子壽命：發(fā)生B-衰變的半衰期Tl/2=10.60min

15.中子與物質(zhì)的相互作用(pptl3)

中子與物質(zhì)的相互作用實(shí)質(zhì)上是中子與物質(zhì)的靶核的相互作用。

(1)中子的散射

(2)中子的俘獲

16.中子探測(cè)的特點(diǎn)

1)中子為中性粒子，不能直接引起探測(cè)介質(zhì)的電離、激發(fā)。

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2）在探測(cè)器或探測(cè)介質(zhì)內(nèi)必須具備能同中子發(fā)生相互作用產(chǎn)生可被

探測(cè)的次級(jí)粒子的物質(zhì)（輻射體），中子在輻射體上發(fā)生核反應(yīng)、核反

沖、核裂變等次級(jí)過程，產(chǎn)生帶電的次級(jí)粒子，如a,p,f等，探器

記錄這些次級(jí)粒子并輸出信號(hào)。

3）中子與輻射體有較大的作用截面，以獲得較大的中子探測(cè)效率

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第七章輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)

1.輻射

是指某種物質(zhì)或設(shè)備發(fā)出的粒子。如X射線、y射線、中子、質(zhì)

子、電子、a射線、B射線。輻射分為電離輻射和非電離輻射。

2.電離

是當(dāng)具有一定能量的帶電和非帶電粒子與靶原子的軌道電子發(fā)

生庫侖及其它相互作用（其它相互作用針對(duì)非帶電粒子）時(shí)，把本身

的部分或全部能量傳給靶原子軌道電子，如果軌道電子獲得的動(dòng)能足

以克服原子的束縛，逃出原子殼層而成為自由電子。

3.電離輻射與非電離輻射

（1）電離輻射

一般能量大于10eV,如X射線、Y射線、中子、a射線、B射

線等能引起物質(zhì)電離的帶電粒子和不帶電粒子。

電離輻射分為直接電離輻射（即直接電離粒子）和間接電離輻射

（即間接電離粒子）

（a）直接電離輻射又叫直接電離粒子，是指能引起物質(zhì)電離的

帶電粒子，如B射線、質(zhì)子和a粒子等（也就是帶電電離粒子）

（b）間接電離輻射又叫間接電離粒子，是能夠釋放出直接電離

粒子的非帶電粒子，如光子、中子等等。無論在空間，還是在介質(zhì)內(nèi)

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部，凡電離輻射在其中通過、傳播以至經(jīng)由相互作用發(fā)生能量傳遞的

整個(gè)空間范圍，稱之為電離輻射場(chǎng)。

(2)非電離輻射

一般能量小于10eV,如紫外線、可見光、紅外線、微波和無線

電波等不能引起物質(zhì)電離的粒子。

非電離輻射不是本課程所研究的內(nèi)容

4.吸收劑量(pptl4)

即電離輻射沉積于某一小體積元中物質(zhì)的平均授與能除以該體

積元中物質(zhì)的質(zhì)量而得的商。

吸收劑量的國際單位為J/kg,法定單位為戈瑞(Gy),非法定單位

為拉德(rad)

5.吸收劑量率

單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的吸收劑量

6.比釋動(dòng)能(pptl5)

是不帶電的電離輻射(間接電離輻射)在小體積元內(nèi)釋出的所有

帶電粒子的初始動(dòng)能之和的平均值，除以該體積元內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量dm

而得的商

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7.比釋動(dòng)能率

單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的比釋動(dòng)能

8.照射量(pptl6)

X或y射線在單位質(zhì)量的空氣中擊出的全部次級(jí)電子完全被阻停

時(shí)，在空氣中產(chǎn)生一種符號(hào)的帶電粒子(電子或正離子)的總電荷量

dQo

9.照射量率

單位時(shí)間內(nèi)的照射量。

10.倫琴(pptl7)

在1倫琴X射線照射下，0.001293g空氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1立方

厘米空氣的質(zhì)量)中釋放出來的次級(jí)電子，在空氣中總共產(chǎn)生電量各

為1靜電單位的正離子和負(fù)離子。

1靜電單位電量=3.33x10人-10C

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11.當(dāng)量劑量（物理因素）（pptl8）

輻射防護(hù)工作希望提供一個(gè)比吸收劑量更好的與輻射所致器官

和組織T有害的隨機(jī)性效應(yīng)的幾率相聯(lián)系的量，這就是當(dāng)量劑量

12.單位

當(dāng)吸收劑量的單位是J/kg,當(dāng)量劑量的法定單位為希沃特（Sv）,

ISv-U/kg;當(dāng)吸收劑量的單位是拉德（rad）,當(dāng)量劑量的非法定單

位為雷姆（rem）。

當(dāng)量劑量與吸收劑量相比它考慮了輻射品質(zhì)即輻射權(quán)重因數(shù)，因

此比吸收劑量描述有害生物學(xué)效應(yīng)的幾率更準(zhǔn)確。

13.劑量當(dāng)量

組織中某點(diǎn)處的劑量當(dāng)量H是D,Q和N的乘積，即:H=DQN式中，

?D為該點(diǎn)處的吸收劑量

?Q為輻射的品質(zhì)因數(shù);單位與當(dāng)量劑量相同

?N為其他修正因子的乘積

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14.有效劑量E(生物因素)(pptl9)

被定義為人體各組織或器官的當(dāng)量劑量乘以相應(yīng)的組織權(quán)重因

數(shù)后的和：

注意：有效劑量是組織權(quán)重因數(shù)乘以當(dāng)量劑量，而不是劑量當(dāng)量。

式中，H.1和叫分別是器官或組織T的當(dāng)量劑量和相應(yīng)的組織權(quán)

重因數(shù)。有效劑量的單位與當(dāng)量劑量相同。當(dāng)量劑量是吸收劑量乘以

輻射品質(zhì)因數(shù)，反應(yīng)不同類型輻射的效應(yīng)。

有效劑量E就是當(dāng)器官或組織受到不同當(dāng)量劑量的非均勻照射

時(shí)，折算成產(chǎn)生相同有害生物學(xué)效應(yīng)的一個(gè)全身均勻照射的當(dāng)量劑量,

故有效劑量E,相當(dāng)于是一個(gè)全身均勻照射的當(dāng)量劑量。以后談到器

官或組織的局部劑量就用當(dāng)量劑量來描述，談到有效劑量E就相當(dāng)是

一個(gè)全身均勻照射的當(dāng)量劑量。

15.參考人

是由一系列描述人體特征的平均數(shù)值所規(guī)定的一個(gè)假設(shè)的成年

人。描述人體特征的的那些平均值，是對(duì)廣大人群進(jìn)行調(diào)查基礎(chǔ)上獲

得的。ICRP規(guī)定了參考人的器官、組織質(zhì)量、呼吸標(biāo)準(zhǔn)和水平衡。

16.待積當(dāng)量劑量和待積有效劑量(ppt20)

當(dāng)放射性核素通過某種途徑被攝入體內(nèi)后，可以在體內(nèi)產(chǎn)生照射,

即內(nèi)照射。內(nèi)照射劑量率在時(shí)間上的分布，會(huì)根據(jù)放射性核素的種類、

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化學(xué)形態(tài)、攝入方式等變化。待積劑量是用來評(píng)價(jià)內(nèi)照射危害的量。

待積當(dāng)量劑量是人體單次攝入放射性物質(zhì)后，某一器官或組織在

T年內(nèi)將要受到的累積的當(dāng)量劑量。

受到輻射危險(xiǎn)的各個(gè)器官或組織的待積當(dāng)量劑量經(jīng)組織權(quán)重因

數(shù)叫加權(quán)處理后的總和稱待積有效劑量。

待積當(dāng)量劑量加權(quán)后的和稱為待積有效劑量。

17.ICRP推薦的劑量限值(ppt21)

18.強(qiáng)貫穿輻射

在均勻單向輻射場(chǎng)中，對(duì)某一給定的人體取向，如皮膚敏感層的

任何小塊區(qū)域內(nèi)所接受的當(dāng)量劑量小于有效劑量的10倍，則此種輻

射稱為強(qiáng)貫穿輻射。

強(qiáng)貫穿輻射就是所接受的當(dāng)量劑量小

19.弱貫穿輻射

在均勻單向輻射場(chǎng)中，對(duì)某一給定的人體取向，如皮膚敏感層的

任何小塊區(qū)域內(nèi)所接受的當(dāng)量劑量大于有效劑量的10倍，則此種輻

射稱為弱貫穿輻射。

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20.電離方法測(cè)量吸收劑量

電離方法是最早用來測(cè)量劑量的方法。采用電離方法測(cè)量吸收劑

量時(shí)，需要先通過測(cè)量電離輻射與物質(zhì)相互作用過程中產(chǎn)生的次級(jí)

粒子的電離電荷量，然后利用平均電離能計(jì)算得出電離輻射所沉積的

能量即吸收劑量。

21.劑量當(dāng)量的測(cè)量

一般確定劑量當(dāng)量方法是測(cè)量另一個(gè)量（例如照射量或光子的空

氣比釋動(dòng)能），并用換算因子計(jì)算得到。

注意：當(dāng)量計(jì)量不能測(cè)

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第八章外照射及其防護(hù)

1.外照射防護(hù)基本原則

(1)時(shí)間防護(hù)(Time)

累積劑量與受照時(shí)間成正比。措施：充分準(zhǔn)備，減少受照時(shí)間

(2)距離防護(hù)(Distance)

劑量率與距離的平方成反比。措施：遠(yuǎn)距離操作任何源不能直接

用手操作；注意B射線防護(hù)

(3)屏蔽防護(hù)(Shielding)

設(shè)置屏蔽體，屏蔽材料和厚度的選擇，輻射源的類型、射線能量、

活度等。

2.中子與物質(zhì)的相互作用

(1)彈性散射(n,n)

彈性散射分為勢(shì)散射和復(fù)合核散射兩種一原子核內(nèi)能不變

勢(shì)散射是中子受核力場(chǎng)作用發(fā)生的散射(中子未進(jìn)入核內(nèi)，而是發(fā)

生在核外面)。復(fù)合核散射是中子進(jìn)入核內(nèi)形成復(fù)合核，而后放出中

子。

彈性散射是慢化中子的最重要的過程：保留了總動(dòng)能；中子損失

的能量E轉(zhuǎn)移到了反沖粒子；最大能量轉(zhuǎn)移發(fā)生在對(duì)頭碰撞時(shí)；彈性

散射截面取決于能量和材料。

結(jié)論:

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輕元素（特別是氫）可以作為良好的快中子減速劑；

在中子的中能范圍內(nèi)，彈性散射是中子能量損失的主要方式，同

時(shí)隨著中子能量的降低，氫的彈性散射截面很快變大，當(dāng)中子和氫發(fā)

生彈性散射時(shí)沒能很快的降低到熱能范圍；

在中子防護(hù)中，常選用含氨物質(zhì)和原子量小的物質(zhì)作為快中子

的減速劑。

（2）非彈性散射（n,if）

非彈性散射分為直接相互作用過程和形成復(fù)合核過程

直接作用過程是入射中子和靶核的核子發(fā)生非常短時(shí)間的相互

作用（約10人-22-10人-21秒）

復(fù)合核過程是入射中子進(jìn)入靶核形成復(fù)合核，在形成復(fù)合核過程

中入射中子和核子發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間的能量交換（約10人-20-10人-15秒）

最終靶核將放出一個(gè)動(dòng)能較低的中子而處于激發(fā)態(tài)。

非彈性散射的發(fā)生和入射中子的能量有關(guān)；

在閾值以上，隨著中子能量的增加，非彈性散射的截面變大靶核

的第一激發(fā)能級(jí)愈低，愈容易發(fā)生非彈性散射，重核的第一激發(fā)能級(jí)

比輕核的第一激發(fā)能級(jí)低；

快中子（＞0.5MeV）與重核相互作用時(shí)，與彈性散射相比，非彈

性散射占優(yōu)勢(shì)；

在中子屏蔽層中，往往摻入重元素或用金屬與減速劑組成交替屏

蔽。

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3.中子的防護(hù)

中子源發(fā)出的中子都是快中子，在屏蔽層中主要通過彈性散射和

非彈性散射損失能量，最后被物質(zhì)吸收，主要放出丫射線。因此中子

的屏蔽除了要考慮快中子的減弱過程和吸收過程外，還要考慮y射線

的屏蔽對(duì)中子的屏蔽，出了反應(yīng)堆、高能加速器、克級(jí)以上的Cf-252

中子源需要進(jìn)行較為復(fù)雜的計(jì)算外，一般小型的同位素中子源、中子

放射器多采用較為簡(jiǎn)單的計(jì)算方法，如以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的分出截面法、

張馳長(zhǎng)度法、實(shí)驗(yàn)曲線法等。

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第九章內(nèi)照射放射損傷

1.內(nèi)照射

放射性核素進(jìn)入體內(nèi)，作為放射源對(duì)人體產(chǎn)生照射。

易產(chǎn)生內(nèi)照射的核素：a、8放射性核素，如238U、239Pu、3H、

90Sr等

2.年攝入限值(annuallimitonintake,ALI):

一年內(nèi)，攝入體內(nèi)的某種放射性核素量所產(chǎn)生的待積劑量達(dá)到職

業(yè)性照射的年當(dāng)量劑量限值。

3.待積當(dāng)量劑量

個(gè)人在單次攝入放射性物質(zhì)之后，某一特定組織中接受的當(dāng)量劑

量率在時(shí)間T內(nèi)的積分。

4.待積有效劑量

將單次攝入放射性物質(zhì)后產(chǎn)生的待積器官或組織當(dāng)量劑量乘以

相應(yīng)的權(quán)重因子WT求和。

5.內(nèi)照射進(jìn)入人體的方式

消化道、呼吸道、皮膚粘膜和傷口

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6.放射性核素在血液內(nèi)存在的形式

離子狀態(tài)：45Ca、90Sr等；與血漿蛋白結(jié)合59Fe等；形成復(fù)

合離子或絡(luò)合離子；形成氫氧化物膠體。

離子狀態(tài)和可溶性復(fù)合物一易于擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移

與蛋白質(zhì)結(jié)合的呈膠體氫氧化物的核素一較大分子在血液內(nèi)較

長(zhǎng)時(shí)間滯留或局部聚集.

7.放射性核素分布類型

均勻性分布：如3H、14C、24Na

選擇性分布：1311甲狀腺；90Sr、45Ca骨骼；238U、235U腎

臟；239Pu、140La肝臟。

8.排出速度

物理半衰期(Tp):該放射性核素自身衰變一半所需要的時(shí)間。

生物半排期(Tb):該放射性核素通過生物代謝排泄一半所需要的時(shí)間。

有效半減期(Te):體內(nèi)放射性核素沉積量減少一半所需要的時(shí)間。

(作業(yè)題)

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9.內(nèi)照射臨床特點(diǎn)

選擇性損傷；潛伏期較長(zhǎng)；病程發(fā)展緩慢病程分期不明顯；進(jìn)入

和排出途徑的局部損傷

10.選擇性損傷

大多數(shù)放射性核素選擇性蓄積于組織器官中。

11.危象器官

放射性核素沉積較多、吸收劑量大而排泄慢受內(nèi)照射損傷最重的

組織器官。

碘一131T甲狀腺；勰一90T骨骼

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第十章內(nèi)照射防護(hù)與評(píng)價(jià)

1.年攝入量限值A(chǔ)LI

是一年時(shí)間內(nèi)放射性核素的攝入量，單獨(dú)攝入該量將使具有參考

人特征的個(gè)人所接受的待積有效劑量等于ICRP規(guī)定的年有效劑量限

值。

急性單位攝入量產(chǎn)生的待積有效劑量e(T),t是計(jì)算劑量時(shí)所包含

的時(shí)間長(zhǎng)短，如e(50),劑量累計(jì)時(shí)間為50年，單位為Sv?Bq-l。劑

量系數(shù)曾稱為轉(zhuǎn)換因子或劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)。

2.導(dǎo)出空氣濃度DAC

如果參考在這種濃度下進(jìn)行“輕工作”呼吸一個(gè)工作年(50周，

每周40小時(shí)，一個(gè)工作年等于2000小時(shí)),它將導(dǎo)致一個(gè)ALI的吸

入量。0.02m3是參考人在“輕工作”條件下每分鐘吸入空氣體積。

DAC=ALI/(2000x60x0.02)=ALI/2.4xlO3(BqmA-3)

3.內(nèi)照射防護(hù)

防護(hù)目的：防止放射性物質(zhì)進(jìn)入人體。

基本原則：

(1)圍封，即把放射性物質(zhì)限制在一定空間不讓其外泄。

(2)保持清潔和對(duì)被污染的空氣、水和物體表面采取措施。

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(3)制定適宜的管理規(guī)定和操作程序，并要求工作人員嚴(yán)格遵

守，盡量減少人員吸入或攝入放射性物質(zhì)。

(4)采用合適的個(gè)人防護(hù)器具，要求工作人員穿戴好個(gè)人防護(hù)

用品，并講究個(gè)人衛(wèi)生。

(5)妥善儲(chǔ)存放射性物品。

4.內(nèi)輻射防護(hù)的一般措施

八個(gè)字：包容、隔離、凈化、稀釋

包容：對(duì)源的操作一指在操作過程中，將放射性物質(zhì)密閉起來；

對(duì)操作人員一用工作服、鞋、帽、口罩、圍裙、氣衣等將操作人員圍

封起來，以防止放射性物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)。

隔離：也叫分隔，根據(jù)放射性核素的大小，操作量多少和操作方

式等，將工作場(chǎng)所進(jìn)行分級(jí)、分區(qū)管理。

凈化：采用吸附、過濾、除塵、凝聚沉淀、離子交換、蒸發(fā)、

儲(chǔ)存衰變、去污等方法，盡量降低空氣、水中放射性物質(zhì)濃度，降低

物體表面放射性污染。

稀釋：在合理控制下利用干凈的空氣或水使空氣或水中的放射

性濃度降低到控制水平以上。

5.開放型放射性工作場(chǎng)所的分區(qū)

對(duì)于開放型放射性工作場(chǎng)所國際上分為四個(gè)區(qū)：

白色區(qū)：辦公、休息、非或低放實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地(<3/10劑量限值)

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綠色區(qū)：屏蔽室或密封容器操作區(qū)，中、高活度實(shí)驗(yàn)室（〈劑量

限值）

橙色區(qū)：可在其中打開屏蔽室或密封容器進(jìn)行維修，裝卸和去污

的場(chǎng)所（可能超過劑量限值）

紅色區(qū)：屏蔽室、裝源的密封閉容器、輻射室等（不接近、加以

控制）

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第十一章輻射的健康效應(yīng)

1.影響輻射健康效應(yīng)的因素

(1)物理因素

(a)輻射品質(zhì)：不同種類和不同能量的射線有不同的生物效應(yīng)。

一般說來，高LET輻射的生物效應(yīng)比低LET輻射的更為明顯或嚴(yán)重；

(b)輻射劑量：劑量一效應(yīng)關(guān)系中的決定因素；

(c)劑量率：劑量率越高，輻射效應(yīng)越顯著。劑量率在0.1Gy/h

到IGy/min之間這種關(guān)系明顯；

(d)分次照射：分次照射所需受照劑量往往比單次受照時(shí)的高；

(e)照射條件：照射方式(外照射還是內(nèi)照射)、照射部位和照

射面積都對(duì)輻射效應(yīng)有影響。一般說來，外照射易引起急性效應(yīng)；內(nèi)

照射多見遠(yuǎn)期效應(yīng)；Y和n主要引起外照射效應(yīng)，而a和。粒子在內(nèi)

照射效占主要地位。

物理因素總結(jié)：

(a)輻射類型

外照射：y>B>a(危害程度)

內(nèi)照射危害程度)

(b)劑量率、受照時(shí)間間隔

劑量率T生物效應(yīng)T;時(shí)間間隔T生物效應(yīng)］

(c)照射部位與面積

不同部位——不同的敏感度；面積T——生物效應(yīng)T

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(d)幾何條件

不同的幾何條件----不同的生物效應(yīng)

(2)生物因素

(a)不同生物種系對(duì)輻射的敏感性不同；

(b)不同年齡對(duì)輻射的敏感性不同：

一般而言，敏感性排序：胚胎〉胎兒〉兒童〉成人

(c)不同組織或器官對(duì)輻射的敏感性不同：

高度敏感：淋巴組織、胸腺、骨髓、性腺、胚胎、腸胃上皮

(最先出現(xiàn)問題的組織或器官)

中度敏感：感覺器官、內(nèi)皮細(xì)胞、皮膚上皮、唾液腺、腎等

輕度敏感：中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌腺、心臟

不敏感：肌肉組織、軟骨組織、結(jié)締組織

2.早期輻射效應(yīng)及其修飾的可能性

(1)物理階段(W10-14S)

這個(gè)階段的輻射效應(yīng)主要是細(xì)胞中的水分子，無機(jī)和有機(jī)組分被

激發(fā)，形成激發(fā)態(tài)和超激發(fā)態(tài)，或發(fā)生電離。只能事先從外部實(shí)行物

理屏障，才能防止輻射生物效應(yīng)的發(fā)生，化學(xué)預(yù)防無效。

(2)物理化學(xué)階段(10-14-10-12S)

此階段化學(xué)損傷開始發(fā)生；正常代謝產(chǎn)生的自由基和酶的活性形

式開始與輻射產(chǎn)生的活潑基團(tuán)起反應(yīng)。

(3)化學(xué)階段(10-12-10-3S)

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DNA和RNA的損傷開始；酶的激活和滅活發(fā)生；細(xì)胞內(nèi)疏基含

量下降；脂質(zhì)過氧化開始；因輻射損傷而產(chǎn)生的穩(wěn)定和亞穩(wěn)定的異常

產(chǎn)物的毒性開始出現(xiàn)。

細(xì)胞內(nèi)正常存在的或于照射前給予的自由基清除劑或抗氧化劑

可有部分防護(hù)作用.

(4)生物化學(xué)階段(10-3?10S)

許多正常生化反應(yīng)受到干擾；DNA修復(fù)開始。此時(shí)許多輻射變

化都可以用適當(dāng)方法防止，照后治療可以開始。

3.傳能線密度(linearenergytransfer,LET)

概念：帶電電離粒子在物質(zhì)中穿行d