单位文秘网 2021-08-20 09:25:25 点击: 次
摘要本文阐释了辐射、核辐射和核技术应用等相关基础理论,分析了核辐射的危害和对人体的影响,探讨了核辐射的防护措施和监测种类与方法。
关键词 核辐射 防护 监测
中图分类号:X771文献标识码:A
Study on the Nuclear Problem
TANG Yudong
(Radio and Television School of Yunnan Province, Kunming, Yunnan 650041)
AbstractThis paper illustrates the radiation, radiological, and nuclear application and other related basic theory, analyses the nuclear damage and the influence on human body, discusses the protection measures and monitoring types and methods of nuclear radiation.
Key wordsnuclear radiation; protection; monitoring
2011年3月11日,日本发生的地震和海啸,导致福岛第一核电站的6座反应堆中4座出现故障,在连续4天里发生了3次爆炸,导致2个安全壳破损,产生的放射性物质对日本邻国造成了极大的威胁。了解核辐射相关知识,探讨核辐射的防护与监测,具有重要意义。
1 核辐射概述
1.1 辐射
辐射是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量(声辐射、电磁辐射、粒子辐射等)的统称。
辐射能被物体吸收时发生热的效应,物体吸收的辐射能不同,所产生的温度也不同。因此,辐射是能量转换为热量的重要方式。辐射以电磁波和粒子(如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式向外放散。辐射一般分为电离辐射和非电离辐射。
1.2 核辐射
核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。核辐射的来源是一些不稳定的原子,这些放射性的原子(指的是放射性核素或放射性同位素)为了变得稳定,原子核释放出层级和高能光量子,这个过程也被称为放射性衰变。例如,自然界中存在的天然核素镭、氡、钍、铀等;核反应和核裂变等过程也会释放出核辐射。
核辐射一般为电离辐射,它可以使物质引起电离或激发。核辐射包括阿尔法()、贝塔()、质子等带电粒子及间接致电离辐射包括伽马()光子、中子等不带电粒子,这些就是我们通常说的射线、射线、射线和中子。
1.3 核技术的应用
核技术应用是指密封放射源、非密封放射源和射线装置在医疗、工业、农业、地质勘察、科学研究和教学等领域中的使用。我国的核技术利用经历了上世纪50年代开创、6、70年代应用开展和80年代以来全面发展三个历史阶段。20世纪90年代以后,核技术的应用进入商业化进程,初步形成了具有一定规模和水平的较为完整的体系。例如,在工业上,有辐照加工、无损检测和工程管理;农业上,有辐照加工、辐照育种、同位素示踪等;在医学上,有X射线诊断、临床核医学、放射肿瘤治疗等。
2 核辐射的影响与防护
2.1 核辐射对人体影响的途径
核辐射对人体的影响途径可以分为外照射、内照射两种。内照射是辐射源处于人体外部所产生的照射。只有当机体处于辐射场时,辐射才对其产生作用,当离开辐射场后,就不再受照射。当放射性物质经由食入、吸入、皮肤(完好或伤口)进入体内,可引起对人体内照射的危害。与外照射不同,在内照射情况下,人员即使脱离了造成内辐射的环境,已经进入人体的放射性物质所发出的射线仍然会造成对人体的伤害。同一数量的放射性物质进入体内后所引起的危害,大于其在体外作为外照射时所造成的危害。
2.2 核辐射对人体危害和遭受核辐射的症状
2.2.1 核辐射对人体的危害
人体收到核辐射侵害,出现的健康危害来源于各种射线通过电离作用引起组织细胞中原子及原子构成的分子的变化,这些变化也是原子激发的结果。
电离和激发主要通过对DNA分子的作用使组织细胞受到损伤,导致各种健康危害。危害的性质和程度因辐射的物理学特性和机体的生物学背景而有所不同。它可以是发生在受照者本人的躯体性反应,也可以是因生殖细胞受到照射引起的发生在受照者后裔的遗传性效应;可以是超过一定水平照射后必然出现的确定性效应,也可以是受照水平虽低也不能完全避免的随机性效应。
2.2.2 人体遭受核辐射的症状
人体遭遇大剂量核辐射时,可能会导致急性放射损伤甚至死亡。按射线作用的范围可分为全身性放射损伤和局部放射性损伤,不同的剂量全身照射对人体产生的症状见下表:
从上表我们可以看出,人体遭受不同剂量的核辐射时,会出现各种症状,严重者会导致死亡。
2.3 核辐射的防护
2.3.1 防护原则
核辐射防护的原则一般有三个,即辐射实践的正当性、辐射防护与安全最优化原则、剂量限制原则。正当性是最优化的前提,剂量限制是最优化的约束条件,因此辐射防护的三项原则是相互关联的。
(1)实践的正当性原则。指任一实践对受照个人或社会所带来的利益要达到足以弥补其可能引起的辐射危害。
(2)辐射防护与安全最优化原则。指在进行辐射实践时,考虑了经济和社会的因素之后,应保证将辐射照射保持在可合理达到的尽量低的水平。
(3)剂量限制原则。指由所有可被控制的源所引起的个人照射要服从剂量限制,并对潜在照射所导致危险要实施某些控制。
2.3.2 人体外照射的防护
外照射防护的原则是尽量减少或避免射线从外部对人体的照射,使所受照射不超过国家标准所规定的剂量限值。人体外照射防护的措施包括时间防护、距离防护和屏蔽防护。
(1)人体受到照射的累积剂量随着时间的延长而增加,应尽量避免在射场所停留。在发生核事故时可采取撤离、迁移等措施,尽量减少在污染地区的逗留时间。
(2)人体受到的直接照射剂量随着与辐射源的增加而迅速减少,对有电离辐射隔离标志的物品或有警告标志的场所,人们要远离。
(3)不同物质对射线都有一定的屏蔽作用,不同射线的的屏蔽方法也不一样。屏蔽防护就是在辐射源和工作人员之间,设置能减弱射线照射的物体,以达到减少受照剂量的目的。
2.3.3 人体内照射的防护
人体内照射防护的基本原则是采取各种有效的措施,阻断放射性物质进入人体内的各种途径,在最优化原则的范围内,使摄入量减少到尽可能低的水平。
内照射防护的一般方法是“包容、隔离”、“净化、稀释”和“个人防护”。包容就是在操作过程中,将放射性物质密闭起来,如采取通风橱、手套箱等;隔离就是根据放射性核素的毒性大小、操作量多少和操作方式等,对工作场所进行分级、分区管理;净化就是采用吸附、过滤、除尘、凝聚、蒸发、贮存衰变、去污等方法,降低空气、水中的放射性物质浓度;稀释就是在合理控制下利用干净的空气或水使被污染的空气或水中放射性浓度降低到控制水平以下;个人防护指严格遵守规章制度,采取必要的个人防护措施。遇到核辐射,人们应将人体包裹严实,注意个人卫生,合理饮食,这样可以尽量减少放射性物质的摄入和对人体皮肤的沾染。
2.3.4 体表辐射的防护
受到核污染的地区,人群身体表面和衣服可能会沾染大气中的放射性物质。当监测部门确定后,可以采取以下措施防护核辐射:
(1)隔离措施。脱下受到沾染的衣服,用塑料袋封存,不要再穿用。
(2)洗消措施。进行全身冲淋,尤其是头发要重点清洗,可加入洗发水、沐浴露等。
(3)封堵措施。如果身体有创口,必须进行妥善包扎,防止污染物通过伤口进入体内带来照射危害。
(4)专业监测和检查。患者可以到医院对放射性污染物是否进入体内进行检查,根据检查结果决定是否要采取防护措施。
3 核辐射的监测
辐射的强度到了一定程度之后,会对环境造成影响,对人体产生危害。通过核辐射监测,可以掌握放射性物质的种类和强度,评估其对环境及人体的影响程度。
3.1 核辐射监测的方法
3.1.1 就地测量法
就地测量是检测人员利用固定辐射环境自动监测连续监测系统、便携式核辐射测量仪或累积剂量计,对被测对象进行监测,快速得出空气吸收剂量率、-表面污染、中子剂量率和累积照射剂量监测结果,进而掌握被测对象是否受到放射性污染。
3.1.2 实验室检测法
针对大气环境、陆地环境和海洋环境进行总放射性活度或放射性核素的测定,步骤一般是现场采集样品、样品预处理和选择适宜核辐射仪器对样品进行核素、总/、氚、碳-14、碘-131、锶-90、铯-137活度浓度的分析检测三个步骤。样品预处理方法各不相同,如水样需要蒸馏浓缩或富集分离,土壤需要烘干研磨,生物样需要高温炭化和灰化。
3.2 核辐射监测种类与结果表述
3.2.1 监测种类
按照检测对象的不同,可以把核辐射监测分为四类:
(1)场所监测。即对受到放射性物质污染区域所作得监测,包括剂量率、-表面污染等项目。
(2)个人监测。即对放射性职业人员或公众作内照射和外照射的剂量监测,对衣物是否受到放射性沾染进行的放射性监测。
(3)污染源监测。即对核设施、铀矿山等电离辐射源单位正常运行期间环境中的辐射水平以及环境介质中放射性核素的含量所进行的定期测量。
(4)环境监测。包括对大气环境、水体、土壤、生物等的监测。
3.2.2 核辐射监测结果的表述
核辐射的监测项目有很多,包括空气、水、生物、土壤等,针对不同的对象,监测的结果表述就不一样。例如,空气中剂量监测结果用空气吸收剂量单位戈瑞(Gy)或剂量当量单位希(Sv)表示,单位时间里的剂量用戈瑞/ 时(Gy/h)或希/时(Sv/h)表示;水中放射性物质的比活度单位用贝可/升(Bq/L)表示;生物和土壤中放射性物质的比活度单位用贝可/千克(Bq/kg)表示。
2003年6月28日,十届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过了《中华人民共和国放射性污染防治法》,对我国放射性污染防治的监管体系进行了调整;2005年9月14日,国务院修订发布了《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》,明确国务院环保主管部门对全国放射性同位素、射线装置的安全和防护工作实施统一监督管理。相信通过国家和政府部门的立法重视和管理监督,加上公众对核辐射安全知识的学习和掌握,核辐射事件会尽量避免,人类所受核辐射的危害也会尽量减小。
参考文献
[1]江苏省辐射环境监测管理站.核辐射防护手册.南京:江苏人民出版社,2011.
[2]核辐射的危害.商都网http://news.shangdu.com,2011-03-15.
[3]核事故防护知识要点.中华人民共和国卫生部/s2011/hefushe/
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