物理性污染控制 3 放射性污染及其控制

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1、放射性污染及其控制目录第一节概述第二节辐射剂量学基础第三节放射性废物与防护标准第四节放射性废物处理技术一、环境中的放射源●二、辐射的生物效应及其危害●第一节概述放射源天然辐射源（天然本底辐射）人工辐射源宇宙辐射地球内放射性物质人体内放射性物质核试验放射性污染核能、放射性同位素生产核材料贮存、运输放射性固体废物处理与处置核设施退役一、环境中的放射源●天然本底辐射≈2.4毫希核辐射核辐射，或通常称之为放射性，存在于所有的物质之中，这是亿万年来存在的客观事实。核辐射的能量较高，能够可以把原子电离。所以也称为电离辐射。一般而言，电离是指电子被电

2、离辐射从电子壳层中击出，使原子带正电。由于细胞由原子组成，电离作用可以引致癌症。一个细胞大约由数万亿个原子组成。电离辐射引致癌症的几率取决于辐射剂量率及接受辐射生物之感应性。α、β、γ辐射及中子辐射均可以加速至足够高能量电离原子。天然放射性1896年，法国物理学家贝克勒尔（Beequerel）发现铀（U）的化合物能使附近包在黑纸里的照相底片感光，从而推断出铀可以不断的自动放射出某种看不见的、穿透力相当强的射线。1897年，卢瑟福（E.Rutherford）和约瑟夫·汤姆孙（J.J.Thomson）通过在磁场中研究铀的放射线偏转，发现铀的

3、放射线有带正电，带负电和不带电三种，分别被称为α射线，β射线和γ射线，后来经过物理学家的共同努力，发展了这一研究结果。现在知道原子序数在84以上的所有元素都有天然放射性，小于此数的某些元素如碳、钾等也有这种性质。衰变模式：常见衰变模式有α衰变、β衰变、γ衰变α衰变α衰变是原子核自发放射α粒子的核衰变过程。α粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核He。1896年A.-H.贝可勒尔发现放射性后，人们花了很大力量研究α衰变。E.卢瑟福和他的学生经过整整10年的努力，终于在1908年直接证明了α粒子就是氦原子核He。α衰变中放出的能量称为α衰变能。

4、衰变能可以通过衰变前后的原子核的静止质量之差计算而得到。β衰变β衰变中，核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子。新核的质量数不变，电荷数增加1，新核在元素周期表中的位置要向后移一位。γ衰变伽玛衰变﹝γ衰变﹞是放射性元素衰变的一种形式。反应时放出伽玛射线﹝是电磁波的一种，不是粒子﹞。通常在发生α衰变或β衰变时，所生成的核仍处于不稳定的较高能态（激发态），在转化到处于稳定的最低能态（基态）的过程中，也会产生这种衰变而放出γ射线。人工放射性1933年，约里奥-居里夫妇在第七届索尔威会议上报告，某些物质在α粒子轰击下发射出正电子连续谱。他们

5、一直坚持研究这个现象，于1934年1月19日作了结论，并向《自然》杂志写了一则通信。这封信证明了就是居里夫妇通过实验证明了人工放射线的存在。人工放射性核素主要是通过裂变反应堆和粒子加速器制备。二、辐射的生物效应及其危害●（一）辐射的生物效应（二）辐射对人体的危害（一）辐射的生物效应辐射与人体相互作用会导致某些特有生物效应其性质和程度主要取决于人体组织吸收的辐射能量，演变过程如图5-1所示。1.辐射对细胞的作用影响因素物理因素生物因素辐射类型、辐射能量、吸收剂量、剂量率、照射方式、受照姿势及其在辐射场内的取向等。生物种系人猴大鼠鸡龟大肠杆

6、菌病毒LD50/Gy4.06.07.07.1515.056.02×104表5-1生物死亡50％的吸收剂量值种系的演化程度、机体结构、个体不同发育阶段、不同细胞、组织或器官对辐射敏感性各异生物效应躯体效应遗传效应2.辐射的生物效应辐照对受照者本身的有害效应；是由于人体普通细胞受损引起的；只影响到受照者个人本身。辐射引起人体细胞内的基因突变；是生殖细胞受损伤引起的有害效应；影响到受照者后代的身体缺陷。（二）辐射对人体的危害1.急性放射病由大剂量急性照射引起，多为意外核事故、核战争造成。全身性辐射损伤局部性辐射损伤按射线的作用范围，短期大剂量

7、外照射引起的辐射损伤可分成2.远期影响慢性放射病是由于多次照射、长期累积的结果。危害取决于受辐射时间和辐射量。主要是慢性放射病和长期小剂量照射对人体健康的影响，多属于随机效应。来源集体剂量/人·Sv·a-1所有的天然辐射源10000000宇宙射线：飞机旅行2000燃煤电站约2000燃煤的家庭烹调及取暖100000磷盐工业6000磷石膏1977年为300000核武器试验最高年份为400000(1962～1963)所有时间共计30000000核电(不包括废物处置)1980年为500，2000年为1000核电(职业照射)2000夜光钟表200

8、0表5-2来自天然和人工辐射源辐射的集体剂量第二节辐射剂量学基础（一）放射性活度一、辐射剂量学的基本量和单位●（二）照射量（三）吸收剂量（四）剂量当量（五）有效剂量当量（一）放射性活度定义：单位时间内放射性