日本核电泄漏ppt课件.ppt

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1、Companyname第三章核辐射Uraniumfission沸水堆压水堆电磁波谱：波长范围产生γ射线∠0.1nm核能级跃迁X射线0.1~50nm内层电子能级跃迁真空紫外光50~200nm气体放电灯近紫外光200~400nm气体放电灯可见光400~800nm钨丝灯或日光灯近红外光800~2500nm热源中红外光2500~50000nm热源远红外光50000~106nm热源微波0.1~100cm无线电波1~1000m可引起化学反应电离辐射辐射化学主要为热效应（臭氧光解除外；激光可引起化学反应）电磁波

2、波长/nm能量kJ·einstein-11个光子的能量eVγ射线＜0.1＞1.2×106＞1.2×104X射线0.1～501.2×106～2.4×1031200～24远紫外光50～2002.4×103～60024～6近紫外光200～400600～3006～3可见光400～800300～1503～1.5近红外800~2500150～481.5～0.5中红外2500~5000048～2.40.5～0.025远红外50000～1062.4～0.120.025～0.0012eV：电子伏特，能量单位，等于一

3、个电子在1个伏特电位差中所获得的能量，1eV=1.6×10-19J≈97kJ·mol-1。3.3电离辐射生物学效应的机理核辐射与普通的辐射（如热和光）之间的基本区别在于，核辐射具有足够的能量引起电离。细胞主要由水组成的。在水中的电离将使分子发生变化并会形成一种对染色体有害的化学物质。这种损伤使细胞的结构和功能发生变化。人们发现辐射生物效应有2个特点：第一个是机体吸收的能量不大，生物效应却很大，例如6.0Gy的X射线可使人或高等动物发生致死效应，若将这些能量转换为热能，才可使体温升高0.002度。若

4、以热辐射代替电离辐射，需大1~10万倍的能量才能引起机体死亡；第二个是短暂的作用引起长期效应，射线穿过受照机体只是瞬间完成，而它引起的生物效应却能持续很长时间3.3电离辐射生物学效应的机理辐射引起的生物效应是一个非常复杂的过程，生物机体吸收辐射能量到生物效应发生，乃至机体损伤或死亡要经历许多性质不同的变化，有机体物质分子的变化，细胞功能、代谢和结构的变化，以及完整机体各个组成部分之间相互关系的变化。在人体内，这些变化可能显示出临床症状，如放射性病、白内障或在以后较长时期内出现的癌。可分为：物理阶段

5、，物理—化学阶段，化学阶段，生物学阶段。从变化时间来看，有些变化瞬间即逝，有些需时较久，甚至延迟数年。可归纳于图2-1。3.3电离辐射生物学效应的机理3.3电离辐射生物学效应的机理1最初的物理阶段只持续很短的时间（~10-16秒），在这一瞬间能量沉积在细胞内并引起电离。在水中这个过程可以写作为：H2OH2O+e3.3电离辐射生物学效应的机理2物理-化学阶段大约持续10-6秒，在这段时间，离子在水中将产生多种反应产物，其中的两种产物H和OH，称之为自由基，它们在化学上是很活泼的。还有一种反应产

6、物是强氧化剂过氧化氢（H2O2）：OH+OHH2O23.3电离辐射生物学效应的机理3化学阶段持续几秒钟，在此期间，反应产物与细胞的重要有机分子相互作用。自由基和氧化剂可能破坏构成染色体的复杂分子。例如，它们可能附着于分子上并破坏长分子链中的键。3.3电离辐射生物学效应的机理4生物阶段在这个阶段，时间长短可从几十分钟到几十年，这要看特定的症状而定。3.3电离辐射生物学效应的机理分子水平细胞死亡细胞变异体细胞生殖细胞体细胞生殖细胞功能障碍不孕肿瘤遗传效应确定性效应多细胞死亡导致随机性效应单一细胞变异

7、导致DNA损伤细胞水平临床症状效应生物效应产生的过程和机理3.3电离辐射生物学效应的机理尽管电离辐射引起生物学效应的机理十分复杂，目前已得初步成果，通常将辐射生物效应的发展过程分为原发作用和继发作用两个方面。（1）原发作用1）直接作用（directeffects）是指电离辐射直接作用于具有生物活性的大分子，如核酸、蛋白质（包括酶）等。使它们发生电离和激发或化学键的断裂等变化，，从而引起其正常功能和代谢作用的障碍。如DNA的断裂，酶的活性降低或丧失，膜系分子结构的破坏等3.3电离辐射生物学效应的机理

8、2）间接作用（indirecteffects）间接作用是指溶质分子与辐射引起的溶剂分子的反应产物之间的相互作用。在生物体中，间接作用主要是指辐射通过水的原发辐解产物（•H、•OH、e-aq、H2O2、•HO2等）对生物大分子的作用，引起生物大分子的损伤。生物体内一般含水量高于70%，细胞内的生物大分子存在于含大量水的环境中，因此间接作用对生物大分子的损伤作用有重要意义。辐射作用于水分子形成化学性质非常活泼的一系列产物，如下图：3.3电离辐射生物学效应的机理（2）继发作用辐射作用中原