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醫院實驗室輻射安全與防護

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上一篇：實驗室安全重如山

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實驗室輻射安全與防護
講者：  董延武
電話：13982293189
郵箱:773709437@qq.com
（中核五〇四醫院）

備注：1

備注：2

一、原子與原子結構  AZXN   、 12553I72、

基本概念

備注：3

二、同位素、核素、同質異能素
            125I、131I、123I，99Mo-99mTc
三、穩定位素、放射性核素

基本概念

備注：4

核衰變
核子、核力、靜電排斥力
一 、核衰變方式：α、β、γ、電子俘獲
1、 α衰變
2、 β衰變
3、 γ衰變
4、電子俘獲： 特征X射線、  俄歇電子、
             內轉換電子、   γ衰變

基本概念

備注：5

二、衰變規律
1、衰變常數（ λ ）:   N=N0e- λt
2、半衰期：
 物理半衰期、   生物半衰期、    有效半衰期

基本概念

備注：6

放射性活度:       A= λ N
放射性活度的國際單位: Bq 、kBq、MBq、GBq
舊的國際單位  ：Ci、mCi

基本概念

備注：7

射線與物質的相互作用
一、帶電粒子與物質的相互作用（ α β ）
             1、電離與激發
             2、散射、彈性散射
             3、韌致輻射

基本概念

備注：8

3、韌致輻射(運動方向改變，能量的部分或全部以X射線的形式發射出來，軔致置輻射釋放的能量與介質的原子序數的平方成反比）
 4、湮滅輻射（β+運動中耗盡能量時可與物質中的自由電子結合，轉化為兩個方向相反、能量各為0.511MeV的伽馬光子而自生消失）
 5、吸收(射線使物質的原子發生電離和激發的過程中，
                             射線的能量全部消耗）

基本概念

備注：9

光子與物質的相互作用

X射線和γ射線都是不帶電的光子
            1、光電效應
            2、康普頓散射
            3、電子對生成

基本概念

備注：10

輻射防護一、作用于人體的電離輻射

1、天然輻射：是指在人類生存的自然環境中存在的多種射線和放射性物質。
（1）宇宙射線-----次級宇宙射線
（2）宇宙感生放射性核素：初級宇宙射線從宇宙空間進入大氣層后，與空氣分子發生發生核反應除了放出射線外，還產生3H、14C、7Be、22Na、85Kr等放射性核素，降落到水、土壤或煙塵中造成內照射。
（3）地球輻射：地球上本身的天然核素
2、醫療照射
    我國公眾受各種電力輻射源所致照射劑量，以天然輻射為主，占總照射量91.9%，醫療活動帶來的輻射僅占4.9%，剩下的3.2%為其他輻射。
3、其他照射：（1）火力發電：釷、氡；（2）其他人工照射：電器等

基本概念

備注：11

二、輻射劑量

1、輻射劑量單位
（1）照射量：是表示射線空間分布的輻射劑量，即在離放射源一定距離的物質受照射線的多少，以X射線或γ射線在空氣中全部停留下來所產生的電荷量來表示。
單位：庫侖.（千克）-1，C.(Kg)-1。傳統用倫琴（R）
照射量與源的強度和距離有關。
（2）吸收劑量：單位質量的受照物質吸收射線的平均能量。
單位：戈瑞（gray,Gy），1Gy表示1千克受射線照射物質吸收射線劑量1焦耳，簡寫J.(Kg)-1
傳統：拉德（rad),1rad等于0.01J.(Kg)-1，即1Gy等于100rad.
（3）劑量當量：表示經輻射的權重因素加權的吸收劑量，單位為J/Kg，是衡量射線生物效應及危險度的輻射劑量，
國際單位為希沃特（Sv),權重因子為1的，1Sv=1Gy

基本概念

備注：12

1、輻射防護輔助劑量
為了定量計算放射性核素進入人體內造成的內照射劑量，輻射防護引入了待積當量劑量和待積有效劑量。
待積當量劑量：人體單次攝入放射性物質后，某一特定器官或組織中接受的當量劑量在時間內的積分。用Sv表示。
待積有效劑量：：人體單次攝入放射性核素各器官和組織的當量劑量乘以組織權重因子。用Sv表示。

基本概念

備注：13

三、電離輻射生物學效應

電離輻射作用于機體后，其能量傳遞給機體的分子、細胞、組織和器官所造成的形態和功能的后果，稱為電離輻射的生物效應。
       在機體受照后，細胞內發生連續而復雜的變化過程。其中原初作用十分重要，是生物損傷效應的始動階段。
       射線照射后能量的吸收和傳遞、分子的激發和電離，在10-18--10-12秒內完成；自由基產生、化學建斷裂等生化過程，則在1秒之內完成。生物學階段出現臨床表現多在數小時內甚至數天內乃至數月內才出現，這與照射劑量有關。

基本概念

備注：14

電離輻射的生物效應分類       
   確定性生物效應：
   機體受射線照射后，若某一組織損失的細胞足夠大，而且這些細胞又相當重要，就會出現組織或器官功能不同程度的喪失。
    當照射劑量很小時，這種損失發生的概率為0，若受照劑量高于某一水平（閾值）時，損傷的概率很快增加到1（100％發生）。在超過閾值后，損傷的嚴重程度隨受照劑量的增加而越嚴重。
   電離輻射這種生物效應稱為確定性效應。只要超過閾劑量，這種效應就一定會發生。

基本概念

備注：15

隨機性生物效應
  受照后細胞的結局有三：
      ①細胞死亡；
      ②細胞未受損傷或損傷后修復正常。
      ③細胞發生變異但沒有死亡，有可能形成變異了的子細胞克隆，當機體免疫監控不健全時，經過不同的潛伏期后，變異了的子細胞克隆可能惡性變，發生腫瘤。
    這種發生概率（不是嚴重程度）隨照射劑量的增加而增大，其嚴重程度與照射劑量無關，不存在閾值的輻射生物效應稱為隨機性效應。
      輻射致癌效應就是典型的隨機性效應。若這種變異在性細胞（精子或卵子），基因突變的信息有可能傳給后代，則稱為遺傳效應，是另一種隨機性效應。

基本概念

備注：16

四、輻射防護

1、輻射防護的目的、基本原則和措施
目的：防止確定性效應的發生，限制隨機性效應的發生，使之達到合理的、可以接受的水平。
基本原則：實踐的正當化、放射防護的最優化、個人劑量限制。
2、電離輻防護的劑量限值：公眾1mSv;職業受照20mSv，不同的器官有不同的限值比如手500mSv.
   為了達到完全防止確定性效應的發生，并將隨機性效應限制到可以接受水平的目的，ICRP提出了“輻射實踐的正當性、輻射防護的最優化和個人劑量限值”3項輻射防護的基本原則。
    輻射實踐的正當性是其防護最優化過程的前提，個人劑量限值是其最優化的約束條件，因而構成了一套完整的輻射防護體系，并為各國際組織和多數國家所采納。

基本概念

備注：17

電離輻射作用于人體的方式基本上可以分為兩種：
外照射：輻射源位于人體外部，其射線作用于人體
內照射：輻射源（放射性核素）通過各種途徑進入人體內進行照射
外照射的方式簡單，較易防護
    時間防護——縮短照射時間
    距離防護——增大與源的距離
    屏蔽防護——設置防護屏障
內照射情況復雜，防護較難
    圍封隔離  保潔去污  個人防護 
    建立內照射監測系統
    放射性廢物處理

基本概念

備注：18

和實驗室有關的法律法規
《中華人民共和國職業病防治法》：
該法是我國放射性污染防治領域的基本法律。它規定了放射性污染防治的基本原則、制度和措施，要求在使用放射源時要防止相關的放射性污染，產生的放射性廢棄物要有嚴格的管理等 。適用于中華人民共和國領域和管轄的其他海域內放射性污染的防治活動，對放射性實驗室的建設、運行、廢棄物處理等環節都具有指導和約束作用。
《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》：
該條例于 2019 年修訂，旨在加強對放射性同位素、射線裝置安全和防護的監督管理。條例規定了生產、銷售、使用放射性同位素和射線裝置的單位應取得許可證，并明確了許可證的申請條件、審批程序、有效期等相關事項。同時，對放射性同位素的進出口、轉讓等環節也作出了詳細規定，要求相關單位建立健全安全和防護管理規章制度、輻射事故應急措施等，以保障人體健康，保護環境。
《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）：
這是我國關于電離輻射防護和輻射源安全的基本標準，規定了電離輻射防護與輻射源安全的基本要求和方法，多次提到非密封源使用的防護安全與管理要求，為放射性實驗室的輻射防護設計、運行管理等提供了基本準則和技術規范。
《操作非密封源的輻射防護規定》（GB 11930-2010）：
是專門為操作非密封源制定的防護規定，對放射性實驗室中操作非密封源的場所、設備、操作流程、人員防護等方面提出了具體的輻射防護要求，有助于規范實驗室操作人員的行為，減少輻射危害。
《醫學與生物學實驗室使用非密封放射性物質的放射衛生防護基本要求》：
適用于使用非密封放射性物質的醫學與生物學實驗室。規定了這類實驗室使用非密封放射性物質放射衛生防護的一般原則、實驗室的防護要求、操作的安全防護要求、放射防護監測和個人監測要求、放射性廢物管理、非密封放射性物質的儲存與保管等內容，是對《操作非密封源的輻射防護規定》（GB 11930-2010）的補充。

法規和標準

備注：19

核電廠核事故應急管理條例
核事故醫學應急管理規定
國家突發公共衛生事件應急預案
國家突發公共事件醫療衛生救援應急預案
國家核應急預案
衛生部核事故與放射事故應急預案（衛監發[2003]53號 
國家突發公共衛生事件相關信息報告管理工作規范（試行）（衛辦應急發[2005]288號）

法規和標準

備注：20

GB18871-2002 電離輻射防護與輻射源安全基本標準
GBZ96-2002內照射放射病診斷標準GBZl02-2007放沖復合傷診斷標準GBZl03-2007放燒復合傷診斷標準GBZl04-2002外照射急性放射病診斷標準
GBZl06-2002放射性皮膚疾病診斷標準GBZll3-2002電離輻射事故干預水平及醫學處理原則
GBZl28-2002職業性外照射個人監測規范GBZl29-2002職業性內照射個人監測規范
GBZ166-2005 職業性皮膚放射性污染個人監測規范
GBZ/T151-2002放射事故個人外照射劑量估算原則GBZ/T 163-2004 外照射急性放射病的遠期效應醫學隨訪規范 
GBZ/T 170-2006 核事故場外醫學應急計劃與準備 
GBZ/T 171-2006 核事故場內醫學應急計劃與準備

法規和標準

備注：21

GB/T 16148-1995 放射性核素攝入量及內照射劑量估算規范
GB/T 12715-1991染色體畸變估算生物劑量
GBZ 215-2009  過量照射人員醫學檢查與處理原則 
GB/T 18197-2000 放射性核素內污染人員的醫學處理規范
GBZ/T 216-2009  人體體表放射性核素污染處理規范； 
GB/T18199-2000外照射事故受照人員的醫學處理及治療方案
WS/T 187-1999 淋巴細胞微核估算受照劑量的方法
WS/T 188-1999 Χ、γ射線和中子所致皮膚損傷的劑量估算規范
WS/T 204-2001用穩定性染色體畸變估算職業受照者劑量方法
輻射損傷醫學處理規范（衛法監發[2002]113號）
放射源和輻射技術應用應急準備與響應（科工二司[2003]147號）
核或輻射應急的干預原則與干預水平（科工二司[2002]22號）

法規和標準

備注：22

中華人民共和國國務院令第４４９號發布
?? 《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》
   自２００５年１２月１日起施行。
 第三條　國務院環境保護主管部門對全國放射性同位素、射線裝置的安全和防護工作實施統一監督管理。
   ??? 國務院公安、衛生等部門按照職責分工和本條例的規定，對有關放射性同位素、射線裝置的安全和防護工作實施監督管理。
          ……
第八條　生產、銷售、使用放射性同位素和射線裝置的單位，應當事先向有審批權的環境保護主管部門提出許可申請，并提交符合本條例第七條規定條件的證明材料。
??? 使用放射性同位素和射線裝置進行放射診療的醫療衛生機構，還應當獲得放射源診療技術和醫用輻射機構許可。
中華人民共和國衛生部令第46號發布
?? 《放射診療管理規定》 自2006年3月1日起施行。

法規和標準

備注：23

（條例）第四章　輻射事故應急處理
第四十四條　輻射事故發生后，有關縣級以上人民政府應當按照輻射事故的等級，啟動并組織實施相應的應急預案。
   ??? 縣級以上人民政府環境保護主管部門、公安部門、衛生主管部門，按照職責分工做好相應的輻射事故應急工作：
   ??? （一）環境保護主管部門負責輻射事故的應急響應、調查處理和定性定級工作，協助公安部門監控追繳丟失、被盜的放射源；
   ??? （二）公安部門負責丟失、被盜放射源的立案偵查和追繳；
   ??? （三）衛生主管部門負責輻射事故的醫療應急。
    ??? 環境保護主管部門、公安部門、衛生主管部門應當及時相互通報輻射事故應急響應、調查處理、定性定級、立案偵查和醫療應急情況。國務院指定的部門根據環境保護主管部門確定的輻射事故的性質和級別，負責有關國際信息通報工作。
第四十五條　發生輻射事故的單位應當立即將可能受到輻射傷害的人員送至當地衛生主管部門指定的醫院或者有條件救治輻射損傷病人的醫院，進行檢查和治療，或者請求醫院立即派人趕赴事故現場，采取救治措施。

法規和標準

備注：24

三、具體關注事項

1、準入：環評、職業衛生預評價、控制性評價、放射性核數的購買與使用許可。
 2、工作人員：入職體檢、職業病體檢、離職體檢。
    以下人群不能從事放射性工作：
（1）孕婦和哺乳期婦女；
（2）造血系統疾病患者：如再生障礙性貧血、白血病等。
（3）心血管系統疾病患者：如嚴重的心律失常、心肌梗死、心肌炎、冠心病等。
（4）呼吸系統疾病患者：如嚴重的慢性阻塞性肺疾病、呼吸衰竭、活動性肺結核等。
（5）肝腎疾病患者：嚴重的肝腎功能受損者，如病毒性肝炎、腎小球腎炎等。
（6）內分泌系統疾病患者：如未控制的糖尿病、甲狀腺功能亢進等。
（7）免疫系統疾病患者：如系統性紅斑狼瘡、類風濕性關節炎等。
（8）惡性腫瘤患者。
（9）精神疾病患者：如患有癲癇、精神分裂癥等。
（10）嚴重皮膚疾病患者：如銀屑病、濕疹等。
（11）眼部疾病患者：患有嚴重的白內障、角膜潰瘍、眼底出血等眼部疾病。
（12）耳鼻喉科疾病患者：有嚴重的聽力損失、眩暈、耳鳴等疾病。

備注：25

三、具體關注事項

3、防護：防護措施是否到位。
（工作人員與受檢者均需要防護）
密封源、非密封源、加速器
 4、個人劑量監測、報警儀。
 5、放射性同位素的購買與使用記錄。
 6、工作場所的輻射本底（污染）監測記錄。
 7、三廢的處理記錄。
 8、設備的質控檢測記錄。
 9、安防。
 10、應急預案及演練。
 11、放射源及放射性工作場所退役。

應急演練

備注：27

應急演練

備注：28

應急演練

備注：29

2004年10月21日，山東濟寧金鄉縣華光輻照廠，由于60Co放射源（3.8萬居里）升降聯動安全報警裝置失效，在放射源未屏蔽狀態下，2名職工進入輻照室內擺放樣品，造成嚴重的全身外照射。
分別診斷為急性腸型放射病和急性極重度骨髓型放射病
分別于第33天和75天死亡。
引起國際原子能機構和世界衛生組織的高度重視。
救治費用高達210萬元，法律責任不明確，長期拖欠醫院。

濟寧金鄉“10.21”60Co源輻照事故

案例

備注：30

案例

事故發生時間:1990年6月25日上午9點00分--9點40分 
事故發生地點:上海某大學放射醫學研究室 
放射源活度:8.5×1014 Bq(～23000 Ci)
人員受照過程:7 名工作人員先后誤入照射室， 在約40min時間內， 陸續進出照射室搬運已經輻照過的水晶玻璃、中成藥箱和化妝品原料桶。受到不同程度、大劑量、高劑量率的全身相對均勻的急性外照射。

上海“6.25” 60Co源輻射事故

備注：31

南京放射源丟失事件

2014年5月12日下午，天津宏迪工程檢測發展有限公司在進行探傷作業期間，丟失放射源銥-192后，被附近一名作業的工人王某撿到，誤以為是貴重物品，揣進上衣口袋裝了3個多小時，帶回家扔進自家后院。在公安機關及多部門聯合尋找之時，王某又將其移至被發現位置。目前，王某因被放射源輻射受傷正在接受治療，暫無生命危險。
2014年5月13日，撿拾放射源銥-192的南京中石化第五建設公司工人王某已被送往蘇州救治。
對于撿拾放射的原因，王某解釋說，自己只是當時看到地上有一條"鏈子"，想要撿回家
用來掛鑰匙。
王某在病床表示，2014年5月7日上午8時許，自己在南京中石化第五建設公司車間門口
打掃衛生時，看到地上一條鏈狀的物品，并不知曉其是放射源，只是想撿起來用作鑰匙
的掛鏈。王某直接用手撿起放射源，將其放在褲兜內達三個小時，直到中午11時30分回
家后將其丟在自家的雜物堆里。直到9日警察進入廠區排查時，他才意識到自己撿到的
這條鏈子有可能就是丟失的放射源銥-192。因對公安機關的大規模搜查行動感到害怕，
于是將放射源銥-192丟在家附近的草叢里，并沒有上繳警方。

案例

備注：32

清華大學曾發生過一起備受關注的 “朱令鉈中毒事件”，這是一起令人痛心的悲劇，但需要明確的是，這是一起投毒案件，并非核輻射或放射性物質相關事件。以下是關于該事件的客觀介紹：
事件背景與經過。
時間：1994 年至 1995 年。
受害者：朱令，清華大學化學系本科生，案發時品學兼優，多才多藝。
中毒癥狀：1994 年 12 月起，朱令出現不明原因的鉈中毒癥狀，包括毛發脫落、全身劇痛、神經系統嚴重受損等，病情多次反復，最終導致嚴重傷殘（全身癱瘓、雙目近乎失明、智力受損）。

備注：33

感謝聆聽！

備注：34

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