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第1篇 基础知识 3

第1章 物质结构 3

1.1 原子 3

1.1.1 质子、电子、中子 3

1.1.2 玻尔原子结构模型 4

1.1.3 重要原子术语 4

1.2 原子是如何结合的 6

1.2.1 共价键 6

1.2.2 离子键 6

1.3 元素周期表 7

1.4 核素图 9

第2章 电离辐射和放射性衰变 10

2.1 放射性和放射性衰变 10

2.2 放射性衰变产生电离辐射 10

2.2.1 放射性的量和单位 10

2.2.2 电离辐射的类型 11

2.2.3 用核素图查找衰变方式 11

2.2.4 放射性衰变的模式 12

2.3 衰变常数、活度和半衰期 16

2.3.1 放射性衰变规律和衰变常数 16

2.3.2 放射性活度 16

2.3.3 半衰期 17

2.3.4 活度计算 18

2.3.5 放射性核素半衰期的测量 21

2.3.6 放射性比活度 22

2.4 衰变链和相对半衰期 24

2.4.1 衰变链 24

2.4.2 相对半衰期 24

2.5 其他辐射源的电离辐射 27

2.5.1 来自天然辐射源的电离辐射 28

2.5.2 人工辐射源的电离辐射 28

第3章 射线与物质的相互作用 31

3.1 电离 31

3.1.1 直接电离和间接电离 31

3.1.2 强、中等、弱电离 32

3.2 激发 32

3.3 α粒子与物质的相互作用 32

3.4 β粒子与物质的相互作用 32

3.4.1 直接电离 32

3.4.2 轫致辐射 32

3.5 γ和X射线与物质的相互作用 33

3.5.1 光电效应 33

3.5.2 康普顿散射 34

3.5.3 电子对生成 34

3.5.4 光子与物质相互作用总结 34

3.6 中子与物质的相互作用 35

3.6.1 弹性散射 36

3.6.2 非弹性散射 36

3.6.3 中子俘获 36

3.6.4 中子与物质相互作用总结 37

3.7 射线与物质相互作用总结 37

第4章 辐射探测方法 38

4.1 辐射探测的机理 38

4.2 电离辐射探测器 39

4.2.1 充气探测器 39

4.2.2 固体导体探测器 44

4.2.3 固体探测器与气体探测器对比 47

4.3 闪烁探测器 48

4.3.1 工作原理 48

4.3.2 闪烁探测器类型 48

4.3.3 光电倍增管 49

4.4 中子探测器 50

4.4.1 工作原理 50

4.4.2 中子探测器类型 51

4.5 电子元件 52

第5章 辐射的生物学效应 55

5.1 人体 55

5.1.1 呼吸系统 56

5.1.2 消化系统 57

5.1.3 循环系统 57

5.1.4 淋巴系统 58

5.1.5 泌尿系统 58

5.1.6 人体系统小结 58

测试题选 58

5.2 细胞和辐射的生物损伤 59

5.2.1 细胞结构 59

5.2.2 细胞分裂 59

5.2.3 辐射损伤 60

测试题选 61

5.3 人体的辐射效应 61

5.3.1 确定性效应 62

5.3.2 随机性效应 63

5.3.3 胎儿照射 64

5.3.4 辐射效应小结 64

测试题选 65

要点 65

第2篇 辐射防护概论 69

第6章 辐射防护原则 69

6.1 辐射防护简介 69

6.2 辐射防护和危险 69

6.3 ICRP简介 70

6.3.1 ICRP历史 70

6.3.2 ICRP职责 70

6.3.3 ICRP建议书 70

6.4 基本安全标准 71

6.5 实践与干预 72

6.6 照射 72

6.6.1 照射概念 72

6.6.2 潜在照射 72

6.6.3 照射类别 72

6.6.4 照射水平 72

6.7 剂量限值和剂量约束 73

6.7.1 剂量限值 73

6.7.2 剂量约束 73

6.8 辐射防护体系 73

6.8.1 实践正当性 74

6.8.2 辐射防护最优化 74

6.8.3 个人剂量限值 74

6.9 辐射防护体系的实施 75

6.9.1 法规要求 75

6.9.2 管理要求 75

6.9.3 操作要求 76

第7章 外照射危害的防护 77

7.1 外照射的危害 77

7.1.1 外照射介绍 77

7.1.2 辐射类型对外照射危害的影响 77

7.1.3 外照射危害的来源 78

7.2 外照射危害的控制 78

7.2.1 基本方法 78

7.2.2 管理控制 81

7.2.3 实体控制 83

7.3 屏蔽计算 83

7.3.1 β粒子的屏蔽 83

7.3.2 X射线和γ射线的屏蔽 84

7.4 计算不同放射性核素的γ剂量率 88

7.4.1 介绍 88

7.4.2 用比释动能常数计算剂量率 88

第8章 内照射危害的防护 90

8.1 内照射的危害 90

8.1.1 引言 90

8.1.2 非密封源和放射性污染 90

8.1.3 使用非密封源的实践 91

8.1.4 辐射类型对内照射危害的影响 91

8.1.5 放射性物质进入体内的途径 92

8.2 内照射危害的测量 92

8.2.1 ICRP参考人和IAEA参考亚洲人 93

8.2.2 生物半排期和有效半减期 93

8.2.3 剂量系数 94

8.2.4 年摄入量限值 94

8.3 工作场所的污染限值 96

8.3.1 表面污染的导出限值 96

8.3.2 导出空气浓度 97

8.4 内照射危害的控制 98

8.4.1 放射性物质的最小化 98

8.4.2 行政控制 98

8.4.3 实体控制 99

第9章 辐射探测仪器的使用 102

9.1 辐射探测仪器 102

9.1.1 探测器类型 102

9.1.2 测量仪器的种类 102

9.1.3 仪器检定（或校准） 105

9.1.4 探测下限（LLD） 107

9.2 选择合适的仪器 108

9.2.1 探测仪器的选择 108

9.2.2 监测方案设计 111

9.2.3 其他 113

9.3 放射性调查方案 113

9.3.1 准备调查表和图 113

9.3.2 调研 115

9.3.3 使用前仪器检查 115

9.4 剂量率测量 116

9.5 表面污染测量 117

9.5.1 表面污染监测 117

9.5.2 表面污染间接测量 120

9.6 空气污染测量 122

9.6.1 气溶胶采样 122

9.6.2 空气采样 125

9.6.3 蒸气采样 126

第10章 个人剂量测量 128

10.1 辐射及剂量测量 128

10.1.1 辐射量 128

10.1.2 剂量 129

10.2 实用辐射量 134

10.2.1 场所监测 135

10.2.2 个人剂量监测 135

10.2.3 实用辐射量限值 136

10.3 个人剂量测量 136

10.4 外照射剂量测量方法 136

10.4.1 主动式探测 136

10.4.2 被动式探测 137

10.4.3 能量响应和方向响应 142

10.5 内照射剂量的测定方法 142

10.5.1 活体计数 142

10.5.2 生物取样分析 143

10.5.3 空气取样 143

10.5.4 待积剂量当量的计算 143

10.6 个人剂量监测和结果保存 144

第3篇 辐射防护管理框架 147

第11章 电离辐射防护立法与监管 147

11.1 基础框架 147

11.1.1 辐射防护内容与基础框架 147

11.1.2 基础框架内涵 149

11.2 法规体系 149

11.2.1 概述 149

11.2.2 有关法规和标准内容简介 151

11.2.3 监管授权和安全责任 158

11.3 许可 159

11.3.1 许可证条件与许可形式 159

11.3.2 工作场所要求 162

11.3.3 医疗照射控制 167

11.3.4 干预与豁免 168

11.4 监督检查 171

11.4.1 监管部门 171

11.4.2 辐射工作单位 173

11.5 教育培训 174

11.5.1 安全文化与安全绩效 174

11.5.2 安全文化的由来与内涵 175

11.5.3 培训机构和培训要求 176

第12章 放射性物质的运输和储存 178

12.1 运输法规 178

12.1.1 辐射危害与法规 178

12.1.2 标准与法规 181

12.2 货包分类与分级 184

12.2.1 定义与放射性物质分类 184

12.2.2 货包分类与分级 188

12.3 货包和包装要求 190

12.3.1 一般要求 190

12.3.2 对空运货包的附加要求 190

12.3.3 对各类货包和包装的附加要求 190

12.4 运输安全要求 193

12.4.1 首次装运前和每次装运前的要求 193

12.4.2 与其他货物一起运输 194

12.4.3 运输和中途储存 194

12.4.4 船舶运输及空运和邮运 195

12.5 审批和管理 196

12.5.1 特殊形式放射性物质和低弥散放射性物质的审批 196

12.5.2 货包设计的审批 197

12.5.3 易裂变材料货包设计的审批 198

12.5.4 装运的审批 198

第13章 环境影响评价 199

13.1 引言 199

13.1.1 历史沿革 199

13.1.2 评价时段 200

13.2 定义与概念 201

13.2.1 环境影响评价 201

13.2.2 安全评价 202

13.2.3 监测及评价 204

13.2.4 剂量约束 205

13.2.5 等效操作量 206

13.3 评价文件分类与格式和内容 207

13.3.1 分类 207

13.3.2 报告书 207

13.4 评价资质与责任 210

13.4.1 资质 210

13.4.2 责任 210

第14章 放射性废物的安全管理 212

14.1 概述 212

14.1.1 放射性废物 212

14.1.2 废物最小化 213

14.2 放射性废物管理计划 213

14.2.1 放射性废物的分类原则 213

14.2.2 液体废物分类 214

14.2.3 固体废物分类 214

14.2.4 液态气态排放 217

14.3 放射性废物管理的基本步骤 220

14.3.1 概念 220

14.3.2 分类 221

14.3.3 预处理 221

14.3.4 整备 223

14.3.5 控制辐射危害 223

14.4 放射性废物活度的监测 223

14.4.1 固体废物 223

14.4.2 气体和液体废物 224

14.5 放射性废物的贮存 225

14.5.1 工作场所贮存 225

14.5.2 专用仓库贮存 226

14.5.3 记录 226

第15章 应急响应计划 228

15.1 引言 228

15.1.1 国内事故 228

15.1.2 国外事故 231

15.2 定义与概念 232

15.2.1 定义 232

15.2.2 概念 234

15.2.3 辐射事故分级 235

15.3 应急计划的一般要求 236

15.3.1 辐射威胁类型 236

15.3.2 应急计划层次 237

15.3.3 任务和要求 238

15.4 环境保护部应急预案介绍 240

15.4.1 任务与范围 240

15.4.2 应急组织与职责 241

15.4.3 应急行动 243

15.4.4 应急保障 245

第4篇 实用辐射安全与防护 249

第16章 核子仪的安全使用 249

16.1 核子仪的种类 249

16.1.1 透射式核子仪 249

16.1.2 反散射式核子仪 250

16.1.3 反应式核子仪 251

16.2 核子仪的组成 252

16.2.1 密封放射源 252

16.2.2 射线发生装置 252

16.2.3 源室和屏蔽 252

16.2.4 探测和分析设备以及交互控制 253

16.2.5 核子仪的标识 253

16.3 固定式和便携式核子仪 254

16.3.1 固定式核子仪 254

16.3.2 便携式核子仪 256

16.4 核子仪的维护要求 258

16.4.1 清洁和机械维护 258

16.4.2 辐射剂量率检查 258

16.4.3 擦拭和泄漏测试 258

16.5 操作放射源的注意事项 259

16.6 储存和台账程序 259

16.6.1 储存 259

16.6.2 台账 260

16.7 书面程序和本单位的规定 260

16.8 人员培训 260

第17章 工业放射照相的安全应用 262

17.1 放射照相基础 262

17.1.1 引言 262

17.1.2 放射照相的原理 262

17.1.3 无损检测 262

17.2 放射照相使用的基本设备 263

17.2.1 γ放射照相使用的设备 263

17.2.2 X射线照相使用的设备 267

17.3 围墙和现场放射照相 267

17.4 安全特征和设备 268

17.4.1 总述 268

17.4.2 γ射线设备 269

17.4.3 X射线设备 271

17.4.4 放射照相的围墙 271

17.4.5 现场放射照相 272

17.5 安全程序和检查 273

17.5.1 注册或许可 273

17.5.2 操作程序 274

17.6 事故 278

17.6.1 X射线设备 278

17.6.2 γ放射照相设备 278

17.6.3 一般要求 279

17.6.4 应急设备 279

17.7 安全检查总结 280

第18章 生产放射性同位素实验室的安全 281

18.1 放射性同位素的应用 281

18.2 原子核反应基本原理 281

18.2.1 核素图的使用 282

18.2.2 核反应的书写 284

18.3 放射性同位素的生产 284

18.3.1 核反应堆 284

18.3.2 粒子加速器 286

18.3.3 处理 289

18.4 辐射危害 290

18.4.1 辐射与污染 291

18.4.2 外照射危害的控制 291

18.4.3 内照射危害的控制 292

18.5 与放射性同位素生产有关的危害控制 292

18.5.1 制靶和辐照——有哪些危害？ 293

18.5.2 制靶与辐照危害的控制 293

18.5.3 靶的运输过程的危害控制 294

18.5.4 打开靶罐时的危害控制 295

18.5.5 处理非密封放射源的危害控制 295

18.5.6 生产密封放射源的危害控制 297

18.5.7 包装和派送时的危害控制 298

18.5.8 废物处置和回收的危害控制 298

18.6 剂量的估算 300

18.6.1 β辐射剂量 300

18.6.2 溢洒物的外照射剂量 301

18.6.3 皮肤被污染的剂量 301

18.6.4 中子剂量 302

18.7 辐射防护大纲 303

18.7.1 职责 303

18.7.2 场所分区 303

18.7.3 局部规章和工作程序 306

18.7.4 工作规划 306

18.7.5 辐射监测 307

18.7.6 调查和行动水平 308

18.7.7 培训 309

18.8 装置和实验室设计 310

18.8.1 规划步骤 310

18.8.2 设计准则 310

18.8.3 设备和区域 311

18.8.4 实验室设计的要求 311

18.9 应急规划和准备 312

18.9.1 可能的事件和事故 312

18.9.2 需要的应急设备 313

18.9.3 防护行动 313

18.9.4 对具体事故或事件的响应 313

18.9.5 应急准备 315

第19章 放射性示踪剂的安全使用 316

19.1 使用示踪剂的基本原理 316

19.1.1 系统中示踪剂的注入 317

19.1.2 示踪剂的探测方法 317

19.2 实验室示踪剂的使用 317

19.3 工业中示踪剂的应用 318

19.4 放射性示踪剂的选择 318

19.4.1 形态 318

19.4.2 同位素 318

19.5 项目计划 320

19.5.1 注册和许可 320

19.5.2 操作程序 321

19.5.3 外照射危害控制 322

19.5.4 污染控制 323

19.5.5 个人监测 324

19.5.6 环境中示踪剂的控制 324

19.6 辐射照射评价 325

19.6.1 操作人员受到的照射 325

19.6.2 其他人员受到的照射 326

19.7 事故 327

19.7.1 失去屏蔽 328

19.7.2 污染 328

19.8 安全检查总结 329

第5篇 电离辐射医学应用的防护与安全 333

第20章 放射诊断的防护与安全 333

引言 333

20.1 放射诊断 333

20.1.1 X射线管 334

20.1.2 X射线能谱和过滤 335

20.1.3 准直 335

20.1.4 减少散射 336

20.1.5 影像接收 336

20.1.6 特殊成像技术 337

20.2 放射诊断的放射防护与安全 337

20.2.1 工作人员 337

20.2.2 患者 338

20.2.3 公众成员 338

20.2.4 设备 338

20.2.5 移动式X射线机 339

20.3 放射性诊断的个人防护 339

20.4 放射诊断的屏蔽防护 340

20.4.1 屏蔽设计理论 340

20.4.2 屏蔽计算基础资料 340

20.4.3 构建屏蔽防护 344

20.5 放射诊断中的辐射剂量 346

20.5.1 入射皮肤剂量 347

20.5.2 器官剂量 347

20.5.3 放射学与妊娠 348

20.5.4 避免不必要的照射 349

20.6 放射诊断的辐射监测 352

20.6.1 剂量和剂量率的测量 352

20.6.2 X射线管的泄漏 353

20.6.3 场所检测 355

20.7 个人防护用品的测试 355

20.8 地方规章 355

20.9 辐射事故和事件 356

20.10 辐射安全防护培训 357

20.11 监管要求 358

本章关键要点 358

附录20A 屏蔽防护计算举例 360

测试题选 363

第21章 核医学的防护与安全 366

21.1 核医学中的放射性核素 367

21.1.1 引言 367

21.1.2 放射性核素的支配管理和分析技术 367

21.1.3 体内试验应用的放射性核素 368

21.1.4 体外试验应用的放射性核素 369

21.1.5 恰当选择目标组织或器官 369

21.1.6 通常使用的放射性核素 370

21.2 放射性药物的制备和管理 371

21.2.1 放射性药剂的制备 371

21.2.2 静脉注射 371

21.2.3 口服放射性药剂 372

21.2.4 吸入放射性药剂 372

21.3 γ照相机成像 372

21.4 技术人员的外照射 374

21.4.1 外照射的来源 374

21.4.2 外照射的控制 376

21.4.3 皮肤污染导致的外照射 378

21.5 技术人员的内照射 378

21.5.1 内照射的来源 378

21.5.2 来自液态源的污染 379

21.5.3 来自固态源的污染 379

21.5.4 来自空气传播来源的污染 379

21.5.5 内照射的控制 380

21.6 核医学中的辐射监测 382

21.6.1 个人的外照射 382

21.6.2 污染和放射性核素的摄入 383

21.6.3 工作场所的剂量率 383

21.6.4 表面污染 383

21.7 典型的职业照射 384

21.7.1 全身剂量 384

21.7.2 肢端剂量 385

21.8 核医学工作场所的设计 385

21.8.1 低水平的放射性同位素实验室 386

21.8.2 中等水平的放射性同位素实验室 387

21.8.3 显像设备和碘-131治疗病房 387

21.8.4 碘-131诊疗室 387

21.9 核医学中的废物管理 387

21.10 患者和公众的放射安全 388

21.10.1 典型的患者照射 388

21.10.2 患者照射的最优化原则（ALARA） 389

21.10.3 女性患者的防护 391

21.10.4 家庭中的放射安全 392

21.10.5 研究项目中志愿者的照射 392

21.11 放射性核素治疗中的防护 393

21.11.1 碘-131疗法 393

21.11.2 钇-90治疗 396

21.11.3 锶-89治疗 396

本章关键要点 396

附录21A 四个有关数据的表格 398

附录21B 放射性污染计算实例 401

测试题选 402

第22章 放射治疗的防护与安全 406

22.1 放射治疗概述 407

22.1.1 放射治疗的目的和目标 407

22.1.2 放射治疗部门的构成 407

22.1.3 电离辐射安全防护责任人的职责 408

22.1.4 患者、放射工作人员和探视者 408

22.1.5 放射治疗技术 408

22.1.6 放射治疗设备的典型布局 411

22.2 外照射束放射治疗 411

22.2.1 外照射束放射治疗室的一般要求 411

22.2.2 治疗室的屏蔽 412

22.2.3 浅层和中电压治疗机 418

22.2.4 远距离放射治疗机 420

22.2.5 医用直线加速器 422

22.2.6 其他放射治疗设备 426

22.2.7 电离辐射水平的评估 427

22.3 近距离放射治疗 429

22.3.1 所使用的放射性核素源 429

22.3.2 一般的放射性安全考虑 431

22.3.3 永久性植入 433

22.3.4 暂时性植入 434

22.3.5 手术后装放射治疗 434

22.3.6 遥控后装放射治疗 437

22.3.7 非密封源放射治疗 439

22.3.8 近距离放射治疗室的屏蔽 440

22.3.9 辐射水平评估 441

22.4 放射治疗部门的相关设备和其他放射源 441

22.4.1 放射治疗模拟定位机 441

22.4.2 X射线计算机断层扫描 442

22.4.3 辐射剂量测量用检验源 443

22.4.4 Sr-90眼部敷贴器 443

22.4.5 电离辐射水平评估 443

22.5 结束语 444

22.5.1 应急程序 444

22.5.2 质量保证 445

22.5.3 文档和记录的保存 445

22.5.4 安排配置工作人员问题 445

本章关键要点 446

测试题选 446

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