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第一篇　辐射防护基础3

第1章 绪论3

第2章　原子核与放射性的物理基础5

2.1　原子和原子核5

2.1.1　原子的结构5

2.1.2　原子核的结构6

2.1.3　原子核的稳定性7

2.2　放射性核素的主要衰变类型7

2.2.1 α衰变8

2.2.2　β衰变8

2.2.3　γ辐射与同质异能跃迁9

2.3　放射性核素的衰变规律10

2.3.1　衰变常数及半衰期10

2.3.2　衰变链11

2.4　射线与物质的相互作用12

2.4.1　带电粒子与物质的相互作用13

2.4.2　光子（γ、X射线）与物质的相互作用19

2.4.3　中子与物质的相互作用21

参考文献23

第3章　辐射防护常用的量和单位24

3.1　描述电离辐射场的量（计量学量）24

3.1.1　粒子注量及粒子注量率24

3.1.2　能量注量及能量注量率25

3.2　描述电离辐射与物质相互作用的量25

3.2.1　截面25

3.2.2　衰减系数26

3.2.3　传能线密度27

3.3　基本剂量学量27

3.3.1　授予能27

3.3.2　吸收剂量28

3.3.3 比释动能28

3.3.4　比释动能与能量注量的关系29

3.3.5　照射量29

3.3.6　照射量与能量注量的关系30

3.3.7 吸收剂量、比释动能和照射量之间的关系31

3.4　放射性活度33

3.5　辐射防护实践中常用的量和单位34

3.5.1　当量剂量34

3.5.2　辐射权重因子34

3.5.3　有效剂量35

3.5.4　组织权重因子35

3.5.5　待积剂量36

3.5.6　集体剂量37

3.5.7　剂量负担37

3.5.8　剂量当量及其测量实用值38

3.5.9　α潜能浓度、平衡等效浓度、工作水平及工作水平月39

参考文献41

第4章 电离辐射的生物效应42

4.1　细胞对电离辐射的反应42

4.1.1　细胞42

4.1.2　辐射引起的DNA损伤与修复44

4.1.3　基因组不稳定性47

4.1.4　旁效应48

4.1.5　适应性反应49

4.2　随机性效应——致癌效应49

4.2.1　癌症发生的多阶段模型50

4.2.2　线性无阈的剂量响应关系52

4.2.3　辐射致癌概率估计55

4.2.4　氡致肺癌60

4.3　随机性效应——遗传效应62

4.3.1　引言62

4.3.2　辐射遗传危险的估算方法63

4.3.3　辐射遗传效应的人类观察资料64

4.4　确定性效应（组织反应）66

4.4.1　确定性效应（组织反应）的概念66

4.4.2　细胞的存活曲线66

4.4.3　组织或器官确定性效应（组织反应）的剂量阈值67

4.4.4　儿童的确定性效应68

4.4.5　全身照射后的死亡68

4.5　非癌症疾病69

4.6　出生前照射的效应70

4.6.1 出生前发育的主要阶段70

4.6.2　胚胎的致死效应71

4.6.3　畸形72

4.6.4　智力迟钝和智商下降72

4.6.5　出生前照射致癌危险估计74

4.7　辐射与其他因子的复合效应75

4.7.1　相加作用和偏离相加作用75

4.7.2　辐射和其他因子的复合效应76

4.8　小结77

参考文献78

第5章　辐射和剂量测量82

5.1　辐射测量的基本方法82

5.1.1　气体探测器83

5.1.2　闪烁探测器95

5.1.3　半导体探测器101

5.2　辐射测量的其他方法103

5.2.1　热释光剂量计（TLD）103

5.2.2　固体核径迹剂量计（SSNTD）108

5.2.3　辐射光致荧光剂量计110

5.2.4　光激发光剂量计112

5.3　中子的测量方法114

5.3.1 中子探测原理114

5.3.2　中子探测器117

5.4　剂量测量的基本方法123

5.4.1　电离方法测量吸收剂量123

5.4.2　其他方法测量吸收剂量128

5.4.3　剂量当量的测量130

5.5　剂量测量中的一些关键问题135

5.5.1　电离室137

5.5.2　正比计数器137

5.5.3　G-M计数器137

5.5.4　闪烁探测器138

5.5.5　半导体探测器138

5.5.6　胶片139

5.5.7　热释光剂量计（TLD）140

参考文献141

第6章　天然辐射源143

6.1　宇宙辐射143

6.1.1　宇宙射线143

6.2　陆地γ辐射144

6.2.1　室外环境γ外照射辐射水平145

6.2.2　室内γ外照射辐射水平147

6.3　氡、钍射气及其子体的水平148

6.3.1　室外氡、钍射气及其子体的水平148

6.3.2　室内氡、钍射气及其子体的水平149

6.4　环境介质和食品中天然放射性核素水平150

6.4.1　土壤中天然放射性核素浓度150

6.4.2　水体中天然放射性核素浓度150

6.4.3　食品和饮水中天然放射性核素浓度151

6.5　天然本底辐射对人体产生的剂量152

6.5.1　外照射剂量152

6.5.2　内照射剂量153

参考文献154

第7章　人工辐射源157

7.1　核燃料循环中的辐射源157

7.1.1　铀矿的开采与加工157

7.1.2　铀同位素的富集与燃料加工制造160

7.1.3　核反应堆162

7.1.4　乏燃料后处理173

7.1.5　放射性废物处置场176

7.2　放射性核素制备的辐射源178

7.2.1　反应堆生产178

7.2.2　加速器生产180

7.2.3　放射性药物和其他标准化合物制备181

7.2.4　放射源制备183

7.2.5　放射性核素应用186

7.3　射线装置的辐射源188

7.3.1　X射线机和X射线源189

7.3.2　粒子加速器189

参考文献195

第二篇　辐射防护体系199

第8章　辐射防护体系199

8.1　辐射防护标准的基础199

8.1.1　辐射生物效应199

8.1.2　天然本底辐射200

8.2　辐射防护审管的范围201

8.2.1　确定审管范围的原则201

8.2.2　排除202

8.2.3　豁免203

8.3　辐射防护原则204

8.3.1　实践的正当性204

8.3.2　剂量限值、剂量约束与参考水平205

8.3.3　辐射防护最优化208

8.4　剂量评价212

8.4.1　评价相关量和参考人213

8.4.2　职业照射评价215

8.4.3　剂量评价216

8.4.4　医疗照射评价221

8.5　利益相关者的参与221

8.6　国家基础结构222

8.6.1　法规体系222

8.6.2　审管机构222

参考文献223

第三篇　辐射照射评价与防护229

第9章　外照射监测与评价229

9.1　外照射监测229

9.1.1　个人剂量监测229

9.1.2　工作场所监测232

9.1.3　测量结果的解释234

9.1.4　校准技术234

9.1.5　监测质量保证236

9.1.6　个人剂量监测结果的登记与管理237

9.2　外照射的评价238

9.2.1　外照射评价的方法238

9.2.2　外照射评价的内容与指标240

参考文献243

第10章 内照射监测与评价245

10.1　概述245

10.2　放射性核素的摄入246

10.2.1　放射性核素的摄入途径246

10.2.2　放射性核素的摄入模式248

10.2.3　摄入量和吸收量248

10.3　放射性核素在人体内的代谢248

10.3.1　放射性核素的转移、沉积和排出248

10.3.2　体内放射性核素的代谢动力学模型249

10.3.3　放射性核素的滞留和排泄249

10.4　ICRP使用的各种代谢模型251

10.4.1　参考人251

10.4.2　呼吸道模型252

10.4.3　胃肠道剂量学模型258

10.5　待积有效剂量及剂量系数259

10.5.1 SEE（T←S）、Us和待积当量剂量259

10.5.2　待积有效剂量260

10.5.3　剂量系数261

10.5.4　工作人员的放射性核素年摄入量限值ALI261

10.5.5　氡子体暴露量——有效剂量的转换因子262

10.6 内照射个人监测与评价262

10.6.1　监测目的与方法262

10.6.2　监测计划266

10.6.3　调查水平268

10.6.4　放射性核素的监测数据270

10.6.5　放射性核素监测数据的解释271

10.6.6　摄入量估算273

10.6.7　待积有效剂量估算与评价274

10.6.8　事故后剂量估算274

10.7　结语275

参考文献276

第11章　职业照射防护279

11.1　职业照射的定义和要求279

11.1.1　职业照射的定义279

11.1.2　职业照射防护的要求280

11.2　职业照射的剂量限值281

11.2.1　基本限值281

11.2.2　次级限值和导出限值282

11.2.3　管理限值282

11.2.4　特殊情况下的变更283

11.2.5　对氡子体的限值284

11.2.6　遵守剂量限值的确认286

11.2.7　应用职业照射剂量限值应注意的问题286

11.3　职业照射的控制288

11.3.1　辐射防护大纲288

11.3.2　工作场所的分区289

11.3.3　内照射的控制290

11.3.4　外照射的控制294

11.4　辐射防护最优化与工作管理技术298

11.4.1　职业辐射防护最优化298

11.4.2　剂量约束的作用304

11.4.3　调查水平的作用304

11.4.4　经验反馈技术305

11.4.5　工作管理技术307

11.4.6　教育与培训308

参考文献310

第12章 医疗照射防护312

12.1　医疗照射概述312

12.1.1　电离辐射的医学应用312

12.1.2　医疗照射的特点314

12.1.3　医疗照射的评价方法315

12.1.4　医疗照射的防护原则319

12.1.5 防范事故性医疗照射322

12.2　放射学的医疗照射防护324

12.2.1　放射学的发展现状324

12.2.2　放射学的应用频率326

12.2.3　X射线诊断所致受检者剂量330

12.2.4　X射线诊断的正当性判断338

12.2.5　X射线诊断的放射防护最优化340

12.2.6　X射线诊断的医疗照射指导水平343

12.2.7　加强X射线CT检查和介入放射学的防护346

12.3　临床核医学的医疗照射防护348

12.3.1　临床核医学的发展现状348

12.3.2　临床核医学的应用频率349

12.3.3　核医学内照射剂量351

12.3.4　核医学中的放射防护352

12.3.5　核医学诊断的医疗照射指导水平359

12.4　放射肿瘤学的医疗照射防护361

12.4.1　放射肿瘤学的发展现状361

12.4.2　放射肿瘤学的应用频率364

12.4.3　肿瘤放射治疗剂量365

12.4.4　放射肿瘤学中的放射防护370

12.5　结语376

参考文献377

第13章　公众照射防护382

13.1　实践所致公众照射382

13.1.1　核燃料循环系统放射性核素环境释放水平382

13.1.2　核燃料循环所致公众剂量388

13.1.3　放射性同位素生产与应用399

13.1.4　大气层核试验释放和所致公众照射402

13.1.5　核武器制造所致公众照射407

13.1.6　加速器周围的环境辐射408

13.1.7　实践所致公众照射的比较409

13.2　公众照射剂量限值410

13.2.1　公众照射剂量限值410

13.2.2　遵守剂量限值的确认411

13.3　公众照射防护与评价412

13.3.1　公众照射防护412

13.3.2　公众照射评价414

13.4　公众照射的监测415

13.4.1　环境辐射监测大纲415

13.4.2　环境辐射监测计划417

13.4.3　样品采集419

13.4.4　样品采集与处理421

13.4.5　环境样品放射性测量423

13.4.6　质量保证427

13.5　公众照射剂量估算429

13.5.1　外照射剂量估计模式429

13.5.2 内照射剂量计算430

13.5.3　集体剂量估算434

参考文献435

第14章 人为活动引起的天然辐射增加的防护437

14.1　关注天然辐射防护的意义437

14.1.1　人工辐射已受到严格控制437

14.1.2　天然辐射源是公众受照的主要来源438

14.1.3　天然辐射照射应该加以控制440

14.2　影响天然辐射照射的人为活动440

14.2.1　工业（技术）活动440

14.2.2　生活活动456

14.3　防护458

14.3.1 防护要求458

14.3.2　防护标准463

14.3.3　降氡措施468

14.3.4　监测要求471

14.3.5　废物（含退役）管理要求474

14.3.6　环境整治要求476

14.4　天然辐射照射的现状与未来477

14.4.1　天然辐射照射开始受到重视477

14.4.2　天然辐射照射管理尚需规范化478

14.4.3　对天然辐射照射防护的展望479

14.4.4　结语480

参考文献480

第15章　关于放射工作人员的健康管理482

15.1　概述482

15.2　放射工作人员健康管理的范畴482

15.2.1　含义及其历史回顾482

15.2.2　我国相关的法律规定及其沿革485

15.2.3　健康管理的范畴486

15.3　放射工作人员职业健康检查489

15.3.1　我国放射工作人员的数量及其行业分布489

15.3.2　职业健康检查的基本情况及存在的问题490

15.3.3　应急或事故照射时的职业健康检查493

15.3.4　放射工作人员健康管理档案493

15.4　过量照射、辐射致癌病判定及其他494

15.4.1　过量照射人员的处理与职业性放射病诊断494

15.4.2　辐射致癌的病因判定496

15.4.3　其他问题499

参考文献500

第四篇　实用辐射防护505

第16章　核设施辐射安全505

16.1　铀矿开采和选冶加工的辐射安全505

16.1.1　引言505

16.1.2　铀矿开采的辐射安全506

16.1.3　铀选冶加工的辐射安全514

16.1.4　堆浸、地浸的辐射防护技术517

16.1.5　铀矿冶职业照射剂量监测和评价520

16.1.6　铀矿山和选冶厂“三废”的产生及其处理、处置技术524

16.1.7　铀矿冶设施退役与环境整治530

16.2　铀转化和铀富集厂的辐射安全540

16.2.1　概述540

16.2.2　铀转化和铀富集的主要工艺过程541

16.2.3　铀转化和铀富集厂生产运行的危害因素542

16.2.4　辐射安全管理与控制548

16.2.5　职业照射个人剂量监测与评价551

16.2.6　放射性废物处理处置和对环境的影响556

16.2.7　事件（事故）分析和应急管理560

16.3　核燃料元件厂的辐射安全563

16.3.1　基本概况563

16.3.2　影响辐射安全的因素565

16.3.3　运行中的辐射安全管理566

16.3.4　职业照射个人剂量监测与评价572

16.3.5　放射性废物处理处置和对环境的影响579

16.3.6　事件（事故）分析与应急管理583

16.4　核电厂的辐射安全与防护585

16.4.1　概述585

16.4.2　职业照射控制600

16.4.3　公众照射控制628

16.4.4　核电厂的辐射监测与评价641

16.5　后处理厂的辐射安全646

16.5.1　基本概况646

16.5.2　后处理厂的辐射源649

16.5.3　后处理生产过程中的辐射危害因素651

16.5.4　职业照射的辐射安全措施656

16.5.5　职业照射个人剂量监测和评价668

16.5.6　放射性废物处理处置和对环境的影响674

16.5.7　事故（事件）分析和应急计划与准备682

16.6　研究堆辐射防护686

16.6.1　前言686

16.6.2　研究堆辐射防护剂量标准687

16.6.3　辐射分区与控制687

16.6.4　现场辐射监测689

16.6.5　现场放射性废物管理689

16.6.6　辐射防护管理689

16.6.7　研究堆辐射防护实践690

16.6.8　研究堆事故698

16.7　核设施临界安全701

16.7.1　概述701

16.7.2　临界安全中常用的基本概念702

16.7.3　影响系统临界的因素707

16.7.4　核临界控制的基本原则与安全措施711

16.7.5　几种常用的临界控制方式的应用范围、特点及其使用注意事项714

16.7.6　核燃料循环设施的临界安全控制716

16.7.7　反应堆和临界实验装置的临界安全控制722

16.7.8　临界事故723

16.8　安全文化素养734

16.8.1　安全文化产生的历史背景734

16.8.2　安全文化的定义735

16.8.3　安全文化发展的三个阶段737

16.8.4　推进安全文化发展的一些良好实践738

16.8.5　安全文化的自我评估、监管和评价742

参考文献743

第17章　放射源和射线装置辐射安全748

17.1　放射源应用与事故概况748

17.2　放射源分类748

17.2.1　分类原则748

17.2.2　源的分类749

17.3　同位素仪表辐射安全要求753

17.3.1　同位素仪表分类753

17.3.2　辐射安全一般要求753

17.3.3　安全性能分级755

17.3.4　安全性能测试与评价757

17.3.5　含中子源仪表758

17.4　γ探伤辐射安全要求758

17.4.1　对源的要求758

17.4.2　安全联锁759

17.4.3　安全操作760

17.5　γ辐射加工装置辐射安全要求761

17.5.1　安全设计原则761

17.5.2　辐照室设计要求762

17.5.3　安全联锁要求764

17.5.4　安全运行要求765

17.5.5　其他安全问题766

17.6　γ放射治疗装置辐射安全要求767

17.6.1　通用安全767

17.6.2　状态显示要求767

17.6.3　辐射安全要求768

17.7　非密封放射源安全772

17.8　放射源保安773

17.8.1 目的与要求773

17.8.2　保安级别分类774

17.8.3　行政措施775

17.8.4　技术措施776

17.9　放射源的安全管理777

17.9.1　安全管理法律依据777

17.9.2　承担安全责任777

17.9.3　许可制度777

17.9.4　监督检查制度778

17.9.5　废弃源回收处理制度779

17.9.6　潜在照射管理779

17.9.7　豁免管理780

17.10　射线装置辐射安全782

17.10.1　X射线机分类782

17.10.2　辐射事故782

17.11　射线装置辐射安全的通用要求783

17.11.1　射线装置辐射安全原理783

17.11.2　X射线机783

17.11.3　加速器784

17.12　医用加速器职业辐射安全要求789

17.12.1　辐射安全要点789

17.12.2 状态显示要求790

17.12.3　辐射安全要求791

17.13 中高能加速器辐射安全要求791

17.13.1　中子和γ辐射场的产生与防护791

17.13.2　严密的安全联锁793

17.13.3　医用加速器的职业安全要求797

参考文献798

第18章　放射性物质运输辐射安全799

18.1　主要危害因素和对策799

18.1.1　主要危害因素799

18.1.2　原则性对策799

18.2　放射性物质分类和货包分类与分级800

18.2.1　放射性物质分类与定义800

18.2.2　货包分类803

18.2.3　货包分级805

18.3　货包和包装设计要求805

18.3.1　对放射性物质的要求805

18.3.2　货包和包装的一般要求806

18.3.3　对空运货包及各类货包和包装的附加要求806

18.4　运输安全要求809

18.4.1　首次装运前的要求809

18.4.2　每次装运前的要求809

18.4.3　与其他货物一起运输的要求810

18.4.4　运输和中途贮存的安全810

18.4.5　与用船舶运输有关的附加要求812

18.4.6　与空运有关的附加要求812

18.4.7　与邮运有关的附加要求812

18.5　审批和管理812

18.5.1　概述812

18.5.2　特殊形式放射性物质和低弥散放射性物质的审批813

18.5.3　货包设计的审批813

18.5.4　装运的审批814

18.6　放射性物质运输的安全评价815

18.6.1　运输安全评价的内容815

18.6.2　正常运输情况下的辐射影响816

18.6.3　运输事故分析及其辐射影响816

18.7　放射性物质运输的应急准备和响应818

18.7.1　应急计划818

18.7.2　应急响应819

参考文献820

第五篇　放射性废物管理823

第19章　放射性废物管理823

19.1 引言823

19.2　放射性废物的分类824

19.2.1　放射性废物分类方法824

19.2.2　我国放射性废物分类标准825

19.2.3　国际放射性废物分类825

19.2.4　极低放废物826

19.3　放射性废物的产生和废物最小化827

19.3.1　核燃料循环前段废物827

19.3.2　反应堆运行废物829

19.3.3　核燃料循环后段废物829

19.3.4　废物最小化830

19.3.5　核电厂废物最小化经验832

19.4　低中放废物的处理833

19.4.1　气载低中放废物的处理833

19.4.2　低中放废液净化处理835

19.4.3　低中放废物固化处理839

19.4.4　低中放废物的减容处理843

19.5　低、中放废物的处置846

19.5.1　低、中放废物处置场的选址847

19.5.2　处置场的设计和建造847

19.5.3　处置场的运行848

19.5.4　处置场的关闭和关闭后的监控848

19.6　高放废物的处理与处置850

19.6.1　高放废液的特性850

19.6.2　高放废液的贮存850

19.6.3　高放废液的固化处理851

19.6.4　高放废液的分离—嬗变854

19.6.5　高放废液的分离—整备855

19.6.6　高放废物处置856

19.7　核技术利用废物和废旧放射源的管理859

19.7.1　核技术利用废物的特性和管理860

19.7.2　废旧放射源的管理861

19.7.3　核技术利用放射性废物库863

19.8　核设施的退役864

19.8.1　退役的策略和计划864

19.8.2　源项调查866

19.8.3　去污867

19.8.4　切割和拆卸870

19.8.5　退役废物管理872

19.8.6　退役过程安全问题872

参考文献874

第六篇　应急照射的防护879

第20章　应急照射的防护879

20.1　干预与应急防护措施879

20.1.1　干预和事件、事故与应急879

20.1.2　照射途径与防护措施880

20.1.3　干预原则与干预水平882

20.1.4　操作干预水平884

20.2　应急计划、准备和响应886

20.2.1　应急响应的目标886

20.2.2　应急计划与准备的主要内容887

20.2.3　威胁分类与评估888

20.2.4　应急计划区889

20.2.5　应急状态分级和应急行动水平891

20.2.6　放射性物质运输的应急准备与响应892

20.3　应急辐射监测与事故后果评价894

20.3.1　应急辐射监测与事故后果评价的目的与任务894

20.3.2　应急辐射监测895

20.3.3　事故后果评价897

20.3.4　事故后果评价与环境应急辐射监测899

20.3.5　应急决策支持系统899

20.4　应急工作人员照射的防护900

20.4.1　应急工作人员与应急响应工作分类900

20.4.2　控制应急照射、保护应急工作人员安全的原则与要求901

20.4.3　应急工作人员照射的剂量控制水平902

20.4.4　应急工作人员照射防护的措施904

20.5　医学应急救护905

20.5.1　医学应急救护的目的和任务905

20.5.2　医学应急救护准备905

20.5.3　实施分级医疗救治，做好医学应急救护906

20.6　核与辐射恐怖事件的管理907

20.6.1　核与辐射恐怖事件的特征和可能后果907

20.6.2　危机管理和后果管理910

20.6.3　初始响应人员的防护911

20.6.4　公众防护912

参考文献913

第21章　在持续照射情况下公众的防护914

21.1　持续照射的含义与来源914

21.2　辐射防护体系用于持续照射的实践916

21.2.1　实践的特征917

21.2.2　用于实践的辐射防护体系的原则918

21.3　辐射防护体系用于导致持续照射的干预922

21.3.1　干预特征的描述923

21.3.2　用于干预的辐射防护体系的原则923

21.4　用现存年剂量为参照点的持续照射情况下干预的通用参考水平927

21.5　持续照射情况下辐射防护体系的应用929

21.5.1　对天然本底辐射所致高水平持续照射的考虑929

21.5.2　在人类栖息地的长寿命放射性残存物931

21.5.3　事故后干预的中止933

21.5.4　在消费品中的放射性物质935

21.6 结束语937

21.6.1　定量建议的汇总937

21.6.2　遵循性的论证938

参考文献939

第七篇　非人类物种的电离辐射防护943

第22章 非人类物种的电离辐射防护943

22.1　引言943

22.2　问题的提出及发展943

22.2.1　问题的提出943

22.2.2　非人类物种放射防护研究的发展945

22.3　研究和建立非人类物种放射防护体系的基点945

22.3.1　现代环境保护的公认原则945

22.3.2　与现行人类放射防护体系协调一致946

22.4　非人类物种的辐射生物效应947

22.4.1　不同生物辐射损伤的相似性947

22.4.2　非人类物种所受剂量的估算948

22.4.3　非人类物种的辐射生物效应948

22.4.4　小结951

22.5　评价非人类物种放射影响方法的研究953

22.5.1　ICRP953

22.5.2　评价电离辐射对欧洲生态系统环境影响的框架（FASSET）956

22.5.3　美国能源部评价水生和陆生生物辐射剂量的分级方法959

22.6　非人类物种放射影响的管理框架960

22.6.1　美国960

22.6.2　加拿大960

22.6.3　英国961

22.7　非人类物种放射评价实例961

22.7.1 法国COGEMA La Hague后处理设施放射性废水排入海中产生的海洋生物体所受剂量的评价961

22.7.2　美国Hanford场址的评价963

22.7.3　澳大利亚Ranger铀矿的评价964

参考文献965