两句话回答：1. 电离辐射是一种可以把物质电离的辐射，电离辐射对生物是危险的。电离辐射是电磁辐射的一类。2. 电磁辐射的另一个通俗名字叫电磁波，高能量（高频率）电磁辐射是电离辐射，只有这部分电磁辐射是危险的。详细解释？那咱们先从定义来一点一点奏起吧。辐射是什么？辐射指的是以或是移动的型态传送。辐射之能量从辐射源向外所有方向直线放射。一般可依其能量的高低及物质的能力分类为电离辐射或非电离辐射。一般普遍将这个名词用在电离辐射。- Wiki 好吧，Wiki解释的略抽象……我尽量用大妈语言解释一下，就是说辐射是指的能量的传递，电磁波（电磁辐射）是一种以波的形式传递能量的辐射，辐射也可以是指一些粒子（中子电子阿耳法粒子等）移动传递能量。高能量的电磁波在穿过物质的时候有将物质电离的能力，具有这种能力的电磁波我们称它为电离辐射；高能量的中子电子阿耳法粒子束也具有这种能力，也可以被称为电离辐射。电离是指的物质的原子由中性不带电转变成带电的离子，而产生这种效应的原因是由于电子被电离辐射从电子壳层中击出，使原子带正电。什么样的电磁波可以使物质电离呢？上面提到了高能量，那么什么样的电磁波具有高能量呢？首先要澄清一点这里说的高能量是指的辐射能，也就是电磁波的载体光子所具有的能量，也就是电磁波本身的特性，并不是指的电磁场的能量，尽管单位是一样的吧。秉承着大妈语言的原则，频率越高的电磁波，辐射能也就越高。参考辐射能公式，下图，h 为普朗克常数，c 为光速，栏目达（就是那个入）为波长那么现在讨论的问题就来到了电磁波频率上了，我们来看看电磁波是怎样根据频率来分类的：上面是频率，左到右越来越低单位是赫兹，下面是波长，左到右越来越长单位是米……我们从右到左来解释一下吧……上面是频率，左到右越来越低单位是赫兹，下面是波长，左到右越来越长单位是米……我们从右到左来解释一下吧……首先是长波（Long radio waves），波长超过 1 千米，频率低于 300kHz。长波中低频电磁波主要是一些奇怪的领域，比如地质探测潜艇通讯之类……交流电产生的电磁波辐射（50Hz/60Hz）也是在这个范围内的。长波中频率相对较高的被称为低频频段（30kHz - 300kHZ）的电磁波被用于一些卫星定位系统和无线校时。然后是无线电波（Radio waves），也称为射频波（RF - Radio frequency）。波长范围1毫米至1千米，频率范围 300kHz 至 300GHz。图中可见其相对较低频率段包括无线电通讯常用的调幅（AM）以及调频（FM）频率范围。无线电波中频率较高部分（频率 300MHz 至 300GHz 部分）也称为微波（Microwave）。无线电波主要用途是通讯。额外提一点就是微波有个很有名的用途就是微波炉，这个后面关于电磁辐射危害部分再细说……再之后是红外线（IR - Infrared），其波长在 760 纳米至 1 毫米之间，频率则是 300GHz 至 430THz，另外鉴于越往后的频率越高，为了避免出现T往上的P/E/Z/Y造成困扰，之后会用科学计数法来表示频率：430THz 也就是 4.3E14。红外线更多的被用于监测热源。再之后是可见光（Visible spectrum），波长范围 380 纳米至 780 纳米，频率在 1E14 Hz量级。可见光就是红橙黄绿蓝靛紫……可见光之后是紫外线（UV Ultraviolet），波长范围 10 纳米至 400 纳米，频率在 1E14 至 1E16 量级。自然界紫外线主要来自恒星辐射。最后两种超高频率电磁波则分别是 X 射线（X Ray）以及频率最高的伽玛射线（γ Ray）。X 射线来自电子产生能量变化时以电磁波形式释放的能量，伽马射线来自原子核从高能激态到低能基态过程中以电磁波形式释放的能量。实际上 X 射线和伽玛射线是有一部分频率重合的，只是由于二者的成因不同因而命名也不同。同时由于这两种电磁波的波长极短，可通过原子间空隙，因而可以穿透物体。从波长小于 150 纳米开始的电磁波可以使物质电离，也就是说小波长也就是高频率的一部分紫外线，X 射线以及伽玛射线属于之前提过的电离辐射。终于说到电离辐射了……电离辐射包括上面说过的这三种高能电磁波，同时还包含：α射线（）、β射线（）、等高能粒子流，而被称为的高能粒子射线则两者皆有。的电离能力，随着变化，电磁波谱中的、几乎可以电离任何原子或分子。电磁波的频率愈高，能量愈强，电离能力愈强。非电离辐射是指与X射线相比之下波长较长的电磁波，由于其能量低，不能引起物质的电离，故称为非电离辐射。如近紫外线与、、和等电离能力较弱的电磁波。所有概念介绍完毕，下面开始说危害……由于电离辐射会使物质电离，因而会破坏生物组织细胞的原子 / 分子结构。大剂量电离辐射对生物体的危害是肯定的，小剂量则可以忽略。毕竟自然界中是存在天然电离辐射源的，而生物在地球上进化了这么多年，早也已经适应了自然界的本底辐射，自身的修复能力可以平衡掉小剂量电离辐射造成的伤害。这里
提到了大剂量电离辐射对生物体产生的危害。当然核武器造成的这种辐射毕竟属于特殊情况，日常生活中能够接触到的电离辐射的机会其实非常少，而且剂量也非常小。那么日常生活中可能接触到的电离辐射有哪些呢？首先，如果看到这个标志，请不要随意进入该场所。我曾经听说过一些辐射事故案例。举个我某次出差时听到的例子，为避免不必要的麻烦我略去时间和具体地点，暂且说是在某工厂的辐照车间，有个好奇心很强烈的年轻小伙，看到车间加速器机房闪着幽幽蓝光，于是趁半夜没人偷偷绕过了安全连锁门禁，在电子加速器开机运行时溜进了加速器室……好在设备已经接近运行周期的后半段，所以他并没有被照射过多，但是！小伙依然医院躺了多半年，急性放射病，皮肤严重灼伤，半边脸被融化的那种灼伤……唯一幸运的是他捡回了一条命……我曾经听说过一些辐射事故案例。举个我某次出差时听到的例子，为避免不必要的麻烦我略去时间和具体地点，暂且说是在某工厂的辐照车间，有个好奇心很强烈的年轻小伙，看到车间加速器机房闪着幽幽蓝光，于是趁半夜没人偷偷绕过了安全连锁门禁，在电子加速器开机运行时溜进了加速器室……好在设备已经接近运行周期的后半段，所以他并没有被照射过多，但是！小伙依然医院躺了多半年，急性放射病，皮肤严重灼伤，半边脸被融化的那种灼伤……唯一幸运的是他捡回了一条命……当然这个案例极其特殊，工业辐照工厂通常都设有大量警示，严格的门禁，以及有人看护的电离辐射控制区域，而这也是辐射安全管理法规里明确规定的。在正常情况下，公众是没有可能闯进去的。但是的确会有违规操作或者安全连锁设计不合理的情况存在，所以！如果看到电离辐射的标志，尤其是工业环境下，在没有经过工作人员允许的情况下千！万！不要随便闯进去……另外一点，新闻（）里可能也曾经报道过，曾经有人在野外捡到过金属放射源，捡到的人觉得捡了个宝，亮闪闪不灵不灵的很美丽，于是就装兜里带回家了……代价也是极其惨重的，白血病，截肢等等报道都曾见过报……放射源最后经过追查无一例外是研究所或者工厂没有经过正确流程处理放射源，导致遗失等等（按照法规来说这属于极其严重的放射性事故，是要负法律责任的）。受害者当然非常无辜，但后果已经造成且无法挽回。这里也要提醒各位的就是，野外看到美丽亮闪闪的金属块，金属球，或者任何一看就不是天然存在的金属物体，千！万！不！要！捡！而且马上离得越远越好，如果愿意也可以报警……说完极端情况，接下来，日常生活中可能接触到电离辐射的场景包括：1. 医学检查，包括 X 光片，X 光透视，CT 扫描，PET-CT 扫描，放射性同位素造影等；放射治疗，包括电子束，伽马束，质子束，重离子束等。这些都是利用电离辐射的穿透性，或者电离辐射可以杀死细胞的特性来加以利用。医学检查受到的剂量通常会比较高，但医生会权衡利弊，尽量少做，但也不用担心。2. 长途飞机旅行。这主要来自宇宙辐射，尤其是当飞机穿越北极上空时由于可能会更多一些。3. 吸烟。香烟含有的-210，-226及-210这些放射性同位素，吸烟时这些同位素会被吸入人体，在人体内部对组织进行内照射。4. 夜光表，烟雾探测器。含有微量金属放射性同位素，但由于含量极小，对人体造成的伤害可忽略。5. CRT 显示器。老式的 CRT 显示器是基于电子管的应用，电子能量的变化会产生 X 射线，所以其实是在运行时会产生很小的 X 射线的。但实际测试结果显示其剂量非常小，甚至还没有柏油马路沥青产生的放射性高……除了以上提到的几点，还会有很多其他的可能性，比如自然界存在的各种矿物神马的例如上面说到的沥青矿。但基本除了第 1 条和第 3 条之外，辐射剂量都是很小很小的。至于网上传言各种关于电脑，路由器，手机，电视，机房等等各种电子设备工作时会产生电离辐射之类，从原理上讲这根本就是不可能的。毕竟这些电子设备的工作是产生的电磁波频率仅仅是射频范围，既不可能有原子核反应又不可能有电子束应用所以不可能产生 X 或者伽马射线，也就不可能产生电离辐射。最后是非电离辐射的危害。非电离辐射也就是之前提到的射频范围内的电磁波。到目前为止，没有任何科学实验或研究或事实数据能够证明射频电磁波会对生物体造成不良影响。经过证实的非电离辐射对生物组织能够产生的效果主要是其加热效果，但需要很强并且集中指向的电磁场。一个典型的例子就是微波炉。微波炉加热的原理是利用水分子的（Electric dipole moment）在电场中会转向电场的方向，当微波进来时，电场是来回变化，使得水分子为了要转向电场方向而随着电场转动，这样的转动即为热量的来源。- 自Wiki 除了微波炉里面，日常生活中能接触到的最强的射频电磁波大概也就是无线路由器了，但它的输出功率差了微波炉百倍，而且还是发射到空间中，功率完全分散掉了……至少我从没见过水放在无线路由器天线旁边能被加热，放太近被路由器烤热的不算……电离辐射的确是对人有危害的，但日常电器辐射的射频电磁波么，基本上肯定不会对人造成任何影响。附：2015年3月更新，添加当心电离辐射标志以及一些案例。
质子治疗 / 核物理 / PET / 分子影像Ionizing radiation
波长短、频率高、能量高
电离辐射 -
电离辐射电离辐射，是一种有足够能量使电子离开原子所产生的，辐射存在于整个宇宙空间，分为电离辐射和非电离辐射两类，通常将电离辐射简称为辐射或辐射照射。电离辐射是一种有足够能量使离开所产生的辐射，辐射来源于一些不稳定的原子，这些放射性的原子(指的是放射性核素或&放射性同位素)为了变得更稳定，原子核释放出次级和高能光量子(γ射线)。电离辐射被广泛用于医疗领域，如X光检验，癌症治疗以及工程领域，如核能发电、静电消除，非破坏性检验等。
电离辐射 -
电离辐射α射线是一种带电粒子流，由于带电，它所到之处很容易引起电离。α射线有很强的电离本领，这种性质既可利用。也带来一定破坏处，对人体内组织破坏能力较大。由于其质量较大，穿透能力差，在空气中的射程只有几厘米，只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。β射线也是一种高速带电粒子，其电离本领比α射线小得多，但穿透本领比α射线大，但与X、γ射线比β射线的射程短，很容易被铝箔、有机玻璃等材料吸收。
X射线和γ射线的性质大致相同，是不带电波长短的电磁波，因此把他们统称为光子。两者的穿透力极强，要特别注意意外照射防护。电离辐射存在于自然界，人工辐射已遍及各个领域，专门从事生产、使用及研究电离辐射工作的，称为放射工作人员。与放射有关的职业有：&核工业系统的和原料勘探、开采、冶炼与精加工，核燃料及反应堆的生产、使用及研究；农业的照射培育新品种，蔬菜水果保鲜，粮食贮存；医药的X射线透视、照相诊断、放射性核素对人体脏器测定，对肿瘤的照射治疗等；工业部门的各种加速器、射线发生器及电子显微镜、电子速焊机、彩电显像管、高压电子管等。
电离辐射 -
一种来源于一些不稳定的原子，这些放射性的原子为了变得更稳定，原子核释放出次级和高能光量子(γ射线)，&上述过程称为放射性衰变。例如，自然界中存在的天然核素镭，氡，铀，钍。&此外，存在于人类活动(例如在核反应堆中的原子裂变)和自然界活动，同样它们也释放出电离辐射。在衰变过程中，辐射的主要产物有α，β和γ&射线。X射线是另一种由外层电子引起的辐射。&天然辐射人类主要接收来自于的天然辐射。它来源于太阳，宇宙射线和在地壳中存在的发射性核素。从地下溢出的氡是自然界辐射的另一种重要来源。从太空来的宇宙射线包括能量化的光量子，电子，γ射线和X射线。在地壳中发现的主要发射性核素有铀，钍和钋，及其他发射性物质。它们释放出α，β或γ射线。人造辐射人造辐射主要用于：医用设备(例如医学及影像设备)；研究及教学机构；核反应堆及其辅助设施，如铀矿以及核燃料厂。诸如上述设施必将产生放射性废物，其中一些向环境中泄漏出一定剂量的辐射。放射性材料也广泛用于人们日常的消费，如、釉料陶瓷、人造假牙、烟雾探测器等。&
电离辐射 -
电离辐射包含：α射线（α粒子）、β射线（β粒子）、中子等高能粒子流与γ射线、等高能电磁波，而被称为宇宙射线的高能粒子射线则两者皆有。电磁波（光子）的电离能力，随着（spectrum）变化，电磁波谱中的γ射线、X射线几乎可以电离任何原子或分子。电磁波的频率愈高，能量愈强，电离能力愈强。在电磁波谱上，远紫外线（far&ultraviolet，频率大于紫外线很多），电离能力较强。直接电离辐射（directly&ionizing&radiation）：具有足够动能的、碰撞时能引起电离的带电粒子等直接电离粒子组成的辐射。&间接电离辐射（indirectly&ionizing&radiation）：具有足够动能的、碰撞时能产生带电粒子从而使介质发生电离而不会直接使介质发生电离的的不带电粒子组成的辐射。&
电离辐射 -
辐射危害电离辐射能引起细胞化学平衡的改变，某些改变会引起癌变。电离辐射电离辐射能引起体内&细胞中遗传物质DNA的损伤，这种影响甚至可能传到下一代，导致新生一代畸形，&先天白血病等，在大量辐射的照射下，能在几小时或几天内引起病变，或是导致死亡&。照射危害电离在人体组织内释放能量，导致死亡或损伤。在少量剂量下，它并不能造成伤害。在某些情况下，细胞并不死亡，但是变成非正常细胞，有些为暂时，有些为永久的，那些非正常细胞甚至发展为癌变细胞。大剂量的照射将引起大范围的细胞死亡。在小剂量的照射下，人体或部分被照器官能存活下来，但是最终导致癌症发病率大大增加。受照损伤范围依赖于照射源的大小，受照时间以及受照组织。&受低或中等的照射的伤害并不能在几个月甚至是一年中显示出来。例如，因照射引起的白血病，受照与发病的潜伏期为二年。肿瘤期为五年。照射后产生的病变与发病的几率依赖于受照类型(慢性照射，)。这里必须指明并不是所有受照后产生的病因都由照射引起。慢性照射慢性照射在长时间内断断续续地暴露在低水平剂量的辐射环境下。慢性照射产生的作用，只有在照射后的一段时间后，才可能被察觉。这种作用包括：DNA变异；&诱癌；良性；白内障；皮肤癌；先天性缺陷。急性照射&急性照射是在很短的时间内受到大剂量的照射。大剂量的照射一般由事故或是特别的医疗过程。在大多数情况下，大剂量的急性受照能引起立即损伤，并产生慢性损伤。对于人体，大剂量能引起急性放射病，如大面积出血，细菌感染，贫血，内分泌失调等，后期效应可能引起白内障，癌症，DNA变异等，极端剂量能在很短的时间内导致死亡。&
电离辐射 -
核系统：放射性物质开采、冶炼、核电站、核反应堆。&射线发生器生产和使用：加速器、医疗X光检验。&放射性元素生产和：科研实验。&天然放射性元素伴生：稀土矿。
电离辐射 -
人类一直受着天然电离辐射源的照射，包括宇宙射线、核素产生的辐射等。辐射无处不在，食物、房屋、天空大地、山水草木、乃至人们体内都存在着辐射照射。据国家原子能机构网站介绍：房每年0.75毫希，宇宙射线每年0.45毫希，水、粮食、蔬菜、空气每年0.25毫希，土壤每年0.15毫希；胸部透视一次0.02毫希。国际基本安全标准规定公众受照射的个人剂量限值为每年1毫希，而受职业照射的个人剂量限值为每年20毫希。
电离辐射 -
癌已经成为增长速度最快的恶性肿瘤，发病率10年间增长了225.2%，年平均增长14.2%。尤其需要注意的是，女性甲状腺癌在恶性肿瘤发病顺位中发病顺位由过去的第10位升至第5位。电离辐射是重要危险因素，甲状腺癌的发病与多种因素相关。其中放射治疗用的、自然界天然的放射源、高压电线的辐射线等是甲状腺癌仅有已明确的致病因素。统计显示约9%的甲状腺癌与射线暴露、接触史有关，辐射剂量与发生甲状腺癌的风险呈线性增长，若接触剂量超过20戈瑞，甲状腺体将发生不可逆的损伤。甲状腺癌的发生还与接触辐射时的年龄有关，儿童期电离辐射接触史是发生甲状腺癌一个重要危险因素。另外水平及饮食中碘、维生素C、E的摄入量等都可能与甲状腺癌的发生有关，但仍需进一步研究证实。专家提醒包括婴幼儿和青少年在内的所有人群，应当尽量减少和避免各种射线辐射，远离辐射源。使用辐射源的单位要在明显的位置给予标记和提醒。
电离辐射 -
&日，方舟子在微博中爆料：日武汉协和医院妇产科的三位女教授诊断为甲状腺癌，均行甲状腺全切术并淋巴结清扫术，术后病检确诊为。武汉协和医院妇产科女医生甲状腺结节的发病率高达90%，其中在四层23号和24号手术室工作过的44岁以上的四名女教授们则全部患甲状腺癌，无一幸免。两年前，武汉协和医院干部保健科有五名医护人员患甲状腺癌行手术切除。甲状腺癌不是传染病，电离辐射是其发生唯一明确的病因。这说明武汉协和医院环境中存在严重的核泄漏。对此，受害者之一妇科医生兰称爆料属实。但是，2月21日，武汉协和医院发布声明称，该传言与客观事实严重不符。
电离辐射 -
防护意义在接触电离辐射的工作中，如防护措施不当，违反操作规程，人体受照射的剂量超过一定限度，则能发生有害作用。在电辐射作用下，机体的反应程度取决于电离辐射的种类、剂量、照射条件及机体的敏感性。电离辐射可引起放射病，它是机体的全身性反应，几乎所有器官、系统均发生病理改变，但其中以神经系统、造血器官和消化系统的改变最为明显。电离辐射对机体的损伤可分为急性放射损伤和慢性放射性损伤。短时间内接受一定剂量的照射，可引起机体的急性损伤，平时见于核事故和放射治疗病人。而较长时间内分散接受一定剂量的照射，可引起慢性放射性损伤，如皮肤损伤、造血障碍，白细胞减少、生育力受损等。另外，辐射还可以致癌和引起胎儿的死亡和畸形。防护原则（1）防护：不论何种照射，人体受照累计剂量的大小与受照时间成正比。接触射线时间越长，放射危害越严重。尽量缩短从事放射性工作时间，以达到减少受照剂量的目的。 （2）距离防护：某处的辐射剂量率与距放射源距离的平方成反比，与放射源的距离越大，该处的剂量率越小。所以在工作中要尽量远离源。来达到防护目的。 （3）屏蔽防护：就是在人与放射源之间设置一道防护屏障。因为射线穿过原子序数大的物质，会被吸收很多，这样达到人身体部分的剂量就减弱了。常用的屏蔽材料有铅、钢筋水泥、铅玻璃等。饮食防护营养膳食对于在工作与生活中常接触电离辐射人群，营养膳食方面需要注意以下几点：1.保证充足的产能营养素供给。在能量不足的情况下，机体对辐射的敏感性更高，抵抗性更弱，对于辐射相关损失的组织修复能力也更低。因此，需要加强能量的供给。一般建议蛋白质功能占总热能的12%-18%，以补充优质蛋白质为主；碳水化合物占60-65%，并应选择抗辐射效果较好的果糖和葡萄糖。必须脂肪酸和油酸的摄入也应适量增加，但不建议增加脂肪占总能量的比例，以免升高血脂。2.选择富含抗氧化物质的新鲜水果与蔬菜。维生素C，E，A和β-胡萝卜素等抗氧化维生素可有效减少辐射产生的活性氧自由基对机体的损伤，如新鲜蔬果，果仁，奶，蛋等；富含维生素B1和B2的食物，也可增加机体防辐射能力，如动物内脏，肉类，豆类等。3.注意矿物质的补充。适量增加微量元素（如铁、锌、铜、硒、锰）和常量元素（钠、钾）的摄入，并注意矿物质之间的平衡。经典菜谱番茄炒蛋番茄红素是迄今为止所发现的抗氧化能力最强的类胡萝卜素，由于番茄红素属于脂溶性维生素，经过油烹饪后吸收更好，同时加热也可以促进番茄红素的释放。橄榄油混合沙拉维E和维C都不耐高温，生吃能最大限度地发挥其威力。另外，沙拉能一次吃进多种蔬菜水果，搭配橄榄油，效果更好！胡萝卜炒西兰花β-胡萝卜素属于脂溶性维生素，需要用油炒，才更有利吸收。黑芝麻糊芝麻不仅富含硒，还富含具有抗氧化作用的维生素E，双管齐下，功效更强！凉拌海带丝海带是放射性物质的克星，可减轻同位素、射线对机体免疫功能的损害，并抑制免疫细胞的凋亡而具有抗辐射作用。　　最后要提醒大家，传统的那些保健品，如螺旋藻、蜂皇浆、花粉的防辐射作用，从未得到充分证实，请不要盲目相信，以免上当受骗。
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保存二维码可印刷到宣传品电离辐射及其防护
第一节：基本概念&&
&1. 电离辐射的发现
1895年德国物理学家伦琴在一只嵌有两个电极（阴极和阳极）真空玻璃管两端电极上加上几万伏的电压时，发现在距离玻璃管两米远的地方，一块用铂氰化钡溶液浸洗过的纸板发出明亮的荧光。当用手去拿这块纸板时，竞在纸板上看到手骨的影像。当时伦琴认定：这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。因当时无法解释它的原理和性质，故借用了数学中代表未知数的“X”作为代号，称之为X射线
有些元素具有天热放射性的这一事实最初是由贝克勒尔在1896年发现的。那时他发现放在铀化合物附近的照相底片变黑了。后来认识到这个现象是由于铀发射出辐射的缘故。在此后的十多年里，卢瑟福/索迪/居里夫妇和其他科学家，在其著名的实验工作中证实了某些原子核很不稳定，这些很不稳定的原子核能发射射线。我们说这些物质是放射性物质。
&2元素、核素和同位素
& 凡质子数相同的原子均为同一种元素; 同一种元素中中子数的元素是同一种核素,并以该元素及其质量数来表示;同一元素中中子数不同的核素均为该元素的同位素。
&3衰变及其性质
自然界存在的一些重元素,其原子核都是很大的,所以很不稳定。不稳定的原子核能自发地发射β、α以及γ射线,同时自身转变成另一种较稳定的核素。这种不稳定核素称为放射性核素,其转变过程称为放射性衰变。
放射性样品的衰变具有统计学性质。因此要预示任何一种特定原子的衰变是不可能的。任何一种特定原子行为的这种不确定性,其结果是,放射性衰变的规律具有指数性质。即
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&N=N0e-λt&&
---------------(1)
NO&&&初始时刻放射性核素的原子数目
N&&&&经过t时间衰变后该核素剩下原子数目
λ&&&&衰变常数
放射性核素的半衰期是指：放射性核素样品中原子核衰减到一半所需要的时间，用T1/2表示。
&4.放射性物质的原子核主要发射三种类型的辐射，即α，β和γ辐射。
α衰变: 放射性核素发射α射线(粒子),变成原子序数减2、质量数减4的新核素。α粒子由两个质子和两个中子组成,是核的原子核,其动能一般为4～6MeV。
β衰变: β衰变有三种形式。a)
β- 衰变,即放射性核素发射负电子(β-)和中微子,变成原子序数加1的新元素。b)
β+ 衰变,即放射性核素发射正电子(β+)中微子,变成原子序数减1的新元素。c)
电子俘获,核素的原子核俘获一个内层轨道电子,该电子与核内质子结合生成中子,同时发射中微子,该核素变成原子序数减1的新核素。内层轨道电子空位,由外层轨道电子补充,则会发射X射线。
β衰变中放出的电子的能量是连续的,从0到Emax
γ辐射： 放射性核素在发射α或β射线之后，新核素处于激发态，在退激过程中发射γ辐射。退激不导致新核素本身转变。γ射线是单能光子，是波长极短的电磁波。
&5.电离和电离辐射
电离是原子或分子释放出电子变成正离子的过程.
电离辐射是指能在介质中产生电离的带电粒子(如电子或质子)和不带电粒子(如光子或中子)
电离辐射主要来自三个方面.a)地球上存在的天然放射性核素:大部分天然放射性核素存在于钍系、铀系和锕系三个衰变系列。b)人工辐射源人造放射性核素:各种核反应堆、加速器,以及能够产生X射线的装置都是人工辐射源。用核反应堆的中子或加速器产生的带电粒子轰击各种靶核使其发生核反应,可以产生各种人造放射性核素。例如,钴-59在反应堆中用中子轰击,可以产生放射性核素钴-60。
3)宇宙射线:来自银河系和太阳的射线,初级宇宙射线主要为质子,其次为α粒子,还有少量的电子、光子、中微子等。
&6.射线的能量
对γ射线，射线的能量等于其跃迁（退激）能级之差；对α射线、β射线、电子、中子、质子和各种重粒子，是指它们的动能。射线能量用电子伏（eV）表示，1个电子伏等于1个电子通过电势差为1V电场所获得的能量，
1eV＝1.（49）&10－19J。
第二节：电离辐射与物质的作用
&7.带电粒子（α、β）与物质的相互作用
带电粒子（α、β）与物质中原子的轨道电子电场和原子核电场作用，发生弹性和非弹性散射而改变运动方向，从而损失能量，最后被物质吸收。其中非弹性散射包括电离、激发和产生韧致辐射三种情况:&
a)【电离】是带电粒子将原子的轨道电子击出成为自由电子,而原子变成了一个正电子。
b)【激发】是带电粒子的能量较低时,只能将原子的低能级的内层轨道电子击至高能级的外层轨道,使原子处于不稳定状态。由电离和激发导致的能量损失统称为“电离损失”。
c)韧致辐射】是高能带电粒子在原子核的电场中急剧减速并改变运动方向而发出的电磁辐射(X射线),由此导致的能量损失称为辐射损失。
&8. X射线和γ射线与物质的相互作用
X或γ射线,通过多种机制与物质相互作用,主要与原子中的电子以及原子核的电场相互作用,发生光子吸收、弹性散射和非弹性散射。这三种机制是:
a)【光电效应(光电吸收)】是(X或γ)光子与原子中内层轨道电子相互作用,光子被原子吸收,其能量全部交给电子,使该电子挣脱原子束缚成为“光电子”。(X或γ)光子能量较低时,光电效应占主要地位。
b)【康普顿散射】是当(X或γ)光子能量较高时,光子与原子的外层轨道电子碰撞,光子将很少一部分能量转移给电子,电子被击出成为反冲电子,而光子本身改变运动方向,成为康普顿散射光子。光子能量越高,光电效应的几率越少,而康普顿散射几率高。
c)【产生电子对】是当(X或γ)光子能量大于1.022MeV时,光子与原子核的电场作用,产生一个正电子和一个负电子。光子多于1.022MeV的能量通常被正负电子均分,成为正负电子的动能。然后,正电子与物质中的负电子相遇而甄灭,产生两个能量均为0.511MeV的甄灭光子。
&9 中子与物质的相互作用
中子不带电荷,因而不能直接引起电离。正如γ射线那样,中子最终是把能量传递给带电粒子。
此外,中子还可以被原子核捕获,随后引发γ辐射。
第三节电离辐射量和单位
电离辐射量多达数十个,现介绍最常用的几个。
&10 电离辐射活度
在一确定时刻,某一特定能态的一定量放射性核素的活度用A表示:
&&&&&&&&&&&&&&&&&&
式中,dN是在时间间隔dt内,该能态自发核跃迁的数目。
也可以换一种表示:某一特定能态上一定量放射性核素的活度A , 等于该能态的衰变常数λ和该能态核数目N的乘积,即
&&&&&&&&&A=λN
除非另做说明,否则特定能态就是该核素的基态。
活度A的单位是贝克勒尔(Becquerel),符号 Bq
&&&&&&&&&&&&&&&&&&
1Bq=1Js-1&&
(定义为:1核衰变/秒)
注:放射性活度的废除单位是居里,符号Ci
1Ci=3.7&1010核衰变/秒。显然,
1mCi=3.7&107& 核衰变/秒 ; 1 Ci=3.7&104核衰变/秒
&11比释动能
比释动能用符号K表示，单位是戈瑞（Gy），1Gy＝1J/kg。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
K＝dEtr/dm
dEtr——不带电粒子在质量为dm的物质中释放出来的全部带电子的出始动能之和。
&12吸收剂量
吸收剂量用符号D表示，单位也是戈瑞（Gy），1Gy＝1J/kg。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
式中&——电离辐射给予质量为dm的物质平均能量。
提到吸收剂量时，往往要指明吸收介质。
〔注〕吸收剂量是对所有类型的电离辐射在任何一种介质中的能量沉积的度量。吸收剂量的废止单位是拉德（符号rad）。其定义式为：1rad＝0.01J/kg。显然，它与戈瑞的关系：1Gy＝1J/kg＝100rad，即1cGy＝1rad。
照射量用符号X表示，单位为库伦每千克（符号C/kg）。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
dQ——在质量为dm的空气中，由光子释放或产生的全部负电子和正电子在空气中完全被阻止时，产生一种符号的离子总电荷的绝对值。
〔注〕照射量的废止单位是伦琴（符号R）。按照过去的定义，1伦琴的照射量在空气中沉积的能量为0.00869J/kg；在人体组织中沉积的能量为0.0096J/kg。与吸收剂量相联系，若给出一伦琴的照射量：在空气中的吸收剂量为0.＝0.869rad≈0.87cGy；在人体组织中的吸收剂量为0.＝0.96rad＝0.96cGy。伦琴与SI的库伦每千克的关系为：1R=2.58&10-4C/kg
第四节 射线在物质中的减弱
&14γ射线在物质中是怎么减弱的
首先介绍一下γ射线通量的概念。为了定量的说明在空间某个位置上γ射线的多少常用γ通量的概念。通常把单位时间内通过某点附近的一个单位面积上的γ光子数叫该点γ射线的通量。注意：该单位面积的取向应使γ射线与之垂直。通量可用符号φ表示，单位是光子/秒·厘米2。一个点状的放射源放出的γ射线在物质中随着与点源距离的增加，γ通量要逐渐减小（减弱），减弱原因来自以下方面
（1）一方面是当与点源距离增加时，γ通量就会减弱，这叫几何上距离影响，射线通量是与距点源的距离的平方成反比的。即
φ1/φ2=R22/
（2）物质对γ射线的吸收。通过γ射线与物质发生的三种形式的相互作用，若发生光电效应，γ光子则消失，产生的光电子很快也就消耗了能量终止在物质中；若发生康普顿散射，γ光子损失了部分能量并偏离了原子射线方向，散射后的光子虽未完全被吸收，但由于能量减弱了，则更容易进一步和物质发生作用从而被吸收。
&15γ射线的指数减弱规律
窄束γ射线在物质中的减弱是随着物质厚度d的增加而减弱的，它服从指数规律。即
&式中&&&&&
d―― 吸收物质（与γ射线方向垂直）的厚度；
&&&&&&&&&&
μ――该物质的线性吸收系数；
&&&&&&&&&&
N0――吸收物质厚度d为‘0’时的γ射线量。
窄束γ射线的指数减弱规律，所谓窄束，是因为实验上采用准直、细束而得名，线性吸收系数μ与γ射线的能量由线性吸收系数μ来决定，μ的大小取决于γ射线是否容易和该物质材料发生作用，对于不同的元素和γ能量，μ有很大的不同。γ射线在重元素物质中减弱要比在轻元素中快得多，所以防护γ射线一般要选用原子序数大的元素。
宽束γ射线情况下的减弱，宽束γ射线经过厚物质层的过程及其定量的关系是很复杂的。这是因为在散射时不仅与γ射线的能量Eγ（波长）有关，还与物质层的厚度d、该物质层材料的原子序数Z等因素有关。
用函数表示：N=N0e-udB(Eγ、d、Z)此公式即为宽束γ射线经过厚度为d的物质后，它的强度被减弱的关系表示。
函数B(Eγ、d、Z)称为修正系数或增长因子。它等于幅度总强度与初级辐射（N0e-ud）之比。很明显，对于窄束B=1；对于宽束B(Eγ、d、Z)肯定大于1。在实际上不必计算修正系数（即增长系数），可直接查找图表（在参考书中）。
第五节：电离辐射的生物效应
无论是来自体外的外部放射源还是来自体内的放射性物质的污染,其电离辐射和人体的相互作用都会导致生物效应,以后将作为临床症状表现出来。这些症状的性质和严重程度以及它们出现的时间都取决于人体吸收的辐射总量和所接受剂量率。辐射损伤可分为两类:
躯体效应,损伤出现在被照射人身上。
遗传效应,因为电离辐射,损伤了性腺的生殖细胞。所以,这种效应只出现在被照射人的后代人身上。
&17电离辐射与细胞的相互作用
核辐射与其他辐射(一般的电磁辐射、热辐射、光辐射)之间的根本区别在于，核辐射具有足够的能量引起电离。人体细胞主要由水组成，在水中的电离将使水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。在人体内，这些变化能显示出临床症状，如放射性病或以后在以后较长时间内出现癌。
产生辐射损伤的过程是很复杂的，通常认为有四个阶段：
最初的物理阶段，只持续极短的时间（约10－16秒），在这一瞬间，能量沉积在细胞内并引起电离。对水可写作
&&&&&&&&&&&&
H2O& 辐射&&&&
H2O＋＋e－&&
（正离子和负离子）
化学阶段，大约持续10－6秒，在这段瞬间里，离子与其他水分子相互作用形成一些新的产物。如正离子分解：
&&&&&&&&&&&&
负离子（即电子）附着到中性水分子上，然后使它分解：
&&&&&&&&&&&&
H2O－&&&&&&&&
所以，电离辐射后，水的化学反应的产物是H+、OH－、H和OH
前面两种离子不参与以后的反应，普通水里很多。H和OH，称之为自由基，它们有不成对的电子，在化学上很活泼。还有一种反应产物是过氧化氢H2O2，它是强氧化剂：
&&&&&&&&&&&&&&&&
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中的键。
4）生物阶段，在这个阶段，时间长短从几十分钟到几十年。上面讨论的一些化学变化可能以许多方式影响细胞，例如，它们可能导致：
a）细胞早期死亡。
b）阻止细胞分裂或延迟细胞分裂等。
c）细胞永久性的变形，一直可持续到子代细胞
电离辐射对人体的效应是由于单个细胞受到损伤所致。它包括躯体效应和遗传效应。
电离辐射的探测和测量
&18& 一般原理
人体不能直接觉察出电离辐射的这种事实也许是造成人们普遍对这种类型的危害感到忧虑不安的一个原因。对电离辐射的“感知”必须依靠专门的探测装置。其工作原理是根据电离辐射的物理和化学效应，这些效应包括：
气体中的电离；
某些固体中的电离和激发；
化学系统的改变；
中子活化。
在医疗卫生领域用的探测器，大多数是基于气体的电离效应（如空气电离室）、某些晶体在射线作用下会显示出电导率增大的效应（如半导体探测器）以及与激发有直接关系的一些效应（如闪烁探测器、热释光片和照相效应等）。也有采用测量化学变化的探测系统，但这类系统对辐射不太灵敏。探测中子的方法与中子引起的活化有关。
对于不同类型的辐射，或同类型不同能量的辐射，或同类型同能量不同剂量的辐射，尽管探测器的种类繁多，但大体上都是基于上述效应而设计的。
&19 探测器的分类
自从人们由照相底片的感光而发现天然放射性的存在后，辐射探测器及探测技术就随着原子核科学和技术的发展和需要，不断地革新与提高。利用辐射与物质相互作用的多种形式，而创造出各种不同类型的探测器。根据辐射在物质中的不同效应（作用）可分为：
利用核辐射在气体中产生的电离效应的电离室、正比计数管、盖革－弥勒计数管等气体探测器，这三种探测器都在很早就出现了，目前运用比较广泛。
利用核辐射在固体中产生的电离效应的是晶体计数器、半导体计数器等固体探测器。应特别提出的是半导体计数器，它是在克服了晶体计数器的缺点的基础上迅速发展起来的一种新型探测器，现也已经广泛运用。
利用核辐射的激发效应的是闪烁计数器等发光探测器，它也是应用最广泛的一种。
利用核辐射与某些物质照相作用的是核乳胶片、X光底片等感光探测器。该类探测器常用于剂量测量的监督中。
利用核辐射在介质中电离作用使其产生径迹的云雾室、气泡室等经迹探测器，这类探测器一般用于研究各种粒子的领域。
利用核辐射与物质的其他效应如热效应、化学效应的其他探测器。如热电偶探测器、流酸（亚）铁剂量计。
& 下面简单介绍两种探测器：气体探测器和半导体探测器。
气体探测器的工作原理：
气体探测器包括气体电离室、正比计数管和盖革－弥勒计数管三种。
当带电粒子通过气体时，它在气体中损失能量，使气体的分子激发和电离。气体的分子被电离后，在气体中就产生了电子——正电子对。被带电粒子所电离出来的电子（为了区别称为电离电子），绝大部分都仅有较小的动能，这些电子能再使其他气体分子发生电离。为了区别这两种情况，我们把电离分为“原初电离”和“次级电离”，由带电粒子直接产生的离子对数目叫原初电离；由能量较大的电离电子产生的离子对数目叫次级电离，它们的总和称为总电离。
在气体电离室空间加进两个电极，并保持一定的电位差。在恒定强度的辐射下收集到的电荷与外加电压的关系如下图的曲线所示。图中两曲线分别表示α粒子和β粒子的情况。曲线明显地分为五个区段。区域Ⅰ称为复合区，该区内的电离电流随电压增加而增大，离子复合则逐渐减小。最后复合逐渐消失，曲线趋向饱和。区域Ⅱ称为电离室区，该区内电场较强，复合可忽略不计，入射粒子产生的离子对几乎全部被收集，因此继续升高电压，电离电流几乎不再增加，形成一个坪区。工作于该区的气体探测器称为电离室。区域Ⅲ称为正比区，该区内电离电流又开始迅速增加，这是由于电场相当强，次电离倍增，这时收集到的离子对数比原电离产生的要大得多，这种现象称为气体放大。倍增系数称为气体放大系数，它随电压增大而增大，但外加电压固定时气体放大系数是一常数，即电离电流与原电离成正比。工作在此区的气体探测器称为正比计数管。区域Ⅳ为有限正比区，当电场强度大到一定程度时，由于放大后的次级离子数足够多，电离电荷所产生的电场抵消一部分外加电场，即所谓空间电荷效应，这时气体放大系数不是恒定的，而与原电离有关。区域Ⅴ为G-M区，进入该区后，离子倍增更加猛烈，空间电荷效应越来越强，此时电离电流强度不再与原电离有关，反映在曲线上是α和β两根曲线重合，并且随电压的变化较小。工作在该区的气体探测器是G-M计数管。如果再继续增大电压则进入连续放电区。
气体探测器特点：以气体为探测介质。 历史
：在核物理发展的早期，它们曾经是应用最广的探测器， 50 年代以后，由于闪烁计数器和半导体探测器的发展，才逐步被取代。
优点：制备简单，性能可靠，成本低廉，使用方便等。气体探测器是利用收集辐射在气体中产生的电离电荷来探测辐射的探测器。因此，探测器也就是离子的收集器。它通常是由高压电极和收集电极组成，常见的是两个同轴的圆柱形电极，两个电极由绝缘体隔开并密封于容器内。电极间充气体并外加一定的电压。辐射使电极间的气体电离，生成的电子和正离子在电场作用下漂移，最后收集到电极上。电子和正离子生成后，由于静电感应，电极上将感生电荷，并且随它们的漂移而变化。于是，在输出回路中形成电离电流，电流的强度决定于被收集的离子对数。&
脉冲电离室：记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒子的能量和强度 ；按输出回路的参量，脉冲电离室又可区分为 离子脉冲电离室
和电子脉冲电离室 。 电流电离室： 记录大量辐射粒子平均效应，主要用于测量 X ，γ，β和中子的强度或通量、剂量或剂量率 。它是剂量监测和反应堆控制的主要传感元件。
累计电离室：电离室的大小和形状，室壁和电极的材料以及所充的气体成分、压强都要根据辐射的性质、实验的要求来确定。例如，测量α粒子能量的电离室，须要足够大的容积和气压，以便使α粒子的径迹都落在灵敏区内。
对γ射线强度作相对测量时，为了提高灵敏度，室壁材料宜用高原子序数的金属，其厚度略大于室壁中次级电子的射程。作绝对γ剂量测量时，须用与空气或生物组织等价的材料作电极和室壁。脉冲电离室所能记录的带电粒子数目不能过大，否则脉冲将重叠，甚至无法分辨。因此，在大量入射粒子的情况下，只能由平均电离电流或累积的总电荷来测定射线的强度，即电流电离室和累计电离室。
b）半导体探测器的工作原理：半导体探测器自从
年代有商品生产的半导体探测器以后，这种探测器得到了迅速的发展。它的工作原理类似于气体电离室，而探测介质是半导体材料。它的
主要优点是：电离辐射在半导体介质中产生一对电子、空穴对平均所需能量大约为在气体中产生一对离子对所需能量的十分之一，即同样能量的带电粒子在半导体中产生的离子对数要比在气体中产生的约多一个量级，因而电荷数的相对统计涨落也就小得多，所以半导体探测器的能量分辨率很高；带电粒子在半导体中形成的电离密度要比在一个大气压的气体中形成的高，大约为三个量级，所以当测高能电子或γ射线时半导体探测器的尺寸要比气体探测器小得多，因而可以制成高空间分辨和快时间响应的探测器；测量电离辐射的能量时，线性范围宽。半导体探测器的主要缺点是：对辐射损伤较灵敏，受强辐照后性能变差；常用的锗探测器，需要在低温（液氮）条件下工作，甚至要求在低温下保存，使用不便。半导体探测器广泛地应用于各个领域的射线能谱测量
。近年来又受到高能物理工作者的重视，在高位置分辨的粒子径迹探测器方面有了突破性的发展。
第七节：电离辐射的应用
电离辐射已被广泛应用于国防、科研、工农业生产、医疗卫生以及考古等领域；下面就医疗卫生领域中的放射诊断装置的发展作简单介绍。
医用放射诊断装置目前在疾病诊断中起着十分重要的作用。随着科学技术的进步，医用X射线诊断设备得到了迅速的发展，这些发展是围绕以下几个方面进行的。
&20提高影象质量
影象质量是指影像的对比度、黑度、分辨力、锐度等方面综合性能。影像质量越好、边缘和细节就越清楚。提高影像质量的主要办法，是尽量减少影像的各种模糊度，即几何模糊度、活动模糊度和转换模糊度。
减小几何模糊度的主要办法是采用小焦点，增加焦点至胶片和缩短病人与胶片的距离，20世纪60年代后研制成超微焦点X射线管，有效焦点尺寸缩短至0.1mm&0.1mm和0.05mm&0.05mm，使影象质量大大提高，同时也使放大摄影技术取得满意的结果。减小几何模糊度的主要办法是缩短曝光时间。这就需要
提高X线管的输出功率，为此采用接近直流或矩形脉冲的高压发生电路，以及动作迅速的高压控制元件和自动曝光装置、递减负载系统等。
减少转换模糊度，就是尽量缩小X射线图像传递和能量转换各个环节的失真，使X射线的图像能够真实再现为可见光像，为了消除散射线干扰使用虑线栅能有效的消除散射线的影响，提高胶片影像的质量。
&21降低受照剂量
在放射防护的剂量限制系统中，最基本的内容是辐射防护最优化原则。最优化原则应该体现于对各种辐射源的防护设计，以及与各种操作实践有关的计划中确定其防护水平，也就是说，要求把所有的照射(内照射和外照射)都应保持在能合理达到的最低水平。为了实现这一原则，在对每一种实践进行整体计划时应遵循下列基本原则：
(1)使用活度尽可能小的放射源；
(2)尽可能缩短在辐射场的停留时间；
(3)与辐射源保持尽可能大的距离；
(4)对开放型放射源而言，选用毒性较低的放射性核素；
(5)使用屏蔽；
(6)加强个人防护。一、外照射的防护外照射系指体外电离辐射源对人体产生的照射，外照射防护的主要对象是γ射线、χ射线、β射线和中子射线等。外照射的特点是，在辐射场中停留的时间短，受到的照射就小；离开放射源远就不受照射或少受照射；用屏蔽物阻挡，就能避免和减少照射。因此，可以采取以下措施进行外照射的防护。一、时间防护
从事放射性工作，在剂量率不变时，所受外照射剂量与停留的总时间成正比。即： 剂量=剂量率&时间&&&
因此，可以用限制或缩短在辐射场的停留时间来减少受照剂量。这要求在操作放射源时，动作要敏捷、准确，必要时可先在非放射性条件下作模拟试验，待操作熟练无误后再进行正式操作。这样将有助于缩短操作时间，降低受照剂量。除非工作需要，应避免在电离辐射场中作不必要的逗留；即使工作需要，也应尽可能减少逗留时间，在某些情况下，作业人员不得不在强辐射场中工作，且需持续一段时间，此时可采用由数人轮流替换的办法来缩短每个人的操作时间，使每人所受的剂量控制在拟定的限值以下：二、距离防护辐射源对周围空间产生的剂量率是随距离增加而减少的，对点状源而言，剂量率与距离的平方成反比。三、屏蔽防护
增加离放射源的距离和缩短操作时间有时候要受到工作需要的限制，所以必须采取一种积极的防护措施——屏蔽。屏蔽是在辐射源和工作人员之间设置一种屏障，以阻挡或减少射线，降低工作人员所受剂量。屏蔽是利用射线通过物质时的减弱规律，达到减少射线强度的目的。屏蔽的效果与放射源的活度、射线的种类和能量、屏蔽材料的性质与屏蔽层的厚度有关。二、内照射的防护
内照射是指进入体内的放射性核素作为辐射源对人体产生的照射。工作人员的内照射仅是由开放型放射源引起的。所谓开放型放射源是指直接与外界介质接触的放射性核素。开放型放射源可能呈现各种物理状态(液态、气态、粉末和气溶胶)，这取决于放射性核素的不同的用途。由于开放型放射性核素是裸露的，直接与外界介质接触，操作时有可能污染环境和侵入人体。因为它同样存在外照射，因此，在操作时除采取外照射防护措施外更应防止放射性核素经食物、吸入或通过皮肤或伤口侵入人体。进入体内的放射性核素，有的要从体内排出需经历颇长一段时间；有的则沉积于体内某一器官长期排不出来，长期造成人体的内照射，对健康的危害很大。其次，要防止放射性核素的散失，避免污染环境和发生事故。内照射防护的目标是防止进入体内的放射性核素超过国家规定的年摄人量限值，而且要合理地达到尽可能的低的水平，实现这一目标的关键是控制好开放型放射源
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