第一章　　医用辐射防护概论

近一个多世纪以来，辐射技术在医学诊断和治疗上发挥了独特的作用，已经成为现代医学不可缺少的重要组成部分。然而，辐射是一把“双刃剑”，它既可以用来造福人类，同时也可能引发辐射的伤害，由于辐射性损害隐匿于医疗照射的受益之中，往往不容易被察觉，若防范不当则会酿成事故，危害人类健康。早期对放射线的认知有限，人们不知道其应用可能带来的危害和潜在危害，许多人接受了过量的照射，不少放射科技师、医生、研究人员和患者献出了宝贵的生命。

在X射线被发现的第二年，就有个别从事该研究的工作人员出现皮炎和眼部炎症，却没有引起人们的重视。1897年，伟大的女科学家居里夫人在一个十分简陋的实验室里开始了放射性物质的研究，1898年由于发现放射性核素镭和钋，她获得了诺贝尔物理学奖，1911年她又因为放射化学方面的成就第二次获得诺贝尔奖。然而，由于放射性研究的早期，人们并不知道它有损害作用，居里夫人的身体受到了伤害，她的眼睛出现白内障几乎失明，36年后她死于不明原因的恶性贫血。

虽然居里夫人当年否认放射线对她有伤害，然而，其长女伊雷娜•居里继承母志从事核物理学研究，并于1935年因发现人工放射性现象也获得了诺贝尔奖，但是她的身体同样受到了放射线的极大伤害。1956年，59岁的伊雷娜死于放射性疾病。

1913年，德国首先成立伦琴学会并发布了有关指南；1920年后，美国和英国成立X射线和镭放射防护委员会；1925年召开的第一届国际放射学大会决定先致力于解决放射线的计量问题，成立了“国际辐射单位与测量委员会（International Commission on Radiation Units and Measurements，ICRU）”；1928年成立了第一个国际组织“X射线和镭的防护委员会”，后更名为国际辐射防护委员会（International Commission on Radiological Protection，ICRP）。几十年来，ICRU和ICRP组织的技术报告和出版物迄今一直是有关电离辐射剂量和放射防护问题的权威指南。

辐射防护就是针对辐射对人类健康的影响，提供辐射防护质量保证的安全措施，保证人类接触伴有各种辐射的有益实践活动的安全，防止有害的确定性效应的发生，降低随机性效应的发生率，使人员受到照射和危险保持在可合理达到的尽可能低的水平。

X射线、γ射线、α粒子、β粒子、中子、光波、电磁波等微观粒子都具有一定的能量，它们具有的一定的贯穿本领称为辐射。辐射的来源与种类如下：

辐射按来源分为天然辐射和人工辐射，按照能量与损伤机制的不同又可分为电离辐射和电磁辐射。

电离辐射是指由带电粒子或某些不带电粒子或两者混合组成的任何辐射，这种辐射能引起物质电离或者激发。

电离辐射一般分为两大类：一类发射的粒子带电，如电子、质子、α粒子等，称为直接电离辐射，这些粒子与物质作用时能直接使物质电离或激发；另一类发射的粒子不带电，如光子（X射线、γ射线）、中子等，它们与物质作用时不能直接引起物质电离，而是使靶物质释放直接电离粒子或引起核反应，如光子与物质作用时产生次级电子，中子与物质作用产生次级带电粒子或发生核反应，而这些次级带电粒子能再度使物质发生电离，因此称为间接电离辐射。

天然电离辐射是自地球存在以来就有的电离辐射，主要包括宇宙射线和地壳陆地辐射以及室内外环境中的氡等，这种天然存在的电离辐射也称为天然本底辐射。宇宙射线包含来自银河系统称之为初级宇宙射线的各种高能粒子，以及初级宇宙射线进入地球大气层后，与大气层中原子核相互作用产生级联效应或次级核反应所形成的次级宇宙射线，如宇生放射性核素 ³ H、 ⁷ Be、 ¹⁴ C、 ²² Na等。地球上的天然放射性核素分为宇生放射性核素和原生放射性核素。宇生放射性核素主要是由于宇宙射线与大气层和地球表层原子核相互作用而产生。原生放射性核素是自地球存在以来就存在于地壳里的放射性核素。地壳陆地表面的土壤、岩石、水、大气乃至人体在内的生物组织和植物组织中，都存在着天然的原生放射性核素。对人体照射影响较大的主要原生放射性核素有铀系、钍系、锕系核素及 ⁴⁰ K、 ⁸⁷ Ru。自古以来人类就生活在充满天然电离辐射照射的环境中，而且随着社会的进步，人们接受天然电离辐射的平均量还会因人为活动的时空变化而增加。例如，越来越多的人因乘坐飞机而增加了宇宙射线的照射，地下空间的开发利用则增加了地壳γ射线甚至氡的照射，建筑材料、室内装修材料（天然石材）以及室内滞留时间的增加也加大了人类接受氡和其他原生放射性核素照射的份额。

人工电离辐射是指随着科学技术的发展，由人为原因增加的电离辐射照射。近一个多世纪以来，人类陆续在医疗、能源、工农业、地质、考古、军事等行业乃至日常生活中不断开发利用电离辐射技术，人类接受的人工电离辐射照射大幅度增加。人工电离辐射包括医疗诊断及治疗、核技术研究及教学、核反应堆及其辅助设施、核试验沉降物污染、核工业职业照射、一般工业应用（工业探伤、料位计等）、核与放射事故意外照射、国民经济中民用产品（电视机、烟雾探测器）、装饰性建筑材料等。据联合国原子辐射效应科学委员会统计，人工电离辐射中医疗照射是全球公众接受各种电离辐射照射的最大来源，并且还在不断增加中。

电磁辐射是能量以电磁波形式在空间传播的物理现象。我国环境电磁波卫生标准（GB9175-1988）将电磁辐射分为长波、中波、短波、超短波、微波和混合波，并按频率不同又分为低频（50Hz）、高频（0.1～30MHz）、超高频（30～300MHz）和微波（300MHz～300GHz）四类。WHO将电磁辐射粗略地分为静频（0Hz）、极低频（0～300 Hz）、中频（300Hz～1MHz）和射频（10MHz～300GHz）四种类型。医学上应用的射频辐射主要指频率范围在100kHz到300GHz的电磁波。

根据电磁辐射波形的特点，人们又把电磁辐射分为连续波和脉冲波两大类，把通过脉冲调制所产生的超短波称为脉冲波；以连续振荡所产生的超短波称为连续波。脉冲波有极窄的脉宽（毫微秒），并具有极高幅度的长周期电磁脉冲串，因其物理特性不同，产生的生物效应也不同，习惯上根据其射频辐射波伏的不同又分为分米波、厘米波和毫米波等。

天然电磁辐射源包括来自于地球的热辐射、太阳热辐射、宇宙电磁场源和雷电等。

人工辐射源包括来自于雷达系统、电视和广播基站、射频感应及介质加热设备、射频医疗设备、各种电加工设备、通信发射基站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线网、地铁列车、电气火车以及大多数家用电器等都是不同频率、不同强度的电磁辐射源，而人工辐射源是目前生物学研究的重点。