辐 射 与 防 护 张玲玲 土木与环境工程学院 课堂回顾 辐射污染在环境中的传播 • 放射性污染的传播 – 大气中的动态 – 水中的动态 – 土壤中的动态 • 电磁污染的传播 – 三种传播途径 • 辐射监测 – 放射性辐射监测 – 电磁辐射监测 第四章 辐射与健康 一、基础概论 1、辐射生物效应的定义： – 指机体受到辐射而产生的各种有害效应。 2、产生生物效应的过程：人体和其他生物机体从受到辐射到产生生物效应，要经过很多变化。 – 起初，可引起分子水平的破坏（如蛋白质分子、DNA链断裂等） – 接着，可引起细胞水平、组织、器官乃至整体水平的损伤 – 引起机体继发性的损伤，严重的导致机体死亡 二、人体生物学 • 人体是由不同器官或组织构成的有机整体，构成人体的基本单元是细胞，细胞由细胞膜、细胞质和细胞核组成。 – 细胞核含有23对（46个）染色体，它是由基因构成的细小线状物。基因由脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质分子组成，带有决定子体细胞特性的遗传密码。 – 细胞质分解食物并将它转化为能量和小分子，随后又转化为供细胞维持生存和繁衍所要求的复杂分子。 – 细胞膜控制可溶物质的摄取量和排泄量。 三、辐射与细胞的相互作用 细胞方面：细胞主要由水组成的。 辐射方面：核辐射与物质的相互作用的主要效应是使其原子发生电离和激发。 • 辐射作用于人体细胞将使水分子产生电离，形成一种对染色体有害的物质，产生染色体畸变。 四、辐射损伤过程 • 产生辐射损伤的过程极其复杂，大致分为4个阶段 第一阶段 （最初物理阶段） 该阶段只持续很短时间（约10-16s），此时能量在细胞内积聚并引起电离，在水中的作用过程为： H2O 辐射 H2O+ +e- • 作用在原子或分子的电子 • 随着能量的大小，产生两种作用 –游离(Ionization) –激发(Excitation) 第二阶段 （物理-化学阶段 ） 该阶段大约持续10-6s。离子和其他水分子作用形成新的产物。正离子分解或负离子附着在水分子上，然后分解。 H2O+ H+ +OH• H2O +e- H2O- H2O- H•+ OH- –借着游离或激发，造成分子损伤或产生自由基 – OH•和H•称为自由基，它们有不成对的电子，化学活性很大。OH•和OH•可生成强氧化剂过氧化氢H2O2。 –H+和OH-不参加以后的反应。 第三阶段 （化学阶段 ） 该阶段往往持续几秒钟，在此间内，反应产物和细胞的重要有机分子相互作用。自由基和强氧化剂破坏构成染色体的...
