电离辐射防护基础
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作者陈志 编
出版社清华大学出版社
ISBN9787302565307
出版时间2020-12
装帧平装
开本16开
定价69元
货号1202207575
上书时间2024-11-21
商品详情
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目录
第0章绪论
0.1电离辐射防护的意义与基本任务
0.2电离辐射防护的主要内容
第1章原子与原子核
1.1原子
1.1.1物质结构
1.1.2原子结构
1.2原子核
1.2.1原子核的分类
1.2.2核素
1.2.3核素的稳定性及不稳定性
1.2.4核素图
1.2.5能量单位
第2章放射性及其衰变规律
2.1放射性
2.2放射性衰变
2.3放射性衰变基本规律
2.3.1单一放射性的指数衰减规律
2.3.2衰变常数、半衰期和平均寿命
2.3.3放射性活度
2.3.4放射性比活度
2.3.5递次衰变规律
2.3.6放射性平衡
2.4放射性衰变基本类型
2.4.1α衰变
2.4.2β衰变
2.4.3γ衰变
2.5放射系
2.5.1钍系（4n）
2.5.2镎系（4n+1）
2.5.3铀系（4n+2）
2.5.4锕系（4n+3）
2.6感生放射性
2.7放射性同位素的应用
2.7.1射线
2.7.2衰变规律
2.7.3作为示踪原子
第3章电离辐射来源
3.1天然辐射源及其辐射水平
3.1.1宇宙射线
3.1.2宇生放射性核素
3.1.3原生放射性核素
3.2人工辐射源及其辐射水平
3.2.1放射源及其应用
3.2.2射线装置及其应用
3.2.3医疗射线诊断治疗设备
3.2.4核动力生产
3.2.5核爆炸
3.3人类生活中涉及的电离辐射及水平
3.3.1天然电离辐射水平
3.3.2人类活动造成的电离辐射水平
3.3.3食品、建材中的放射性物质
3.4照射类别的划分
3.4.1职业照射
3.4.2公众照射
3.4.3医疗照射
3.4.4潜在照射
第4章辐射与物质的相互作用
4.1电离与激发
4.1.1电离辐射与非电离辐射
4.1.2直接电离辐射与间接电离辐射
4.1.3电离辐射场
4.1.4角分布和辐射度
4.1.5能谱分布
4.2电离损失与辐射损失
4.2.1电离损失
4.2.2辐射损失
4.2.3弹性散射
4.2.4质量阻止本领
4.2.5正电子湮灭辐射
4.2.6射程
4.2.7比电离
4.3α粒子与物质相互作用
4.3.1α粒子的特性
4.3.2α粒子与物质相互作用的机质
4.4β粒子与物质相互作用
4.4.1β粒子能量与射程的关系
4.4.2β粒子能量损失机制
4.4.3β粒子线性能量转化
4.4.4β粒子相对质量阻止本领
4.4.5轫致辐射
4.4.6X射线产生
4.5X射线、γ射线与物质的相互作用
4.5.1指数吸收规律
4.5.2半值层和十值层
4.5.3相互作用的机制
4.6中子与物质相互作用
4.6.1中子的产生
4.6.2中子的分类
4.6.3中子与物质相互作用
第5章辐射防护涉及的量和单位
5.1辐射剂量学的量与单位
5.1.1吸收剂量
5.1.2比释动能
5.1.3照射量
5.1.4吸收剂量、比释动能和照射量的区别
5.2辐射防护中使用的基本量
5.2.1与个体相关的辐射量
5.2.2与群体相关的辐射量
5.2.3用于环境和个人监测的ICRU可以测量的量
第6章电离辐射对人体的健康效应与防护标准
6.1电离辐射的生物学效应
6.1.1电离辐射对人体健康的影响与生物学效应
6.1.2影响电离辐射生物学效应的因素
6.2辐射剂量与效应的关系
6.2.1随机性效应和确定性效应
6.2.2躯体效应、遗传效应和远期效应
6.2.3短期大剂量外照射引起的辐射损伤
6.2.4长期小剂量照射对人体健康的影响
6.3辐射防护体系和防护标准
6.3.1电离辐射防护的目的和任务
6.3.2辐射防护体系
6.3.3辐射防护标准和剂量限值
第7章外照射的防护方法与屏蔽设计
7.1外照射防护的一般方法
7.1.1时间防护法
7.1.2距离防护法
7.1.3屏蔽防护法
7.2屏蔽设计概要
7.2.1屏蔽设计参数
7.2.2屏蔽设计步骤
7.2.3屏蔽计算方法
7.2.4屏蔽设计中几个特殊问题
7.3计算机模拟方法
7.3.1MCNP程序简介
7.3.2EGS4简介
7.4屏蔽设计实例
7.4.1基本术语及假设
7.4.2屏蔽计算方法
第8章内照射的防护方法与屏蔽设计
8.1放射性物质进入人体的途径及摄入模式
8.1.1放射性物质进出人体的途径
8.1.2放射性核素的摄入模式
8.2体内放射性核素的易位和沉积
8.2.1沉积和沉积量
8.2.2廓清和滞留
8.2.3排出和排泄
8.3放射性核素在人体内的分布和滞留
8.3.1滞留函数方程和排出函数方程
8.3.2胃肠道的剂量学模式
8.3.3呼吸系统的剂量学模式
8.3.4放射性核素的摄入模式
8.4内照射防护方法
8.4.1包容与隔离
8.4.2净化与稀释
8.4.3遵守操作规程并做好个人防护措施
8.5开放型工作场所
8.5.1开放型放射工作场所的分级与分区
8.5.2开放型放射操作的防护要求
第9章电离辐射监测概述
9.1辐射测量的基本方法
9.1.1绝对测量和相对测量
9.1.2探测器的基本构成
9.2常用探测器及其刻度
9.2.1气体探测器
9.2.2闪烁计数器
9.2.3半导体探测器
9.2.4热释光探测器
9.2.5光致发光探测器
9.2.6测量仪器的刻度
9.3探测器的选用原则和测量时的注意事项
9.3.1探测器的选用原则
9.3.2测量时的注意事项
9.4辐射防护监测
9.4.1外照射个人剂量监测
9.4.2内照射个人剂量监测
9.4.3工作场所监测
9.4.4辐射环境监测
9.4.5放射性流出物监测
9.4.6感生放射性的监测
9.4.7中子探测方法
第10章辐射安全的技术实施
10.1人身安全联锁系统的基本设计原则
10.2辐射安全联锁系统实例
第11章辐射防护管理体系
11.1辐射安全管理发展进程
11.1.1辐射安全管理概述
11.1.2我国辐射安全管理发展历程
11.2当前国内外辐射安全管理现状
11.2.1我国核技术利用现状
11.2.2个人剂量监测情况
11.2.3辐射事故状况
11.3我国辐射安全管理法律法规
11.3.1我国辐射安全管理的法律框架
11.3.2辐射安全管理的有关法规
11.4核技术应用项目环境管理
11.4.1概述
11.4.2核技术应用项目环境影响评价
11.4.3核技术应用项目环境影响评价管理
11.4.4大型辐照装置辐射安全管理的基本要求
11.5国际辐射事故案例
11.5.1三哩岛核电厂事故
11.5.2切尔诺贝利核电厂事故
11.5.3日本福岛核电厂事故
11.5.4日本东海村核燃料加工厂事故
11.5.5其他事故
11.6辐射事故应急处理
附录
参考文献
内容摘要
本书着眼于电离辐射防护的基本原理，分别讨论了放射性及其衰变规律、电离辐射的来源、电离辐射与物质的相互作用、电离辐射防护所涉及的基本物理量和单位，探讨电离辐射及辐射场的性质、对人体健康的影响及危害、外照射和内照射的防护方法与屏蔽技术、监测与管理体系、电离辐射安全技术等相关问题。
本书可作为核相关专业的研究生和本科生教材，也可作为管理部门电离辐射安全与防护培训的教材，以及科研人员的参考用书。
精彩内容
第3章电离辐射来源
人体受到照射的辐射源主要包括两类： 天然辐射源和人工辐射源。生活在地球上的人类自古以来每时每刻都受到天然存在的各种电离辐射的照射，这种照射称为天然本底照射。天然本底照射是人类受到的电离辐射照射的最主要来源，约占总照射的85％以上。近几十年来，由于医疗照射、核动力生产及放射性核素的应用和科学技术的发展，以及以往所进行过的核试验，人类受到各种人工辐射源的照射，而且这种照射还在不断增加。
3.1天然辐射源及其辐射水平
天然电离辐射遍布人类的生活环境，每个人都不可避免地暴露在天然辐射中。联合国原子辐射效应科学委员会（United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation,UNSCEAR）报告指出，天然辐射是人类的主要辐射来源。统计数据显示，日常生活中天然辐射占人们所接受辐射剂量的85%，人工辐射约占15%。因此对于大多数人来说，天然辐射是主要的电离辐射来源。
天然辐射源按起因可分为以下3类。
（1） 宇宙射线： 即来自宇宙空间的高能粒子流，其中有质子、α粒子、其他重粒子、中子、电子、光子等。
（2） 宇生放射性核素： 即由宇宙射线与大气中的原子核相互作用而产生的放射性核素，如3H、14C、7Be等。
（3） 原生放射性核素： 即存在于地球地壳中的天然放射性核素，以238U、232Th和235U为起始元素的3个天然放射系，以及独立的长寿命放射性核素，如40K等。
天然辐射源对世界范围人类造成的照射造成的人均年有效剂量水平约为2.4mSv，其中内照射所致的有效剂量约比外照射高1倍。在引起内照射的各种辐射源中，222Rn的短寿命子体最为重要，它们造成的有效剂量约为所有内照射辐射源贡献的70%。外照射中，宇宙射线的贡献略低于原生核素。个人的人均年有效剂量变化范围很大，在任何一个大群体中，约65%的人预期年有效剂量为1~3mSv，约25%的人预期年有效剂量小于1mSv，其余10%的人预期年有效剂量大于3mSv。
3.1.1宇宙射线
地球大气层处在微弱的电离状态下，这种状态形成的原因是来自宇宙空间的各种来源、各种能量的高能粒子流，即宇宙射线。
宇宙射线分为初级宇宙射线和次级宇宙射线。在地球大气层以外，尚未与大气相互作用的粒子流称为初级宇宙射线。初级宇宙射线由各种元素的裸核组成，主要是质子（占87%）和α粒子（占10%），还有重带电粒子、中子、中微子、X射线、γ射线、电子和反物质等。平均能量为1010eV，最高能量可达1019eV。由于大气层、电离层和磁层的存在，初级宇宙射线很难直接到达地面，均在海拔50km以上。
初级宇宙辐射与大气作用产生的各种射线称为次级宇宙射线。由于大气层的吸收屏蔽作用，宇宙射线粒子的注量率在不同纬度和海拔有所不同，海平面的剂量率要比海拔高的地方低。次级宇宙射线的致电离主要成分是μ介子、电子、光子，中子相对较少，海平面高度中子的剂量贡献更小，随海拔增加而上升。在人类活动的范围内，宇宙射线的本底照射主要是由次级宇宙辐射造成的。
3.1.2宇生放射性核素
初级宇宙射线粒子在生成次级宇宙射线过程中，与空气中的C、H、N、O、Ar、S等原子核发生核反应，产生一系列其他粒子，即宇生放射性核素。宇生放射性核素是指宇宙射线与大气层或地表中的核素相互作用产生的放射性核素，如3H、7Be、14C、22Na等，见表31。这些粒子通过与周围物质的相互作用及自身的转变形成次级宇宙射线。宇生放射性核素通过气象运动、分子热运动、生物代谢等大自然的活动方式分布于地球表面上，成为天然本底照射的来源之一。
表31主要宇生核素
核素半衰期全球存量/（×1012Bq）年有效剂量/μSv
3H12.33a12750.01
7Be53.29d4130.03
14C5730a1275012
22Na2.002a0.440.15
通常情况下，与原生放射性核素对人类产生的照射相比，宇生放射性核素产生的照射很小。
3.1.3原生放射性核素
一些半衰期特别长的放射性核素，如40K、238U、232Th，从地球形成时起就存在于地壳中。这些放射性核素和它们的子体分布在自然界中，构成对人体的主要自然本底照射，这种辐射称为原生放射性核素辐射。
原生放射性核素可分为两类： 一类是有衰变系列的核素，包括3个天然放射系（钍系、铀系、锕系）； 另一类是单次衰变的放射性核素，如40K、87Rb、138La、147Sm、176Lu等。原生放射性核素广泛存在于地球的岩石、土壤、江河、湖海中，其活度、浓度和分布随岩石构造的类型不同而变化。花岗岩中活度、浓度最高，土壤和岩石中以40K的活度、浓度最高。世界上大部分地区地壳岩石层被土壤覆盖，地壳岩石和土 一般居室
大陆*670824—
—
全世界**
—401200—
地下室*8365824900包括地下商场和旅店等
窑洞***44171698—
煤渣砖建筑～150174—
—
*潘自强，辐射防护的现状和未来，原子能出版社,1997.
**UNSCEAR 2000
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