日本核电泄漏课件

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Company name,*,Click to edit Master title style,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,三,章,核辐射,Company name,Uranium fission,沸水堆,压水堆,电磁波谱： 波长范围 产生,射线,0.1nm,核能级跃迁,X,射线,0.150nm,内层电子能级跃迁,真空紫外光,50200 nm,气体放电灯,近紫外光,200400 nm,气体放电灯,可见光,400800 nm,钨丝灯或日光灯,近红外光,8002500 nm,热源,中红外光,250050000 nm,热源,远红外光,5000010,6,nm,热源,微 波,0.1100 cm,无线电波,11000 m,可引起化学反应,电离辐射,辐射化学,主要为热效应（臭氧光解除外；激光可引起化学反应）,电磁波,波长,/nm,能量,kJeinstein,-1,1,个光子的能量,eV,射线,0.1,1.210,6,1.210,4,X,射线,0.1,50,1.210,6,2.410,3,1200,24,远紫外光,50,200,2.410,3,600,24,6,近紫外光,200,400,600,300,6,3,可见光,400,800,300,150,3,1.5,近红外,8002500,150,48,1.5,0.5,中红外,250050000,48,2.4,0.5,0.025,远红外,50000,10,6,2.4,0.12,0.025,0.0012,eV,：电子伏特，能量单位，等于一个电子在,1,个伏特电位差中所获得的能量，,1eV,=,1.610,-19,J,97kJmol,-1,。,3.3,电离辐射生物学效应的机理,核辐射与普通的辐射（如热和光）之间的基本区别在于，核辐射具有足够的能量引起电离。细胞主要由水组成的。在水中的电离将使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。,人们发现辐射生物效应有,2,个特点：,第一个是机体吸收的能量不大，生物效应却很大,，例如,6.0Gy,的,X,射线可使人或高等动物发生致死效应，若将这些能量转换为热能，才可使体温升高,0.002,度。若以热辐射代替电离辐射，需大,110,万倍的能量才能引起机体死亡 ；,第二个是短暂的作用引起长期效应，,射线穿过受照机体只是瞬间完成，而它引起的生物效应却能持续很长时间,3.3,电离辐射生物学效应的机理,辐射引起的生物效应是一个非常复杂的过程，生物机体吸收辐射能量到生物效应发生，乃至机体损伤或死亡要经历许多性质不同的变化，有机体物质分子的变化，细胞功能、代谢和结构的变化，以及完整机体各个组成部分之间相互关系的变化。在人体内，这些变化可能显示出临床症状，如放射性病、白内障或在以后较长时期内出现的癌。可分为：物理阶段，物理,化学阶段，化学阶段，生物学阶段。从变化时间来看，有些变化瞬间即逝，有些需时较久，甚至延迟数年。可归纳于图,2-1,。,3.3,电离辐射生物学效应的机理,3.3,电离辐射生物学效应的机理,1,最初的物理阶段,只持续很短的时间（,10,-16,秒），在这一瞬间能量沉积在细胞内并引起电离。,在水中这个过程可以写作为：,H,2,O,H,2,O,+ e,3.3,电离辐射生物学效应的机理,2,物理,-,化学阶段,大约持续,10,-6,秒，在这段时间，离子在水中将产生多种反应产物，其中的两种产物,H,和,OH,，称之为自由基，它们在化学上是很活泼的。还有一种反应产物是强氧化剂过氧化氢（,H,2,O,2,）：,OH + OH,H,2,O,2,3.3,电离辐射生物学效应的机理,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。自由基和氧化剂可能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链中的键。,3.3,电离辐射生物学效应的机理,4,生物阶段,在这个阶段，时间长短可从几十分钟到几十年，这要看特定的症状而定。,3.3,电离辐射生物学效应的机理,分子水平,细胞死亡,细胞变异,体细胞,生殖细胞,体细胞,生殖细胞,功能障碍,不孕,肿瘤,遗传效应,确定性效应,多细胞死亡导致,随机性效应,单一细胞变异导致,DNA,损伤,细胞水平,临床症状,效应,生物效应产生的过程和机理,3.3,电离辐射生物学效应的机理,尽管电离辐射引起生物学效应的机理十分复杂，目前已得初步成果，通常将辐射生物效应的发展过程分为原发作用和继发作用两个方面。,（,1,）原发作用,1,）直接作用（,direct effects,）,是指电离辐射直接作用于具有生物活性的大分子，如核酸、蛋白质（包括酶）等。使它们发生电离和激发或化学键的断裂等变化， ，从而引起其正常功能和代谢作用的障碍。如,DNA,的断裂，酶的活性降低或丧失，膜系分子结构的破坏等,3.3,电离辐射生物学效应的机理,2,）间接作用（,indirect effects,）,间接作用是指溶质分子与辐射引起的溶剂分子的反应产物之间的相互作用。在生物体中，间接作用主要是指辐射通过水的原发辐解产物（,H,、,OH,、,e,-,aq,、,H,2,O,2,、,HO,2,等）对生物大分子的作用，引起生物大分子的损伤。生物体内一般含水量高于,70%,，细胞内的生物大分子存在于含大量水的环境中，因此间接作用对生物大分子的损伤作用有重要意义。,辐射作用于水分子形成化学性质非常活泼的一系列产物，如下图：,3.3,电离辐射生物学效应的机理,（,2,）继发作用,辐射作用中原发作用和继发作用的划分至尽并无确切界限。一般将原发作用视为从辐射能被吸收后，通过直接和间接作用，造成生物大分子的损伤和细胞微细结构的损伤及破坏，导致细胞的代谢、生理功能以及结构和形态改变，甚至引起细胞死亡。而继发作用是在细胞损伤的基础上，引起各组织器官和系统的损伤，导致临床症状的出现，甚至机体的死亡。放射损伤中的继发作用可能是多因素综合作用的结果,3.3,电离辐射生物学效应的机理,2.,几种电离辐射的相对危害性,核电厂常见的辐射为,辐射、,辐射、,辐射和中子辐射。电离辐射对人体的危害，主要在于辐射的能量导致构成人体组织的细胞受到损伤。由于电离辐射的类型不同，因此它们对人体的危害情况也不一样。相对而言，有的辐射产生外照射的危害性大一些，而有的辐射产生内照射的危害性大一些。,所谓外照射和内照射就是辐射源分别在人体外和人体内对人体形成的照射。,3.1 ,粒子的相对危害性,粒子质量大，电荷多，在物质中的射程很短。能量最大的,粒子在空气中的射程只有几厘米，但难以穿透人体皮肤外表的角质层。因为角质层是一层无生命组织，,粒子几乎不存在外照射危害的问题。,3.1 ,粒子的相对危害性,粒子一旦进入人体，其射程短这一特点就显得非常重要了。此时，,辐射源被人体活组织所包围，损伤几乎都集中在,粒子源点的附近。若,粒子沉积在人体内的某个器官，,粒子的能量就会被该器官全部吸收。这样，该器官就会受到严重的损害。因此，,粒子的内照射危害是很值得重视的。,2.2 ,粒子的相对危害性,与,粒子相比，,粒子在空气中的射程较远。能量较高的,粒子才能穿透人体皮肤进入浅表组织几毫米。因此，,粒子具有外照射的危害。不过，它只能造成人体皮肤和浅表组织的受照，是一个轻微的外照射源。,粒子同样也有内照射的危害，但与,粒子相比，其危害性要小些。因为,粒子在组织中射程较远，在组织的某个小体积内放出的能量较,粒子小，因此，这个小体积内组织的损伤也较小。,3.3 ,射线（包括射线）的相对危害性,射线和,射线在空气和其它物质中射程很远，穿透力强，即使离辐射源很远，也可能对人体造成外照射的危害。当人体处于射线或,射线辐射场中时，可能会使所有的器官和组织均受到照射。因此，就外照射而言，、,射线与,、,粒子相比具有更大的危害性。,由于、,射线在人体组织中的射程很远，甚至贯穿人体，因而交给组织中某一小体积内的能量较少，损伤也较小。可见，就内照射而言，、,射线对人体的危害要比,、,粒子小得多。,3.4,中子的相对危害性,中子不带电，无论在空气中还是在其它物质中，它均有很远的射程。因此，与射线和,射线一样，中子对人体的影响主要是外照射的危害。但由于中子的品质因子是射线和,射线的,20,倍，因此，同样的吸收剂量，中子对人体的相对危害性要比射线和,射线大得多。,中子几乎不存在内照射的问题，因为中子源进入人体的机会是极为罕有的。,结束语,当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。,When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The End,谢谢大家,荣幸这一路，与你同行,ItS An Honor To Walk With You All The Way,演讲人：,XXXXXX,时 间：,XX,年,XX,月,XX,日,