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实验室安全,丁实验室辐射安全,1,课程安排,第一部分：实验室安全概略 第二部分：放射性及其的特点、天然辐射水平、 核素应用概况 第三部分：辐射防护目的、原则与标准；外照射、 内照射的防护。 第四部分：放射实验室操作规则 第五部分：放射生物学简介 第六部分：实验常用辐射监测（环境和个人）设备,2,第一部分：实验室安全概略,实验场所的潜在危害因子 物理性危害因子 化学性危害因子 生物性危害因子 人体工程危害因子 其他,3,第二部分：放射性核素基本知识,放射、放射性、放射性核素及其特点； 电离辐射生物学效应概述； 作用于人体的电离辐射及其水平； 天然本底辐射及其水平 人工放射及其水平 核素的应用概况,4,一、放射、放射性、 放射性核素及其特点,5,6,放射性核素的特点-衰变,放射性同位素（radioisotope）是不稳定的，它会“变”, 这就是所谓“核衰变”。放射性同位素在进行核衰变的时候，可放射出射线、 射线、射线等。 核衰变的速度不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。放射性同位素衰变的快慢，通常用“半衰 期”来表示。半衰期（half-life）即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一半时所需要的时间。,7,常用同位素的特征常数,同位素 符号 半衰期 射线能量（MeV） 氢-3 3H 12.3年 0.018 碳-14 14C 5720年 0.156 磷-32 32P 14.3天 1.71 硫-35 35S 87.1天 0.167 碘-131 131I 8.05天 0.605,8,放射性强度及其度量单位,1Bq(贝克) =1dps 1Ci (居里)=3.71010dps,9,放射性核素的特点穿透能力,1兆电子伏在空气中射程 阻挡物 吸收效果 射线 1.0厘米 一张普通纸 完全 射线 10米 有机玻璃板 产生轫致辐射 射线 千米 铅 不能被完全吸收,10,放射性核素的特点与物质相互作用,使底片感光； 使一些物质产生荧光； 可穿透一定厚度的物质，可能使一些物质的分子发生电离； 当射线辐照到人、动物和植物体时，会使生物体发生生理、病理变化。,11,第二部分第一点小结,射线特点： 不可见/闻/触； 具特征性参数； 一定穿透能力和与物质相互作用。,12,二、电离辐射生物学效应概述 1.辐射防护中使用的量 2.辐射对机体的影响,13,14,15,2.辐射对机体的影响,变化：机体对辐射产生的轻微改变，可能有害，可能无害 损伤：改变达到有害程度，人感受不到 损害：临床可观察到有害效应，如躯体效应、遗传效应等 危害：不仅仅有害于个人，还有害于群体及后代,16,辐射敏感组织,性腺：主要遗传影响，性腺自身辐射敏感性并不高，辐射致生殖细胞肿瘤未见报导。 红骨髓： 0.5Sv/a照射，主要诱发白血病。 骨：主要骨表面上皮细胞，骨本身对辐射并不敏感。 肺：辐射致肺癌主要源于内照射(Rn,Pu)，外照射致肺癌概率与白血病类似。,17,甲状腺：辐射致癌几率较高，癌症死亡率较低，预防及治疗较为有效。 乳腺：育龄妇女乳腺辐射敏感性较高，致癌几率高出白血病数倍。 皮肤：辐射致癌率较低，大剂量照射后易于形成肤色、结构变化。 眼晶体：晶体浑浊是不可逆变化。,18,两类效应,确定性效应：效应的发生存在剂量阈值，效应的严重程度与剂量有关的一类辐射效应。 随机性效应：效应的发生不存在剂量阈值，发生几率与剂量成正比，严重程度与剂量无关的一类辐射效应。,19,成人睾丸、卵巢、眼晶体和骨髓的确定性效应阈剂量的估计值 ICRP，1990,NA（Not Applicable）不适用，因为该阈剂量取决于剂量率而不取决于总剂量。,20,器官或组织避免确定性效应的阈剂量,21,人类受低LET全身均匀急性照射诱发综合症和死亡的剂量范围,22,遗传效应：生殖细胞非致死辐射损伤遗传至下一代，致其变异及畸形的一类效应，是随机效应的特例。 胚胎和胎儿效应：孕期受照 胚胎死亡动物实验0.1Gy即出现 畸形器官成型期受照 智力障碍孕815周为高峰，以0.4/Sv比例增高；1625周，以0.1/Sv比例增高。 癌变主要白血病，胎儿期受照患儿童致死性肿瘤的危险估计2.810-2/Sv。,23,第二部分第二点小结,为了度量辐射的水平、沉淀到介质的能量、介质所接受的能量以及衡量作用的后果，引入不同的辐射剂量； 辐射剂量在考虑到其最后的生物学效应时，与射线种类及性质、介质特点以及机体的特点有关； 射线对机体的生物学效应分为两大类：确定性效应和随机性效应。,24,三、作用于人体的电离辐射及其水平 天然本底照射 人工辐射,25,1.天然本底照射,宇宙射线 陆地辐射 增加了的天然照射 天然本底照射致人类有效剂量,26,宇宙射线,宇宙射线：源自宇宙空间及其内容物的电离辐射线。 初级宇宙射线：源自银河系、太阳 次级宇宙射线：初级宇宙射线与大气层粒子相互作用在百万分之一秒，产生百万个新粒子（级联反应）,27,陆地辐射或地球辐射,陆地原有的天然放射性核素，以不同的程度存在于包括人体自身在内的所有的环境介质中。,28,重要的地球辐射系,原生放射性核素：自地球形成以来就存在于地壳中的放射性核素 40K： 238U系： 232Th系： 氡的辐射,29,表. 人类受天然辐射源照射的全世界平均有效剂量（mSv）,30,增加的天然照射,磷酸盐加工 金属矿石加工 铀矿开采 钛色素生产 化石燃料 石油和天然气提取 建 材:花岗岩与大理石、废金属工业,31,2.人工辐射,核技术的军事应用 核技术的和平利用 1. 核能 2. 放射性核素的生产和应用 3. 辐照加工 4. 医用辐照 5.核事故 6.我国我省放射性核素使用情况简介,32,核技术的军事应用,核试验 大气层核试验 地下核试验 核武器制造 核舰船（潜艇、航母） 贫铀弹 脏弹,33,核技术应用,工业：辐照加工食品保鲜、材料改性等 医疗：科研、诊断、治疗等 环保：环境监测、消毒灭菌、废物处理等 安全：探测、杀灭危险生物等 资源开发：废物利用、资源勘探等 “十五”期间，我国核应用技术产业保持了年均18的增长速度。2004年，国家发改委将其列为重点发展的高新技术产业，提出用5年时间，使产业规模达到1000亿元。据中国核学会预计，到2020年这一产业规模将超过4000亿元（2006/01/10）。,34,核能的应用,核动力： 反应堆核电站 核潜艇静而持久 核动力飞船高速等 核武器（原子弹、氢弹、中子弹等） 核聚变（能源危机永久解决可能方案之一）,35,核素的医学应用概况,示踪：同位素稀释法、放射自显影等 应用 超微量分析：RIA、受体分析等 影像：PET、SPECT、同位素扫描 治疗： 刀、60 Co、腔内放置、131I等 核素 剂量监测：有无、水平 生物剂量：如实反应受照剂量 防护 危险性评估：对人群、环境的影响 对有机体的危害：机制、诊防治等 “三废”处理：固体、液体和气体废物,36,医疗照射,放射诊断：机器散射线、漏射线，陪护人员照射等 放射治疗：同上外，加速器感生放射性 核医学：未经妥善处理的放射性废物等,37,核事故,因链式反应失控或放射性物质外泄失控而造成的突发性意外事件序列。 这类事件很有可能对外界环境造成不良后果(主要指放射性物质失去控制地向环境释放)，并可能危及公众的健康。,38,第二部分第三、四点小结,生物自出现来就受到不同程度的辐射作用：年有效剂量不小，微小剂量的作用:研究中、争议中 随着科学技术的发展，核素应用日益广泛：无论你是否愿意，生活中、环境中、工作中接触放射性物质/射线的机会都在逐渐增加。,39,第三部分：辐射防护目的、原则与标准；外照射、内照射的防护。,辐射防护目的、原则与标准 辐射源的外照射、内照射的防护 非密封源内照射防护,40,实验室安全 一、辐射防护目的、原则与标准,41,辐射防护目的,防止确定性效应的发生， 减少随机性效应的诱发。,42,辐射防护三原则,实践的正当性 (justification of radiological practice) 防护的最优化 (optimization of radiological protection) 个人剂量限值(第三章内容) (individual dose limit),43,剂量限值的实质,对于职业照射，它是一种源相关的个人剂量值，用于限制最优化过程考虑各种选择的范围。 对于公众照射，它是公众成员从任何受控源的计划运行中接受的年剂量的上界。 对于医疗照射，剂量约束值应被视为指导水平。,44,个人剂量限值与放射防护三原则,个人剂量限值：不可接受的剂量范围下限； 防护设计及工作安排的依据：最优化； 不可以个人剂量限值作为安排工作出发点，也不可以此作为评价防护设施的标准。,45,照射类型,职业照射 医疗照射 公众照射,46,我国现行放射防护标准（强制标准）,GB18871电离辐射防护与辐射源安全基本标准 2002-10-08发布 2003-04-01实施 发布单位：国家质量监督检验检疫总局 提出单位：卫生部、环保总局、原核工业总公司 两部分：行为准则和剂量限值,47,基本限值：职业照射,不超过下列限值： 连续5年的年平均有效剂量(但不可作任何追溯性平均)，20mSv； 任何一年中的有效剂量，50mSv； 眼晶体的年当量剂量，150mSv； 四肢(手和足)或皮肤的年当量剂量，500mSv。,48,基本限值：公众照射,公众成员平均剂量不超过下述限值： 年有效剂量，1mSv； 特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过1 mSv，则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv； 眼晶体的年当量剂量，15mSv； 皮肤的年当量剂量，50mSv。,49,基本限值：妇女、学生的职业照射,对未怀孕妇女 职业照射控制与男人相同 对怀孕妇女(保护胎儿) 腹部剂量当量：2mSv 放射性核素摄入量不超过摄入量限值的1/20 对于1618岁的实习学生 年有效剂量：6mSv 年眼晶体当量剂量：50mSv 年皮肤四肢当量剂量：150mSv,50,基本限值： 慰问者及探视人员的剂量限制,对患者的慰问者所受的照射加以约束，使他们在患者诊断或治疗期间所受的剂量不超过5mSv。 探视食入放射性物质的患者的儿童所受的剂量限制于1 mSv以下。,51,第三部分一之小结,在我国，辐射防护的法律法规、规章制度、行为规范是最为全面、严格、经过实践检验证明行之有效的； 辐射防护目的、三大原则与限值； 对于辐射危害的认识是一个渐进过程，限值逐渐降低，目前已是极低水平； 一些情况下的限值（行动水平）使我们了解到特殊情况下的行动依据。,52,实验室安全,二、辐射源的外照射、 内照射的防护,53,外照射防护的基本措施 （1）时间防护缩短受照时间 （2）距离防护增大与源的距离 （3）屏蔽防护设置防护屏蔽 Z 物 Z,54,科研/医用照射源外照射的防护措施,工作场所的区域划分 1.控制区：需采取专门防护措施或作出安全规定的区域，如控制正常照射或防污染扩散、防潜在照射或限制其程度等。 2.监督区：控制区外，需经常监督职业照射条件。,55,减少科研/医用照射源对人体外照射剂量的三项措施（要求掌握如何利用上述三种方法减少自身或患者所受到的照射剂量） 1.时间防护：熟悉实验 “冷实验”或“空白实验； 2.距离防护：剂量率和距离平方成反比利用各种方式方法加大用源时和源的距离 ； 3.屏蔽防护：屏蔽材料、屏蔽类型 利用各种公式或表格求出某条件下的屏蔽方式及物厚度等。,56,第三部分二之小结,外照射的防护三原则及其实际应用； 只要坚持正确的防护原则、方法与措施，一般的涉及放射性的工作安全是绝对有保障的。,57,三、非密封源内照射防护,实验室安全,58,非密封源的内照射防护,操作非密封源场所的辐射危险 放射性核素进入体内的途径及其在体内的行为 操作非密封源时的综合防护措施,59,表面放射性物质污染,后果： 1. 局部皮肤受到外照射 2. 皮肤上的放射性污染物转移到体内 3. 皮肤上的放射性污染物渗透到体内,60,工作场所受到空气污染,1.源本身 反冲核致自然扩散 挥发 蒸发 雾化 飞扬气载污染物 2.废物、污染器械及患者/受试者排出物,61,电离辐射对人体作用方式,内照射： 放射性物质进入机体参与机体代谢，此间释放电离辐射线对机体产生的照射。来源开放源 外照射 电离辐射线由体外照射到机体的过程。主要来自密封源,62,放射性物质进入人体的 基本途径及其体内行为,呼吸道：工作场所主要方式 消化道：皮肤污染主要转移方式 皮肤：污染皮肤浸润、扩散 伤口：快速通道 药物方式：注射、口服、吸入,63,内照射防护原则（阻入促出）,切断放射性物质进入人体的各种途径，减少放射性物质进入人体的一切机会（首位）； 加速放射性物质自体内的排出（补救措施）。,64,操作非密封源时的综合防护措施,基本限值与空气浓度关系 工作单位分类、工作场所分级及其依据 开放型放射性工作单位选址要求 放射源贮存要求 个人卫生措施 安全操作规则 事故：1.少量放射性物质洒落的处理； 2.严重污染事故时的应急处理 污染及去污：1.表面去污剂种类； 2.皮肤去污方法； 3.物体表面去污方法,65,极毒组、高毒组,极毒组 C : 3.710-53.7 10-3 Bq/L f : 10 举例核素 210Po、226,228Ra、228,230Th、231Pa、232U、237Np、238242,244Pu等 高毒组 C：3.710-33.7 10-1 Bq/L f : 1 举例核素 22Na、60Co、90Sr、106Ru、126129,131I、144Ce、210Pb、210Bi、223,224Ra、天然铀等,66,中毒组、低毒组,中毒组 C：3.710-13.7 101 Bq/L f：0.1 举例核素 24Na、32P、42K、48V、63,65Ni、99Mo、97Tc、185,191,193Os、190,192,194Ir等 低毒组 C：3.7 101 Bq/L f：0. 01 举例核素 3H、7Be、14C、18F、31Si、64Cu、59Ni、99Tc、113Inm、131Xem、200Tl等,67,工作场所设计与建造的特殊要求,开放型放射性工作单位的分类 分类依据：等效年用量 等效年用量：开放型放射性工作单位各种放射性核素的年用量分别乘以放射性核素的毒性组别系数，其积之和构成等效年用量。,68,工作单位分类,分类依据等效年用量 第一类：1.85 1012 Bq，(50Ci) 第二类： 1.85 1011 1.85 1012 Bq 第三类：1.85 1011 Bq ，(5Ci),69,工作场所分级,分级依据最大等效日操作量 甲级：3.7 109 Bq，(100mCi) 乙级：1.85 107 3.7 109 Bq ,(0.5mCi) 丙级：3.7104 1.85 107 Bq, (0.001mCi),70,开放型放射性工作场所分区,控制区controlled area 监督区supervised area 非监督区unsupervised area,71,控制区controlled area,要求或可能要求采取专门防护措施或安全手段的任何区域，以便在正常工作条件下控制正常照射或防止污染扩展和防止潜在照射或限制其程度。 控制区设置在独立的建筑，或整体建筑的一端，底层。,72,监督区supervised area,未被确定为控制区、通常不需要采取专门防护措施的安全手段的、但要不断检查其职业照射条件的任何区域。,73,非监督区unsupervised area,未被列入控制区和监督区的其他放射性工作场所。,74,卫生通过间制度,在控制区与监督区之间设置卫生通过间 建筑平面划分： 清洁区卫生通过间污染区,75,个人防护和安全操作,个人防护用品 基本要求：防护性能好，表面光滑，易于去污，耐腐蚀，结构简单，来源广，价格低，符合生理卫生要求，穿着舒适。 分类 基本防护用品：工作服，工作帽，工作鞋，口罩，手套等 附加防护用品：薄膜工作服，围裙，套袖，防护眼镜，气盔，面盾，气衣等。,76,个人卫生措施,正确使用、妥善保存个人防护用品 严格执行卫生通过间制度 工作场所禁止吸烟、进食和饮水 注意暴露皮肤破溃伤口的包扎 不同分区内的物品不得随意交叉串用 注意个人卫生(头发、指甲等),77,药物预防,阻吸收 口服稳定的KI可减少131I在甲状腺的沉积。 口服褐藻酸钠减少胃肠对Sr的吸收。 注射DTPA减少Pu的体内沉积。 促排 多饮水利于3H的排出。,78,少量放射性物质洒落的处理,液体，以吸水纸吸干；粉末，以湿抹布清除 以清水湿抹布仔细清洗，由外而内，呈螺旋形，防止污染扩散。 一般清洗3次左右即可，若效果不明显，可使用去污剂。,79,皮肤表面去污,一旦发现立即清洗 普通肥皂温清水清洗23次 禁止使用对皮肤有刺激的去污剂 如污染严重，选用专用去污剂 先清洗手部，再清洗其他皮肤 手部清洗注意甲沟、甲床,80,物体表面去污,湿法 喷射水和蒸汽 水(溶液)刷子 湿法喷沙抛光 超声波,化学法 各种去污剂,干法 清扫、吹脱、真空吸尘 喷沙抛光 可剥离膜,81,操作非密封源时的十大综合防护措施,一、熟识常用放射性核素的毒性 二、工作场所的分级 1.工作单位分类 2.开放型放射性工作场所分级 三、工作场所的区域划分 四、工作场所建筑设计符合防护要求 五、非密封源包容和工作场所的通风换气,82,六、妥善收集和储存放射性废物 七、安全储运放射源 八、注意个人防护 1.个人防护和安全操作 2.药物预防 3.安全操作规则 九、非密封源易发事故及其防护对策 1.少量放射性物质洒落的处理 2.严重污染事故时的应急处理 十、去除表面放射性污染 1.去除表面放射性污染 2.表面去污剂种类 3.皮肤表面去污 4.物体表面去污,83,第三部分三之小结,放射性核素的毒性分组； 开放性辐射工作场所的分类、分级及分区； 开放性辐射工作场所的安全操作规则； 操作非密封源时的十大综合防护措施。,84,第四部分： 放射（科研）实验室操作规则,实验的准备、实施及善后； 实验室布局与管理； 条例、规则/规章，等。,85,一、实验的准备、实施及善后,1.实验准备阶段 认真阅读相关文献，明确每一个细节； 进行非放射性的模拟实验，把实验全过程预演一遍。,86,空白试验,同位素示踪实验要求准确、仔细，稍有疏忽或考虑不周就匆忙进行正式实验，既容易导致实验失败，又会造成示踪剂和其它实验用品的浪费，还会增加放射性废物，增加实验室本底水平，使实验者接受不必要的辐射剂量，所以模拟实验不仅可以检查正式实验中所用器材，药品是否合格，又可以操作人员进行训练，以保证正式实验能顺利进行。,87,2.正式实验需要注意事项,使用前登记 使用前检测 规范操作 污染处理 废物回收 使用后检测,88,使用前,登记包括使用桌面、防护板和仪器的状况 检测使用台面、仪器是否被污染,89,规范操作,同位素固体废弃物放入废物盒 同位素液体废弃物倒入废液缸 严防废液溢出 操作稳健不急躁 出现事故及时处理,90,污染处理,出现事故马上报告值日人员或告知其他工作人员 （在值日人员指导下)处理污染,91,放射性废物,同位素废弃物标记日期后封存,92,使用后检测,实验完成后检测所使用桌面、仪器并自身，出现污染及时处理。,93,二、实验室布局与管理 同位素实验室的管理（例）,实验前登记 同位素实验室的布局 同位素实验室的值日制度 实行凭证进入同位素室,94,实验前需要先登记,做实验前需要登记、检测。 避免实验过程中仪器使用冲突； 检测所需仪器是否正常和没有污染； 清楚自己要做什么； 登记包括使用桌面和仪器,95,标记台,垃圾桶,垃圾桶,s35,水池,门,暗室,同位素废物,洗片机,同位素废液,空调,同位素实验室的布局,水池,离心机,杂交箱 水浴锅,冰箱,96,值日人员,可采取多种方式：轮流等 值日人员职责要有相关管理条例,97,同位素室值日人员责任（例）,1、在负责老师的授权下监督管理同位素室，执行相关管理条例； 2、轮流值日：一次两周； 3、值日生负责事项：同位素室的钥匙、卫 生、 操作规章、处理实验事故； 4、协助实验室维修工作。,98,第四部分之小结,1.实验室的布局及实验的安排都需要合理、有序，同时，须以一定的规章制度来保障在完成实验的同时最大限度地减少对实验室、对自己和对他人的辐射危害； 2.不同的实验室有具体的操作规则和各种条例。,99,第五部分：放射生物学简介 第六部分：实验常用辐射监测（环境和个人）设备,100,
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