【正文】 培 訓(xùn) 資 料 （內(nèi)部版本） 北京歐萊聯(lián)合醫(yī)療器械有限公司 二 00 七年一月一日 北京歐萊聯(lián)合醫(yī)療器械有限公司 Beijing Allian Medical Devices 射線防護(hù)培訓(xùn)資料 輻射的種類 輻射，是指有一點(diǎn)向四周發(fā)射的意思。例如，物體向四周散發(fā)出光和熱，這也是一種輻射的現(xiàn)象。 輻射不需要透過物質(zhì)來傳遞，我們每天見到的太陽就是最明顯的例子，雖然地球和太陽之間是一片真空，什么都沒有，但是我們?nèi)匀荒芨惺艿教柕墓夂蜔?，也就是靠了太陽?duì)地球的輻射，我們才能在這里生長(zhǎng)。 那么，輻射偶那些呢？一般輻射線是指從物體放出來的電磁波，例如熱線（紅外線）、可見光、紫外線、電波等。后來更進(jìn)一步發(fā) 現(xiàn)，原來 X光、伽瑪射線也是電磁波的一種。因?yàn)樗麄兊牟ㄩL(zhǎng)更短，更有穿透能力和使分子帶電的能力，所以又特別叫做“電離輻射線”。因此，輻射線都屬于波長(zhǎng)不等的電磁波，依序可分為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、 X射線和伽瑪射線等，如表 1所示： 表 1 電磁波的種類 波長(zhǎng)（公分） 電磁波名稱 主要用途 104=10000 中波（ MF） 收音機(jī) 102=100 UHF超高頻 電視 1 微波 雷達(dá)、微波爐 103= 紅外線（ IR） 紅外線照相 104 紅色光 104 可見光 千萬分之一 紫外線（ UV） 殺菌 一億分之一 X光 分析、診斷 百億分之一 千億分之一 伽瑪射線 治療等民生應(yīng)用 另外，從放射性物質(zhì)放出的射線，俗程為放射線，比較重要的有阿法（α）、貝塔（β）、伽瑪（γ）三種。其中伽瑪射線的穿透力最強(qiáng)，對(duì)我們?nèi)梭w有傷害力，需要屏蔽以保護(hù)人體。 下面，就可見光、紅外線、 X光、伽瑪射線的性質(zhì)及其應(yīng)用簡(jiǎn)單的舉例說明。 一、 可見光 在我們的四周，有紅花、黃花、藍(lán)墨水等等，可以看到各種五顏六色的物體，為什么這些物體會(huì)顯出不同的顏色，我們又是如何去感覺出這些色彩 的，不是很簡(jiǎn)單可是說明的。我們已經(jīng)知道光是電磁波的一種，我們的眼睛所能看見的光，也就是所謂的可見光，它的波長(zhǎng)范圍在 40008000A（埃）左右。太陽光和鎢絲燈所發(fā)出的白光，都含有全部范圍的可見光，因此顯出白色的光。如果將一束白光照過玻璃三棱鏡后，會(huì)分散出彩色的“虹”，我們稱它是光譜，是從紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫依序排列，而波長(zhǎng)也依序變短。 我們也已經(jīng)知道有波長(zhǎng)比紅光更長(zhǎng)的紅外線，也叫熱線，雖然人的肉眼看不到，但用溫度計(jì)可以量到。此外，還有波長(zhǎng)比紫光更短的光線紫外線，它具有消毒滅菌與感光底片的功能，像紅外 線、紫外線這一類肉眼看不見的光，我們稱做“不可見光”。 我們由此可知，因?yàn)楦魃庵ㄩL(zhǎng)不同，他們所具有的性質(zhì)與功能也各不相同，那么，究竟波長(zhǎng)是什么呢？我們先看水面上的波動(dòng)來加以說明。 讓我們觀察浮在水面上的東西，當(dāng)水波傳到時(shí)，會(huì)上下起伏運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樗ㄒ环矫姹本W萊聯(lián)合醫(yī)療器械有限公司 Beijing Allian Medical Devices 射線防護(hù)培訓(xùn)資料 上下振動(dòng)而將此波動(dòng)向四周傳遞前進(jìn)，這種振動(dòng)方向與前進(jìn)方向成垂直的波叫做“橫波”。例如光波、電磁波也是橫波的一種。通常凸出之頂峰，稱為波峰，而凹下之底部，稱為波谷。波長(zhǎng)就是指相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離。 注：波長(zhǎng)以“?！弊鰡挝唬话５扔谝粌|分之一公分。 二 、紅外線 波長(zhǎng)范圍 — 100 微米之間，比紅色光稍微長(zhǎng)的電磁波，叫做紅外線。因?yàn)榫哂袩岬淖饔?，所以叫做熱線。雖然，人的眼睛看不到，但我們可以感覺到它的熱?？茖W(xué)家可以利用儀器來發(fā)射并測(cè)知紅外線。譬如，從衛(wèi)星上測(cè)出地球表面的各種不同溫度，以勘探地下的資源或海水的流動(dòng)等。在夜間，也可以利用地上人物與背景之溫差，從事夜間照相或觀察活動(dòng)。把紅外線追蹤器裝在飛彈頭上，用于追蹤飛機(jī)或軍艦等目標(biāo)。在醫(yī)學(xué)上，也可用來測(cè)知人體表面溫度的分布，以了解血液循環(huán)之情形，或利用熱線來治療等。又因?yàn)榧t外線較容易穿透云層，所以在氣象衛(wèi)星 上也可以利用紅外線，將紅外線所拍的照片與可見光所拍的照片相比較，可以了解云層的厚度與性質(zhì)，提供氣象預(yù)報(bào)作為參考。在其他研究上，也可以利用紅外線來分析分子的結(jié)構(gòu)種類與定量的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。 注：一微米等于百萬分之一，也等于“?！钡囊蝗f倍。 三、 X光（ X射線） 德國(guó)物理學(xué)家侖琴于公元 1895 年，在研究比霓虹燈更高一層之真空放電實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然間發(fā)現(xiàn)了許多現(xiàn)象，某種光會(huì)把照相底片感光，并使涂有熒光劑的屏幕發(fā)光，也能穿透木頭、橡皮甚至人類的身體。他伸手試驗(yàn)，屏幕上只見他的手骨的陰影。當(dāng)時(shí)他并不知道是什么原因，因此就 以數(shù)學(xué)家常用來代表未知數(shù)的 X，將此神奇的光叫做 X光，并在學(xué)會(huì)上發(fā)表。由于它的發(fā)表， X光引起了許多學(xué)者的關(guān)心，在醫(yī)學(xué)上工業(yè)上應(yīng)用廣泛，現(xiàn)在我們?cè)诓±淼脑\斷和治療上也受了很大的恩惠，侖琴由于這個(gè)發(fā)現(xiàn)得到了世界上最榮耀的第一個(gè)諾貝爾物理獎(jiǎng)。 四、伽瑪射線 英國(guó)的物理學(xué)家拉塞福在加拿大的大學(xué)教書時(shí)，對(duì)居里夫人的放射線發(fā)現(xiàn)很感興趣，他用小容器裝上放射性物質(zhì)“鐳”放在強(qiáng)力的磁鐵之間，觀察照相底片感光的結(jié)果，知道鐳放出三種不同的放射線。當(dāng)時(shí)已經(jīng)知道帶電粒子的運(yùn)動(dòng)會(huì)受磁鐵的影響，也知道其影響的法則，所以拉塞福認(rèn)為向右彎 曲的是帶有正電，向左彎曲的是帶有負(fù)電，而直往向上的不帶電，用希臘文字α、β、γ來稱它。后來，經(jīng)過仔細(xì)研究知道伽瑪射線與X光同一種電磁波，不過波長(zhǎng)較短，穿透力也比 X光強(qiáng)得多，最難穿透的鉛也要相當(dāng)?shù)暮穸炔拍軗踝?。伽瑪射線是從放射元素放出來的主要放射線，雖然對(duì)人體有傷害，但在醫(yī)、農(nóng)、工各方面應(yīng)用很廣。 常見的輻射可以分成粒子輻射和電磁輻射。 粒子輻射其實(shí)就是高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，比如中子、電子或其他粒子。 電磁輻射，可見光、無線電波、 X射線、γ射線都屬于電磁輻射。 下面列舉下核電廠中常見的輻射 α射線：高速運(yùn)動(dòng) 的氦原子核（包含 2 個(gè)質(zhì)子 2 個(gè)中子），穿透力極差，一張紙就可以將其基本隔離，在空氣中只能移動(dòng)幾個(gè)厘米的距離，無法穿透人的皮膚。 β射線：高速運(yùn)動(dòng)的電子，穿透能力比α射線略強(qiáng)，用一張膠合板就可以將其基本隔離，可以穿透 1CM左右的人體組織。由于它轟擊重原子（比如鉛）的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生更難隔離的γ射線，所以一般用膠皮或膠合板進(jìn)行隔離。 北京歐萊聯(lián)合醫(yī)療器械有限公司 Beijing Allian Medical Devices 射線防護(hù)培訓(xùn)資料 中子射線：高度運(yùn)動(dòng)的中子，穿透力也很強(qiáng)，隔離物嘛??還記得我們?cè)瓉碚f過的慢化劑嗎：）常用水進(jìn)行隔離。 γ射線：具有高能量的電磁波，基本上無法完全隔離，一般用重原子物質(zhì)（鉛）等進(jìn)行隔離。 X 射線的產(chǎn)生及其性質(zhì) 凡是以高速運(yùn)動(dòng)的電子碰到任何障礙物，都能發(fā)生 X射線。電子由于被急劇地阻止而失去自己的動(dòng)能，此動(dòng)能的大部分變?yōu)闊崮?，一小部分變?yōu)?X 射線的能量。因此為了獲得 X射線，必須有一這樣的儀器，它可以： (1)用某種方法得到一定量的自由電子； (2)迫使這些電子在一定的方向上以很大的速度運(yùn)動(dòng)； (3)在電子運(yùn)動(dòng)的路途上設(shè)且一個(gè)急劇阻止電子的障礙物 (靶子 )。 X射線和普通光一樣，是一種電磁波，但波長(zhǎng)很短，即入很小，則光子能量 (hv)很大，穿透力很強(qiáng)。 X射線波長(zhǎng)一般為 — 10A， X射線結(jié)構(gòu)分析中常用 0． 5— 2A 波長(zhǎng)的 X射線。 X射線的波長(zhǎng)分布有兩種： (1)連續(xù)光譜 (白色 X射線 )； (2)不連續(xù)光譜 (單色 X射線，特征 X射線，標(biāo)識(shí) X射線 )。 產(chǎn)生連續(xù)光譜的原因，是高速電子碰到 (陽極 )原子上，速度驟然降低，必有能量輻射出來。連續(xù) X射線譜與靶金屬的性質(zhì)無關(guān)。常用的 X射線管如圖 2— 1所示。 圖 2— 1 X射線發(fā)生裝置 1— 升壓變壓器； 北京歐萊聯(lián)合醫(yī)療器械有限公司 Beijing Allian Medical Devices 射線防護(hù)培訓(xùn)資料 2— X 射 線 管； 3— 加熱變壓器。 高速電子的能量大到某一定數(shù)值時(shí) (即電壓高達(dá)某一定值時(shí) )，不僅得到連續(xù) X射線，而且得到單色 X射線，這是因?yàn)殡娮拥哪芰亢艽螅阋詫薪饘僭又?K電子打走， L電子補(bǔ)回到K 層上即 Ka(hv＝ E2 一 E1)，若 M 電子補(bǔ)回則得 Kβ?? ，總稱 K 系 X 射線。特征 X射線的波長(zhǎng) λ 與靶物質(zhì)有關(guān)，與電壓無關(guān)【聯(lián)系奠塞萊 (Moseley)定律】。 Ka線有兩條，這是因?yàn)閮煞N L電子 (s， p)的能量稍有不同之故。 如果 X射線的衍射實(shí)驗(yàn)需要用單色 X射線，就需要將 其他波長(zhǎng)濾去，一般用