关于辐射防护和辐射源安全的研究生教育课程（RAS9081）

2018-03-30中国辐射防护研究院太原030006

辐射防护通讯 2018年1期

沈福（中国辐射防护研究院，太原，030006）

2017年5月4日至11月4日，国际原子能机构（IAEA）在马来西亚举办了RAS9081为辐射防护和辐射源安全的研究生教育课程（PGEC）。课程目标是为具有多年工作经验（或资深的），致力于辐射监管机构的建立、完善、提升的监管人员、专家和教师，提供研究生水平的辐射防护与辐射源安全教育课程；通过本课程学习等，参与人员未来将成长为领域内权威的监管人员、专家或教师。课程内容包含了辐射防护数理基础，监管框架，各种辐射源与照射情况监管及辐射防护教学技能；课程形式包括课堂学习、练习、实验、参观、演示、实习、毕业论文等内容。

该项目同时是IAEA 60周年纪念活动，受到IAEA和联合国计划发展署的支持。本次共有20个国家的监管机构并具有较长监管经验的三十多位成员参与。中国辐射防护研究院沈福受邀参加了该项目以及IAEA技术支持合作。

目的

项目对具有多年辐射防护与辐射源安全工作经验的年轻的物理或物理相关领域大学毕业的专业人士（专家），提供研究生水平的辐射防护与辐射源安全基础研究生课程。可以弥补非辐射防护专业而从事辐射防护相关专业知识，通过IAEA讲学及学员交流，参与者通过课堂学习、练习、实验、参观、演示、案例、辩论、实习、毕业论文等内容可以将无法看见、感知、触摸的辐射及其危害有较全面的认识，同时培养辐射探测、防护以及监管建立、完善能力。具体、切实的掌握辐射防护与辐射源安全的知识和能力，使学者不仅具备丰富经验有可能上升为资深人员，为后续的工作提供铺垫基础，以达IAEA课程的目标。同时活动也为非辐射防护专业毕业从事辐射防护多年的参与人提供了较为全面学习辐射防护知识的宝贵机会。

教学内容

本次活动主要以IAEA于2011年发布的新的辐射防护安全及最近的辐射防护体系为基础，为IAEA成员特别是新成员的监管体系建立、提升与实施做了较全面地讲解。内容包含辐射防护数理基础，监管框架，各种辐射源与照射情况监管及辐射防护教学技能；活动形式包括课堂学习、练习、实验、参观、演示、实习、毕业论文等内容。

基础知识

基础知识包括原子与原子核物理基础、数学基础微分/积分、统计学、辐射与物质相互作用、天然辐射源与人工放射源等，以及医疗、工业、食品和农业及消费制品中电离辐射在的应用。

原子核物理基础内容涉及原子、原子核、质子、中子、电子、原子单位质量、元素、元素周期表、同位素、稳定与非稳定原子核，电子壳层结构，结合能、激发、电离、粒子加速、契科夫射线、X射线、内转换、遏歇电子、X特征射线。原子核稳定性、稳定线、不稳定原子核、核素、活度、单位、衰变常数、半衰期、衰变规律、平均寿命、衰变链和质子平衡、电子轨道捕获、电子谱、放射性衰变模型和能谱类型，以及α、β、γ等射线。反应类型、放射性的产生；裂变和聚变、截面、反应能、Q因子等内容。

数学基础微分/积分，主要是衰变方程，第一类线性微分方程。统计学，着重准确性、精度、可靠性；平均值、几何平均、中位值；标准偏差、置信水平、概率论、随机变量、概率分布类型：诸如泊松分布、高斯分布、普通对数分布；散射图、Chi平方、矫正、最小平方曲线拟合等。

辐射与物质相互作用，内容包括电离辐射与非电离辐射。其中电离辐射涉及重带电粒子（阿尔法、质子），能量转移机制，电离，原子核散射，布拉格衍射，停止能，屏蔽；贝塔射线、韧致辐射、韧致辐射的屏蔽、契伦科夫辐射。非电离辐射主要是X射线和γ射线，以及中子。X射线和γ射线涉及光电效应、康普顿散射、电子对效应、二次光子、线性与质量衰减；指数衰减、吸收物质原子系数、屏蔽、综合修正；中子涉及反应、散射、吸收、慢化、屏蔽等内容。

天然辐射源与人工放射源内容包括：地球上的 U 矿（235U ，238U），232Th ，40K（238U ，238Th）重要核素子体（Ra 、Rn 照射等），NORM ，宇宙射线，宇宙辐射射线类型，人为活动带来的影响等天然辐射源。人工放射源，主要有α、β、γ和X射线源，有同位素中子源。根据密封情况可分为密封源与非密封源；也包括同位素产生装置，同位素的生产，通用辐射源，落下灰等；以及包括裂变与聚变人工放射源等，人工放射源还涉及射线装置，包括直线加速器；回旋加速器，电子感应加速器；X射线；低能X射线仪器，直线加速器，其它仪器；也涵盖中子，包括裂变、聚变；以及（p ，n），（d ，n），（α ，n）和（γ，n）等核反应中子源。

量值与测量

量值与测量部分涉及辐射测量单位及相关因子、辐射防护与操作相关因子、剂量计算、辐射探测与测量等。

辐射测量单位及相关因子包括辐射场，注量率，能量密度，截面，质量减弱系数，质量停止能，吸收剂量（率），比释动能常数，照射量（率），剂量概念，能量授予，线性能量，线传能（LET），器官剂量等。

辐射防护与操作相关辐射权重因子，包括wR，当量剂量，器官权重因子 wT，有效剂量，扩展齐向场，个人当量剂量 Hp（0 ．07）与 Hp（10），周围环境剂量当量 H*（d）等。

辐射剂量计算，包括注量、比释动能及吸收剂量，空气比释动能常数，比释动能及吸收剂量计算；几何涉及点源，片源以及体源；也涉及主辐射衰减与二次辐射的累积影响，几何影响等，辐射类型等。

辐射探测与测量原理，内容包括探测器、探测器特性、能量与效率（几何）刻度、本底、几何、统计涨落、脉冲计数幅度及脉冲计数器、能量分辨率、脉冲高度分析器、脉冲行分析、死时间修正，以及计算机能谱分析等。涉及气体探测器：包括电流式电离室、高压电离室、正比室、GM 管等。也涉及闪烁体探测器、固体液体闪烁探测器（淬灭）、半导体探测器、光敏探测器、热释光探测器、组织等效探测器、核径迹探测器、中子探测器、使用（n，X）或（n，p）核反应或活化探测器、影像探测器。以及其它探测器：电极化探测器、自供能探测器、热电子效应探测器（TSEE）、辐射光效应探测器（RPLD）等。

电离辐射生物效应

电离辐射生物效应内容涵盖生物学细基础、电离辐射对染色体影响、辐射生物效应、流行病学等。

生物学基础着重细胞的基本概念，细胞的结构，不同细胞器的功能，细胞周期，细胞分裂类型，细胞分裂过程中的活动等。

电离辐射对染色体影响内容包括染色体结构；DNA复制；DNA的转录；点突变；DNA损伤修复；染色体断裂；细胞分裂；细胞功能障碍，细胞损伤后果；细胞死亡影响；辐射损伤反应；相对生物有效性（RBE）；适应性反应；剂量指示等。

电离辐射生物效应内容介绍了生物效应的起点——激发和电离破坏化学键；辐射的直接和间接影响：自由基的产生，与DNA的相互作用；与其他细胞组份的相互作用。

电离辐射生物效应组织器官层次内容包括对辐射对造血系统；胃肠道；心血管系统等的确定性效应。以及高剂量情况：组织和器官的反应；细胞存活曲线；在组织和器官的早期和晚期反应；总剂量效应；阈值；急性放射病；造血系统的辐射效应，胃肠道，和心脑血管神经功能障碍；致死剂量；局部照射对皮肤及其结构、甲状腺、肺、眼晶状体、生殖腺影响；阈剂量；相对生物学效应（RBE）和辐射权重因子；剂量率效应，以及肿瘤（发生癌变）的躯体效应等。

同时单独针对胚胎和胎儿的辐射效应诸如畸变，脑发育迟缓，白血病和癌都给予了讲解。

流行病学内容包括目前的研究方法；辐射危害及其表征；包括辐射权重因子 WR；组织权重因子 WT，有效剂量；剂量限制，集体剂量等；以及国际放射防护委员会和其他机构采用的方法等。

国际辐射防护体系和监管框架

国际辐射防护体系和监管框架部分包括各国际组织在辐射防护中的作用，着重ICRP建议、国际原子能机构安全标准及公约等。

国际组织在辐射防护中的作用涉及IAEA，ICRP，国际辐射单位和测量委员会（ICRU），联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR），国际劳工组织（劳工组织），世界卫生组织（卫生组织），全面禁止核试验条约组织（CTBTO），联合国粮食及农业组织（粮农组织），经合组织核能机构（OECD/NEA），泛美卫生组织（PAHO），联合国环境规划署（环境署），其他组织（欧洲原子能共同体，Euratom），国际标准化组织（ISO）、国际供应商和生产商协会（国际运动会承办者协会）、世界核协会（WNA）等。着重UNSCEAR在科学数据的贡献；ICRP的建议；IAEA法定职能、建立和执行的安全标准及具有法律约束力的文书——公约。

ICRP建议涉及结构和目的、建议的范围、排除和豁免。ICRP关于辐射防护中生物方面和数量的简要回顾：如活度、剂量、权重和辐射因子、等效剂量、有效剂量以及人员放射防护体系，如照射（暴露）类型、类别，个人照射的鉴定，放射防护等级。强调了辐射防护原理：正当性，最优化，剂量限制和参考剂量，剂量限值。单独就医疗照射中病人剂量的最佳保护，以及环境保护做了说明。

IAEA安全标准及公约包括范围、结构和安全目标等基本安全原则；政府的职责；管理机构的职责，其他各方的责任，管理要求；核与辐射设施与活动安全分析，安全评估要求以及安全评价的管理使用与维护；辐射防护与辐射源的安全使用法律框架基本法律框架的范围，法定基础，授权立法，以及管理当局的任务，职责，组织，必要的资源，工作人员的培训，咨询委员会和顾问的内容与重要性；政策、程序、责任，决策权，组织安排，沟通线路各级的安全文化等的安全优先重用性；立法、监管机构、辐射安全的主要责任，以及辐射安全监管程序的基本要素等辐射安全监管基础设施框架；以及监管程序的有效性的管理和评估相关方法等。

内外照射评估（排除医疗）

照射评估包括个人剂量评估检测程序，剂量重建技术，工作场所监测方案，测量结果的诠释，校准，质量保证。

个人剂量评估检测程序包括个人剂量评估监测方案设计，个人剂量当量测量，个人剂量计的性能要求等。个人剂量评估必须考虑不确定性，包括A类与B类误差。

剂量重建技术着重事故剂量学；细胞遗传学，EPR；临界剂量等。

工作场所监测着重介绍了常规的、与任务有关的和特殊的监测等各种监测分类和方法。

测量结果的诠释包括记录水平，全身、四肢和皮肤剂量的评估，外照射引起的有效剂量的计算、常规、任务相关和特殊监测等。

校准包括一级和二级标准；校准用源；校准；设备的常规测试、性能测试、型式试验，质量保证，质量控制程序等。

内照射介绍了个人摄入核素内照射剂量评估，内容包括摄入模式，监测计划，ICRP生物动力学模型简介，待积有效剂量的计算，校准和质保。

摄入途径包括吸入，通过皮肤或伤口摄取和吸收，摄入通过飞溅的水蒸气和皮肤和呼吸摄入等。监测方面包括测量方法，频率等。ICRP生物动力学模型涉及了沉降量；室模型，滞留与清除，生物学半衰期和有效半衰期，ICRP个体模型（参考人），肠道模型，肺部模型，年龄相关模型，伤口模型等模型。

同时熟悉掌握待积有效剂量计算，内照射剂量计算方法及软件，以及直接测量和间接测量技术的校准与质量。

环境剂量评估介绍了照射途径，关键人群。并介绍了剂量评估方法等。

计划照射－通用要求

着重介绍照射一般要求，职业照射要求，公众计划照射要求，计划照射公众安全防护系统，医疗照射的基本要求。

一般要求涉及豁免与解控，安全防护优化，安全评价。包括建立剂量和风险约束值；工作人员与公众照射最优化。计划照射情况下公众和职业人员照射的规定剂量限值。强调除必要医学诊断或治疗外其它目的辐射成像被认为是不正当的。

职业照射要求着重最优化，剂量限值，照射与潜在照射设计要点与特征，工作人员检测程序，照射监测与记录，工作人员防护。强调了为职业人员的保护和安全提供充分的信息、指导和培训以及一些特殊特殊情况的防护的必要。

公众计划照射要求着重相关的政府和监管机构对公众照射的责任，计划照射公众安全防护系统，以及对公众照射的各方责任。涉及安全防护最优化设计，计划与操作，源的退役（包括废物处理设施的关闭和欲关闭）政策，安排流程与组织，防护最优化衡量，培训程序，监测设备与监测程序规定等。同时介绍了针对废物管理与安全，监测。除此外涉及了医疗相关的基本要求。

计划照射－职业与公众照射

包括计划照射情况的组织与管理，废密封源的防护技术，计划照射情况个人与工作场所监测，特别是孕妇与非固定工作人员，健康检查，计划照射的潜在照射情况，工业影像安全，工业辐照装置及加速器安全，核测井安全，示踪安全，同位素厂安全，放射性医疗诊断安全，核医药安全，放射性治疗安全，核设施安全，矿冶及处理安全，放射性物质安全运输，废物管理安全，源与环境监测，相关消费品的辐射防护等。