關(guān)于輻射防護(hù)和輻射源安全的研究生教育課程（RAS9081）

沈 福 （中國(guó)輻射防護(hù)研究院 ，太原 ，030006）

2017年5月4日至11月4日 ，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）在馬來(lái)西亞舉辦了RAS9081為輻射防護(hù)和輻射源安全的研究生教育課程（PGEC）。課程目標(biāo)是為具有多年工作經(jīng)驗(yàn)（或資深的），致力于輻射監(jiān)管機(jī)構(gòu)的建立、完善、提升的監(jiān)管人員、專家和教師，提供研究生水平的輻射防護(hù)與輻射源安全教育課程 ；通過(guò)本課程學(xué)習(xí)等 ，參與人員未來(lái)將成長(zhǎng)為領(lǐng)域內(nèi)權(quán)威的監(jiān)管人員、專家或教師。課程內(nèi)容包含了輻射防護(hù)數(shù)理基礎(chǔ) ，監(jiān)管框架 ，各種輻射源與照射情況監(jiān)管及輻射防護(hù)教學(xué)技能；課程形式包括課堂學(xué)習(xí)、練習(xí)、實(shí)驗(yàn)、參觀、演示、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等內(nèi)容。

該項(xiàng)目同時(shí)是IAEA 60周年紀(jì)念活動(dòng)，受到IAEA和聯(lián)合國(guó)計(jì)劃發(fā)展署的支持。本次共有20個(gè)國(guó)家的監(jiān)管機(jī)構(gòu)并具有較長(zhǎng)監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)的三十多位成員參與。中國(guó)輻射防護(hù)研究院沈福受邀參加了該項(xiàng)目以及IAEA技術(shù)支持合作。

目的

項(xiàng)目對(duì)具有多年輻射防護(hù)與輻射源安全工作經(jīng)驗(yàn)的年輕的物理或物理相關(guān)領(lǐng)域大學(xué)畢業(yè)的專業(yè)人士（專家），提供研究生水平的輻射防護(hù)與輻射源安全基礎(chǔ)研究生課程。可以彌補(bǔ)非輻射防護(hù)專業(yè)而從事輻射防護(hù)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，通過(guò)IAEA講學(xué)及學(xué)員交流，參與者通過(guò)課堂學(xué)習(xí)、練習(xí)、實(shí)驗(yàn)、參觀、演示、案例、辯論、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等內(nèi)容可以將無(wú)法看見、感知、觸摸的輻射及其危害有較全面的認(rèn)識(shí) ，同時(shí)培養(yǎng)輻射探測(cè)、防護(hù)以及監(jiān)管建立、完善能力。具體、切實(shí)的掌握輻射防護(hù)與輻射源安全的知識(shí)和能力，使學(xué)者不僅具備豐富經(jīng)驗(yàn)有可能上升為資深人員，為后續(xù)的工作提供鋪墊基礎(chǔ)，以達(dá)IAEA課程的目標(biāo)。同時(shí)活動(dòng)也為非輻射防護(hù)專業(yè)畢業(yè)從事輻射防護(hù)多年的參與人提供了較為全面學(xué)習(xí)輻射防護(hù)知識(shí)的寶貴機(jī)會(huì)。

教學(xué)內(nèi)容

本次活動(dòng)主要以IAEA于2011年發(fā)布的新的輻射防護(hù)安全及最近的輻射防護(hù)體系為基礎(chǔ)，為IAEA成員特別是新成員的監(jiān)管體系建立、提升與實(shí)施做了較全面地講解。內(nèi)容包含輻射防護(hù)數(shù)理基礎(chǔ)，監(jiān)管框架，各種輻射源與照射情況監(jiān)管及輻射防護(hù)教學(xué)技能；活動(dòng)形式包括課堂學(xué)習(xí)、練習(xí)、實(shí)驗(yàn)、參觀、演示、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等內(nèi)容。

基礎(chǔ)知識(shí)

基礎(chǔ)知識(shí)包括原子與原子核物理基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)微分/積分、統(tǒng)計(jì)學(xué)、輻射與物質(zhì)相互作用、天然輻射源與人工放射源等 ，以及醫(yī)療、工業(yè)、食品和農(nóng)業(yè)及消費(fèi)制品中電離輻射在的應(yīng)用。

原子核物理基礎(chǔ)內(nèi)容涉及原子、原子核、質(zhì)子、中子、電子、原子單位質(zhì)量、元素、元素周期表、同位素、穩(wěn)定與非穩(wěn)定原子核 ，電子殼層結(jié)構(gòu) ，結(jié)合能、激發(fā)、電離、粒子加速、契科夫射線、X射線、內(nèi)轉(zhuǎn)換、遏歇電子、X特征射線。原子核穩(wěn)定性、穩(wěn)定線、不穩(wěn)定原子核、核素、活度、單位、衰變常數(shù)、半衰期、衰變規(guī)律、平均壽命、衰變鏈和質(zhì)子平衡、電子軌道捕獲、電子譜、放射性衰變模型和能譜類型 ，以及α、β、γ等射線。反應(yīng)類型、放射性的產(chǎn)生 ；裂變和聚變、截面、反應(yīng)能、Q因子等內(nèi)容。

數(shù)學(xué)基礎(chǔ)微分/積分 ，主要是衰變方程，第一類線性微分方程。統(tǒng)計(jì)學(xué)，著重準(zhǔn)確性、精度、可靠性 ；平均值、幾何平均、中位值 ；標(biāo)準(zhǔn)偏差、置信水平、概率論、隨機(jī)變量、概率分布類型 ：諸如泊松分布、高斯分布、普通對(duì)數(shù)分布 ；散射圖、Chi平方、矯正、最小平方曲線擬合等。

輻射與物質(zhì)相互作用，內(nèi)容包括電離輻射與非電離輻射。其中電離輻射涉及重帶電粒子（阿爾法、質(zhì)子），能量轉(zhuǎn)移機(jī)制 ，電離 ，原子核散射 ，布拉格衍射 ，停止能 ，屏蔽 ；貝塔射線、韌致輻射、韌致輻射的屏蔽、契倫科夫輻射。非電離輻射主要是X射線和γ射線，以及中子。X射線和γ射線涉及光電效應(yīng)、康普頓散射、電子對(duì)效應(yīng)、二次光子、線性與質(zhì)量衰減；指數(shù)衰減、吸收物質(zhì)原子系數(shù)、屏蔽、綜合修正 ；中子涉及反應(yīng)、散射、吸收、慢化、屏蔽等內(nèi)容。

天然輻射源與人工放射源內(nèi)容包括：地球上的 U 礦（235U ，238U） ，232Th ，40K（238U ，238Th）重要核素子體（Ra 、Rn 照射等） ，NORM ，宇宙射線 ，宇宙輻射射線類型，人為活動(dòng)帶來(lái)的影響等天然輻射源。人工放射源 ，主要有α、β、γ和X射線源 ，有同位素中子源。根據(jù)密封情況可分為密封源與非密封源；也包括同位素產(chǎn)生裝置，同位素的生產(chǎn)，通用輻射源 ，落下灰等 ；以及包括裂變與聚變?nèi)斯し派湓吹?，人工放射源還涉及射線裝置 ，包括直線加速器 ；回旋加速器 ，電子感應(yīng)加速器 ；X射線 ；低能X射線儀器 ，直線加速器 ，其它儀器；也涵蓋中子 ，包括裂變 、聚變 ；以及（p ，n） ，（d ，n） ，（α ，n）和（γ，n）等核反應(yīng)中子源。

量值與測(cè)量

量值與測(cè)量部分涉及輻射測(cè)量單位及相關(guān)因子、輻射防護(hù)與操作相關(guān)因子、劑量計(jì)算、輻射探測(cè)與測(cè)量等。

輻射測(cè)量單位及相關(guān)因子包括輻射場(chǎng)，注量率 ，能量密度 ，截面 ，質(zhì)量減弱系數(shù) ，質(zhì)量停止能 ，吸收劑量（率），比釋動(dòng)能常數(shù) ，照射量（率），劑量概念 ，能量授予 ，線性能量 ，線傳能（LET），器官劑量等。

輻射防護(hù)與操作相關(guān)輻射權(quán)重因子，包括wR，當(dāng)量劑量 ，器官權(quán)重因子 wT，有效劑量 ，擴(kuò)展齊向場(chǎng) ，個(gè)人當(dāng)量劑量 Hp（0 ．07）與 Hp（10） ，周圍環(huán)境劑量當(dāng)量 H*（d）等。

輻射劑量計(jì)算 ，包括注量、比釋動(dòng)能及吸收劑量，空氣比釋動(dòng)能常數(shù)，比釋動(dòng)能及吸收劑量計(jì)算；幾何涉及點(diǎn)源 ，片源以及體源；也涉及主輻射衰減與二次輻射的累積影響 ，幾何影響等 ，輻射類型等。

輻射探測(cè)與測(cè)量原理 ，內(nèi)容包括探測(cè)器、探測(cè)器特性、能量與效率（幾何）刻度、本底、幾何、統(tǒng)計(jì)漲落、脈沖計(jì)數(shù)幅度及脈沖計(jì)數(shù)器、能量分辨率、脈沖高度分析器、脈沖行分析、死時(shí)間修正 ，以及計(jì)算機(jī)能譜分析等。涉及氣體探測(cè)器：包括電流式電離室、高壓電離室、正比室、GM 管等。也涉及閃爍體探測(cè)器、固體液體閃爍探測(cè)器（淬滅）、半導(dǎo)體探測(cè)器、光敏探測(cè)器、熱釋光探測(cè)器、組織等效探測(cè)器、核徑跡探測(cè)器、中子探測(cè)器、使用（n，X）或（n，p）核反應(yīng)或活化探測(cè)器、影像探測(cè)器。以及其它探測(cè)器：電極化探測(cè)器、自供能探測(cè)器、熱電子效應(yīng)探測(cè)器（TSEE）、輻射光效應(yīng)探測(cè)器（RPLD）等 。

電離輻射生物效應(yīng)

電離輻射生物效應(yīng)內(nèi)容涵蓋生物學(xué)細(xì)基礎(chǔ)、電離輻射對(duì)染色體影響、輻射生物效應(yīng)、流行病學(xué)等。

生物學(xué)基礎(chǔ)著重細(xì)胞的基本概念，細(xì)胞的結(jié)構(gòu) ，不同細(xì)胞器的功能 ，細(xì)胞周期 ，細(xì)胞分裂類型 ，細(xì)胞分裂過(guò)程中的活動(dòng)等。

電離輻射對(duì)染色體影響內(nèi)容包括染色體結(jié)構(gòu) ；DNA復(fù)制 ；DNA的轉(zhuǎn)錄 ；點(diǎn)突變 ；DNA損傷修復(fù) ；染色體斷裂；細(xì)胞分裂 ；細(xì)胞功能障礙 ，細(xì)胞損傷后果；細(xì)胞死亡影響；輻射損傷反應(yīng)；相對(duì)生物有效性（RBE）；適應(yīng)性反應(yīng) ；劑量指示等。

電離輻射生物效應(yīng)內(nèi)容介紹了生物效應(yīng)的起點(diǎn)——激發(fā)和電離破壞化學(xué)鍵；輻射的直接和間接影響 ：自由基的產(chǎn)生 ，與DNA的相互作用 ；與其他細(xì)胞組份的相互作用。

電離輻射生物效應(yīng)組織器官層次內(nèi)容包括對(duì)輻射對(duì)造血系統(tǒng)；胃腸道；心血管系統(tǒng)等的確定性效應(yīng)。以及高劑量情況 ：組織和器官的反應(yīng) ；細(xì)胞存活曲線；在組織和器官的早期和晚期反應(yīng) ；總劑量效應(yīng)；閾值；急性放射病；造血系統(tǒng)的輻射效應(yīng) ，胃腸道，和心腦血管神經(jīng)功能障礙；致死劑量；局部照射對(duì)皮膚及其結(jié)構(gòu)、甲狀腺、肺、眼晶狀體、生殖腺影響 ；閾劑量 ；相對(duì)生物學(xué)效應(yīng)（RBE）和輻射權(quán)重因子；劑量率效應(yīng) ，以及腫瘤（發(fā)生癌變）的軀體效應(yīng)等。

同時(shí)單獨(dú)針對(duì)胚胎和胎兒的輻射效應(yīng)諸如畸變 ，腦發(fā)育遲緩，白血病和癌都給予了講解。

流行病學(xué)內(nèi)容包括目前的研究方法；輻射危害及其表征 ；包括輻射權(quán)重因子 WR；組織權(quán)重因子 WT，有效劑量 ；劑量限制 ，集體劑量等 ；以及國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)和其他機(jī)構(gòu)采用的方法等。

國(guó)際輻射防護(hù)體系和監(jiān)管框架

國(guó)際輻射防護(hù)體系和監(jiān)管框架部分包括各國(guó)際組織在輻射防護(hù)中的作用 ，著重ICRP建議、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)及公約等。

國(guó)際組織在輻射防護(hù)中的作用涉及IAEA，ICRP，國(guó)際輻射單位和測(cè)量委員會(huì)（ICRU），聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)（UNSCEAR），國(guó)際勞工組織（勞工組織），世界衛(wèi)生組織（衛(wèi)生組織），全面禁止核試驗(yàn)條約組織（CTBTO），聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（糧農(nóng)組織），經(jīng)合組織核能機(jī)構(gòu)（OECD/NEA），泛美衛(wèi)生組織（PAHO），聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（環(huán)境署），其他組織（歐洲原子能共同體 ，Euratom），國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國(guó)際供應(yīng)商和生產(chǎn)商協(xié)會(huì)（國(guó)際運(yùn)動(dòng)會(huì)承辦者協(xié)會(huì)）、世界核協(xié)會(huì)（WNA）等。著重UNSCEAR在科學(xué)數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)；ICRP的建議；IAEA法定職能、建立和執(zhí)行的安全標(biāo)準(zhǔn)及具有法律約束力的文書——公約。

ICRP建議涉及結(jié)構(gòu)和目的、建議的范圍、排除和豁免。ICRP關(guān)于輻射防護(hù)中生物方面和數(shù)量的簡(jiǎn)要回顧 ：如活度、劑量、權(quán)重和輻射因子、等效劑量、有效劑量以及人員放射防護(hù)體系 ，如照射（暴露）類型、類別 ，個(gè)人照射的鑒定 ，放射防護(hù)等級(jí)。強(qiáng)調(diào)了輻射防護(hù)原理：正當(dāng)性 ，最優(yōu)化，劑量限制和參考劑量，劑量限值。單獨(dú)就醫(yī)療照射中病人劑量的最佳保護(hù) ，以及環(huán)境保護(hù)做了說(shuō)明。

IAEA安全標(biāo)準(zhǔn)及公約包括范圍、結(jié)構(gòu)和安全目標(biāo)等基本安全原則 ；政府的職責(zé)；管理機(jī)構(gòu)的職責(zé)，其他各方的責(zé)任 ，管理要求 ；核與輻射設(shè)施與活動(dòng)安全分析，安全評(píng)估要求以及安全評(píng)價(jià)的管理使用與維護(hù)；輻射防護(hù)與輻射源的安全使用法律框架基本法律框架的范圍，法定基礎(chǔ)，授權(quán)立法 ，以及管理當(dāng)局的任務(wù) ，職責(zé) ，組織 ，必要的資源，工作人員的培訓(xùn) ，咨詢委員會(huì)和顧問的內(nèi)容與重要性 ；政策、程序、責(zé)任 ，決策權(quán) ，組織安排 ，溝通線路各級(jí)的安全文化等的安全優(yōu)先重用性；立法、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、輻射安全的主要責(zé)任 ，以及輻射安全監(jiān)管程序的基本要素等輻射安全監(jiān)管基礎(chǔ)設(shè)施框架；以及監(jiān)管程序的有效性的管理和評(píng)估相關(guān)方法等。

內(nèi)外照射評(píng)估（排除醫(yī)療）

照射評(píng)估包括個(gè)人劑量評(píng)估檢測(cè)程序，劑量重建技術(shù)，工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)方案，測(cè)量結(jié)果的詮釋，校準(zhǔn) ，質(zhì)量保證。

個(gè)人劑量評(píng)估檢測(cè)程序包括個(gè)人劑量評(píng)估監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì) ，個(gè)人劑量當(dāng)量測(cè)量 ，個(gè)人劑量計(jì)的性能要求等。個(gè)人劑量評(píng)估必須考慮不確定性，包括A類與B類誤差。

劑量重建技術(shù)著重事故劑量學(xué)；細(xì)胞遺傳學(xué)，EPR；臨界劑量等。

工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)著重介紹了常規(guī)的、與任務(wù)有關(guān)的和特殊的監(jiān)測(cè)等各種監(jiān)測(cè)分類和方法。

測(cè)量結(jié)果的詮釋包括記錄水平 ，全身、四肢和皮膚劑量的評(píng)估，外照射引起的有效劑量的計(jì)算、常規(guī)、任務(wù)相關(guān)和特殊監(jiān)測(cè)等。

校準(zhǔn)包括一級(jí)和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；校準(zhǔn)用源；校準(zhǔn)；設(shè)備的常規(guī)測(cè)試、性能測(cè)試、型式試驗(yàn) ，質(zhì)量保證，質(zhì)量控制程序等。

內(nèi)照射介紹了個(gè)人攝入核素內(nèi)照射劑量評(píng)估 ，內(nèi)容包括攝入模式 ，監(jiān)測(cè)計(jì)劃 ，ICRP生物動(dòng)力學(xué)模型簡(jiǎn)介 ，待積有效劑量的計(jì)算，校準(zhǔn)和質(zhì)保。

攝入途徑包括吸入，通過(guò)皮膚或傷口攝取和吸收，攝入通過(guò)飛濺的水蒸氣和皮膚和呼吸攝入等。監(jiān)測(cè)方面包括測(cè)量方法 ，頻率等。ICRP生物動(dòng)力學(xué)模型涉及了沉降量；室模型，滯留與清除，生物學(xué)半衰期和有效半衰期 ，ICRP個(gè)體模型（參考人），腸道模型 ，肺部模型 ，年齡相關(guān)模型 ，傷口模型等模型。

同時(shí)熟悉掌握待積有效劑量計(jì)算，內(nèi)照射劑量計(jì)算方法及軟件，以及直接測(cè)量和間接測(cè)量技術(shù)的校準(zhǔn)與質(zhì)量。

環(huán)境劑量評(píng)估介紹了照射途徑，關(guān)鍵人群。并介紹了劑量評(píng)估方法等。

計(jì)劃照射－通用要求

著重介紹照射一般要求 ，職業(yè)照射要求 ，公眾計(jì)劃照射要求，計(jì)劃照射公眾安全防護(hù)系統(tǒng) ，醫(yī)療照射的基本要求。

一般要求涉及豁免與解控 ，安全防護(hù)優(yōu)化 ，安全評(píng)價(jià)。包括建立劑量和風(fēng)險(xiǎn)約束值；工作人員與公眾照射最優(yōu)化。計(jì)劃照射情況下公眾和職業(yè)人員照射的規(guī)定劑量限值。強(qiáng)調(diào)除必要醫(yī)學(xué)診斷或治療外其它目的輻射成像被認(rèn)為是不正當(dāng)?shù)摹?/p>

職業(yè)照射要求著重最優(yōu)化 ，劑量限值 ，照射與潛在照射設(shè)計(jì)要點(diǎn)與特征 ，工作人員檢測(cè)程序 ，照射監(jiān)測(cè)與記錄，工作人員防護(hù)。強(qiáng)調(diào)了為職業(yè)人員的保護(hù)和安全提供充分的信息、指導(dǎo)和培訓(xùn)以及一些特殊特殊情況的防護(hù)的必要。

公眾計(jì)劃照射要求著重相關(guān)的政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)公眾照射的責(zé)任，計(jì)劃照射公眾安全防護(hù)系統(tǒng)，以及對(duì)公眾照射的各方責(zé)任。涉及安全防護(hù)最優(yōu)化設(shè)計(jì) ，計(jì)劃與操作 ，源的退役（包括廢物處理設(shè)施的關(guān)閉和欲關(guān)閉）政策，安排流程與組織，防護(hù)最優(yōu)化衡量 ，培訓(xùn)程序 ，監(jiān)測(cè)設(shè)備與監(jiān)測(cè)程序規(guī)定等。同時(shí)介紹了針對(duì)廢物管理與安全 ，監(jiān)測(cè)。除此外涉及了醫(yī)療相關(guān)的基本要求。

計(jì)劃照射－職業(yè)與公眾照射

包括計(jì)劃照射情況的組織與管理，廢密封源的防護(hù)技術(shù)，計(jì)劃照射情況個(gè)人與工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)，特別是孕婦與非固定工作人員 ，健康檢查 ，計(jì)劃照射的潛在照射情況 ，工業(yè)影像安全，工業(yè)輻照裝置及加速器安全，核測(cè)井安全 ，示蹤安全 ，同位素廠安全 ，放射性醫(yī)療診斷安全 ，核醫(yī)藥安全 ，放射性治療安全，核設(shè)施安全，礦冶及處理安全 ，放射性物質(zhì)安全運(yùn)輸，廢物管理安全 ，源與環(huán)境監(jiān)測(cè) ，相關(guān)消費(fèi)品的輻射防護(hù)等。

計(jì)劃照射－醫(yī)療照射

包括診斷放射學(xué)和介入影像操作 ，核醫(yī)學(xué)：診斷與治療。著重醫(yī)療照射的輻射防護(hù)原理，輻射醫(yī)療相關(guān)的醫(yī)療照射患者劑量刻度，診斷參考水平及質(zhì)量控制程序等。

應(yīng)急照射情況

該部分包括應(yīng)急照射情況的輻射防護(hù)基本要求 ，事故類型 ，核事故或輻射事故應(yīng)急準(zhǔn)備和相應(yīng)概念，國(guó)家一級(jí)的核事故或輻射事故應(yīng)急響應(yīng) ，輻射應(yīng)急分析響應(yīng)概況 ，核反應(yīng)堆事故應(yīng)急響應(yīng) ，核事故或輻射事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)，輻射損傷的醫(yī)療管理，公眾交流 ，國(guó)際合作等。

天然輻射源

詳細(xì)介紹222Rn的照射及商品核素和宇宙射線照射天然輻射源，并通過(guò)案例與實(shí)踐讓參與者掌握一些天然輻射情況的原因以及降低后果的方法及一定的放射性污染區(qū)域的修復(fù)技術(shù)等。

其它

期間安排了大量輻射與防護(hù)相關(guān)的練習(xí)、實(shí)驗(yàn)、參觀、演示、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等內(nèi)容 ，使每位參與者熟悉基于IAEA 2011年輻射安全體系下的輻射防護(hù)知識(shí)及監(jiān)管框架和法規(guī)，同時(shí)熟練應(yīng)用常用輻射測(cè)量與防護(hù)方法技術(shù)和儀器裝置等。