大綱 認識游離輻射與防護原理 謝玲鈴 ( 一 ) 認識游離輻射 ( 二 ) 游離輻射的危害 ( 三 ) 輻射防護原理與法規簡介 中臺科技大學生物科技暨醫學工程研究所醫學影像暨放射科學系 2 談 輻 色變? ( 一 ) 認識游離輻射 看不見摸不到聞不到感覺不到 3 4 1
什麼是輻射? 台灣民眾輻射劑量分佈比較 5 6 生活中的輻射應用? γ- 射線可用於放射治療 ; X- 射線應用於 X 光攝影 ; 紫外光 - 食物衣物殺菌 ; 可見光 - 照明 ; 紅外光 - 遙控器 ; 微波 - 微波爐 ; 射頻 - 行動電話 ; UHF- 電視 ; 無線電波 - 收音機 E=hv=h ( c/λ) 游離輻射與非游離輻射 (Ionizing radiation and ionizing radiation) 通常以 10 kev 作為游離輻射與非游離輻射的分界點 能量大於 10 kev 的光子輻射或粒子輻射為游離輻射, 能量低於 10 kev 者為非游離輻射 註 : 熱中子的能量僅為 0.025eV, 卻屬於游離輻射 本課程依法規規定講授游離輻射或簡稱輻射 7 8 2
游離輻射與非游離輻射當輻射之能量夠高, 能使中性原子中之電子脫離其束縛而成為自由電子, 則稱之為游離輻射 (ionizing radiation) ; 否則稱之為非游離輻射 (non-ionizing radiation) 游離輻射的發現 (Discovery of ionizing radiation) 侖琴 (Roentgen, 德國,1895) 發現 X 光 貝克 (Becquerel, 法國,1896) 發現鈾輻射線 居里夫人 (Curie, 波蘭,1898) 發現放射性 9 侖琴 貝克 居里夫人 10 游離輻射的分類 輻射產生方式 原子核蛻變 ( 放射性同位素 ) 電磁作用 ( 游離輻射產生設備 ) 核分裂與核融合 ( 核設施 ) 11 12 3
1 原子核蛻變 ( 核能 ) α 蛻變 當原子核的核力與靜電力不能保持動態平衡時, 就會排放出輻射 (-- 多餘的粒子或能量 ), 以恢復穩定, 這種現象稱爲原子核的蛻變 ( 自發衰變 ) 13 14 β - 蛻變 γ 射線與 X 射線 15 16 4
2 電磁作用 X 光機 加速器 ( 電子 質子.) 3 核分裂與核融合核能電廠 核武器 太陽 特性輻射 制動輻射 17 18 輻射的應用 研究應用 C-14 定年法 輻射的應用 中子活化分析 (NAA) 19 氣相層析儀 (GC-ECD(Ni-63) ) 20 5
研究應用 輻射的應用 工業應用 輻射的應用 X 射線繞射儀 (XRD) 密度計 液位計 X ray 螢光分析 (XRF) 21 測漏計 厚度計 22 工業應用 -- 靜電消除 輻射的應用 利用放射源組裝成的,因粒子型輻射 ( 例如 : 210 Po) 的游離比度高 (High Specific Ionization),可形成高密度的離子雲,靠近帶靜電荷的物體時,能中和掉物體表面靜電荷 輻射源式靜電消除器, 屬登記類 210 Po 輻射的應用工業應用 γ 照相 γ 穿透物體以檢測內部情況 ; 物體密度不同, 對 γ 吸收量不同, 透過之 γ 量亦不同, 投射於底片的感光程度就不同 物體密度低,γ 吸收量小, 透過之 γ 量大, 投射於底片的感光程度高, 色濃, 故內部缺陷處, 底片顯示較黑 23 非破壞檢測 24 6
輻射的應用工業應用 中子照相 農業應用 輻射的應用 中子照相 -- 飛機蜂巢結構腐蝕 中子照相渦輪葉片陶心殘留 輻射照射 -- 矮化 25 輻射照射 -- 抑芽 26 輻射的應用 輻射的應用 農業應用 醫學應用 輻射誘變育種 疾病診斷腫瘤治療醫療器材消毒滅菌 ( 分解與殺傷效應 ) 生醫材料研製 ( 輻射對物質效應 ) 27 28 7
醫學應用 醫學應用 疾病診斷 疾病診斷 骨密度測定 (Bone Mineral Density) -- DEXA X 攝影 電腦斷層攝影 (CT) 29 血管攝影 (Angiography) 乳房攝影 30 醫學應用 醫學應用 疾病診斷 疾病診斷 -- 放射性示蹤劑技術 磁振造影 (MRI) 單光子電腦斷層掃描 (SPECT) 正子電腦斷層掃描 (PET) 超音波 (Ultrasound) 31 32 8
醫學應用 游離輻射的應用 腫瘤治療 加馬刀 (Gamma Knife) 腫瘤治療 螺旋斷層放射治療儀 (Tomotherapy) 電腦刀 (Cyber-knife) 33 34 腫瘤治療 游離輻射的應用 直線加速器 輻射單位 能量單位 [Energy] 活度單位 [Activity] 暴露單位 [Exposure] 吸收劑量 [Absorbed Dose] 質子治療系統 35 36 9
輻射單位 能量單位 : 電子伏特 (ev) 定義 : 當電荷 e=1.602x10-19 庫侖經 1 伏特的電位差時所需的能量 1 ev ( 電子伏特 )=1.602 10-19 J ( 焦耳 ) kev( 千電子伏特 ),MeV( 百萬電子伏特 ) 活度單位 : 輻射單位 核種在單位時間 ( 秒 ) 內發生衰變的次數 貝克 (Bq)= 衰變 / 秒 居里 (Ci)=1 克鐳 (Ra)-226 在一秒中產生核衰變的次數 1 居里 = 3.7 10 10 貝克 (Bq) 毫居里 (mci); 微居里 (μci) 半衰期 (t 1/2 ): 活度衰變至一半所需的時間 例 : 60 Co, t 1/2 =5.26 年 37 38 輻射曝露及輻射劑量 吸收劑量 (D): 每單位物體質量的吸收能量 1 Gy ( 戈雷 ) = 1 J/kg 60 Co 空氣 輻射單位 暴露單位 : 侖琴 Roentgen(R) 定義 :1cm 3 的空氣裡釋放 1 靜電單位的電荷所需要的輻射 SI 單位 :(1X 單位 ) 庫侖 / 公斤 (C / kg) 1 侖琴 =2.58x10-4 庫侖 / 公斤 1X 約等於 3876 R 曝露 : 每單位空氣質量的游離電荷 1 R ( 侖琴 ) = 2.58 10-4 C/kg 39 40 10
輻射單位 輻射的量與單位示意圖 吸收劑量 : 格雷 Gray(Gy)=(J / kg) 定義 : 指單位質量物質接受輻射之平均能量 SI 單位 : 格雷 (Gy)=1 J / kg 舊單位 : 雷得 (rad) 1 格雷 =100 雷得 =1 焦耳 / 公斤 侖琴 人體全身有效劑量 (E) 單位 : 西弗 (Sv) 人體組織 器官等價劑量 (H T) 單位 : 西弗 (Sv) X 射線之 W R = 1 阿伐粒子之 W R = 20 41 42 等價劑量 (equivalent dose) H T ( 器官, 確定 ) 吸收劑量 D 與輻射加權因子 Q 之乘積 H T = D Q 等價劑量可直接反映生物效應 等效劑量 輻射加權因數 W R (Q): 輻射類別 W R 所有能量之光子 貝他粒子及電 1 子質子 ( 回跳質子除外 ) 能量 >2 MeV 5 中子能量 <10 kev 10 kev 100 kev < 100 kev 2 MeV > 2 MeV 20 MeV > 20 MeV 5 10 20 10 5 阿伐粒子 重荷電粒子 20 器官吸收劑量 D 與對應輻射加權因數之乘積即為等價劑量 H T, 其單位為西弗 H T (Sv)=D T (Gy) W R H T 43 44 11
等價劑量之單位 國際單位 1 西弗 (Sv) = 1 焦耳 / 公斤 = 100 侖目 舊單位 1 侖目 (rem) = 10-2 焦耳 / 公斤 有效劑量 ( 全身, 機率 ) 有效劑量 : 人體中受曝露之各組織或器官 (T) 之等價劑量與其組織加權因數乘積之和 ; 單位為西弗 (Sv) 適用於全身均勻或不均勻曝露之輻射場 E WT HT 其中 T E: 有效劑量, 單位為西弗 (Sv) H T : 組織或器官 (T) 所受的等價劑量, 單位為西弗 (Sv) W T : 組織或器官 (T) 的組織加權因數, 組織加權因數 ( 游離輻射防護安全標準附表一之二 ) 45 46 個別組織或器官的等價劑量 H T = W R H T, R R ( 西弗 Sv) 全身的有效劑 E= 量 W H T T T ( 西弗 Sv) 等價劑量的單位為西弗 (Sv) = 吸收劑量 輻射加權因數 等價劑量與有效劑量 ICRP No.60 組織加權因數 W T 等價劑量 H T 甲狀腺 (0.05) (5 msv) 食道 (0.05) (1 msv) 肺 (0.12) (1 msv) 乳 (0.05) (0) 胃 (0.12) (0) 肝 (0.05) (0) 直腸 (0.12) (0) 膀胱 (0.05) (0) 性腺 (0.20) (0) 皮膚 (0.01) (0) 骨表面 (0.01) (0) 紅骨髓 (0.12) (0) 其他 (0.05) (0) ( 二 ) 游離輻射的危害 有效劑量 =0.05 5+0.05 1+0.12 1 =0.42 (msv) 47 48 12
核磁機房凌晨火警 輻射在哪? 新北市亞東醫院今天凌晨火警, 起火點位於核磁共振照影室旁機房, 急診醫學部主任蔡光超表示, 火警時沒有輻射外洩問題, 因儀器通電才會有輻射 亞東 : 無輻射外洩問題 2012 年 11 月 19 日 原能會輻射偵測中心於全台各地建置完成的輻射監測站計 30 處, 各站均全天候 24 小時全程自動化監測當地的環境輻射量, 並即時將監測結果傳輸至資訊監控中心, 並透過網站公布即時資訊, 以達到資訊透明化的目標, 同時透過網路提供原能會核安監管中心即時監測結果, 以強化核子事故緊急應變能力 (0.2 微西弗 (usv)/ 時以下 : 一般背景輻射範圍 ) 全國環境輻射監測 起火點核磁共振室外面 49 http://203.69.102.242/gammadetect.php 50 生活環境裡, 空氣 飲水 大地與食物中都含有各種天然輻射, 此外為了提升生活, 人造輻射也廣為應用在醫療 農業 工業與研究等各方面 1. 宇宙射線 2. 地表輻射 3. 空氣中的輻射 4. 飲食中輻射 5. 人體內的輻射 天然輻射 51 52 13
不同海拔的宇宙射線劑量 台灣的地表輻射 台灣地區地表平均輻射劑量率 : 0.017~0.072 微西弗 / 小時 (1.9~8.2 微侖琴 / 小時 ), 平均值約為 0.043 微西弗 / 小時 其中以三峽 5480 微西弗 / 年 北投 1290 微西弗 / 年的背景輻射較高 居住在高緯度地區或搭乘飛機, 所接受到的天然輻射 ( 宇宙射線 ) 較強 53 54 大氣氡輻射 (Rn-222) 半衰期 3.82 天, 它蛻變的短壽命子核 (Po-218;Pb-214;Bi-214) 發射的 α 粒子對肺的敏感組織引起曝露, 以及由此帶來的肺癌危險的問題 北投地熱谷溫泉區環境裡富含釷 鈾 鉀等天然放射性元素, 是名聞中外的天然輻射區 居住在高緯度地區或搭乘飛機, 所接受到的天然輻射 ( 宇宙射線 ) 較強 台灣居民每年接受大自然輻射劑量平均為 1.6 毫西弗, 約佔生活中所受的輻射劑量 90%, 其餘 10% 為人造輻射 台灣室內平均氡濃度 : 10 貝克 / 立方米英國室內平均氡濃度 : 20 貝克 / 立方米美國建議之行動水平 : 150 貝克 / 立方米 55 56 14
食物 肥料的天然輻射 低鈉鹽內含大量的鉀 -40 商業肥料含鉀 磷 及氮化合物 菸草內含天然放射性物質釙 -210 (Polonium-210), 當點燃香菸時, 釙 -210 隨著蒸發, 而被吸入積存於抽菸者的肺部 每天若抽 1.5 包香菸所造成的年有效劑量約相當於 300 張胸部 X 光檢查的輻射劑量 菸草 [ 註 ]: 一張胸部 X 光輻射劑量約 0.02 毫西弗 57 58 人體內之天然放射核種 正常人體的軟組織肌肉韌帶, 含有放射性的鉀 - 40, 平均約為 0.1 微居里 / 人, 愈年輕含量的愈高 59 60 15
用物吸收輻射能症作化學變化人造輻射 1. 醫療用的輻射 2. 其他民生與工業用的輻射 3. 核能電廠與研究用反應器輻射 4. 核子武器的輻射 台灣居民每年接受大自然輻射劑量平均為 1.6 毫西弗, 約佔生活中所受的輻射劑量 90%, 其餘 10% 為人造輻射 台灣接受放射醫學診療之人數 高能遠距放射治療 2007 年檢查人次 1,162,949 人劑量 : 視不同癌症給予不同治療劑量 電腦斷層掃描儀 2007 年檢查人次 1,360,750 人劑量 : 以腹部為例, 平均約 6-10mSv 乳房攝影 X 光機 2007 年檢查人次約 130,000 人劑量 : 平均約 0.7mSv/ 人 正子斷層掃描儀 2007 年檢查人次 26,106 人劑量 : 全身掃描平均約 6-10mSv 檢查人數資料來源 : 行政院衛生署 61 62 輻射線進入生物體 產生熱 打斷分子鍵 激發原子 游離 原始傷害 Primary lesion 細胞代謝作用改變生高劑量化損低劑量害顯微鏡Biochemical 不lesion 可觀察之變化顯微鏡可觀察之變化Anatomical lesion 急Acute 性解輻剖射病損兆輻射傷害解說圖害 遲細延胞輻異射變病兆Cell Delay mutation 脫髮嘔吐皮膚紅腫血液改變遺傳症各型癌 63 64 16
組織器官對輻射的敏感性 ( 確定效應 ) 敏感度 細 胞名稱 高 稍高普通低 胎兒 淋巴組織 生殖腺 骨髓 脾臟 ( 正在分裂中的細胞 ) 皮膚 水晶體 消化道肝臟 血管肌肉 骨骼 神經 ( 已經分化成熟的細胞 ) 輻射對胚胎或胎兒的影響 動物實驗而得知識 關於 1945 年日本原子彈爆炸後倖存者及 1986 年前蘇聯車諾堡核電廠事故的受害者的長期研究, 也直接提供第一手游離輻射對於人類生物效應的數據 65 66 懷孕與輻射 對於懷孕或可能懷孕的婦女, 需接受診斷用輻射或治療用輻射時, 就要特別謹慎, 何況沒有任何一個劑量標準可以被認為是絕對安全的 人類族群裡有 5%-10 % 的先天畸形存在, 因此要評估輻射劑量與器官畸形間的關係, 實際上非常困難 通常懷孕期在 10 天至 26 週之間的胚胎或胎兒, 若接受 0.1 Gy 以上的劑量, 則應考慮治療性 ( 人工 ) 流產 ; 胚胎劑量若在 0.1 Gy 以下, 則以羊水穿刺及染色體檢查等結果, 作為參考即可 未受輻射曝露孕婦的風險 風險 自發性流產 >15% 發生遺傳異常 4-10% 子宮內發育遲緩 4% 發生重大畸形 2-4% 67 68 17
輻射示警 在放射科登記室及攝影檢查室前貼有紅色警示告示板 為了您未來寶寶的健康, 懷孕或可能懷孕之婦女照相前, 請告訴我們的醫護人員, 謝謝! 十日規則 在懷孕第一星期受精卵著床前或剛著床時期應絕對避免放射線檢查, 因此期雖然是低劑量亦可能會有明顯效應, 應予特別重視, 倘若因病情需要除非急診患者請依 十日規則, 安排在月經開始 10 天之內接受檢查, 急症患者以儘量減少照射部位與次數, 來降低子宮或胎兒之劑量, 若接受放射線檢查則建議最好在相隔二個月後再懷孕較安全, 懷孕前三個月內若接受高劑量放射線對胎兒會有相當不利之影響 69 70 輻射的生物效應 輻射之健康效應 依生物效應發生的機率性與嚴重性可區分為 : 1. 機率性效應 (stochastic effect) 例 : 誘發癌病, 遺傳疾病 2. 確定性效應 (deterministic effect) 例 : 紅斑, 掉髮, 白內障 等 軀體效應 急性效應 慢性效應 遺傳效應 皮膚發生紅斑骨髓 肺 消化道傷害白血減少 不孕噁心 嘔吐 腹瀉 白內障 胎兒之影響 白血症 癌症 遺傳基因突變或染色體變異所發生的各種疾病 確定效應 機率效應 71 72 18
人體的健康效應 輻射曝露型態及健康效應 急性劑量 短時間接受高輻射劑量 (6,000 msv 以上 ) 高劑量造成的健康效應 掉髮, 疲勞 早期 : 噁心及嘔吐 燒傷及傷口癒合緩慢, 甚至使引起死亡 例 : 醫療曝露及密封射源的意外曝露 慢性劑量 長時間接受較低的輻射劑量 (100 msv 以下 ) 接受慢性劑量身體較容易修復 造成的健康效應不易觀察 例 : 背景輻射及體內累積 參考資料 : 行政院原子能委員會輻射防護處聶至謙,103 年度輻射防護教育訓練. 73 74 體外曝露 ( 單次 ) 急性局部曝露 3,000 msv:17 日後開始掉髮 6,000 msv: 皮膚起紅疹 10,000~15,000 msv: 乾性脫皮 20,000~50,000 msv: 濕性脫皮 > 50,000 msv: 潰瘍 壞死 75 76 19
輻射對生殖系統的急性傷害 男性 女性 發生於一次高劑量 ( 數戈雷或數十戈雷以上 ) 的曝露 77 78 ( 三 ) 輻射防護原理與法規簡介 79 戲水撿鉛塊 竟有 放射性 黃瑞娟 洪敏隆 連線報導 2014/07/23 萬榮鄉見晴村林姓男子 ( 五十三歲 ) 上周因天氣熱, 跳到住家外約一公尺深的灌溉水圳泡水避暑, 突見水底有一個直徑五公分左右的圓柱狀鉛塊, 林男覺得鉛塊外觀奇特撿回家 他的兒子 ( 二十三歲 ) 昨好奇鑿開鉛塊, 驚見裡面裝寫了放射性 16mr/hr 及六十七年一月等字樣 他將此事上傳臉書 花蓮同鄉會, 網友警告 : 慘了, 你撿到核廢料了 他趕緊將鉛塊丟回水圳 林男昨向 蘋果 說 : 很害怕, 不知道會怎麼樣 他與父母 妻兒及弟妹同住, 一家七口陷入恐慌, 颱風過後將到醫院掛急診檢查, 林男的兒子嘆氣說 : 只能交給老天處理了 原能會副主委周源卿說, 懷疑是裝放射性物質的容器, 要到現場檢視及測量才能知道是什麼東西, 但民眾又將它丟回水圳, 預計等颱風過後, 再帶回原能會處理 80 20
原能會對 花蓮民眾拾獲放射性廢棄物 報導之說明 2014/07/24 有關近日媒體報導花蓮縣萬榮鄉林姓民眾於水圳游泳時, 所發現一枚圓柱容器內裝之表面有 放射性 字樣圓形物品, 經原能會於 7 月 23 日確認無輻射安全顧慮並已回收處理, 亦已將結果電話告知拾獲物件之林姓民眾, 請其放心 7 月 23 日原能會協請花蓮地區輻射專業人員會同花蓮縣環保局 衛生局及游議員美雲進行現場輻射量測, 結果物件表面輻射劑量為每小時 0.1 微西弗, 與環境背景輻射值相當, 無輻射安全顧慮 由物件外觀 ( 與 10 元硬幣大小相當 ) 及包裝型式研判, 應為早年輻射偵測儀器附屬之功能測試用射源, 用來測試儀器功能是否正常, 僅含少量放射性物質, 對人員及環境不具危害性, 因此並非媒體報導所謂放射性廢棄物, 更非網友所稱之核廢料 原能會呼籲, 若民眾發現物件上印有三葉形輻射警示標誌 輻射或放射性等圖示文字時, 請立即通報原能會核安監管中心 :0800-088-928(24 小時服務專線 ), 原能會將立即派員處理 ; 對於依法持有射源之單位, 應妥善使用與保管, 射源不再使用時, 應按規定向原能會申報, 並按核定方式處理, 不得任意棄置 81 照一次的 bone scan 會不會死人? 照完輻射後會不會變傻? 照完電腦斷層後, 回家會不會對家人有影響? 照完像後, 回家需不需要換衣服? 輻射劑量是什麼?? 照完胸部 x 光, 需不需要多喝水, 才能把輻射量給排除? 對我的細胞會不會有影響? 我照一次的 bone scan 的輻射量會不會跟福島的劑量一樣? 為什麼我照完 bone scan, 會頭疼, 身體麻? 82 可能原因 游離輻射外洩危機 1. 輻射工作人員操作不當, 造成人員或民眾接受之劑量超過游離輻射防護安全標準之規定 2. 輻射工作場所以外地區之輻射強度或其水中 空氣中或河水下水道中所含放射性物質濃度超過游離輻射防護安全標準之規定者 3. 放射性物質遺失或遭竊 83 可能傷害 游離輻射外洩危機 輻射外洩造成人員接受不必要之輻射暴露, 除造成人員恐慌之外, 另視輻射外洩程度造成身體之損傷則依所接受之輻射劑量而異 < 1.5Gy - 無急性症狀 4-6 Gy 早期症狀為噁心 嘔吐, 但於一兩天後消失 ; 三至六週後, 症狀為造血系統異常 6-15Gy - 主要為腸胃道症狀, 如噁心 嘔吐 持續腹瀉及血便, 預後極差 > 50 Gy - 產生神經系統及循環系統衰竭, 立即死亡 84 21
輻射防護的目的 防止確定效應的發生及降低發生 機率效應的機率 86 正當化(justification) 為達成輻射防護的目的 輻射防護體系必須考慮 正當化 最適化 劑量限度 係指即所有涉及增加的輻射劑量 所獲得的利益必 須超過其代價 最適化(optimization) 係指必須考慮到經濟和社會的因素 一切曝露應 合理的符合合理抑低(ALARA)原則 劑量限制(dose limits) 係指任何個人所接受的輻射劑量(包括體內與體 外) 不得超過ICRP所建議的劑量限值 22
輻射防護的原則 人體輻射曝露路徑 1. 人的輻射防護原則 : 可區分 - 體外輻射防護 - 體內輻射防護 2. 環境的輻射防護原則 : - 2C-2G 原則 Distance 體外曝露的輻射防護 Time TSDD 原則 Shield 體外曝露輻射防護基本原則 操作放射性物質時, 活度與體外劑量成正比, 遵循 TSDD 原則 第二個 D 指 decay( 衰變 ), 每經過一個半化期, 放射性物質的活度減半, 體外劑量減半 若經過 N 個半化期, 活度 ( 體外劑量 ) 降為原來的 (1/2) N 91 92 23
游離輻射的穿透能力 非醫用可發生游離輻射設備與非醫用放射性物質 (NON MEDICAL RADIOACTIVE MATERIAL AND NON MEDICAL EQUIPMENT CAPABLE OF PRODUCING IONIZING RADIATION) 使用於病人的診斷 治療之外的可發生游離輻射設備與放射性物質稱為非醫用可發生游離輻射設備與非醫用放射性物質 獸醫 X 光機屬於非醫用可發生游離輻射設備 櫃型 X 光機屬於非醫用可發生游離輻射設備 研究用標誌放射性物質, 如 3 H 14 C 32 P, 屬於非醫用放射性物質 圖片取自 http://www.hko.gov.hk/education/cyber_exh_hall/images/display_4.jpg 93 94 X 光管 (X-RAY TUBE) 高速電子撞擊鎢靶產生制動輻射 (X 光 ), 制動輻射 (X 光 ) 的能量是連續的 X 光機的管電壓 X 光機的管電壓以 kvp 或 kv( 千伏特 ) 為單位, 其中,p 為 peak( 電壓巔值 ) 95 96 24
分析鑑定用 X 光的輻射防護 特點 : 使用低能量 x 光, 穿透力弱,x 光射柱很窄 因此分析鑑定用 x 光機的輻射防護並不困難 但若不注意輻射防護, 則操作人員可能受嚴重皮膚灼傷 若常須調整 x 光射柱的方向, 則工作人員的手及頭部可能接受較高的劑量, 此時可利用小螢光屏校正射柱方向, 必要時佩戴防護眼鏡, 或使用活動屏蔽以減少操作人員接受輻射劑量 ( 劑量佩章 ) X 射線螢光分析儀 (XRF) 的輻射防護 所用低能量光子是相當易於屏蔽, 但必須要小心以防止直接曝露於主輻射束, 特別是靠近儀器 良好設計與維持的鄰近裝置 (proximity device), 能防止安全活門的開啟, 除非探頭是與調查中的樣品接觸 必須細心運用, 避免射源的正面受損傷 97 98 X 射線繞射儀 (X-RAY DIFFRACTION METROLOGY, X-RAY DIFFRACTOMETER, XRD) X 射線繞射儀 (XRD) XRD 的光源為 X 光, 其使用 X 光管, 如管電壓為 60kVp 管電流為 300mA 功率為 18kW, 其屬於登記備查類可發生游離輻射設備 99 XRD 使用 X 光管, 如管電壓為 45kVp 管電流為 40mA 功率為 1.8kW, 其屬於登記備查類可發生游離輻射設備 100 25
X 射線繞射儀 (XRD) 體內曝露途徑 吸入 嚥入 皮膚 Shimadzu XRD 6000 型 X 光繞射儀之 X 光管 (X ray tube) X 光調焦用平行板狹縫 (soller slits) X 光射向樣品前 (divergent slit) 和射入偵測器前之狹縫裝置 (scattering slit) 測角儀 (goniometer) 樣品載台 X 光偵測器 (detector) 等配置 101 傷口 侵入體內放射性核種的途徑 102 體內曝露的輻射防護 (1/3) 預防形成放射性污染的 2C 措施 : 封閉 (Contain): 使放射性物質不與人體直接接觸 例如收納於容器 使用手套工具箱 (glove box) 等 集中 (Concentrate): 集中管理, 以預防分散放射性物質易造成的疏忽 例如實施放射性物質保管 將放射性物質濃縮後貯存等 體內曝露的輻射防護 (2/3) 已形成放射性污染時的 3D 原則 : 稀釋 (Dilute): 將受放射性污染的空氣或水稀釋至可接受範圍, 然後排放 分散 (Disperse): 將放射性污染的物質由空氣或水域加以分散 除污 (Decontaminate): 對人體或物體遭受的放射性污染, 利用各種除污方法, 使附著的放射性污染減少 103 104 26
體內曝露的輻射防護 (3/3) 2C-2G 原則 ( 環境的輻射防護 ) 若放射性核種已進入體內, 降低體內曝露的處置方式 : 減少吸收 : 例如 : 皮膚除污 洗胃等 增加排泄 : 例如 : 大量液體補充 服用鈣片 碘化鉀 利尿劑等 防止滯留 : 例如 : 服用螯合劑等 環境的輻射防護亦可藉由屏蔽圍阻 (containment) 環境清潔 (cleanliness) 良好的整頓 (good house keeping) 以及良好的團隊精神 (good teamwork) 來防止放射性物質污染環境 減少人員受到輻射曝露 105 106 台灣輻防法規 警示標誌 輻射示警標誌輻射輔助標誌 (2007 年 ) 107 參考資料 : 行政院原子能委員會輻射防護處聶至謙,103 年度輻射防護教育訓練 108. 27
輻防法所管制之事項 : 輻射安全防護 放射性物質之管理 可發生游離輻射設備之管理 輻射作業之管理 管制之行為 : 人 物 場所 輻射作業 : 涉及人 物 場所 服務業 109 設 施 經 營 者 許可 管制 輻射作業 輸出入 轉讓 使用 改裝 停用 廢棄 銷售等 自主管理與檢查 1. 設置管理組織或人員 2. 擬定輻射防護計畫 3. 作業符合輻防標準 * 人員防護 * 地區管制 : 擬定場所劃分 管制 監測計畫 / 排放輻射安全評估 4. 證照管理 5. 申報事項 ( 含意外 ) 6. 紀錄保存 游離輻射防護管制圖 輻射安全 檢查 罰則 豁免操作資格輻登記備查輻射訓練 18 小時射五年申報人 ( 教學需要 :3 小時 ) 源許可證輻射安全證書五年換證六年換證 * 十年換證運輸人員證書 * 生產設施員 * 高強度設施 * 設備製造許可 * 生產設施輻射防護人員證書定期訓練年齡限制六年換證 (3 小時 / 年 ) 未達輻射工作人員劑量監測輻射工作人員設定基準之人員醫務監護 110 ( 輻射人員工作認定基準 ) 現行國內輻射防護法規 (1) 現行國內輻射防護法規 (2) 一 游離輻射防護法 ( 簡稱本法,91.1.30 公佈, 自 92.2.1 施行 ) 二 授權辦法 1. 游離輻射防護法施行細則 (91.12.25 發布, 自 92.2.1 施行, 97.02.22 修正 ) 2. 游離輻射防護安全標準 (92.1.30 發布, 自 92.2.1 施行, 94.12.30 97.11.12 發布修正 ) 3. 放射性物質安全運送規則 (92.1.8 發布, 自 92.2.1 施行, 96.12.31 修正 ) 4. 輻射防護管理組織及輻射防護人員設置標準 (91.12.11 發布, 自 92.2.1 施行 ) 5. 人員輻射劑量評定機構認可及管理辦法 (91.12.11 發布, 自 92.2.1 施行, 96.7.26 修正 ) 6. 輻射防護人員管理辦法 (91.12.11 發布, 自 92.2.1 施行,93.11.17 95.8.8 97.7.9 100.8.31 修正 ) 7. 嚴重污染環境輻射標準 (92.1.30 發布, 自 92.2.1 施行,100.1.7 修正 ) 8. 商品輻射限量標準 (91.12.4 發布, 自 92.2.1 施行,96.12.31 修正 ) 9. 放射性物質與可發生游離輻射設備及輻射作業管理辦法 (92.1.22 發布, 自 92.2.1 施行,94.2.23 94.12.29 96.10.24 97.7.11 98.9.30 101.1.16 101.12.24 修正 ) 10. 輻射防護服務相關業務管理辦法 (91.12.25 發布, 自 92.2.1 施行,94.2.23 95.8.8 99.1.7 100.6.26 修正 ) 11. 輻射工作場所管理與場所外環境輻射監測作業準則 (91.12.25 發布, 自 92.2.1 施行,92.12.31 93.10.20 修正 ) 28
現行國內輻射防護法規 (3) 12. 放射性物質或可發生游離輻射設備操作人員管理辦法 (91.12.25 發布, 92.2.1 施行, 94.2.23 98.4.17 修正 ) 13. 放射性物質生產設施運轉人員管理辦法 (92.1.22 發布, 自 92.2.1 施行,100.1.7 101.12.24 修正 ) 14. 高強度輻射設施種類及運轉人員管理辦法 (92.1.22 發布, 自 92.2.1 施行,100.1.7 101.12.24 修正 ) 15. 輻射醫療曝露品質保證組織與專業人員設置及委託相關機構管理辦法 (93.12.8 發布, 自 94.7.1 施行, 96.12.31 97.7.1 100.7.29 修正 ) 16. 輻射醫療曝露品質保證標準 (93.12.8 發布, 自 94.7.1 施行, 96.12.31 97.7.1 100.7.29 修正 ) 17. 軍事機關輻射防護及管制辦法 (92.2.26 發布施行,95.9.6 98.11.10 修正 ) 現行國內輻射防護法規 (4) 18. 輻射源豁免管制標準 (92.1.29 發布, 自 92.2.1 施行 ) 19. 游離輻射防護管制收費標準 (92.1.15 發布, 自 92.2.1 施行, 92.5.28 94.3.23 97.11.12 修正 ) 20. 放射性污染建築物事件防範及處理辦法 (92.3.26 發布施行, 95.1.4 修正 ) 21. 天然放射性物質管理辦法 (96.3.8 發布施行 ) 22. 輻射工作人員特別健康檢查項目 (97.5.16 發布施行 ) 23. 游離輻射設備製造業個人資料檔案安全維護計畫管理辦法 (105.2.22 發布施行 ) *** 國內輻射防護法規全文電子檔, 可於行政院原子能委員會網站, 點選 施政與法規 原子能法規 法規體系 輻射防護 (http://erss.aec.gov.tw/law/) 下載 游離輻射防護防護法 中華民國 91 年 12 月 23 日行政院院臺科字第 0910064739 號令發布自 92 年 2 月 1 日施行 第十四條任何人不得令未滿十六歲者從事或參與輻射作業 雇主對告知懷孕之女性輻射工作人員, 應即檢討其工作條件, 以確保妊娠期間胚胎或胎兒所受之曝露不超過游離輻射防護安全標準之規定 ; 其有超過之虞者, 雇主應改善其工作條件或對其工作為適當之調整 雇主對在職之輻射工作人員應定期實施從事輻射作業之防護及預防輻射意外事故所必要之教育訓練, 並保存紀錄 輻射工作人員對於前項教育訓練, 有接受之義務 ( 每人每年三小時以上 ) 為何要佩戴人員劑量計? 鑑定是否符合 合理抑低 原則 (as low as reasonably achievable, ALARA) 提供安全保證 提供病變與劑量關係研究 115 116 29
符合法規的規定 游離輻射防護法第十五條 游離輻射防護法施行細則第六條 第七條 游離輻射防護安全標準第六條 第七條 第十一條 第十二條 人員輻射劑量評定機構認可及管理辦法 游離輻射防護法第十五條 為確保輻射工作人員所受職業曝露不超過劑量限度並合理抑低, 雇主應對輻射工作人員實施個別劑量監測 但經評估輻射作業對輻射工作人員一年之曝露不可能超過劑量限度之一定比例者, 得以作業環境監測或個別劑量抽樣監測代之 前項但書規定之一定比例, 由主管機關定之 第一項監測之度量及評定, 應由主管機關認可之人員劑量評定機構辦理 ; 人員劑量評定機構認可及管理之辦法, 由主管機關定之 雇主對輻射工作人員實施劑量監測結果, 應依主管機關之規定記錄 保存 告知當事人 117 118 游離輻射防護法施行細則 第六條 : 本法第十五條第一項但書所定劑量限度之一定比例, 為劑量限度之十分之三 ; 其有效劑量為六毫西弗, 眼球水晶體之等價劑量為五十毫西弗, 皮膚及四肢之等價劑量為一百五十毫西弗 本法第十五條第一項但書所稱作業環境監測, 指作業場所具備有用於監測工作位置之輻射劑量 ( 率 ) 監測器, 且其監測結果足以代表輻射工作人員所接受之劑量 游離輻射防護法施行細則 第七條 : 雇主依本法第十五條第一項規定對輻射工作人員實施個別劑量監測, 應記錄每一工作人員之職業曝露歷史紀錄, 並依規定定期及逐年記錄每一輻射工作人員之職業曝露紀錄 前項紀錄, 雇主應自輻射工作人員離職或停止參與輻射工作之日起, 至少保存三十年, 並至輻射工作人員年齡超過七十五歲 輻射工作人員離職時, 雇主應向其提供第一項之紀錄 119 120 30
輻射致癌的潛伏期 從接受輻射照射, 到臨床癌症顯現, 需要一段 潛伏期 各類癌症的潛伏期並不相同, 白血病的潛 伏期最短, 平均期為 10 年, 其他實體癌的潛伏期都 較長, 某些超過 20 年以上 癌種類輻射致癌的潛伏期最小年限 ( 年平均值 ) 最長年限 白血病 2-4 10 25-30 甲狀腺癌 5-10 20 >40 乳癌 5-15 23 >40 骨癌 2-4 15 25-30 其他非造血組織癌 10 20-30 >40 第六條 : 游離輻射防護安全標準 本標準所稱個人劑量, 指個人接受體外曝露與體內曝露所造成劑量之總和, 不包括由背景輻射曝露及醫療曝露所產生之劑量 資料來源 :BEIR 報告 121 122 游離輻射防護安全標準 眼睛的輻射效應 第七條 : 輻射工作人員職業曝露之劑量限度, 依下列規定 : 1. 每連續五年週期之有效劑量不得超過一百毫西弗 且任何單一年內之有效劑量不得超過五十毫西弗 2. 眼球水晶體之等價劑量於一年內不得超過一百五十毫西弗 3. 皮膚或四肢之等價劑量於一年內不得超過五百毫西弗 前項第一款五年週期, 自民國九十二年一月一日起算 眼球水晶體對輻射非常敏感, 劑量超過 2Gy 時, 蛋白質會凝結, 主要效應有二種 效應 一次曝露 (Sv) 可觀察到的 0.5-2 >0.1 眼球混濁 白內障 5.0 >0.15 連續幾年曝露年劑量 Sv/y 123 124 31
第十一條 : 游離輻射防護安全標準 雇主於接獲女性輻射工作人員告知懷孕後, 應即檢討其工作條件, 使其胚胎或胎兒接受與一般人相同之輻射防護 前項女性輻射工作人員, 其剩餘妊娠其間下腹部表面之等價劑量, 不得超過二毫西弗, 且攝入體內放射性核種造成之約定有效劑量不得超過一毫西弗 十日規則 在懷孕第一星期受精卵著床前或剛著床時期應絕對避免放射線檢查, 因此期雖然是低劑量亦可能會有明顯效應, 應予特別重視, 倘若因病情需要除非急診患者請依 十日規則, 安排在月經開始 10 天之內接受檢查, 急症患者以儘量減少照射部位與次數, 來降低子宮或胎兒之劑量, 若接受放射線檢查則建議最好在相隔二個月後再懷孕較安全, 懷孕前三個月內若接受高劑量放射線對胎兒會有相當不利之影響 125 126 游離輻射防護安全標準 第十二條 : 輻射作業造成一般人之年劑量限度, 依下列規定 : 1. 有效劑量不得超過一毫西弗 2. 眼球水晶體之等價劑量不得超過十五毫西弗 3. 皮膚之等價劑量不得超過五十毫西弗 使用人員劑量應注意事項 工作時將佩章戴於胸前, 如果穿著防護衣, 應佩戴於防護衣內 不得轉借或與人交換使用 不得任意打開或故意曝露輻射, 用後置於定位 置背景佩章及佩章架於不受輻射影響之處 接受輻射診斷或治療時, 不得戴佩章 ( 醫療劑量不管制 ) 遵守法規的規定 127 128 32