輻射劑量與防護(hù)final.ppt

電離輻射劑量與防護(hù),康 璽,系館315 Tel: 8281887 E-mail:,電離輻射劑量學(xué)：研究電離輻射能量在物質(zhì)中的轉(zhuǎn)移和沉積的規(guī)律，特別是轉(zhuǎn)移和沉積的度量（量的定義、測量、計算等）的科學(xué)。 劑量計算或測量兩種基本途徑： （1）輻射場本身測量輻射場粒子數(shù)、輻射的能譜分布、輻射能量沉積本領(lǐng) （2）直接或間接測量沉積能量,第一章回顧,1、輻射的分類 i.電離輻射：通過初級和次級過程引起物質(zhì)電離，如粒子、粒子、質(zhì)子、中子、X射線和 射線等。 ii.非電離輻射：與物質(zhì)作用不產(chǎn)生電離的輻射，如微波、無線電波、紅外線等。,2、輻射場的描述 粒子注量定義： 單向輻射場：粒子注量，數(shù)值上等于通過與粒子入射方向垂直的單位面積的粒子數(shù)。,da = dacos 定義： u=dN/ da 為單向輻射場的粒子注量。 一般情況：各向輻射場,定義：Particle fluence (粒子注量)： =dN/da，m-2 Energy fluence（能量注量）：=dR/da，j.m-2,按能譜分布：,能量注量：,能量注量與粒子注量的關(guān)系,3.角分布和輻射度 Angular distribution（角分布）：描述粒子入射方向的分布。,輻射度譜分布,pE,J(r)能揭示輻射場的最詳盡的內(nèi)涵，是完整的描述輻射場的一個輻射學(xué)量。,對某種特定類型輻射：,P 粒子輻射度，pE 輻射度的譜分布,r 能量輻射度,rE 能量輻射度的譜分布,注量與徑跡長度的關(guān)系,粒子注量等于單位體積內(nèi)的徑跡總長度。,證明：對于足夠小的任意形狀的體 積元， pE均勻、徑跡可視為直線 切穿過體積元。則 dL=(da) s = (das ) =dV L=V L=V =L/V =dL/dV,3、相互作用系數(shù) A、帶電粒子（e、重帶電粒子） 總阻止本領(lǐng): 總線阻止本領(lǐng)帶電粒子通過物質(zhì)時在單位路程上損失的能量。 dE是dl距離上損失能量的數(shù)學(xué)期望值。 總線阻止本領(lǐng)與帶電粒子的性質(zhì)（電荷、質(zhì)量、能量）和物質(zhì)的性質(zhì)（原子序數(shù)、密度）有關(guān)。去除物質(zhì)密度的影響可得到總質(zhì)量阻止本領(lǐng)公式：,總質(zhì)量阻止本領(lǐng)描述帶電粒子在物質(zhì)中穿過單位路程時，因各種相互作用而損失的能量。它可分解為各種相互作用阻止本領(lǐng)之和。,質(zhì)量輻射阻止本領(lǐng)（由非彈性輻射相互作用導(dǎo)致的初級帶電粒子的能量損失決定）,質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng)（包括電離和激發(fā)對能量損失的貢獻(xiàn)）,定限碰撞阻止本領(lǐng)（L/）,（1）粒子 粒子定義：能夠產(chǎn)生分支徑跡的次級電子 （2) L/ 定義：L/=(dE/dl)/ dE為帶電粒子在密度為的介質(zhì)中穿行距離為dl時，由傳遞能量小于指定值的碰撞而損失的能量的數(shù)學(xué)期望值。 L稱為傳能線密度LET（Linear energy transfer）。 LET:特定能量的帶電粒子在介質(zhì)中穿行單位長度路程時，由能量轉(zhuǎn)移小于某一指定值的歷次碰撞所造成的平均能量損失。 L=Sc， L/ =(S/ )c,連續(xù)慢化近似射程,穿過厚度為x的吸收層的粒子數(shù)為N(x)，則平均投影射程可寫為：,連續(xù)慢化近似射程r0 假設(shè)帶電粒子與物質(zhì)的每次相互作用損失的能量足夠小，以致于可以把帶電粒子損失能量的過程看成是連續(xù)慢化過程，則初始能量E的帶電粒子在介質(zhì)中穿行路程質(zhì)量厚度的期望值可表示為：,r0R,X、射線與物質(zhì)作用類型： 光電效應(yīng) 康普頓效應(yīng) 電子對生成,5MeV r=1mm 柵元0.21mm2 5MeV n r=1mm 柵元0.21mm2,筆形束輻射在水模中的縱向能量沉積,中子與物質(zhì)相互作用類型: 彈性散射（Elastic-scattering）：總動能守恒。 非彈性散射（In-elastic scattering）：總能量、動量守恒，動能不守恒。 去彈性散射（Non-elastic scattering）：（n.p）（n.）等。 俘獲（Capture）：（n.）。 散射（Spallation） 以上均屬與原子核的相互作用。,B、不帶電粒子（X 、中子） 質(zhì)量減弱系數(shù)（/）：描述物質(zhì)中入射不帶電粒子數(shù)目的減小，不涉及具體物理過程。 質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù)（tr/）：描述不帶電粒子穿過物質(zhì)時，其能量轉(zhuǎn)移給帶電粒子數(shù)值。只涉及帶電粒子獲得的能量，而不涉及這些能量是否被物質(zhì)吸收。 質(zhì)量能量吸收系數(shù)（en/）：描述不帶電粒子穿過物質(zhì)時，不帶電粒子被物質(zhì)吸收的能量。 當(dāng)次級帶電粒子動能較小、物質(zhì)原子序數(shù)較低時，軔致輻射弱，g值接近于零，此時en/ 值近似tr/值。 數(shù)值上：質(zhì)量減弱系數(shù)（/）質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù)（tr/）質(zhì)量能量吸收系數(shù)（en/）,4、輻射劑量學(xué)中使用的量 A 吸收劑量（D） 同授與能（）相聯(lián)系，單位質(zhì)量受照物質(zhì)中所吸收的平均輻射能量。 單位Gy。適用于任何類型的輻射和受照物質(zhì)，與一個無限小體積相聯(lián)系的輻射量。受照物質(zhì)中每一點都有特定的吸收劑量數(shù)值。,授與能（energy imparted） （1）能量沉積事件（energy deposition event） 由某個電離粒子或某組相關(guān)的電離粒子給指定沉積內(nèi)物質(zhì)授與能量的事件。 （2）.某一能量沉積事件的授與能 1 某個電離粒子或某一組相關(guān)的電離粒子在指定體積V內(nèi)發(fā)生的所有的相互作用中沉積能之和。,定義 通用表達(dá)式,一次能量沉積事件的授與能示意圖,Q=-2.215MeV,B、比釋動能（K） 同轉(zhuǎn)移能（tr）相聯(lián)系，不帶電粒子在質(zhì)量dm的物質(zhì)中釋放出的全部帶電粒子的初始動能總和的平均值。 單位Gy。針對不帶電粒子，對受照物質(zhì)整體，而不對受照物質(zhì)的某點而言。 實用時可先查比釋動能因子表（國際上給出比釋動能因子的推薦值），進(jìn)而求得比釋動能。,PP,電子對生成過程中反應(yīng)能為Q=-2mc2，mc2為正負(fù)電子的靜止質(zhì)量能。,Energy transferred （轉(zhuǎn)移能）tr (1)定義 在指定體積V內(nèi)由不帶電粒子釋放出來的所有帶電的電離離子初始動能之和，用tr表示，單位是J。,(3) tr通用表示方法,綜上分析:在指定體積中的轉(zhuǎn)移能tr可表示為,式中：Eu,in是進(jìn)入體積V的所有不帶電粒子的能量,但不包括帶電粒子的靜止能量。 E nu,out是從體積V逸出的不帶電粒子的能量,但不包括不帶電粒子的靜止質(zhì)量能和次級帶電粒子動能輻射損失逸出的部分。 Q是入射的不帶電粒子在體積V內(nèi)引起的任何核和基本粒子的轉(zhuǎn)變中,所有相關(guān)的核和基本粒子靜止質(zhì)量能改變(質(zhì)量減少時為正,增加時為負(fù))的總和。,C、照射量（X） X或射線在單位質(zhì)量的空氣中，釋放出來的全部電子完全被空氣阻止時，在空氣中產(chǎn)生一種符號的離子的總電荷的絕對值。 單位C/kg。針對X或射線、空氣。空氣中各點的照射量不同。 空氣中某點的照射量X與同一點處的能量注量的關(guān)系： 若粒子為單能的，則照射量與粒子注量有如下關(guān)系：,X和 值得說明的問題 含義: 自由空間或不同于空氣的材料內(nèi)某一點的照射量或照射量率的概念 可以用空氣碰撞比釋功能Kc,a來取代照射量 原因：a. 由電離電荷量到能量的換算（乘以(w/e)a因子）很不方便 b. Exposure的含義容易混 c 只適用于X、射線； d 只對空氣； e 測量時必須滿足電子平衡； f 不能作為劑量的單位，歷史誤會。,思考題,一個10MeV射線進(jìn)入體積V中并且遭遇了“電子對生成”這種類型的相互作用，由于這個相互作用，射線消失了，并產(chǎn)生能量相等的一個電子和一個正電子。在電子逃逸出體積之前，其動能的一半消耗于碰撞相互作用中。正電子將在飛行中淹沒掉，在淹沒之前，其動能的一半消耗于在體積V中所遭遇的碰撞相互作用。由正電子的淹沒而形成的光子將逃出體極V。求上述事件中：（1）轉(zhuǎn)移能為多大？（2）碰撞轉(zhuǎn)移能為多大？（3）授予能為多大？,e+,e-,帶電粒子平衡,帶電粒子平衡 不帶電粒子在某一體積元的物質(zhì)中，轉(zhuǎn)移給帶電粒子的平均能量，等于該體積元物質(zhì)所吸收的平均能量。發(fā)生在物質(zhì)層的厚度大于次級帶電粒子在其中的最大射程深度處。,5MeV r=1mm 柵元0.21mm2,比釋動能與吸收劑量在物質(zhì)中的變化：,帶電粒子平衡的條件：,（1）離介質(zhì)邊界有一定距離，d Rmax； （2）均勻照射條件； （3）介質(zhì)均勻條件：介質(zhì)對次級帶電粒子的阻止本領(lǐng)，對初級輻射的質(zhì)能吸收系數(shù)不變。,帶電粒子平衡不成立：,（1）輻射源附近； （2）兩種物質(zhì)的界面； （3）高能輻射。,帶電粒子平衡條件下，空氣中照射量（X）和同一點處空氣吸收劑量(Da)的關(guān)系為： 吸收劑量與物質(zhì)的質(zhì)量吸收系數(shù)成正比，即 故空氣中同一點處物質(zhì)的吸收劑量Dm為： 照射量換算到某物質(zhì)吸收劑量的換算因子，可查表得到。,吸收劑量、比釋動能和照射量的區(qū)別,且電子平衡時,吸收劑量與比釋動能的關(guān)系 帶電粒子平衡下 D=K（1-g） g是次級電子在慢化過程中，能量損失于軔致輻射的能量份額。 對低能X或射線，可忽略軔致輻射能量損失，此時 DK,本章概念,一、名詞解釋 電離輻射 粒子注量 粒子注量率 比釋動能 吸收劑量,二、簡答題 什么叫帶電粒子平衡？ 三、簡述題 比釋動能、吸收劑量和照射量間的區(qū)別與聯(lián)系,四、計算題,1.4、在輻射場中，某點處放置一個圓柱形電離室，其直徑為0.03m長為0.1m。在射線照射下產(chǎn)生10-6C的電離電荷。試求在該考察點處的照射量和同一點處空氣的吸收劑量各為多少？,1.6 在60Co射線照射下，測得水體膜內(nèi)某點的照射量為5.1810-3Ckg-1，試計算同一點處水的吸收劑量。 上式中，60Co射線包括1.17MeV和1.33MeV，分支比1:1，查P17表1.3不同光子能量對某些物質(zhì)的fm值可知，能量在0.42MeV的射線對水的fm值都為37.64。劑量學(xué)計算能準(zhǔn)確更好，可用插值法求表中未給出的數(shù)值點；防護(hù)學(xué)計算未知能量點可插值，也可按防護(hù)最安全角度考慮，將劑量值往大方向計算。,1.8 設(shè)在3min內(nèi)測得能量為14.5 MeV的中子注量為1.51011m-2。求在這一點處的能量注量、能量注量率和空氣的比釋動能各為多少？ 能量注量： 能量注量率： 空氣的比釋動能：,第二章回顧,1、照射量的標(biāo)準(zhǔn)測量方法 A 自由空氣電離室 適用于測量50keV3MeV的X或射線，基本原理根據(jù)照射量定義。 比釋動能 L1和L2距離大于次級電子在 空氣中的射程，保證電子平衡條件。,B 空腔電離室 測量較高能量的X或射線的照射量，特點增加電離室的壁厚。測量依據(jù)布拉格戈瑞原理。 條件：介質(zhì)內(nèi)存在的空腔足夠小以致 i腔內(nèi)的氣體電離幾乎全部是介質(zhì)中的次級電子引起的； ii空腔的存在不會改變介質(zhì)中初始光子和次級光子的能譜和角分布； iii空腔周圍介質(zhì)厚度大于次級電子在其中的最大射程。 空腔位置處存在著電子平衡,Sm,g物質(zhì)與腔內(nèi)氣體的平均質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng)比,電子平衡時，空腔中的電離量反映了射線交給室壁材料的次級電子的能量。,布拉格戈瑞公式,理想情況：室壁材料、腔內(nèi)空氣完全與空氣 等效。 空氣等效電離室,如何消除,等參數(shù)的影響？,質(zhì)量阻止本領(lǐng)與 Z、z、Ma 有關(guān)； 質(zhì)量吸收系數(shù)與Z、E有關(guān)。,近似情況：用碳、鋁一類低Z（Z30）材料做室壁材料。國際上都以石磨電離室作為測量X或射線照射量的標(biāo)準(zhǔn)裝置。,能量響應(yīng)：,單位照射量對應(yīng)的儀器的讀數(shù)對光子能量的依賴關(guān)系。,在低能量下，尤其要注意儀器的能量響應(yīng)，有時讀數(shù)可差別幾十倍。,2、中子當(dāng)量劑量的測量 中子當(dāng)量不同中子能量范圍的中子吸收劑量乘以相應(yīng)的輻射權(quán)重因子，最后相加，即得中子當(dāng)量劑量。 實際測量中，測量不同中子能量范圍的中子吸收劑量是困難的。這時在一定能量范圍內(nèi)，調(diào)整儀器的響應(yīng)，使儀器的探測效率 正比于 。這樣，輻射場中探測器測到的中子數(shù)Nn，即正比于中子的當(dāng)量劑量指數(shù)HI,no。,第二章作業(yè),2.1 試簡述自由空氣電離室、空腔電離室測量照射量的基本原理。 2.2 何謂劑量儀的能量響應(yīng)？影響能量響應(yīng)的因素是什么？如何改善能量響應(yīng)？ 2.3、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，設(shè)一個半徑5 cm球狀空氣等效壁電離室，受射線照射后產(chǎn)生1.5uC的總電荷。求照射量是多少？相應(yīng)空氣中的吸收劑量是多少？,2.7、用2.5cm2.5cmNaI(Tl)閃爍體，測得與圓柱體軸線平行入射能量為1MeV的光子計數(shù)率為100計數(shù)/s。試計算：2.58106C/kg的光子注量；閃爍體的固有探測效率；計算照射量率為多大？假設(shè)NaI(Tl)的密度為4g/cm3，其對能量為1MeV光子的質(zhì)量衰減系數(shù)/=0.05cm2/g，空氣質(zhì)量能量吸收系數(shù)en/0.025cm2/g。,(1) (2) (3),2.10、試簡述熱釋光元件測量劑量的基本原理。 2.11、設(shè)計一個G-M計數(shù)管式劑量率儀，若光子能量為1MeV，探測效率為1%，計算管有效面積10cm2，要求測量量程為10-610-4C/kg/h。試計算相應(yīng)的計數(shù)率范圍是多少？,本章試題舉例,1、B-G腔需滿足哪些條件？ 2、什么樣的劑量計不需刻度？ 3、儀器能量響應(yīng)？ 4、熱釋光劑量計的原理？ 5、量熱計原理？,第三章回顧,第一節(jié) 輻射對人體健康的影響 一、影響輻射生物學(xué)作用的因素 1、物理因素與輻射有關(guān)的因素 輻射類型 劑量率及分次照射 照射部位和面積 照射的幾何條件,2、生物因素與機體有關(guān) 不同生物種系的輻射敏感性 個體不同發(fā)育階段的輻射敏感性 不同細(xì)胞 組織或器官的輻射敏感性 輻射防護(hù)即從影響輻射損傷的因素入手來進(jìn)行防護(hù)，如對不同的輻射類型采取不同的防護(hù)方法、限制劑量和分次照射以使輻射損傷所發(fā)生的可能性最小。,二、劑量與效應(yīng)的關(guān)系 隨機性效應(yīng)（Stochastic effect） 隨機性效應(yīng)特征“線性無閾”。“無閾”指任何微小的劑量都可能誘發(fā)隨機性效應(yīng)。“線性”指隨機性效應(yīng)發(fā)生幾率與所受劑量成線性關(guān)系， 但其后果的嚴(yán)重程度不一定 與所受劑量有關(guān)系。,確定性效應(yīng)有閾值。超過閾值，效應(yīng)肯定會發(fā)生，且其嚴(yán)重程度與所受劑量大小有關(guān)，劑量越大，效應(yīng)越明顯。 ICRP在其建議書草案(征求意見稿,2006)中將確定性效應(yīng)也稱為組織反應(yīng)。,第二節(jié) 輻射防護(hù)中使用的量,一、與個體相關(guān)的輻射量 1、當(dāng)量劑量（H）：與輻射生物效應(yīng)相聯(lián)系，用同一尺度描述不同類型和能量的輻射對人體造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或發(fā)生幾率的大小。 WR輻射權(quán)重因子與輻射種類和能量有關(guān)； DT，R按組織或器官T平均計算的來自輻射R的吸收劑量； HT單位Sv。,WR值大致與輻射品質(zhì)因子Q值一致。所謂輻射品質(zhì)，是指電離輻射授予物質(zhì)能量在微觀空間分布上的特征，傳能線密度L是描述加射品質(zhì)的方法之一。,2、有效劑量（E）：與人體各器官對輻射的敏感度相聯(lián)系。描述輻射照射人體，給受到照射的有關(guān)器官和組織帶來的總的危險。在非均勻照射下隨機效應(yīng)發(fā)生率與均勻照射下發(fā)生率相同時所對應(yīng)的全身均勻照射的當(dāng)量劑量。有效劑量單位Sv。 WT組織權(quán)重因子，在全身均勻受照射下各器官對總危害的相對貢獻(xiàn)。,組織權(quán)重因子（WT）器官或組織受照射所產(chǎn)生的危害與全身均勻受照射時所產(chǎn)生的總危害的比值。即反映了在全身均勻受照射下各器官對總危害的相對貢獻(xiàn)。,組織權(quán)重因子,有效劑量表示為表示了非均勻照射條件下隨機效應(yīng)發(fā)生率與均勻照射下發(fā)生率相同時所對應(yīng)的全身均勻照射的當(dāng)量劑量。 評價危險時，當(dāng)量劑量、有效劑量，只能在遠(yuǎn)低于確定性效應(yīng)閾值的吸收劑量下提供隨機性效應(yīng)概率的依據(jù)。,3、待積當(dāng)量劑量H50,T、待積有效劑量H50，E描述內(nèi)照射情況下，放射性核素進(jìn)入人體內(nèi)對某一器官或個人在一段時間內(nèi)（50y）產(chǎn)生的危害。也可用來估計攝入放射性核素后將發(fā)生隨機性概效應(yīng)的平均幾率。,第三節(jié) 人體受到照射的輻射來源及其水平,1、天然本底照射 宇宙射線 來自宇宙空間的高能粒子流，包括質(zhì)子、粒子、其它重粒子、中子、電子、光子、介子等； 宇生核素 宇宙射線與大氣中的原子核相互作用產(chǎn)生，如3H、14C、7Be等； 原生核素 存在于地殼中天然放射性核素，以238U、232Th、235U為起始的三個天然放射系，及獨立的長壽命放射性核素如40K等。,2、人工輻射 醫(yī)療照射 X射線檢查 核動力生產(chǎn) 核燃料循環(huán) 核爆炸,第四節(jié) 輻射防護(hù)的基本原則,輻射防護(hù)的目的 防止有害的確定性效應(yīng)，并限制隨機性效應(yīng)的發(fā)生率，使它們達(dá)到被認(rèn)為可以接受的不平。 輻射實踐正當(dāng)化 涉及照射的實踐，除非對受照個人或社會能夠帶來足以補償其所產(chǎn)生的輻射危害的利益，否則不得采用。,防護(hù)與安全的最優(yōu)化 對一項實踐中的任一特定輻射源，個人劑量的大小、受照人數(shù)以及照射發(fā)生的可能性，在考慮了經(jīng)濟和社會因素之后，應(yīng)當(dāng)全部保持在合理可行的最低程度（ALARA As Low As Reasonably Achievable）。為了保證公平性，應(yīng)當(dāng)在這個過程中考慮個人劑量約束或個人危險約束。 最優(yōu)化的定量分析技術(shù) 代價利益分析Cost Benefit Analysis,劑量限制 個人劑量限值 個人受到所有有關(guān)實踐聯(lián)合產(chǎn)生的照射，應(yīng)當(dāng)遵守劑量限值。 劑量約束值 一種與源相關(guān)的個人劑量值，公眾成員從任何受控源的計劃運行中接受的年劑量上界。 干預(yù)的防護(hù)體系ICRP60 干預(yù)：任何旨在減小或避免不屬于受控實踐的或 因事故而失控的源所致照射或照射可能性的行動.,本章試題舉例,1、確定性效應(yīng)、隨機性效應(yīng) 2、當(dāng)量劑量、有效劑量 3、待積當(dāng)量劑量 4、輻射防護(hù)三原則,第四章回顧,第一節(jié) 外照射防護(hù)的一般方法 1.1、外照射防護(hù)的基本原則 盡量減少或避免射線從外部對人體的照射，使之所受照射不超過國家規(guī)定的劑量限值。 內(nèi)、外照射的特點,1.2、外照射防護(hù)的基本方法 1、減少接觸放射源的時間 2、增大與放射源的距離 3、設(shè)置屏蔽 1.3、屏蔽材料的選擇 一般選低Z材料 紙、鋁箔、有機玻璃 低Z+高Z材料 鋁、有機玻璃、混凝土、鉛 X、 高Z材料、通用建筑材料 鉛、鐵、鎢，鈾 N 高Z材料、含氫低Z材料 、含硼材料 水、石蠟、碳化硼鋁、含硼聚乙烯,第二節(jié) 射線的劑量計算 點源的照射量率計算 點源：輻射場中某點與輻射源的距離，比輻射源本身的幾何尺寸大5倍以上，即可把輻射源看成是點狀的，稱其為點狀源，簡稱點源。 非點源：輻射場中某點與輻射源的距離，比輻射源本身的幾何尺寸小于5倍，且輻射源有一定的大小和形狀，因而該輻射源不能視為簡單的點源。,點源的照射量率計算,照射量率常數(shù),非單能情況：,第三節(jié) X、射線在物質(zhì)中的減弱規(guī)律,3.1 窄束X或射線的減弱規(guī)律 窄束 入射光子發(fā)生一次相互作用，就認(rèn)為該光子消失 宏觀衰減量質(zhì)量能量減弱系數(shù)、質(zhì)量厚度 物質(zhì)對光子數(shù)目衰減,第四節(jié) 射線的屏蔽計算 點源屏蔽計算 點源，初級輻射占主導(dǎo)時： 透射比： 減弱倍數(shù),求得K后，可查P199起附表613一定能量和屏蔽物下減弱K倍的對屏蔽物厚度,例7、強輻射場所用的輻射源，通常都是在水井中進(jìn)行倒源工作。強輻射源的運輸容器高度為1m，從容器中提出源時，源可高出容器口不超過0.5m?，F(xiàn)倒裝60Co輻射源的活度為1.851015Bq，問需要多深的水井，才能使水井表面的當(dāng)量劑量率低于3Svh-1。,曲線A根據(jù)P109頁附表6各向同性點源射線減弱K倍所需的水屏蔽層厚度作出，曲線B根據(jù)作出。A、B兩曲線交點相應(yīng)的水深約為33m，再加上操作源所需的厚度1.5m，因而水井總需深度為34.5m。,第五節(jié) 射線外照射防護(hù) 射線特點：能譜連續(xù)，在物質(zhì)中的減弱近似指數(shù)規(guī)律 散射顯著； 軔致輻射； 點源的劑量分布與距離平方成反比，但有很多修正項。 點源對空氣吸收劑量率近似： 射線的射程,例10、設(shè)計為存放活度為3.71012Bq的32P點狀源的溶器。選定用有機玻璃作內(nèi)層屏蔽層，鉛作外屏蔽層。計算所需的有機玻璃和鉛各為多厚？假設(shè)離輻射源1m的當(dāng)量劑量率控制水平為7.5Svh-1。若內(nèi)外層材料顛倒過來，則又將怎么樣？ 由P105頁表4.9某些放射性核素射線的最大能量和平均能量可知，32P的射線最大電子能量為1.711（100%） 由P109頁表4.10查得有機玻璃的密度為1.18gcm-3，由此得有機玻璃厚度,由P184頁附表1可查得，與軔致輻射光子平均能量Eb為0.695MeV相應(yīng)的空氣質(zhì)量能量吸收系數(shù)為2.91810-3m2kg-1。用（4.66）式可算得空氣中的吸收劑量率為： 射線的輻射權(quán)重因子為1，故 相應(yīng)的減弱倍數(shù)為： 查P202頁附表，可得鉛的屏蔽厚度為5.86cm。,第六節(jié) 中子外照射的防護(hù),1中子源特點總結(jié)： 放射性中子源 優(yōu)點：各向同性、源的總體尺寸?。梢暈辄c源） 缺點：中子產(chǎn)額低（400 中子/（106 s Bq）， 中子場常伴隨有輻射 加速器中子源 優(yōu)點：產(chǎn)額高（1091010中子/（s A） ， （p，n）源伴隨輻射少 缺點：中子產(chǎn)額角分布嚴(yán)重，各角度中子分布不均 中子源體積較大,2 當(dāng)量劑量計算 單能中子場 具有能量分布的中子場 與中子譜n,E相應(yīng)的中子平均當(dāng)量劑量換算因子,(4.73),(4.74),（4.75）,3、中子在屏蔽層中的減弱,中子在物質(zhì)中衰減規(guī)律總結(jié)： 非弱性散射：有閾值，中子能量在25MeV以下，非彈性散射截面隨中子能量增大而增加。 彈性散射：與中子相碰撞的原子核越輕，中子轉(zhuǎn)移給反沖核能量越多。氫是1MeV左右的中子最好的慢化劑。 要使快中子（0.510MeV）慢化，首先應(yīng)使用重或較重的物質(zhì)，通過非彈性散射使中子能量很快降低到與原子核的第一激發(fā)能級相應(yīng)的能量以下；以后再利用含氫物質(zhì)，能過彈性散射使中子能量進(jìn)一步降低到熱能區(qū)。 硼的熱中子慢化截面大，且其伴隨的輻射能量低，因而適宜做熱中子慢化劑。反應(yīng)堆中常用其吸收熱中子，調(diào)節(jié)臨界系數(shù)。,計算寬束流中子減弱的分出截面法 經(jīng)歷散射作用的中子被有效地從穿出屏蔽的中子束中“分出”了，使穿過屏蔽層的都是哪些在屏蔽層內(nèi)未經(jīng)相互作用的中子。 滿足下列條件可用分出截面法： A、屏蔽層足夠厚，使得在屏蔽層后面的當(dāng)量劑量主要是由中子束中一組貫穿能力最強的中子的貢獻(xiàn)所致； B、屏蔽層內(nèi)須含有鐵、鉛之類的中等重或重的材料，以使入射中子能量能通過非彈性散射很快降低到1MeV左右； C、屏蔽層內(nèi)要含有足夠的氫，以保證在很短的距離內(nèi)，使中子能量從1MeV左右很快降到熱能區(qū)，并使其能在屏蔽層內(nèi)被吸收。,為使參考點上中子注量率降低到L(m-2s-1)，所需屏蔽厚度d，可由下式計算：,14、已知226Ra-Be中子源的活度為3.71012Bq（中子產(chǎn)額見表4.12）。求離源2m處的中子與當(dāng)量劑量率。 中