核與輻射安全-5.ppt

核與輻射安全 第五章使用密封源的安全 5 1放射源及其分類5 2密封源及其分類5 3密封源的選擇和設(shè)計(jì)原則5 4密封源的安全使用方法5 5屏蔽 放射源及其分類 放射源 用放射性物質(zhì)制備的小型緊湊的射線源的通稱 是用天然或是人工放射性核素制成的 以發(fā)射某種輻射為特征的制品 基本特點(diǎn) 能夠不斷地提供有使用意義的輻射 輻射源 用于 輻射照相探傷 放射治療 輻射加工和輻射效應(yīng)研究等目的的 放射源的專稱 5 1放射源及其分類 放射源分為 類 參照國際原子能機(jī)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定按照放射源對(duì)人體健康和環(huán)境的潛在危害程度 從高到低V類源的下限活度值為該種核素的豁免活度上述分類原則也對(duì)非密封源適用 類放射源 極高危險(xiǎn)源沒有防護(hù)情況下 接觸這類源幾分鐘到1小時(shí)就可致人死亡 放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器 RTGs 輻照裝置 遠(yuǎn)距離放射治療儀 固定多束遠(yuǎn)距離放射治療儀 伽馬刀 類放射源 高危險(xiǎn)源沒有防護(hù)情況下 接觸這類源幾小時(shí)至幾天可致人死亡 工業(yè)伽馬照相 高 中劑量率近距離放射治療儀 5 1放射源及其分類 類放射源 危險(xiǎn)源沒有防護(hù)情況下 接觸這類源幾小時(shí)就可對(duì)人造成永久性損傷 接觸幾天至幾周也可致人死亡固定工業(yè)測(cè)量儀強(qiáng)源料位計(jì)挖泥機(jī)測(cè)量儀裝有高活度源的傳送帶測(cè)量儀核子秤螺旋管道測(cè)量儀測(cè)井測(cè)量儀 5 1放射源及其分類 類放射源 低危險(xiǎn)源基本不會(huì)對(duì)人造成永久性損傷 但對(duì)長時(shí)間 近距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復(fù)的臨時(shí)性損傷低劑量率近距放射治療儀 治眼源與永久植入源除外 厚度計(jì)料位計(jì)可攜式測(cè)量儀 即濕度計(jì) 密度計(jì) 骨密度測(cè)量儀靜電消除器 5 1放射源及其分類 類放射源 極低危險(xiǎn)源不會(huì)對(duì)人造成永久性損傷 低劑量率近距放射治療儀 如治眼源與永久植入源 X射線熒光分析儀電子俘獲裝置穆斯堡爾譜儀正電子發(fā)射斷層攝影術(shù) PET 檢查儀 5 1放射源及其分類 第五章使用密封源的安全 5 1放射源及其分類5 2密封源及其分類5 3密封源的選擇和設(shè)計(jì)原則5 4密封源的安全使用方法5 5屏蔽 5 2密封源及其分類 放射源 非密封放射源 密封放射源 密封源 是封裝在包殼里的或緊密的固結(jié)在覆蓋層里并呈固體形態(tài)的放射性物質(zhì) 密封源的包殼層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度 使源在設(shè)計(jì)使用條件和磨損的條件下 以及在預(yù)計(jì)的事件條件下 均能保持密封性能 不會(huì)有放射性物質(zhì)泄漏出來 密封源 密封源的分類 按放射源的幾何形狀分類 點(diǎn)源 線源 面源 圓柱體源 圓環(huán)源 針狀源 棒狀源等 按活度的不確定度分類 檢查源 工作源 參考源 標(biāo)準(zhǔn)源等 密封源的分類 按用途分類 醫(yī)療用 工業(yè)照相 探傷 用 核儀表用 放射性測(cè)井用 放射性測(cè)量及儀表刻度用等 按輻射的射線分類 源 源 源 低能光子源和中子源等 密封源的分類 放射源 用途 煙霧報(bào)警器 靜電消除器和放射性避雷等的離子發(fā)生器 常用核素 210Po 238Pu 239Pu 241Am 238U 235U等 密封源的分類 密封源的分類 放射源 活度104 3 7 109Bq 粒子能量一般低于7MeV 空氣中的射程小于6cm 穿不透皮膚角質(zhì)層 沒有外照射危險(xiǎn) 絕大多數(shù) 核素屬于極毒或是高毒核素 即使攝入體內(nèi)的量極少 也會(huì)造成嚴(yán)重的內(nèi)照射 密封源的分類 放射源 使用 放射源注意事項(xiàng) 1 保護(hù)源的密封性 2 防止源丟失或被盜 3 沒有價(jià)值的廢源 應(yīng)按規(guī)定處理 不能隨便拆開或扔掉 密封源的分類 放射源 用途 活度測(cè)量 能量響應(yīng)刻度的參考源和工作源 放射性測(cè)厚儀 皮膚科敷貼器等 常用核素 3H 14C 58Co 60Co 63Ni 85Kr 90Sr 90Y 204Tl等 密封源的分類 放射源 穿透能力比同樣能量的 粒子約強(qiáng)100倍 能量超70keV的 粒子可穿透皮膚表層 故應(yīng)考慮外照射的防護(hù) 放射性核素衰變時(shí) 常伴有 輻射或其他形式的光子 粒子穿過周圍物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生軔致輻射 密封源的分類 使用 放射源注意事項(xiàng) 1 注意 光子的防護(hù) 2 減小軔致輻射的影響 3 屏蔽 射線應(yīng)選用低原子序數(shù)的材料 以減少軔致輻射 外面再用高原子序數(shù)的材料屏蔽軔致輻射和其他 光子 放射源 密封源的分類 低能光子源 低能光子源 利用發(fā)射低能 射線和X射線的放射性核素 或利用輻射體與耙物質(zhì)產(chǎn)生軔致輻射制成的源 用途 厚度計(jì) 密度計(jì) X射線熒光分析儀等 常用核素 55Fe 57Co 125I 238Pu 241Am等 密封源的分類 低能光子源 骨密度儀 低能光子源 Am241放射源 密封源的分類 使用低能光子源注意事項(xiàng) 1 注意可能存在的高能 射線和軔致輻射的影響 2 238Pu 241Am等制成的低能光子源 活度較高時(shí) 不可忽視自發(fā)裂變和 n 反應(yīng)產(chǎn)生的中子 3 對(duì)低能光子散射的防護(hù) 4 低能光子源常用鈹窗密封 鈹不耐酸 堿腐蝕 也不耐水 使用和存放時(shí)注意防潮 以免鈹窗變質(zhì) 低能光子源 密封源的分類 放射源 使用最多的放射源 表4 1 放射源的主要用途 密封源的分類 射線探傷儀 放射源 頭部 刀 立體定向放療裝置 密封源的分類 60Co儀表源 鈷 60 銫 137血液輻照源 放射源 密封源的分類 放射源 鉆井測(cè)量 密封源的分類 放射源 射線的貫穿能力很強(qiáng) 使用放射源主要防止外照射 1 固定場(chǎng)所使用時(shí) 利用建筑物的墻和門進(jìn)行屏蔽 是屏蔽墻外人員所受照射低于規(guī)定的劑量限值 2 設(shè)有可靠的安全聯(lián)鎖裝置 設(shè)置警告信號(hào)和標(biāo)志 防止人員誤入輻照室造成誤照射 3 源的使用場(chǎng)所經(jīng)常變化 可臨時(shí)用欄桿 繩子或其他障礙物圍起來 密封源的分類 中子源 用途 地質(zhì)勘探 活化分析 輻射育種 濕度測(cè)量和科學(xué)研究等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用 常用中子源 鐳 鈹中子源 镅 鈹中子源 釙 鈹中子源 钚 鈹中子源等 自發(fā)裂變中子源 252Cf 锎 產(chǎn)額高 體積小 可制成點(diǎn)源 應(yīng)用廣泛 密封源的分類 中子源 252Cf中子源后裝治療系統(tǒng) 中子刀治癌 252Cf 密封源的分類 中子源 中子的貫穿能力很強(qiáng) 著重外照射的防護(hù) 防護(hù)方法 用石蠟 聚乙烯等含氫較多的物質(zhì) 將中子慢化 然后用吸收截面大的物質(zhì) 如鋰 硼等 吸收慢中子 對(duì)中子源的屏蔽要進(jìn)行中子和 射線的混合屏蔽 第五章使用密封源的安全 5 1放射源及其分類5 2密封源及其分類5 3密封源的選擇和設(shè)計(jì)原則5 4密封源的安全使用方法5 5屏蔽 5 3密封源的選擇和設(shè)計(jì)原則 密封源必須密封在具有足夠強(qiáng)度的包殼或容器中防腐 抗熱性能 放射源活度盡可能小 放射源的材料應(yīng)選擇毒性低的核素 物理化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 密封源需有明顯標(biāo)記 易于辨認(rèn)和了解源的性質(zhì)和含量 定期檢查是否有沾污和泄漏 第五章使用密封源的安全 5 1放射源及其分類5 2密封源及其分類5 3密封源的選擇和設(shè)計(jì)原則5 4密封源的安全使用方法5 5屏蔽 5 4密封源的安全使用方法 放射源放在固定的位置 放射源的清單應(yīng)妥善保存 若懷疑放射源丟失必須立刻報(bào)告主管輻射防護(hù)人員 如證實(shí)放射源已丟失 應(yīng)立刻報(bào)告主管部門 使用密封源時(shí) 應(yīng)按照輻射防護(hù)的基本原則 采用屏蔽防護(hù) 距離防護(hù)或限制工作時(shí)間等綜合的防護(hù)措施 使工作人員受到的輻射照射減少到可合理達(dá)到的盡量低的水平 5 4密封源的安全使用方法 外照射防護(hù)的一般方法 時(shí)間防護(hù)法在一定的照射條件下 受照射的劑量大小與受照射時(shí)間成正比 事先做好操作計(jì)劃 加強(qiáng)操作過程的監(jiān)督 控制受照射時(shí)間 5 4密封源的安全使用方法 外照射防護(hù)的一般方法 2 距離防護(hù)法外照射劑量直接與距輻射源的距離相關(guān)點(diǎn)源 照射劑量與距離的平方成反比利用加大距離的操作工具實(shí)現(xiàn) 5 4密封源的安全使用方法 外照射防護(hù)的一般方法 3 屏蔽防護(hù)法在源和人之間插入必要的吸收物質(zhì) 使得屏蔽層后面的輻射場(chǎng)強(qiáng)度降低到所要求的水平 屏蔽體可以是固定式的 也可以是移動(dòng)式的 屏蔽體的選材 可以根據(jù)所要達(dá)到的屏蔽效能 工作空間大小 結(jié)構(gòu)性能要求 成本等因素來選擇 第五章使用密封源的安全 5 1放射源及其分類5 2密封源及其分類5 3密封源的選擇和設(shè)計(jì)原則5 4密封源的安全使用方法5 5屏蔽 5 5屏蔽 操作密封源應(yīng)有足夠的屏蔽防護(hù) 屏蔽層厚度取決于放射性源的強(qiáng)度 屏蔽材料以及操作位置的劑量率限值 5 5屏蔽 1 射線的屏蔽 對(duì) 射線的屏蔽厚度一般應(yīng)等于 射線在物質(zhì)中的最大射程R R為 射線在鋁中的最大射程 mg cm2 用其他材料和生物組織是 其誤差不大 5 5屏蔽 1 射線的屏蔽 對(duì)于強(qiáng) 輻射源 一般采用兩層屏蔽 第一層用低原子序數(shù)的材料屏蔽 射線 第二層用高原子序數(shù)的材料屏蔽軔致輻射 一般用中等厚度 如1cm 的有機(jī)玻璃就可以對(duì)眼睛 面部和人體提供做夠的屏蔽防護(hù) 5 5屏蔽 1 射線的屏蔽 計(jì)算第二層屏蔽厚度是 需要知道 射線裝換軔致輻射的份額f Ze 屏蔽物質(zhì)的有效原子序數(shù)Em 射線的最大能量 5 5屏蔽 2 射線的屏蔽 1 減弱倍數(shù)法 射線在屏蔽物質(zhì)中的線減弱函數(shù) B 累積因子 無屏蔽時(shí)照射量率 5 5屏蔽 2 射線的屏蔽 1 減弱倍數(shù)法 減弱倍數(shù)K 當(dāng)射線的能量已知 和B的值已經(jīng)確定 則可以求出K和d的關(guān)系 經(jīng)查表可得到混凝土 鉛 鉛玻璃等材料的厚度 5 5屏蔽 2 射線的屏蔽 2 減弱系數(shù)法 減弱系數(shù)法與減弱倍數(shù)K相反 5 5屏蔽 2 射線的屏蔽 3 半值層法 半值層X1 2 將輻射強(qiáng)度減弱到初始強(qiáng)度的一半所需的屏蔽厚度 en是線能量衰減系數(shù) 可由質(zhì)能吸收系數(shù) en 得到 5 5屏蔽 2 射線的屏蔽 表4 2 射線的半減弱厚度值X1 2 cm 5 5屏蔽 2 射線的屏蔽 例 將60Co和137Cs源所產(chǎn)生的劑量率減弱104倍所需要的鉛屏蔽層厚度是多少 解 K 104倍 由表4 2查得60Co的X1 2 1 20cm 137Cs的X1 2 0 65cm 所需半階層數(shù)目為 故 對(duì)60Co所需鉛厚度為 d 13 3 1 20 16cm對(duì)137Cs所需鉛厚度為 d 13 3 0 654 8 6cm 案例分析 案例 1992年7月22日 河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣某水泥廠在維修設(shè)備室 因?qū)①A有137Cs放射源的鉛罐拆下放在門外 無人看管 于當(dāng)天晚上被盜 該廠發(fā)現(xiàn)源罐被盜后 沒有及時(shí)向有關(guān)部門報(bào)告 而是自行組成班子在場(chǎng)內(nèi)外尋找 直至7月31在查找無結(jié)果的情況下 于8月1日向有關(guān)部門報(bào)告 衛(wèi)生部門在接到報(bào)告后 與8月3日凌晨 在鄧州市朱營村找到了貯源鉛罐 源體尚無破損 這次放射源丟失事故致使八名村民收到不同程度的照射 按照有關(guān)公式估算 受照射人員全身受照劑量均不超過0 5mSv 經(jīng)血象檢查也未發(fā)現(xiàn)異常情況 但在周圍居民中造成了不良影響 案例分析 試分析與討論本次事故的原因 2 應(yīng)汲取的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)是什么 問題 案例分析 1 事故原因分析與討論 造成本次事故的根本原因有一下幾條 放射源使用單位管理混亂 規(guī)章制度不健全 保管措施不嚴(yán)格是發(fā)生本次事故的主要原因 內(nèi)鄉(xiāng)縣某水泥廠將放射源置于室外 無人看管 導(dǎo)致了放射源的丟失 案例分析 1 事故原因分析與討論 造成本次事故的根本原因有一下幾條 放射工作人員和廣大群眾缺乏基本的放射防護(hù)知識(shí) 對(duì)放射源的危害性認(rèn)識(shí)不夠 放射源本身沒有醒目的或易識(shí)別的危險(xiǎn)標(biāo)志 以致造成意外傷害事故 2 經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn) 案例分析 加強(qiáng)防護(hù)管理 健全規(guī)章制度 提高放射工作單位領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)識(shí) 嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)法規(guī) 切實(shí)搞好監(jiān)督 監(jiān)測(cè) 管理工作 放射工作單位應(yīng)加強(qiáng)放射性物質(zhì)的保管 放射源庫房選址要合理 除考慮對(duì)環(huán)境及周圍居民的輻射影響外 還必須加強(qiáng)安全防范措施 要經(jīng)?；蚨ㄆ谘膊鞄旆壳妩c(diǎn)放射源 在野外操作時(shí)要妥善保管好放射源 應(yīng)有專人負(fù)責(zé)看管 2 經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn) 案例分析 放射工作人員應(yīng)積極提高業(yè)務(wù)技能 并加強(qiáng)法規(guī)教育和放射防護(hù)專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn) 提高防護(hù)工作的自覺性和主動(dòng)性 以免和減少放射事故的發(fā)