工業(yè)輻射防護(hù)(省輻射站)

1、輻射源安全基本知識輻射源安全基本知識基礎(chǔ)知識與工業(yè)輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識與工業(yè)輻射防護(hù)內(nèi)容提要內(nèi)容提要n一、放射性同位素基本知識n二、工業(yè)輻射防護(hù)一、放射性一、放射性 同位素基本知識n1.1原子與原子核n組成物質(zhì)的微小單元稱為原子,這種微小單元不能用任何化學(xué)方法再分割。n原子是由原子核和核外電子所組成。原子核由中子和質(zhì)子組成，質(zhì)子帶正電，電量與電子所帶電荷相等，中子不帶電。原子的化學(xué)性質(zhì)由質(zhì)子數(shù)或者核外電子數(shù)決定。將質(zhì)子數(shù)相同的原子稱為元素，質(zhì)子個(gè)數(shù)稱為原子序數(shù)。一種元素代表一種物質(zhì)。元素的表示方式為AZXNn例如：氫用符號來表示n原子的大小:原子的大小約為10米；n原子質(zhì)量：原子質(zhì)量；n. 10g

2、；n原子核的大小：原子核的大小約為10米；n原子核的密度：原子核的密度約為10克厘米 ；n裂變能：原子核在發(fā)生核裂變時(shí)會(huì)釋放出巨大的能量，稱為裂變能:例如克完全發(fā)生裂變后的可用能量為. 10J相當(dāng)于燃燒2.5t標(biāo)準(zhǔn)煤；一個(gè)1000MW電功率核電站每天消耗235U約3.2kg,相當(dāng)于燃燒8000t標(biāo)準(zhǔn)煤;n聚變能:1克氘完全聚變釋放出的能量大約為1011J.海水中富含氘如果將1升海水中所含氘提煉出來全部用于聚變相當(dāng)于燃燒400升石油,因此開發(fā)聚變能是解決人類能源危機(jī)的重要途徑.n1.2 放射性及其種類原子核自發(fā)地放射各種射線的現(xiàn)象，稱為放射性。能自發(fā)地放射各種射線的核素，叫放射性核素。實(shí)驗(yàn)證明，

3、對放射性核素加溫、加壓或加電磁場，都不能抑制或顯著改變其放射性。原子核發(fā)射的射線一般為三種，射線，射線射線，。（1）射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核（又稱粒子）組成的，所以它在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向與正離子流相同。它的電離作用大，貫穿本領(lǐng)小。（2）射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，它的電離作用較小，貫穿本領(lǐng)較大。（3）射線是波長很短的電磁波。它的電離作用小。貫穿本領(lǐng)大。此外，還有發(fā)射正電子、質(zhì)子、中子、重離子等其它粒子的情況。n1.4放射性活度及單位n一定量的放射性核素在一個(gè)很短的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的核衰變數(shù)除以該時(shí)間間隔叫做放射性活度（GB4960-85），通常用A表示。n原子核自發(fā)地放射出射線后，原子核本身就從一種核

4、素轉(zhuǎn)變成另一種核素，這種過程就叫做原子核的衰變，又叫放射性衰變。在國際單位制中，放射性的單位為貝可勒爾，簡稱貝可，符號Bq。1Bq等于放射性物質(zhì)在1秒鐘內(nèi)有1個(gè)原子核發(fā)生衰變。其表達(dá)式如下：n 1Bq(貝可) = 1 次衰變/秒 居里與貝可的換算1Ci = 3.71010 次衰變/秒=3.71010 Bq 1mCi=3.7107Bq1Ci=3.7104Bq為了便于書寫以上各式還可寫為:1Ci = 3.71010 Bq =37GBq 1mCi=3.7107Bq=37MBq1Ci=3.7104Bq=37kBqn1.4半衰期(T1/2)n放射性原子核的數(shù)量因衰變而衰減到原來數(shù)目的一半所需要的時(shí)間，例

5、如：n的半衰期為年n的半衰期為年n的半衰期為年n放射性同位素的半衰期有的長達(dá)幾十億年，有的短至不到秒，它代表每一種放射性同位素的特性。1.6同位素和放射性同位素n什么是同位素？核內(nèi)具有相同數(shù)目的質(zhì)子（即原子序數(shù)相同），但中子數(shù)不同的一類原子，它們的化學(xué)性質(zhì)相同，在元素周期表上占據(jù)同一個(gè)位置，故稱作同位素。例如：11H 、21H 31H，它們的原子序數(shù)都是1，但它們的中子數(shù)分別為1、2、3，它們都是氫元素的同位素。同位素有二類，一類是穩(wěn)定的，凡原子核不會(huì)自發(fā)地發(fā)生變化的同位素，稱為穩(wěn)定的同位素。另一類是不穩(wěn)定的。n什么是放射性同位素n放射性同位素會(huì)自發(fā)地從原子核里向四面八方放出射線放射性同位素會(huì)

6、自發(fā)地從原子核里向四面八方放出射線n放射性同位素是不穩(wěn)定的，它可以從一種元素自發(fā)地衰變放射性同位素是不穩(wěn)定的，它可以從一種元素自發(fā)地衰變成另一種元素成另一種元素n例如：我們最熟悉地氫，如圖例如：我們最熟悉地氫，如圖放射些什么放射些什么n放射性同位素所放出的射線常見的有三種，即大家非常熟悉的射線、射線、和射線。n射線射線射線鐳源鉛屏蔽體射線n射線是一種帶正電的粒子流，也就是氦原子核流，因此帶兩個(gè)單位正電量；穿透能力很小，用一張紙就可以將它擋住，在空氣中也只能穿行幾厘米。但它的電離本領(lǐng)很大，在穿過空氣時(shí)能使空氣變?yōu)閷?dǎo)電體。射線n射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流。它有兩種：一種是我們常說的電子稱- ；另一種是

7、帶正電的正電子稱+ 。 n射線的穿透力比射線強(qiáng)，它可以穿過一張紙，可是不太厚的有機(jī)玻璃或鋁片就可以將它擋住。 射線也能使空氣變成導(dǎo)電體，不過電離能力不及射線 射線n射線是一種波長很短、肉眼看不見的電磁波，它不帶電。射線的性質(zhì)與X射線很相似，但射線的能量更高，穿透力更強(qiáng)，要擋住它，需要很厚的鉛版。但它的電離能力最小。1.7 放射性同位素的分類n放射性同位素分為天然和人工的兩種。自然界中天然存在的輻射和來自宇宙的輻射我們把它統(tǒng)稱為天然輻射。人工制造的放射性同位素稱為人工放射性同位素。n天然放射性同位素已發(fā)現(xiàn)幾十種，但有實(shí)際意義的核素有23592U、23892U、22688Ra、22286Rn、40

8、19K、146C等。天然放射性同位素的放射性活度一般都很低，不能滿足人們在科研、生產(chǎn)、醫(yī)療等方面應(yīng)用的需要，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們又根據(jù)不同的需要生產(chǎn)了各種各樣的人工放射性同位素60 27Co238U4.4E9y92234Th24d90234U2.45E5y92230Th7.7E4y90226Ra1.62E3y88222Rn3.82d86218Po3.05分84214Pb2.68分82214Bi19.9分83210Tl1.3分81210Pb22.2y82210Bi5d83206Tl4.2分81206Pb穩(wěn)定80234Pa1.17分9160Ni1。17MeV1。33MeV137Cs0.6

9、61MeV137Ba-1.7 放射性同位素不穩(wěn)定的原因n（1）、原子核里核子過多）、原子核里核子過多n（2）、原子核里中子過多）、原子核里中子過多n（3）、原子核里質(zhì)子過多）、原子核里質(zhì)子過多n（4）、原子核能量過高）、原子核能量過高n（5）、原子核俘獲外圍電子）、原子核俘獲外圍電子（1）、原子核里核子過多）、原子核里核子過多n如果原子核里核子過多，其結(jié)構(gòu)松散，常常會(huì)自動(dòng)放出射線。這就是射線的來源。一種元素的原子核放出射線后，即衰變?yōu)樵有驍?shù)減去2，質(zhì)量數(shù)減去4的另一種元素的原子核。n例如：22688鐳放出射線后變?yōu)?2286氡，其衰變過程可以寫成：n22688鐳 22286氡 42氦n42氦

10、就是粒子。（2）、原子核里中子過多）、原子核里中子過多n當(dāng)有一些元素的原子核里的中子過多時(shí)，那么多余的中子就會(huì)自動(dòng)變?yōu)橘|(zhì)子，同時(shí)放出一個(gè)電子，這就是-射線的來源。n放出-射線后即衰變?yōu)樵有驍?shù)增加一，而質(zhì)量數(shù)不變的另一種元素的原子核。例如，前面講過的31氫放出-射線后衰變?yōu)?2氦：n31氫 32氦 - n當(dāng)有一些元素的原子核里的質(zhì)子過多時(shí)，在一定條件下，原子核內(nèi)就會(huì)有一個(gè)質(zhì)子自動(dòng)變?yōu)橹凶樱瑫r(shí)放出一個(gè)正電子，這就是+射線的來源。n放出+射線后即衰變?yōu)樵有驍?shù)減去一，而質(zhì)量數(shù)不變的另一種元素的原子核。例如：n2211鈉 2210氖 +（3）、原子核里質(zhì)子過多）、原子核里質(zhì)子過多（4）、原子核能量

11、過高）、原子核能量過高n有一些原子核，由于能量過高，往往把多余的能量以射線的形式釋放出來，這就是射線的來源。原子核放出射線后，它的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)都不變，也就是說它們的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相同，但它們的一些核性質(zhì)如半衰期、射線性質(zhì)等卻不相同。我們用“同質(zhì)異能核”來區(qū)分這種性質(zhì)不同的核。例如：n99m43锝 9943锝 n99m43锝叫做 9943锝的“同質(zhì)異能核”，以m表示。n有一些元素的原子核可以俘獲一個(gè)外圍電子，衰變?yōu)樵有驍?shù)減去一，而質(zhì)量數(shù)不變的另一種元素的原子核，其結(jié)果與+衰變一樣 。例如：n放出X射線5526鐵 e- 5525錳n這種衰變叫做電子俘獲。被俘獲的電子所留下的空位，由其他外圍

12、電子來補(bǔ)充，這就放出X射線。因此，電子俘獲的同位素都能放出X射線。（5）、原子核俘獲外圍電子）、原子核俘獲外圍電子1.8放射性同位素怎樣得到的 從大量的天然礦石中提煉。例如，鈾從大量的天然礦石中提煉。例如，鈾-235、鐳、鐳-226等，等，但量少，價(jià)格昂貴。但量少，價(jià)格昂貴。 通過加速器生產(chǎn)。但產(chǎn)量低，費(fèi)用高。目前主要用來通過加速器生產(chǎn)。但產(chǎn)量低，費(fèi)用高。目前主要用來制備在核反應(yīng)堆中不易得到的放射性同位素。制備在核反應(yīng)堆中不易得到的放射性同位素。 通過核反應(yīng)堆生產(chǎn)。不但產(chǎn)量高，而且成本低。目前通過核反應(yīng)堆生產(chǎn)。不但產(chǎn)量高，而且成本低。目前決大多數(shù)放射性同位素都是用核反應(yīng)堆生產(chǎn)的。決大多數(shù)放射性

13、同位素都是用核反應(yīng)堆生產(chǎn)的。 2、射線與物質(zhì)的相互作用、射線與物質(zhì)的相互作用n2.1粒子與物質(zhì)相互作用n粒子就是高速運(yùn)動(dòng)的氦核。n粒子與物質(zhì)相互作用引起電離和激發(fā)。n粒子在空氣中的射程一般只有幾厘米，在其它介質(zhì)中的射程還要短。n2.2射線與物質(zhì)相互作用n射線實(shí)際上是高速運(yùn)動(dòng)的電子。n射線與物質(zhì)相互作用與主要能量損失方式：電離能量損失、輻射能量損失，多次散射導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線。n粒子電離能量損失率較小，電離本領(lǐng)較弱。n射線在空氣中的最大射程約為十幾米。對于+射線，它與物質(zhì)的作用，除了與-射線相同外，當(dāng)它在介質(zhì)中被停止以后，還會(huì)與電子作用發(fā)生湮沒輻射，放出兩個(gè)能量均為511keV的射線。2.3和

14、X射線與物質(zhì)相互作用n光電效應(yīng)：光子與靶物質(zhì)的束縛電子發(fā)生相互作用時(shí)，光子的全部能量轉(zhuǎn)移給某個(gè)束縛電子，使之克服原子核的束縛發(fā)射出來，而原來的光子消失。這個(gè)過程稱為光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子稱為光電子。n康普頓效應(yīng)：入射光子與靶原子核的核外電子發(fā)生非彈性散射，這種過程稱為康普頓效應(yīng)。入射光子的一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，使它成為反沖電子，而入射光子的運(yùn)動(dòng)方向和能量發(fā)生變化。n電子對效應(yīng)：當(dāng)光子從原子核旁經(jīng)過時(shí)，在原子核的庫侖場作用下，光子轉(zhuǎn)化為一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子，這種過程稱為電子對效應(yīng)。2.4 中子與物質(zhì)相互作用n中子本身不帶電，在中子與物質(zhì)相互作用時(shí)，與帶電粒子和射線相比有很大區(qū)別，特點(diǎn)是：中子

15、不帶電，在通過物質(zhì)時(shí)，與核外電子之間沒有庫侖相互作用，不與核外電子發(fā)生相互作用，不能引起直接電離。那么中子是如何與物質(zhì)相互作用的呢？研究發(fā)現(xiàn)，中子與物質(zhì)相互作用重要靠中子的慢化（發(fā)生非彈性散射和彈性散射）和吸收（通過中子核反應(yīng)、中子俘獲、和中子核裂變等反應(yīng)使中子被吸收）。見51頁3、輻射的生物學(xué)效應(yīng)n按照輻射作用于物質(zhì)時(shí)所產(chǎn)生效應(yīng)的不同，人們將輻射分為電離輻射和非電離輻射兩類。電離輻射包括宇宙射線、X射線和來自放射性物質(zhì)的輻射。非電離輻射包括紫外線、熱輻射、無線電波和微波等。電離輻射通過各種各樣的途徑進(jìn)入我們生活，分為天然輻射和人工輻射.n天然輻射遍布人類的整個(gè)生活環(huán)境，是主要的輻射來源，主要

16、來自宇宙射線、宇生放射性核素和原生放射性核素。n人工輻射主要來自礦物的開采、核動(dòng)力生產(chǎn)、核武器爆炸、放射性同位素應(yīng)用、射線裝置、醫(yī)療照射等。職業(yè)照射的主要來源就是人工輻射。醫(yī)療照射是不斷增加的最大人工電離輻射照射來源.n科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)診斷與治療等，導(dǎo)致放射性物質(zhì)向環(huán)境的釋放或者放射源或者射線裝置直接對人員的照射等來源于人類實(shí)踐活動(dòng)的輻射稱為人工輻射。n放射源及其應(yīng)用n放射源：有許多放射性核素按照某種方式集成在一起，分為密封源和非密封源。 n密封源：密封在包殼里的或緊密固結(jié)在覆蓋層里并呈固體形態(tài)的放射性物質(zhì)。n非密封源：不滿足密封源定義中所列條件的源.n射線裝置及其應(yīng)用n主要是X射線

17、機(jī)和粒子加速器。X射線機(jī)產(chǎn)生低能X射線，加速器除產(chǎn)生低能X射線外還產(chǎn)能其它各種能量較高的粒子。日常生活中接觸到的輻射劑量n吃食物 0.2mSv/年n磚混結(jié)構(gòu)房屋 0.4mSvGy/年n乘飛機(jī) 0.01mSv/小時(shí)n吸煙(20支/天) 1mSv/年n土壤、空氣 0.5mSv/年n胸部透視 大于0.2mSv/次n消化道造影 大于13.7mSv/次n3.1、輻射對人體健康的影響n（1）、輻射作用過程n直接作用、間接作用。n（2）、輻射作用效果n細(xì)胞死亡、細(xì)胞變異n n3.2、隨機(jī)性效應(yīng)與確定性效應(yīng)n電離輻射作用于人體可能造成器官或者組織的損傷，表現(xiàn)出的生物效應(yīng)分為2類：輻射效應(yīng)顯現(xiàn)在受照者本人身上的

18、稱為軀體效應(yīng)；出現(xiàn)在后代身上的稱遺傳效應(yīng)。n還可以分為隨機(jī)性效應(yīng)和確定性效應(yīng)，便于進(jìn)行危害分析。n隨機(jī)性效應(yīng)：輻射效應(yīng)的發(fā)生概率（而非嚴(yán)重程度）與劑量大小有關(guān)，不存在劑量閾值。針對小劑量、小劑量率（指低于0.1mGy/min的劑量率或小于0.2Gy的急性照射劑量）慢性照射，如致癌和遺傳效應(yīng)。n確定性效應(yīng)：有明確閾值，閾值以下不會(huì)見到有害效應(yīng)，達(dá)到閾值則有害效應(yīng)肯定發(fā)生，且輻射效應(yīng)的嚴(yán)重程度取決于所受劑量的大小，主要針對大劑量、大劑量率的急性照射，一般是事故照射。慢性照射效應(yīng)n小劑量慢性照射是指長期接觸射線的職業(yè)性照射。由于接觸低劑量率的長期照射，機(jī)體對射線有一定的適應(yīng)性，并對造成的損傷有一定的

19、修復(fù)能力。只有劑量較高的慢性照射，且累積劑量達(dá)到一定程度，機(jī)體失去代償能力時(shí)才出現(xiàn)慢性損傷。n慢性照射效應(yīng)臨床癥狀的出現(xiàn)，短者可在接觸后幾個(gè)月，長的可能在接觸幾年或更長時(shí)間。癥狀為自覺疲乏無力、頭暈、頭痛、失眠、記憶力減退、性功能減退、食欲減退等。n血液的變化，一般認(rèn)為，長期小劑量照射后最明顯的變化是不同程度的白細(xì)胞減少，淋巴細(xì)胞相對增多。有人長期觀察接觸射線人員血液指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，每天接受0.2mSv以下的照射未出現(xiàn)任何變化。如果一年有一半的時(shí)間從事射線工作，每天接受大約0.5mSv，少數(shù)人員的血象有改變等。、射線全身急性照射可能產(chǎn)生的效應(yīng) n受照劑量（Gy） 臨 床 癥 狀n00.25 無可檢出

20、的臨床癥狀,可能無遲發(fā)效應(yīng)。n0.5 血象有輕度暫時(shí)性變化(淋巴細(xì)胞和白細(xì)胞減少),無其他可查出的臨床癥狀,但可 能有遲發(fā)效應(yīng),對個(gè)體不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的效應(yīng)。n1 可產(chǎn)生惡心、疲勞.受照劑量達(dá)1.25Gy以上時(shí),有20 25 的人可能 發(fā)生嘔吐,血 象有顯著變化,可能致輕度急性放射病。n2 受照后24h內(nèi)出現(xiàn)惡心及嘔吐,經(jīng)約一周潛伏期后,毛發(fā)脫落、厭食、 全身虛弱及 其他癥狀如喉炎、腹瀉等。如果既往身體健康或無并發(fā)感染者，短期內(nèi)可望恢復(fù)。n4 受照后幾小時(shí)內(nèi)發(fā)生惡心及嘔吐,潛伏期約一周，二周內(nèi)可見毛發(fā)脫落、厭食、 全身虛弱、體溫增高。第三周出現(xiàn)紫斑、口腔及咽部感染。第四周出現(xiàn)蒼白、流 鼻血、腹瀉、

21、迅速消瘦。 50 受照個(gè)體可能死亡，存活者6個(gè)月內(nèi)可逐漸恢復(fù)。n6 受照者12h內(nèi)出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹瀉。潛伏期短，第一周出現(xiàn)腹瀉、嘔吐、口 腔、咽喉發(fā)炎，體溫增高，迅速消瘦。第二周出現(xiàn)死亡，死亡率可能達(dá)100 。 n3.3輻射事故對輻射水平的影響與危害n輻射事故按其原因可分為責(zé)任事故、技術(shù)事故和其他事故。按性質(zhì)可分為超劑量照射事故、表面污染事故、丟失放射源事故、超臨界事故和放射性泄漏事故等。n核設(shè)施事故指由于設(shè)備故障、自然災(zāi)害（地震、洪水等）或人為因素使得核設(shè)施受到損壞，尤其是致使核設(shè)施內(nèi)的放射性物質(zhì)以不可控制的方式釋放到環(huán)境中。n核技術(shù)應(yīng)用可能發(fā)生的事：放射源的隨意丟放、丟失或被盜。例行操作

22、中發(fā)生失誤使得放射源處于未被屏蔽狀態(tài)。放射性物質(zhì)的泄露釋放。n運(yùn)輸事故原因：嚴(yán)重的撞擊，致使包裝包容系統(tǒng)破壞；嚴(yán)重的火災(zāi)可能使包裝的屏蔽或包裝物喪失；包裝上的缺陷可能會(huì)降低其承受通常事故條件下產(chǎn)生的應(yīng)力；運(yùn)輸過程發(fā)生的貨物丟失、被盜致使放射性物質(zhì)處于失控狀態(tài)；運(yùn)輸過程中大雨或洪水等均有可能使貨物中的放射性物質(zhì)釋出。n伴生礦事故：伴生礦或加工副產(chǎn)品處置不當(dāng)致使放射性物質(zhì)污染周圍環(huán)境；尾礦壩塌壩，引起大面積污染。4、 核輻射探測方法核輻射探測方法n大多數(shù)核輻射探測器是利用電離和激發(fā)來探測入射粒子的。常見的三種“氣體探測器、半導(dǎo)體探測器和閃爍探測器。氣體探測器是利用射線在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的電離效應(yīng)；閃

23、爍探測器是利用射線在閃爍物質(zhì)中的發(fā)光效應(yīng)；半導(dǎo)體探測器是利用射線在半導(dǎo)體中產(chǎn)生的電子和空穴。5、常用的輻射劑量學(xué)中的量n5.1照射量：照射量就是根據(jù)光子對空氣的電離能力來度量光子輻射場的一個(gè)物理量。照射量X（exposure）是dQ除以dm所得的商，dQ是當(dāng)光子在質(zhì)量為dm的空氣中釋放的全部電子（包括負(fù)電子和正電子）完全被空氣所阻止時(shí)，在空氣中所產(chǎn)生的一種符號離子總電荷的絕對值。nX=dQ/dmn照射量的單位是庫侖每千克，符號為Ckg-1。n過去照射量用倫琴（ roentgen）作單位，其符號為R。該單位暫時(shí)仍與法定單位Ckg-1并用，其精確值為n1R=2.5810-4Ckg-1n1R=100

24、0mRn1mR=1000Rn5.2吸收劑量n吸收劑量是輻射劑量學(xué)中的一個(gè)最重要的物理量。是當(dāng)電離輻射與物質(zhì)相互作用時(shí)，用來表示單位質(zhì)量的受照物質(zhì)吸收電離輻射能量大小的物理量。n電離輻射沉積于某一無限小體積元中物質(zhì)的平均授予能除以該體積元中物質(zhì)的質(zhì)量而得的商n即：D=d/dmn吸收劑量（absorbed dose）D是d除以dm所得的商，d是電離輻射授與質(zhì)量為dm的物質(zhì)的平均能量。n吸收劑量D的單位是JKg-1或Gy，可暫時(shí)并用的單位是rad。n1rad=10-2Gy 1Gy=103mGy n1mGy=103Gy 1Gy=103nGyn5.3劑量當(dāng)量nICRU在1986年對劑量當(dāng)量給出了新的定義

25、式如下：nH=DQNn式中D-吸收劑量n Q-品質(zhì)因素n N-其他修正因素的乘積n劑量當(dāng)量是與危險(xiǎn)度相關(guān)聯(lián)的一個(gè)單一的劑量學(xué)量，它表示在輻射防護(hù)的低水平照射條件下，指定類型輻射的吸收劑量D產(chǎn)生的危險(xiǎn)與參考輻射的吸收劑量H產(chǎn)生的危險(xiǎn)相同。這里所說的危險(xiǎn)（risk）指的是發(fā)生效應(yīng)的幾率。n 劑量當(dāng)量的單位是Jkg-1，專門名稱是希沃特（sievert），記作Sv。品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù) Qn輻射類型 QnX射線、射線和電子 1n質(zhì)子 5n中子 5-20n粒子、重核、裂變碎片 20n5.4有效劑量當(dāng)量n有效劑量是身體各組織或器官受到不同類型輻射照射下，輻射權(quán)重因子和組織權(quán)重因子的雙重加權(quán)的吸收劑量之和。n

26、有效劑量當(dāng)量是全身劑量當(dāng)量的加權(quán)平均值。6 6、輻射防護(hù)、輻射防護(hù)n6.1輻射防護(hù)的目的和任務(wù)n輻射防護(hù)的目的是防止有害的確定性效應(yīng)，并限制隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生概率，使之達(dá)到被認(rèn)為可以接受的水平。n輻射防護(hù)的任務(wù)是既要保護(hù)從事放射工作的人員、后代以及公眾的安全，保護(hù)好環(huán)境；又要保證可能會(huì)產(chǎn)生輻射的核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目造福于人類。n環(huán)境水平n指公眾受到的天然輻射的水平，根據(jù)聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)（UNSCEAR）2000年給出的全世界正常地區(qū)天然輻射水平范圍在（110）mSva-1。由于大氣核試驗(yàn)，沉降灰可能散落到全球各地，從而使環(huán)境水平有所增高，造成的群體增加了的危害仍屬環(huán)境輻射，并不同于輻射工作

27、人員從事輻射工作實(shí)踐而受到的增加了的危害。n 防護(hù)水平n從輻射對人體危害的角度，國際放射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）60號建議書、國際原子能機(jī)構(gòu)（ I A E A ） 安 全 叢 書 N o 1 1 5 和 我 國 國 標(biāo)GB188712002都對輻射工作人員規(guī)定了個(gè)人年有效劑量限值為20mSva-1。在輻射工作人員年劑量限值左右的輻射水平為防護(hù)水平。n遵循輻射防護(hù)的基本原則：正當(dāng)性，最優(yōu)化，個(gè)人劑量限值n建立輻射防護(hù)體系包括：實(shí)踐的正當(dāng)性、劑量限值和潛在照射危險(xiǎn)限值（對個(gè)人的正常照射和潛在照射危險(xiǎn)加以限制）、輻射防護(hù)最優(yōu)化、劑量約束和潛在照射危險(xiǎn)約束、醫(yī)療照射指導(dǎo)水平.n加強(qiáng)醫(yī)療照射防護(hù)已成為國際

28、防護(hù)領(lǐng)域新進(jìn)展的突出特點(diǎn)。GB18871-2002從明確責(zé)任、加強(qiáng)正當(dāng)性判斷、推動(dòng)防護(hù)最優(yōu)化、建立指導(dǎo)水平以及防范事故性照射等五個(gè)方面突出強(qiáng)調(diào)了醫(yī)療照射的控制。因此，必將更有力地推動(dòng)和提高我國醫(yī)療照射的防護(hù)水平。n醫(yī)療照射的防護(hù)最優(yōu)化n醫(yī)療照射操作方面基本要求：放射診斷操作要求，核醫(yī)學(xué)操作要求，放射治療操作要求（ 使用合適設(shè)備合理控制劑量加強(qiáng)應(yīng)急準(zhǔn)備）。n典型成人受檢者線攝影的劑量指導(dǎo)水平n部位 每次攝影入射體表劑量/mGyn腰椎（前后位AP、側(cè)位LAT、腰骶關(guān)節(jié)LSJ） 10、30、40n腹部、膽囊 、靜脈尿路造影 （ AP ） 10n骨盆（ AP ） 10n髖關(guān)節(jié)（ AP ） 10n胸（

29、AP、LAT ） 0.4、1.5n胸椎（ AP、LAT ） 7、20n牙齒（牙根尖周/ AP ） 7/ 5n頭顱（ PA/LAT ） 5/3nCT: 頭（多層掃描平均劑量） 50n 腰椎（多層掃描平均劑量） 35n 腹部（多層掃描平均劑量） 25n6.2輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和各種限值n分為基本限值、導(dǎo)出限值、參考水平。nGB18871-2002n基本限值：公眾1msv/a（任一年不超過5 msv/a），職業(yè)20 msv/a（任一年不超過50 msv/a）n導(dǎo)出限值：根據(jù)基本限值，通過一定模式計(jì)算導(dǎo)出一個(gè)供輻射防護(hù)監(jiān)測結(jié)果比較用的限值，這個(gè)限值稱為導(dǎo)出限值。n參考水平：是對輻射量的值制定一些采取某種行動(dòng)

30、的標(biāo)準(zhǔn)。分為記錄水平、調(diào)查水平、干預(yù)水平。國際放射防護(hù)委員會(huì)建議以年當(dāng)量劑量限值或年攝入量限值的十分之一作為記錄水平標(biāo)準(zhǔn)，十分之三作為調(diào)查水平標(biāo)準(zhǔn)。n6.3內(nèi)外照射的不同特點(diǎn)內(nèi)、外照射的不同特點(diǎn)內(nèi)、外照射的不同特點(diǎn)n照射方式 輻射源類型 危害方式 常見致電離粒子 照射特點(diǎn)n內(nèi)照射 多見開放源 電離、化學(xué)毒性 、 持續(xù)n外照射 多見封閉源 電離 高能、電子、X、n 間斷 n6、4內(nèi)照射防護(hù)基本方法：n當(dāng)放射性核素經(jīng)由食入、吸入、皮膚粘膜或傷口進(jìn)入體內(nèi)時(shí)，可引起內(nèi)照射危害。n圍封：包括在開放源的周圍設(shè)立一系列的屏障，以限制可能被污染的體積和表面，以防止污染擴(kuò)散到相鄰空間空氣中，防止由于人員或物體的

31、移動(dòng)而將污染帶到相鄰房間等措施。n保持清潔和去污，包括遵守安全操作規(guī)程，防止或減少污染的發(fā)生，對受到污染的表面及時(shí)去污，對污染空氣的凈化合理組織通風(fēng)。n個(gè)人防護(hù)，穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)衣具，限制暴露與污染環(huán)境中的時(shí)間和講究個(gè)人衛(wèi)生等措施。n6.5外照射及其防護(hù)n1、外照射防護(hù)方法：n時(shí)間：盡量減少與放射源的接觸時(shí)間。H=Dtn距離：盡量遠(yuǎn)離放射源，切忌用手持放射源，一定要用遠(yuǎn)距離操作工具，如長柄夾具，機(jī)械手等，以增加人體與放射源的距離。X=A/r2n屏蔽：在放射源與人體之間設(shè)置屏蔽物以減少射線照射，使放射工作人員和公眾受照劑量在國家規(guī)定值以內(nèi)。屏蔽射線可選擇鉛、鐵、水泥等，屏蔽射線用鉛、有機(jī)玻璃等。屏

32、蔽中子可選用石蠟、水泥、硼酸和水等。放射工作單位及工作人員應(yīng)實(shí)踐和掌握以下幾點(diǎn):n熟悉與輻射防護(hù)相關(guān)的國家法律法規(guī)n制定適合本單位實(shí)際的輻射防護(hù)規(guī)章制度n為工作人員提供必要和適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施等，以最大限度地保證工作人員和公眾的輻射安全。n掌握常用輻射量和劑量限值n熟悉輻射對人體的效應(yīng)n了解核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的工作原理以及防護(hù)狀況n掌握基本的輻射防護(hù)方法二、工業(yè)輻照裝置的防護(hù)與安全二、工業(yè)輻照裝置的防護(hù)與安全n1、工業(yè)輻照裝置的安全與防護(hù)n2、工業(yè)輻照電子加速器的安全與防護(hù)n3、事故案例與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)1、工業(yè)輻照裝置的安全與防護(hù)n（1）什么是工業(yè)輻照 工業(yè)輻照是指利用電離輻射與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的物理效應(yīng)、

33、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng)，對物質(zhì)或材料進(jìn)行加工處理的一種核技術(shù)。n（2）工業(yè)輻照的用途 工業(yè)輻照主要用于醫(yī)療用品的消毒（滅菌）；提高農(nóng)作物產(chǎn)量、食品質(zhì)量、食品儲(chǔ)存時(shí)間；得到優(yōu)質(zhì)的化工產(chǎn)品、新材料或材料改性；工業(yè)三廢（廢水、廢氣、固體廢棄物）的處理。n（3）工業(yè)輻照加工通常包括哪兩個(gè)方面： 輻射加工和加速器輻射加工工業(yè)輻照所用的輻射源n什么是輻射源 輻射源是指可以通過發(fā)射電離輻射或釋放放射性物質(zhì)而引起輻射的一切物質(zhì)或?qū)嶓w。n常見的輻射源有哪幾類 放射性同位素輻射源、加速器輻射源、核反應(yīng)堆等n工業(yè)輻照用的輻射源可以分為兩大類：n輻射源，包括60Co、137Cs。n加速器輻射源，包括各類加速器、電子束和射

34、線。工業(yè)輻照醫(yī)療用品滅菌的應(yīng)用和特點(diǎn)n醫(yī)療用品的滅菌消毒 其特點(diǎn)如下：n殺菌均勻徹底n能耗低n無毒物殘留n不污染環(huán)境n滅菌速度快，可連續(xù)作業(yè)，適合大規(guī)模加工n操作安全，加工易于控制工業(yè)輻照食品保鮮的應(yīng)用和特點(diǎn)n食品保鮮 其特點(diǎn)如下：n節(jié)約能源n保鮮能力強(qiáng)n安全衛(wèi)生n改善食品品質(zhì)n操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工業(yè)輻照輻射化工的應(yīng)用和特點(diǎn)n輻射化工 其特點(diǎn)是可以使高分子單體相互聚合而形成高聚合物；也可以使聚合物分子的主鏈發(fā)生降解斷裂，分子量下降。工業(yè)輻照在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用和特點(diǎn)n輻射育種 通過輻照可以使農(nóng)作物高產(chǎn)、早熟、增強(qiáng)抗病能力、改善營養(yǎng)品質(zhì)、作物變異等n輻射抑制發(fā)芽n病蟲害的防治工業(yè)輻照在環(huán)境治理的

35、應(yīng)用和特點(diǎn)n環(huán)境治理 n廢氣中二氧化硫治理、n廢水中的苯酚、氰化物、氯代有機(jī)物等有毒有害污染物的降解治理、n固體廢物中污泥和固體垃圾的毒物降解和殺菌等工業(yè)輻照裝置發(fā)展n國內(nèi)外工業(yè)輻照裝置正在向大型化、專業(yè)化、高度機(jī)械化、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化方向發(fā)展。n據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界現(xiàn)有大型工業(yè)輻照裝置210多座，總裝源量超過7.4x1018Bq(2億Ci)。n至2006年底，我國設(shè)計(jì)裝源能力30萬Ci以上的商用輻照裝置已達(dá)107座，總設(shè)計(jì)裝源能力超過1億Ci；設(shè)計(jì)裝源能力100萬Ci以上的有37座，設(shè)計(jì)裝源能力400萬Ci的有4座，實(shí)際裝源活度約3600萬Ci。已達(dá)國際先進(jìn)水平。工業(yè)輻照裝置的組成n工

36、業(yè)輻照裝置由n輻射源n源架及其升降系統(tǒng)n屏蔽防護(hù)系統(tǒng)n輻照產(chǎn)品輸送系統(tǒng)n控制系統(tǒng)n劑量監(jiān)測及報(bào)警系統(tǒng)n通風(fēng)系統(tǒng)n貯源水井及水處理系統(tǒng)n電視監(jiān)控系統(tǒng)n輻照產(chǎn)品條形碼識別和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。工業(yè)輻照裝置的分類n參考國際原子能機(jī)構(gòu)安全叢書No.107 射線和電子束輻照裝置的輻射安全及GB17568-2008 輻照裝置設(shè)計(jì)建造和使用規(guī)范，根據(jù)輻照裝置設(shè)計(jì)，尤其是輻射源的出入口控制和屏蔽，將輻照裝置分成四類：n固定源室濕法貯源輻照裝置n固定源室干法貯源輻照裝置n自屏蔽式干法貯源輻照裝置n水下輻照裝置輻射安全原則n輻照裝置的輻射安全應(yīng)遵循以下原則：n縱深防御原則。第一級防御的目的是防止偏離正常運(yùn)行工況，第二級

37、防御的目的是探測及控制對正常工況的偏離，以防止預(yù)計(jì)運(yùn)行事件升級為事故，第三級防御的目的是減輕事故的后果。n冗余性。每個(gè)系統(tǒng)的設(shè)施和器件都應(yīng)有足夠的冗余度（多重性），以便在運(yùn)行過程中萬一某物項(xiàng)失效或不起作用的情況下使其整體不喪失功能。例一般聯(lián)鎖要設(shè)2道，重要的地方要設(shè)3-4道。n多元性。多元性能夠提高裝置的安全可靠性，例如人員出入通道的安全聯(lián)鎖裝置可以采用機(jī)械的、電氣的、劑量的和電子的聯(lián)鎖。n獨(dú)立性。獨(dú)立性是指某個(gè)安全部件發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)造成其他安全部件的功能出現(xiàn)故障或失去作用。通過功能分離和實(shí)體分離的方法使安全機(jī)構(gòu)獲得獨(dú)立性。輻射防護(hù)準(zhǔn)則n輻射實(shí)踐的正當(dāng)性 輻射裝置的建設(shè)立項(xiàng)，必須進(jìn)行正當(dāng)性分

38、析，以確定該項(xiàng)目的正當(dāng)性。n輻射防護(hù)與安全最優(yōu)化 輻射裝置的設(shè)計(jì)和建造，要求所有的照射劑量都保持在規(guī)定限值以內(nèi)，并在考慮社會(huì)和經(jīng)濟(jì)因素之后，個(gè)人受照劑量的大小、受照射的人數(shù)以及受照射的可能性均保持在可以合理達(dá)到的盡可能低的水平。n劑量限制和潛在照射危險(xiǎn)限制 個(gè)人劑量限值，放射工作人員連續(xù)5年的年平均有效劑量為20mSv；公眾照射，年平均有效劑量為1mSv。放射性污染控制，對濕法貯源井水應(yīng)定期進(jìn)行放射性監(jiān)測，井中廢水排放須經(jīng)監(jiān)管部門批準(zhǔn)后方可排放。n劑量約束和潛在照射危險(xiǎn)約束 在輻射裝置設(shè)計(jì)時(shí)，輻射防護(hù)的劑量約束值規(guī)定為：放射工作人員個(gè)人年有效劑量為5mSv；公眾成員個(gè)人年有效劑量為0.1mSv

39、。輻射工作場所的分區(qū)n控制區(qū) 對于輻照裝置其輻照室、迷道應(yīng)設(shè)為控制區(qū)。并設(shè)置明顯的電離輻射標(biāo)志n監(jiān)督區(qū) 未被確定為控制區(qū)的操作區(qū)域、控制室、通風(fēng)間、設(shè)備間、倒源間、水處理間等區(qū)域皆為監(jiān)督區(qū)。此區(qū)域內(nèi)也應(yīng)設(shè)置明顯的電離輻射標(biāo)志。輻照裝置的設(shè)計(jì)n包括輻照裝置的場址選擇和輻射設(shè)施的屏蔽設(shè)計(jì)。n輻照裝置的場址選擇包括 輻照裝置的場址應(yīng)選擇場地穩(wěn)定、地質(zhì)條件較好的地方；按國家相關(guān)規(guī)范要求避開高壓輸電走廊和易燃易爆場所；在抗震設(shè)防區(qū)應(yīng)滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。并收集水文、地質(zhì)、氣象、人口、地理環(huán)境、地震等資料。n輻射設(shè)施的屏蔽設(shè)計(jì)包括 屏蔽射線的材料選擇、寬束有用的屏蔽計(jì)算、泄漏輻射的屏蔽計(jì)算、斜射修正、輻

40、照室主防護(hù)墻的屏蔽計(jì)算、輻照室迷道計(jì)算、輻照室屋頂?shù)钠帘斡?jì)算、貯源水井及副井的設(shè)計(jì)、輻照室內(nèi)臭氧的產(chǎn)生和排除計(jì)算等。n 輻照裝置的運(yùn)行與管理n輻照裝置建成后，必須經(jīng)國家有關(guān)部門驗(yàn)收合格，取得輻射安全許可證，方可運(yùn)行。運(yùn)營單位必須設(shè)有安全與防護(hù)管理機(jī)構(gòu)，并制定安全操作規(guī)程或手冊，以確保輻照裝置安全運(yùn)行。運(yùn)營單位必須配備具有專業(yè)技術(shù)資格的人員，負(fù)責(zé)輻照裝置在使用和運(yùn)行過程中的安全。這些人員必須具有以下技能：n受過理論培訓(xùn)，對所從事工作的電離輻射特性具有必要的知識；n熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)性能并對處理事故的應(yīng)急措施有比較透徹的了解；n了解并掌握國家及有關(guān)部門頒發(fā)的有關(guān)規(guī)定和輻射裝置的操作規(guī)程；n能夠操作和運(yùn)用

41、計(jì)算機(jī)及其軟件系統(tǒng)。n輻照裝置的運(yùn)行與管理包括：n運(yùn)行人員資格確認(rèn)，建立個(gè)人劑量檔案n人員培訓(xùn)n完善的運(yùn)行記錄n建立輻射源的增加和更換管理檔案n定期檢查與維修n輻射防護(hù)監(jiān)測n制定應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃與事故處理預(yù)案并定期預(yù)演輻照裝置的倒、裝源n輻照裝置的倒、裝源應(yīng)做好如下工作：n準(zhǔn)備工作n倒、裝源過程控制n源罐操作程序輻射源的管理n裝源前后必須清點(diǎn)并做好詳細(xì)的臺帳登記，包括輻射源的類型、數(shù)量、編碼、活度及日期、在源架的位置等，并經(jīng)裝源人員、輻射防護(hù)負(fù)責(zé)人和主管人員簽字，記錄應(yīng)保存至裝置退役n退役輻射源應(yīng)及時(shí)送貯、辦理相應(yīng)手續(xù)并做好各項(xiàng)手續(xù)輻照裝置的退役n輻照裝置退役的使用壽命為50年n輻照裝置的退役，須

42、有業(yè)主向環(huán)保、衛(wèi)生、公安主管部門申請，提出退役計(jì)劃和措施，得到批準(zhǔn)后方可實(shí)施該項(xiàng)實(shí)踐。企業(yè)自我檢查n輻射加工企業(yè)要制定專門的安全檢查作業(yè)指導(dǎo)書，以體系文件方式將安全檢查納入企業(yè)的規(guī)范化管理內(nèi)容包括目的、主題內(nèi)容與適用范圍、引用文件、檢查責(zé)任人、檢查周期、檢查項(xiàng)目與指標(biāo)、檢查記錄、糾正預(yù)防等。企業(yè)輻射安全與防護(hù)自查作業(yè)指導(dǎo)書樣本 序號 檢查內(nèi)容 檢查標(biāo)準(zhǔn) 檢查頻度n1 佩帶個(gè)人劑量計(jì) 在崗放射工作人員必須正確佩帶 每天n2 主控臺降源按鈕 任何情況下，按下及時(shí)降源 每天 n3 工作人員通道門聯(lián)鎖 門開源降，源不能升起 每天n4 三道光電聯(lián)鎖 觸動(dòng)降源 每天n5 拉線開關(guān)及復(fù)位按鈕 各位置拉動(dòng)降源

43、 每天n6 水位報(bào)警、聯(lián)鎖 水位低于安全標(biāo)準(zhǔn)報(bào)警、源不能升源 每天n7 屏蔽塞聯(lián)鎖 屏蔽塞打開降源，源不能升起 每次加源前n8 煙霧報(bào)警聯(lián)鎖 煙霧觸發(fā)報(bào)警降源，源不能升起 每月n9 個(gè)人劑量報(bào)警儀 校驗(yàn)源校驗(yàn)，讀數(shù)正常，超值報(bào)警 每次進(jìn)入輻照室n10 個(gè)人報(bào)警儀與鑰匙相連 必須牢固相連 每天n11 停電降源 停電時(shí)，源自動(dòng)降至安全位 每天n12 不間斷電源 停電時(shí)，能維持源位和劑量顯示 每天n13 固定式劑量監(jiān)測儀 工作正常 每月n14 源位顯示 源位顯示正常 每天n15 安全指示燈光 正確指示工作、預(yù)警和安全位 每天n16 安全警示音響 正常并足夠響亮 每天 n17 主控臺儀表 工作正常、顯

44、示正確 每天n18 主控臺控制旋鈕 有效、靈敏 每天n19 運(yùn)行部值班記錄 有記錄、無間隙 每周n20 進(jìn)入輻照室記錄 有記錄 每周n21 安全設(shè)備維修記錄 有記錄 每周n22 儲(chǔ)源井水pH值 5. 5 8.5 每季n23 儲(chǔ)源井水電導(dǎo)率 2105Cm 每季n24 儲(chǔ)源井水氯離子 1mg/L 每季n25 儲(chǔ)源井水硫酸根離子 0.1mg/L 每季n26 儲(chǔ)源井水總、 10Bq/L 每年/每次加源n27 離子交換樹脂 環(huán)保監(jiān)測、處理 水樣監(jiān)測超標(biāo)后 n28 輻照室內(nèi)氮氧化物 5mg/m3 每年、每次加源前后n29 輻照室內(nèi)臭氧 0.3mg/m3 每年、每次加源前后n30 外排污水 環(huán)保監(jiān)測、處理

45、每半年n31 自備監(jiān)測儀檢定 送計(jì)量檢定單位 每年一次輻照裝置的監(jiān)督檢查n國家監(jiān)管部門的監(jiān)督檢查內(nèi)容包括n控制輻射源的升降開關(guān)、輻照室人員與貨物通道門的開關(guān)必須采用同一把鑰匙，必須保證該鑰匙只有值班人員或安全員才能使用n便攜式輻射檢測報(bào)警儀n固定式輻射監(jiān)測儀n警告標(biāo)志n輻照室人員通道門聯(lián)鎖裝置n迷道內(nèi)防人誤入聯(lián)鎖裝置n輻照室內(nèi)緊急制動(dòng)裝置n控制臺緊急制動(dòng)裝置n貨物進(jìn)出口門的控制n輻照室屋頂屏蔽塞聯(lián)鎖裝置n貯源井水處理和自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)n通風(fēng)系統(tǒng)n輻照室內(nèi)無人復(fù)位開關(guān)按妞n斷電降源輻照裝置n煙霧報(bào)警工業(yè)輻照電子加速器的安全與防護(hù)n工業(yè)輻照電子加速器的發(fā)展n工業(yè)輻照電子加速器的組成n工業(yè)輻照電子加速器

46、的分類n工業(yè)輻照電子加速器的安全與防護(hù)工業(yè)輻照電子加速器的發(fā)展n1895年倫琴發(fā)現(xiàn)射線，并開始用于醫(yī)學(xué)透視n1896年貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾放射性n1925-1932年加速器問世n20世紀(jì)50年代提出了加速器理論從科研領(lǐng)域大規(guī)模向國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域推進(jìn)n20世紀(jì)70年代以來，向工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、人類生活等諸多領(lǐng)域高速發(fā)展工業(yè)輻照電子加速器的組成n電子槍n加速管n高壓系統(tǒng)n電子束流引出裝置n真空系統(tǒng)n束下裝置n冷卻系統(tǒng)n絕緣氣體介質(zhì)n控制系統(tǒng)n聯(lián)鎖系統(tǒng)工業(yè)輻照電子加速器的分類n按加速電場的形式分類，分為兩大類：一類為直流高壓型，另一類為脈沖型n按電子束輻照裝置的屏蔽和出入口控制分類，分為兩類：一

47、類為自屏蔽型電子加速器。該加速器具有一種聯(lián)動(dòng)裝置的整體屏蔽單元，由于屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使人的身體不可能進(jìn)入加速器和正在進(jìn)行輻照的空間。另一類為出入口控制型電子加速器。即輻照在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行，輻照裝置運(yùn)行時(shí)，通過出入口控制系統(tǒng)保證人員不能進(jìn)入輻照室。幾種常見的輻照用電子加速器n高壓倍加器型加速器n電子簾加速器n高頻高壓加速器n絕緣芯變壓器加速器（ICT）等工業(yè)輻照電子加速器的安全與防護(hù)n電子加速器設(shè)計(jì)的特殊安全性能要求n加速器輻照室的屏蔽設(shè)計(jì)n工業(yè)輻照電子加速器的安全運(yùn)行電子加速器設(shè)計(jì)的安全考慮n加速器制造廠商在設(shè)計(jì)運(yùn)行簡單、可靠的電子束源的加速器時(shí)，設(shè)計(jì)師必須注意發(fā)生潛在輻射事故的嚴(yán)重危險(xiǎn)后果。

48、當(dāng)加速器工作不正?；虿糠质У那闆r下，檢查設(shè)備故障或維修正在運(yùn)行的加速器子系統(tǒng)均可導(dǎo)致意外照射。只要該加速器仍然保持加速能力，便會(huì)存在由暗電流產(chǎn)生X射線的可能性。因此在工業(yè)輻照電子加速器的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮下列一些要點(diǎn)：n使主加速系統(tǒng)失效的可靠辦法n內(nèi)置加速器參數(shù)監(jiān)控n內(nèi)置遠(yuǎn)距離診斷等n電子加速器的屏蔽防護(hù)（自屏蔽）加速器輻照室的屏蔽設(shè)計(jì)n大部分工業(yè)輻照用加速器都需要建造專用的輻照室，用來保證輻照室外工作人員安全。n加速器輻照室的結(jié)構(gòu)有雙層結(jié)構(gòu)、平面布置結(jié)構(gòu)、和自屏蔽加速器。n輻照室的屏蔽設(shè)計(jì)，加速器的主要輻射防護(hù)對象是韌致輻射。在屏蔽設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮某些特殊問題，如加速器的孔道、迷道、防護(hù)門以及加速

49、器輻照室的臭氧產(chǎn)生和排放等。工業(yè)輻照電子加速器的安全運(yùn)行n建立健全輻射安全機(jī)構(gòu)并明確職責(zé)n配置加速器的安全設(shè)施n監(jiān)督加速器的安全運(yùn)行條件和程序n加強(qiáng)防護(hù)監(jiān)測山東濟(jì)寧華光輻照廠輻照事故n事故起因和過程 華光輻照廠是一家私營企業(yè)，于1994自行建造一臺靜態(tài)堆碼式輻照裝置，輻射源為60Co，1994年加源7.2萬Ci，1999年又加源 4.4萬Ci。2004年10月21日，由于輻照裝置的鐵網(wǎng)門安全聯(lián)鎖、降源限位開關(guān)、踏板降源裝置、三道防止人員誤入輻照室的光電聯(lián)鎖等六個(gè)安全裝置及拉線開關(guān)全部失靈，放射源未正?；芈涞骄掳踩恢?，兩名工人在未采取任何輻射監(jiān)測措施的情況下，進(jìn)入輻照室工作，在距離放射源0.

50、8-1.7米處受到照射，造成超劑量照射事故。其中一人受照時(shí)間月9min（估計(jì)受照劑量為10-13Gy），當(dāng)即出現(xiàn)嘔吐癥狀；另一人受照時(shí)間約5min（估計(jì)受照劑量約8-10Gy）。山東濟(jì)寧華光輻照廠輻照事故n經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 國家核安全局對輻射裝置進(jìn)行了全面的安全檢查，初步查明事故主要原因如下：n輻照裝置未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)輻照裝置設(shè)計(jì)建造和使用規(guī)范（GB17568-1998）的安全要求，在安全聯(lián)鎖裝置失效、人員誤入等意外情況發(fā)生時(shí)，放射源不能回落到井下安全位置n運(yùn)營單位管理不嚴(yán)，規(guī)章制度和操作規(guī)程不健全n操作人員缺乏必要的安全防護(hù)知識，進(jìn)入輻照室前未進(jìn)行劑量監(jiān)測，違章操作。 事故案例n在過去30年間世界范圍

51、內(nèi)的工業(yè)輻照裝置輻射事故簡況與后果n年份/地點(diǎn) 簡況 后果n1975/意大利 一名工人意外進(jìn)入輻照室（ 60Co 源） 個(gè)人劑量8-24Gy，13天后死亡n1982/挪威 一名維修技師違反安全工作程序進(jìn)入輻照室 高劑量照射，13天后死亡 n1989/薩爾瓦多 一名運(yùn)行人員和兩名工人進(jìn)入輻照室 運(yùn)行人員死亡，工人受嚴(yán)重輻射損傷 n1990/以色列 一名值班人員違反操作規(guī)程進(jìn)入輻照室 受照射36天后死亡n1990/中國 安全防護(hù)門聯(lián)鎖失靈，工作人員進(jìn)入輻照室 7人受2-12Gy劑量照射，2人死亡n1991/白俄羅斯 一名運(yùn)行人員違反操作規(guī)程進(jìn)入輻照室（ 60Co ） 受照射113天后死亡n1991

52、/美國 一名運(yùn)行人員在工業(yè)輻照加速器裝置事故中受照射 受到嚴(yán)重輻射損傷n1991/越南 一名研究人員在電子加速器輻照室受輻射照射 受到嚴(yán)重輻射損傷n2004中國 安全裝置及拉線開關(guān)全部失靈，放射源未正?；芈?2人受到致死劑量照射、2人死亡n 到井下安全位置，兩名工人在未采取任何輻射監(jiān)測n 措施的情況下進(jìn)入輻照室工作事故原因與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)n事故原因：對已發(fā)生的輻射事故分析，導(dǎo)致事故的發(fā)生有三各明顯的因素。第一，原設(shè)計(jì)有缺陷，或是沒有按原設(shè)計(jì)要求維護(hù)裝置和設(shè)備，或是新的程序和修改產(chǎn)生了設(shè)計(jì)中未預(yù)料到的情況；第二，整個(gè)安全系統(tǒng)由于組件故障或因?yàn)檫\(yùn)行組織、管理部門或運(yùn)行人員采取了一些行動(dòng)，使系統(tǒng)旁路或無法

53、正常工作而失?。坏谌?，因誤報(bào)或缺乏防護(hù)知識采取了不恰當(dāng)?shù)匦袨?，或是做出了忽視矛盾信息的決定事故原因與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)n射線和電子束輻照裝置發(fā)生的嚴(yán)重輻照事故給了我們沉痛的教訓(xùn)，冗余和多樣的安全系統(tǒng)本應(yīng)能預(yù)防其中大多數(shù)的事故。例如：在所有過量照射中，運(yùn)行人員主要依靠由源架位置控制的進(jìn)出屏障或聯(lián)鎖裝置，或者僅依據(jù)狀態(tài)信號；n在所有過量照射中，以輻射激活聯(lián)鎖裝置為基礎(chǔ)的出入屏蔽不是沒有安裝，就是已經(jīng)被拆除，或者被旁路，很容易失去應(yīng)有的功能；n在幾例過量照射中，輻射源位置的指示由于元件失效或因?yàn)槭謩?dòng)操作在控制盤上給出假信號而產(chǎn)生錯(cuò)誤的指示；n在有些事故中，控制盤處于運(yùn)行或準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)可使出入屏障不起作用；n為了

54、確保安全，需要對裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行仔細(xì)的審查以鑒別關(guān)鍵性的安全條件，安全系統(tǒng)要有適當(dāng)?shù)娜哂嘈院投鄻有?，否則，就會(huì)產(chǎn)生不安全的隱患；n運(yùn)行組織的管理部門需要進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)察和常規(guī)培訓(xùn)，促使工作人員保持應(yīng)有的防護(hù)知識和技能水平，包括嚴(yán)格執(zhí)行所制定的安全操作規(guī)程等；n管理部門的某些做法和態(tài)度弱化了安全系統(tǒng)和管理程序的作用。有時(shí)，管理部門由于產(chǎn)品和生產(chǎn)成本的考慮而忽視安全教育和防護(hù)措施，特別是在監(jiān)管部門放棄監(jiān)管或監(jiān)管不力時(shí)這種情況尤其明顯。事故原因與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)n監(jiān)督與管理：有效的國家監(jiān)管部門的重要性，怎么強(qiáng)調(diào)都不過分。n監(jiān)管部門應(yīng)當(dāng)：鼓勵(lì)運(yùn)行單位和供應(yīng)商與其討論建造和運(yùn)行輻射器的有關(guān)計(jì)劃。n明確闡明許可證的頒

55、發(fā)條件并嚴(yán)格地加以執(zhí)行。n在相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业闹С窒峦瓿砂踩珯z查和評估工作n當(dāng)發(fā)現(xiàn)違反要求和安全隱患時(shí)，要立即采取果斷的強(qiáng)制性措施加以制止，并要求完成相應(yīng)的糾正措施。n定期對發(fā)布執(zhí)行的有關(guān)條例、實(shí)施規(guī)則和導(dǎo)則等進(jìn)行審查，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和完善等。n 運(yùn)行單位對輻照器的安全負(fù)主要責(zé)任，有責(zé)任按照監(jiān)管部門的法規(guī)和批準(zhǔn)、許可、或授權(quán)以及相對應(yīng)的國際安全標(biāo)準(zhǔn)來運(yùn)行輻照器。運(yùn)行單位管理部門要對安全樹立和保持嚴(yán)格而認(rèn)真的態(tài)度，認(rèn)識安全運(yùn)行的重要性并切實(shí)落實(shí)有關(guān)的輻射安全工作，包括安全文化的建設(shè)以及人員的培訓(xùn)等各個(gè)方面。n設(shè)計(jì)單位、制造商、供應(yīng)商或安裝公司對有關(guān)裝置、設(shè)備和系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)所進(jìn)行的研究、試驗(yàn)和檢驗(yàn)等

56、負(fù)有責(zé)任。這些組織應(yīng)向運(yùn)行單位提供足夠詳細(xì)的資料，以有助于運(yùn)行單位制定運(yùn)行和維護(hù)規(guī)程、評價(jià)所涉及的輻射危害以及制定適宜的應(yīng)急計(jì)劃等。三、工業(yè)射線探傷輻射安全與防護(hù)n第一章 工業(yè)射線探傷系統(tǒng)概述n第二章 工業(yè)射線探傷輻射安全與防護(hù)n第三章 工業(yè)射線探傷事故案例及經(jīng)驗(yàn)第一章 工業(yè)射線探傷系統(tǒng)概述n工業(yè)射線探傷系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展概述n工業(yè)射線探傷系統(tǒng)檢測原理n射線探傷機(jī)組件與適用范圍n常用的射線探傷設(shè)備第一章 工業(yè)射線探傷系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展概述n20世紀(jì)50年代前，常規(guī)射線檢測基本技術(shù)和設(shè)備得到了工業(yè)應(yīng)用n20世紀(jì)50年代至70年代，射線檢測技術(shù)在工業(yè)射線探傷中 有了廣泛的應(yīng)用n20世紀(jì)70年代以后，隨

57、著計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖象處理技術(shù)的迅速發(fā)展，射線檢測技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代。數(shù)字射線照相技術(shù)、康普頓散射成像技術(shù)、輻射數(shù)字成像技術(shù)等開始應(yīng)用于工業(yè)射線探傷領(lǐng)域。n工業(yè)射線探傷已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油化工、電力、航天、核工業(yè)、等行業(yè)的誤上無損探傷檢測，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。工業(yè)射線探傷系統(tǒng)檢測原理n工業(yè)射線探傷系統(tǒng)檢測包括 射線或射線，其原理是根據(jù)射線穿過物質(zhì)時(shí)的減弱規(guī)律，當(dāng)一束射線（ 射線或射線）穿過工件時(shí)，一部分射線被吸收，一部分射線被散射，一部分射線被透射。設(shè)強(qiáng)度均勻的射線束透射工件時(shí)，如果工件局部區(qū)域存在缺陷或結(jié)構(gòu)存在差異，它將改變物體對射線的減弱，使得不同部位透射射線的

58、強(qiáng)度不同，這樣，采用一定的探測器檢測透射射線的強(qiáng)弱，就可以判斷物體內(nèi)部的缺陷和物質(zhì)分布等。射線探傷機(jī)組件與適用范圍n射線探傷機(jī)也是利用放射性同位素發(fā)出的射線具有穿透性這一特點(diǎn)，檢驗(yàn)壓力容器、壓力管道、大型鑄件或管道焊接的質(zhì)量。因?yàn)椴恍枰娫?、搬運(yùn)方便、所以特別適合在野外和施工現(xiàn)場使用。n射線照相（探傷）機(jī)一般由工作容器、撓性源導(dǎo)管、遙控器和其他部件組成。工作容器用鉛或貧化鈾屏蔽體、快門、源辮子及鎖定裝置、放射源、連接器、保護(hù)蓋等構(gòu)成。n工業(yè)照相常用的 射線放射源為60Co137Cs192Ir等，因192Ir的射線能量較低，容易屏蔽，所以目前使用最多?；疃纫话銥?.7TBq(100Ci)左右。常

59、用的射線探傷設(shè)備n射線探傷機(jī)n射線探傷機(jī)nCR技術(shù)系統(tǒng)即工業(yè)計(jì)算機(jī)射線照相檢測技術(shù)，是數(shù)字射線照相技術(shù)中一種非膠片射線照相技術(shù)nICT檢測系統(tǒng)即工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)，射線的CT圖像能準(zhǔn)確地再現(xiàn)物體內(nèi)部的三維立體結(jié)構(gòu)n爬行器n加速器等第二章工業(yè)射線探傷的輻射安全與防護(hù)n工業(yè)射線探傷的輻射安全與防護(hù)實(shí)踐n工業(yè)射線探傷輻射事故處理與應(yīng)急n工業(yè)射線探傷輻射事故案例工業(yè)射線探傷的輻射安全與防護(hù)實(shí)踐 射線探傷機(jī)的輻射安全與防護(hù)要求n射線探傷機(jī)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn) 射線探傷機(jī)GB/T14058-93的要求。n探傷機(jī)的分類：按源容器的可移動(dòng)性分為三類即手提式（P類）、移動(dòng)式（M類）、固定式（F類）n探傷機(jī)的

60、結(jié)構(gòu)形式主要有兩種：一種是源容器中密封源不能從中取出來進(jìn)行照射，另一種是通過一個(gè)輸源管將密封源移出源容器至照射頭進(jìn)行照射。 射線探傷機(jī)常用的放射源有： 60Co、 137Cs、 192Ir、 170Tm、 75Se等。n*探傷裝置的安全使用期限為10年，禁止使用超過10年的探傷裝置。工業(yè)射線探傷的輻射安全與防護(hù)實(shí)踐 射線探傷作業(yè)場所的輻射安全與防護(hù)要求（固定式探傷） 探傷室應(yīng)盡量設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)并按要求確定防護(hù)厚度，n操作室應(yīng)與探傷室分開，探傷室防護(hù)墻外5cm處劑量率應(yīng)小于2.5Gy/h, 通風(fēng)換氣3次/h以上。n探傷室人員入口門外及被檢測物件出入口門外應(yīng)設(shè)置電離輻射警告標(biāo)志和警示燈、聲光報(bào)警