放射性及放射源基礎(chǔ)知識課件

1、放射性及放射源基礎(chǔ)知識輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)課程主要內(nèi)容原子核基本知識放射性基本知識射線與物質(zhì)的相互作用放射源和射線裝置基本知識放射源和射線裝置分類放射源身份管理制度1. 原子核基礎(chǔ)知識1.1 原子結(jié)構(gòu) 質(zhì)子（每個質(zhì)子帶一個單位正電荷） 原子核 原子 中子（不帶電） 電子（每個電子帶一個單位負(fù)電荷）1. 原子核基礎(chǔ)知識1. 2 原子核結(jié)構(gòu)原子核由質(zhì)子和中子組成，中子和質(zhì)子統(tǒng)稱為核子。 中子不帶電。質(zhì)子帶正電，電量為e。電荷數(shù)為Z 的原子核含有Z 個質(zhì)子。 1. 原子核基礎(chǔ)知識質(zhì)子靜止質(zhì)量中子表示符號帶電量不帶電1. 原子核基礎(chǔ)知識原子核的表示核子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)元素符號例如：也可表示為：1. 原子核

2、基礎(chǔ)知識1. 3 幾個概念1).核素（nuclide） 具有一定數(shù)目的中子和質(zhì)子以及特定能態(tài)的一種原子核或原子稱為核素。 同量異位素，A同，Z、N不同。同中異核素，N同，A、Z不同。同質(zhì)異能素，A、Z同，能態(tài)不同。 同位素，Z同，A、N不同。1. 原子核基礎(chǔ)知識3).穩(wěn)定同位素和放射性同位素同位素分為穩(wěn)定同位素和放射性同位素。穩(wěn)定的同位素，如 5626Fe、12753I 等。放射性同位素，如 5926Fe(-,)、13153I (-,) 、6027Co (-,) 等。2 放射性基本知識2.1 放射性現(xiàn)象在磁場中，一個成分與帶正電的離子流的偏轉(zhuǎn)方向相同；另一個成分與帶負(fù)電的離子流的偏轉(zhuǎn)方向相同；

3、第三個成分不發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)。這三種成分的射線分別叫做、和射線。對放射性核素加溫、加壓或加磁場，都不能抑制或顯著地改變射線的發(fā)射。2 放射性基本知識 衰變原子核自發(fā)地放出粒子（氦核）而變?yōu)榱硪环N原子核的過程稱為衰變。2 放射性基本知識式中：X代表衰變前的母核，Y代表 衰變后的子核。Q表示衰變能。例：衰變表達(dá)式：2 放射性基本知識衰變原子核自發(fā)地放射出電子。 e衰變（豐中子核發(fā)生） e+衰變（欠中子核發(fā)生）EC-軌道電子俘獲（欠中子核發(fā)生）2 放射性基本知識-衰變相當(dāng)于原子核的一個中子變成了質(zhì)子；+衰變相當(dāng)于原子核的一個質(zhì)子變成了中子；軌道電子俘獲相當(dāng)于原子核的一個質(zhì)子變成了中子。能發(fā)生 衰變的原子

4、核總可以發(fā)生軌道電子俘獲，反過來不成立。EC衰變的后續(xù)過程：特征X射線；俄歇電子。2 放射性基本知識躍遷處于激發(fā)態(tài)的原子核要向基態(tài)躍遷。 99Mo 99mTc + - 99Tc + (T1/2: 66.02h; 6.02h) 131I 131Xe + - + (T1/2:8.04d)2 放射性基本知識137Cs 137Ba* (激發(fā)態(tài))母核 -衰變 衰變 137Ba + 射線(661.7keV) 子核(基態(tài)) (0.0)躍遷：2 放射性基本知識2.3 放射性衰變的基本規(guī)律統(tǒng)計規(guī)律 隨機事件指數(shù)衰減規(guī)律N = N0e- tN0: （t = 0）時放射性原子核的數(shù)目N: 經(jīng)過t時間后未發(fā)生衰變的放

5、射性原子核數(shù)目2 放射性基本知識放射性原子核的特征量（1）衰變常數(shù)原子核單位時間衰變的幾率，單位：s-1（2）衰變率單位時間內(nèi)原子核發(fā)生衰變的核數(shù)目表達(dá)式：-dN/dt2 放射性基本知識（3）半衰期T1/2放射性原子核數(shù)衰減到原來數(shù)目的一半所需的時間表達(dá)式：（4）平均壽命指放射性原子核平均生存的時間表達(dá)式：2 放射性基本知識釷系（4n系）質(zhì)量數(shù)都是4的整數(shù)倍2 放射性基本知識鈾系(4n2系)質(zhì)量數(shù)都是4的整數(shù)倍加22 放射性基本知識錒系(4n3系)質(zhì)量數(shù)都是4的整數(shù)倍加33 射線與物質(zhì)的相互作用(1) 能量損失率入射帶電粒子在物質(zhì)中經(jīng)過單位路程上損失的能量，又稱阻止本領(lǐng) S=-(dE/dx)3

6、 射線與物質(zhì)的相互作用(2) 粒子在空氣中的射程 R0=0.56E（cm） E4MeV 4E1014測量儀表60Co、137Cs、192Ir、170Tm、152Eu、154Eu、241Am10821012探傷60Co、137Cs、192Ir、170Tm等1091013醫(yī)療照射60Co、137Cs、192Ir、226Ra等10861014刻度/檢驗源60Co、137Cs、192Ir、226Ra、241Am等10610144 放射源和射線裝置基本知識4.4 射線裝置 體部刀 X射線行包安檢裝置4 放射源和射線裝置基本知識醫(yī)用加速器 中子發(fā)生器 4 放射源和射線裝置基本知識4.5放射性同位素和射線裝

7、置的應(yīng)用射線應(yīng)用1、工業(yè)應(yīng)用2、農(nóng)業(yè)應(yīng)用探傷儀在線測量輻射加工消除靜電測井治療惡性腫瘤同位素示蹤診斷儀器刻度3、醫(yī)療應(yīng)用4、其它應(yīng)用輻射育種分析儀器4 放射源和射線裝置基本知識密度測量儀探測器Detector物質(zhì)流向 Material Flow開關(guān)控制Shutter Control屏蔽Shielding源Source關(guān)（開）Shutter (open)4 放射源和射線裝置基本知識測厚儀射線測厚裝置金屬板4 放射源和射線裝置基本知識示蹤5 放射源和射線裝置分類5.1 放射源分類依據(jù)：2005年 第62號放射源分類辦法。原則：國際原子能機構(gòu)。分類：、類。5 放射源和射線裝置分類類放射源：極高危險源

8、。類放射源：高危險源。類放射源：危險源。類放射源：低危險源。類放射源：極低危險源。5 放射源和射線裝置分類非密封源分類 非密封源工作場所按放射性核素日等效最大操作量分為甲、乙、丙三級。甲級：類放射源。乙級和丙級：、類放射源。5 放射源和射線裝置分類非密封源工作場所的分級級別日等效最大操作量/Bq甲4109乙21074109丙豁免活度值以上21075 放射源和射線裝置分類5.2 射線裝置分類依據(jù)：2005年 第62號射線裝置分類辦法。分類：、類。類：高危險射線裝置； 類：中危險射線裝置； 類：低危險射線裝置。5 放射源和射線裝置分類射線裝置分類表裝置類別醫(yī)用射線裝置非醫(yī)用射線裝置射線裝置能量大于

9、100兆電子伏的生產(chǎn)放射性同位素的加速器（不含制備PET用放射性藥物的加速器）醫(yī)用加速器能量大于100兆電子伏的加速器類射線裝置放射治療用X射線、電子束加速器工業(yè)探傷加速器重離子治療加速器安全檢查用加速器質(zhì)子治療裝置輻照裝置用加速器制備正電子發(fā)射計算機斷層顯像裝置（PET）用放射性藥物的加速器其它非醫(yī)用加速器其他醫(yī)用加速器中子發(fā)生器X射線深部治療機工業(yè)用X射線CT機數(shù)字減影血管造影裝置X射線探傷機類射線裝置醫(yī)用X射線CT機X射線行李包檢查裝置放射診斷用普通X射線機X射線衍射儀X射線攝影裝置獸醫(yī)用X射線機牙科X射線機乳腺X射線機放射治療模擬定位機其它高于豁免水平的X射線機6 放射源身份管理制度是

10、放射源安全監(jiān)管體系的有效組成部分之一；具有唯一性編碼；類似于居民身份證；生產(chǎn)的國家和單位、放射源核素、該核素的原子質(zhì)量、源生產(chǎn)年份、源生產(chǎn)的序列號或批次號以及放射源類型等。6 放射源身份管理制度6.1放射源編碼格式第12位：生產(chǎn)單位。第34位：出廠年份。第56位：核素代碼。第711位：產(chǎn)品序列號。第12位：出廠時放射源類別。1234567891011126 放射源身份管理制度例：1.中國原子能科學(xué)研究院2005年生產(chǎn)的Cs137放射源，產(chǎn)品序列號為00001，出廠時為3類放射源，則其編碼為： 0405CS000013；2. 2003年從美國進(jìn)口的Co60放射源，在北京使用，分配的序列號為000

11、01，出廠時為4類放射源，則其編碼為： US03CO000014; 6 放射源身份管理制度掌握事項：指密封放射源，不包括植入人體種子源。半衰期60天。編碼不得重復(fù)使用。6 放射源身份管理制度6.3 放射源編碼卡格式核素名稱出廠活度 貝可出廠日期 年 月 日生產(chǎn)廠家源外形尺寸標(biāo)號國家編碼6 放射源身份管理制度注意事項：1. 字體均為五號宋體，應(yīng)為刻印，不得手寫。2. 編碼卡材料要適合存檔和長期保存，建議使用金屬或PVC磁卡材質(zhì)。3. 編碼卡標(biāo)準(zhǔn)尺寸為5.6厘米9厘米，可根據(jù)容器大小按比例調(diào)整尺寸，但應(yīng)以便于識別為準(zhǔn)。6 放射源身份管理制度填寫說明：1國家編碼為按放射源編碼規(guī)則編制的編碼。2核素名

12、稱用漢字和核素符號填寫。如：鈷60，Co-60。3源外形尺寸填寫源本體形狀和尺寸。如：圓柱體，810mm，立方體，222mm。4標(biāo)號為生產(chǎn)單位刻印在源本體或包殼上的編號。5本卡不能留空，不清楚的項目填“未知”。6 放射源身份管理制度放射源編碼序列號分配表區(qū)段省、自治區(qū)、直轄市區(qū)段省、自治區(qū)、直轄市區(qū)段省、自治區(qū)、直轄市00001-05000北京市47001-50000安徽省82501-84500四川省05001-09000天津市50001-54000福建省84501-86500貴州省09001-13000河北省54001-57000江西省86501-88500云南省13001-16000山西省

13、57001-61000山東省88501-90000西藏自治區(qū)16001-19000內(nèi)蒙古自治區(qū)61001-64000河南省90001-92000陜西省19001-24000遼寧省64001-67000湖北省92001-94000甘肅省24001-27000吉林省67001-70000湖南省94001-96000青海省27001-29000黑龍江省70001-76000廣東省96001-98000寧夏回族自治區(qū)29001-35000上海市76001-79000廣西壯族自治區(qū)98001-99999新疆維吾爾自治區(qū)35001-41000江蘇省79001-81000海南省41001-47000浙江省8

14、1001-82500重慶市6 放射源身份管理制度國內(nèi)生產(chǎn)單位代碼表代碼生 產(chǎn) 單 位01北京原子高科核技術(shù)應(yīng)用股份有限公司02中核甘肅華原企業(yè)總公司03中核高通同位素股份有限公司04中國原子能科學(xué)研究院05中國工程物理研究院06中國同位素公司079900放射源為國內(nèi)生產(chǎn)，但生產(chǎn)單位不清楚6 放射源身份管理制度部分國家名稱代碼中文和英文簡稱代碼中文和英文簡稱代碼中文和英文簡稱代碼阿根廷ARGENTINAAR希臘GREECEGR波蘭POLANDPL澳大利亞AUSTRALIAAU匈牙利HUNGARYHU葡萄牙PORTUGALPT白俄羅斯BELARUSBY冰島ICELANDIS羅馬尼亞ROMANIARO比利時BELGIUMBE印度INDIAIN俄羅斯聯(lián)邦RUSSIAN FEDERATIONRU巴西BRAZILBR印度尼西亞INDONESIAID斯洛伐克SLOVAKIASK保加利亞BULGARIABG愛爾蘭IRELANDIE斯洛文尼亞SLOVENIASI加拿大CANADACA以色列ISRAELIL南非SOUTH AFRICAZA克羅地亞CROATIAHR意大利ITALYIT西班牙SPAINES捷克CZECH REPUBLICCZ日本JAPANJP瑞典SWEDENSE丹麥DENMARKDK哈薩克斯坦KAZAK