輻射劑量與防護(hù)(final)

1、電離輻射劑量與防護(hù)系館315 Tel: 8281887E-mail:1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2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。32、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

2、粒子數(shù)。dada4 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-2Pda5按能譜分布：能量注量：能量注量與粒子注量的關(guān)系6 3.角分布和輻射度Angular distribution（角分布）：描述粒子入射方向的分布。7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。8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9注

3、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。 dasV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/dV103、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?？偩€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：11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

4、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)）12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/ )c13連續(xù)慢

5、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：r0R14X、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15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、

6、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。16B、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

7、/ 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/）174、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。 18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

8、所有的相互作用中沉積能之和。定義通用表達(dá)式19hBe+13Ch e-En16O(n,)13CEe一次能量沉積事件的授與能示意圖Q=-2.215MeV20B、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。 21PP 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

9、的所有帶電的電離離子初始動能之和，用tr表示，單位是J。22(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。 23C、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

10、位C/kg。針對X或射線、空氣。空氣中各點的照射量不同?？諝庵心滁c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：24X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。25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

11、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？ 26e+e-27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0.21mm228比釋動能與吸收劑量在物質(zhì)中的變化：29帶電粒子平衡的條

12、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。30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。 31吸收劑量、比釋動能和照射量的區(qū)別32且電子平衡時33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

13、額。 對低能X或射線，可忽略軔致輻射能量損失，此時 DK 34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35二、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36四、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？371.6 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

14、.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。 381.8 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： 39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

15、件。40B 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412、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

16、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。 42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？432.7、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

17、)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)442.10、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？ 45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？46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

18、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472、生物因素與機(jī)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。 48二、劑量與效應(yīng)的關(guān)系隨機(jī)性效應(yīng)（Stochastic effect）隨機(jī)性效應(yīng)特征“線性無閾”?！盁o閾”指任何微小的劑量都可能誘發(fā)隨機(jī)性效應(yīng)?！熬€性”指隨機(jī)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。劑量有害效應(yīng)的發(fā)生率49確定性效應(yīng)有閾值。超過

19、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)。劑量有害效應(yīng)的嚴(yán)重程度閾值50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。 51WR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

20、。522、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(jī)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)。53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54有效劑量表示為表示了非均勻照射條件下隨機(jī)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

21、定性效應(yīng)閾值的吸收劑量下提供隨機(jī)性效應(yīng)概率的依據(jù)。 553、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(jī)性概效應(yīng)的平均幾率。 56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40

22、K等。572、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58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(jī)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(bǔ)償其所產(chǎn)生的輻射危害的利益，否則不得采用。59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(jì)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

23、危險約束。 最優(yōu)化的定量分析技術(shù)代價利益分析Cost Benefit Analysis60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(yùn)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.61本章試題舉例1、確定性效應(yīng)、隨機(jī)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62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

24、家規(guī)定的劑量限值。內(nèi)、外照射的特點照射方式輻射源類型危害方式常見致電離粒子照射特點內(nèi)照射外照射多見開放源多見封閉源電離、化學(xué)毒性電離、高能、電子、X、n持續(xù)間斷631.2、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(jī)玻璃 低Z+高Z材料 鋁、有機(jī)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64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

25、，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。 65點源的照射量率計算照射量率常數(shù)非單能情況：66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67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68例7、強(qiáng)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(qiáng)輻射源

26、的運(yùn)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。 69 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。70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71例10、設(shè)計為存放活度為3.7101

27、2Bq的32P點狀源的溶器。選定用有機(jī)玻璃作內(nèi)層屏蔽層，鉛作外屏蔽層。計算所需的有機(jī)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(jī)玻璃的密度為1.18gcm-3，由此得有機(jī)玻璃厚度 72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

28、減弱倍數(shù)為：查P202頁附表，可得鉛的屏蔽厚度為5.86cm。 73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742 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）753、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

29、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)。76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(qiáng)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。77為