輻射安全與防護知識培訓(79頁).ppt
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2023-08-31
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1、輻射安全與防護輻射安全與防護知識培訓知識培訓一放射性基礎知識一放射性基礎知識二電離輻射及其生物效應二電離輻射及其生物效應三輻射安全與防護三輻射安全與防護四柳鋼放射源使用和管理現狀四柳鋼放射源使用和管理現狀五電磁輻射介紹五電磁輻射介紹原子核中子質子電子(電子云)+現代原子結構現代原子結構原子半徑:10-10m 原子核半徑:10-14m電磁力電磁力 將原子核與電子結合核力核力 將核中質子與中子結合 核與電子電子處于不同的能量狀態(能級結構能級結構)核力核力電磁力,電磁力,核力是短程力,只有在距離很短的時候才發生作用核素核素 :具有確定質子數和中子數的原子核的一種統稱同位素同位素:質子數相同而中子數2、不同的核素核核 素素質子數質子數中子數中子數質量數質量數符符 號號氫氫1 10 01 11 1H H氘氘1 11 12 22 2H H氚氚1 12 23 33 3H H碳碳-12-126 66 612121212C C碳碳-13-136 67 713131313C C碳碳-14-146 68 814141414C C放射性衰變原子(或分子、離子)有趨穩性,它總是力圖使自己的能量狀態處于基態上,處于不穩定態或被激發到高能級后的粒子,力圖回到基態上去,與此同時放出激發時所吸收的能量。基態是粒子能量最平衡最穩定的狀態,從高級回到低能級去的過程稱為躍遷,躍遷時釋放的能量即輻射。原子核自發地放射出射線后3、,原子核本身就從一種核素轉變成另一種核素,這種過程就叫做原子核的衰變,又叫放射性衰變。放射性活度原子核衰變:原子核衰變:原于核由于自發地放出某種粒子而轉變為新核的變化過程。放射性:放射性:原子核自發地發射各種射線或粒子的現象。放射性核素放射性核素:能自發地發射各種射線或粒子的核素。核素放射性的強弱用放射性活度表示,放射性核素在單位時間(dt)內發生核衰變的數目(dN),稱為放射性活度(A),即A=dN/dt單位為貝可勒爾,簡稱貝可,符號Bq。1Bq等于放射性物質在1秒鐘內有1個原子核發生衰變。1Bq=1次衰變/秒專用單位:居里1Ci=3.71010Bq放射性衰變的類型在放射性的衰變中,發生衰變4、的原子核叫母核,衰變后所產生的核叫子核。放射性原子核的衰變主要有三種類型:衰變衰變躍遷衰變原子核自發地放射出粒子而發生的轉變,叫做衰變。經過衰變以后,子核的質量數比母核減少4,原子序數減少2。粒子是由高速運動的氦原子核(又稱射線)組成的,所以它在磁場中的偏轉方向與正離子流相同。它的電離作用大,貫穿本領小,在空氣中的射程只有幾個厘米。衰變原子核的衰變有三種形式。它們是正離子衰變、負離子衰變和電子俘獲。射線是高速運動的電子流,它的電離作用較小,貫穿本領較大。它在空氣中的射程因其能量的不同而有較大差異,一般為幾米。躍遷 原子核通過放射射線由高能態自發地向低能態躍遷,叫做躍遷,也叫衰變。躍遷不會導致核5、素質量數和原子序數的變化,只是原子核內部能量狀態發生了改變。射線是波長很短、頻率很高的電磁波,所以它在磁場中不發生偏轉。它具有間接電離作用,貫穿本領很大。它在空氣中的射程通常為幾百米。X射線X射線不屬于原子核的衰變形式,但它跟射線一樣是波長很短的電磁波,并具有電離作用。發生機理原子核外層電子發生躍遷時會伴隨發生X射線,高速運動的電子與物體碰撞時,發生能量轉換,電子的運動受阻失去動能,其中一小部分(1左右)能量轉變為X射線,而絕大部分(99左右)能量轉變成熱能使物體溫度升高。放射性衰變規律 某種原子核在時刻t的數量與其起始時刻(t=0)的數量之間存在著指數衰減的關系,即這種原子核的數量由于衰變而6、按指數規律減少,這就是放射性核素指數衰減規律。N N=N=N0 0e e-t t為核素的衰變常數,即放射性核素在單位時間內發為核素的衰變常數,即放射性核素在單位時間內發生衰變的幾率;它的單位為生衰變的幾率;它的單位為1/秒。它只與核素的種類秒。它只與核素的種類有關,是放射性原子核的特征量;由放射性核素本身有關,是放射性原子核的特征量;由放射性核素本身的性質決定的,與放射性核素有確定的對應關系。的性質決定的,與放射性核素有確定的對應關系。放射性衰變基本規律放射性衰變基本規律1.1.指數衰減規律指數衰減規律 N=NN=N0 0e e-t t N N0:0:(t=0t=0)時放射性原子時放射性原子 7、核的數目核的數目N:N:經過經過t t時間后未發生衰變時間后未發生衰變 的放射性原子核數目的放射性原子核數目:放射性原子核衰變常數放射性原子核衰變常數 大小只與原子核本身性質大小只與原子核本身性質 有關,與外界條件無關有關,與外界條件無關;數值越大衰變越快數值越大衰變越快N=NN=N0 0e e-t t半衰期半衰期 (T(T1/21/2)定義定義:一定量的某種放射性原子核衰變至原來一定量的某種放射性原子核衰變至原來 的一半所需要的時間。的一半所需要的時間。時間時間 t t (T(T1/21/2)0 01 12 23 34 45 5n n放射性原放射性原子核數目子核數目N N0 0N N0 0/8、2/2N N0 0/4/4N N0 0/16/16 N N0 0/32/32N N0 0/64/64N N0 0/2/2n n核素名稱核素名稱60-Co137-Cs192-Ir241-Am14-C226-Ra131-I半衰期半衰期5.26a5.26a 30.1a30.1a74d74d433a433a6730a6730a1600a1600a8.04d8.04d電離輻射及其生物效應電離輻射及其生物效應微觀粒子間碰撞有動量和能量的傳遞微觀粒子間碰撞有動量和能量的傳遞 自由電子自由電子正離子正離子射線是一種帶電粒子流,射線也是一種高速帶電粒子,與物質作用時,物質中原子被電離,在粒子通物質中原子被電離,9、在粒子通過的路徑上形成許多離子對:正離子和自由電子過的路徑上形成許多離子對:正離子和自由電子 +e-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-庫侖作用庫侖作用一一 帶電粒子與物質的作用帶電粒子與物質的作用射線是波長很短能量高的電磁輻射射線是波長很短能量高的電磁輻射 不帶電,不帶電,靜止質量靜止質量 0 。(10-11 米,米,keV,MeV),),不能直接使原子電離但同物質原子發生作用能夠產生載能次級不能直接使原子電離但同物質原子發生作用能夠產生載能次級帶電粒子,次級帶電粒子能夠帶電粒子,次級帶電粒子能夠對物質發生電離作10、用。對物質發生電離作用。當光子與物質原子中的一個電子發生彈性相撞時,將部分能量傳給電子,電子獲得能量后脫離原子而運動,該電子稱康普頓吳有訓電子,而使物質電離。射線與物質的相互作用射線與物質的相互作用2 2 2 2 射線對物質的射線對物質的射線對物質的射線對物質的作用作用作用作用-兩步過程兩步過程兩步過程兩步過程三種作用效應三種作用效應 光電效應光電效應 康普頓效應康普頓效應 電子對效應電子對效應 產生次級電子產生次級電子電離效應電離效應次級電子使次級電子使物質原子電離物質原子電離射線射線第第 1 1 步步初級作用初級作用第第 2 2 步步次級作用次級作用電離:就是原子受到外界的作用,如被加速的11、電子或離子與原子碰撞時使原子中的外層電子擺脫原子核的束縛而脫離,原子成為帶一個或幾個正電荷的離子,這就是正離子,如果在碰撞中原子得到了電子,則就成為負離子。電離作用,即物質中原子被電離,在粒子通過的路徑上形成許多離子對。、射線與物質(包括液體、氣體、固體和射線與物質(包括液體、氣體、固體和人體等)發生作用時,人體等)發生作用時,微微觀粒子間會產生碰撞并有觀粒子間會產生碰撞并有動量和能量的傳遞動量和能量的傳遞,導致物質發生電離作用。,導致物質發生電離作用。電離作用1.0086651.008665 0 0 n n中中 子子1.0072761.007276+1+1 p p質質 子子 0 0 0 0 12、5.4865.4861010-4-4 1 1 e e 4.002794.00279+2+2 4 4He He 質質 量量 (u)(u)電荷電荷(e)e)符號符號種類種類 常見射線的基本性質常見射線的基本性質 對物質電離作用的比較對物質電離作用的比較 2 MeV 射程射程(m)(m)離子對密度離子對密度/mm/mm 0.01 6000 0.01 6000 2-3 60 2-3 60 10 10 幾個幾個1 1 MeVMeV 的粒子穿透物質能力的粒子穿透物質能力 1 1 頁頁 60 60頁頁/本本 鉛鉛地地 下下1-2 1-2 米深米深鉛室鉛室n n45804580本本中子源中子源電離輻射電離輻射13、 直接或間接使介質發生電離直接或間接使介質發生電離效應的帶電或不帶電的射線效應的帶電或不帶電的射線或粒子或粒子 (能量能量 keVkeV)、x x、n n、p p、裂變碎片裂變碎片 介子等介子等 來來 源源 1)1)放射性物質放射性物質 (人造人造 天然)天然)2)2)加速器加速器3)3)反應堆反應堆 4)4)宇宙射線宇宙射線 5)5)地球環境地球環境 電離輻射和非電離輻射電離輻射和非電離輻射 電磁輻射電磁輻射紫外線、紅外線、微波等紫外線、紅外線、微波等這些粒子雖能夠同物質發這些粒子雖能夠同物質發生作用但都不能使物質發生作用但都不能使物質發生電離效應,故也稱非電生電離效應,故也稱非電離輻射離輻14、射 eVeV 量級量級移動電話移動電話 800-1800 800-1800 MHzMHz 0.01 0.01 eVeV (沒有電離作用)沒有電離作用)常用輻射量和單位與輻射劑量學有關的經常使用的量主要有:比釋動能、照射量吸收劑量當量劑量有效劑量。比釋動能K(Kerma)輻射與物質相互作用最主要的標志是給物質傳遞能量,這是產生輻射效應的依據。不帶電粒子在物質中傳遞能量時首先把能量轉移給一個帶電粒子。接著帶電粒子通過碰撞把能量消耗在介質中,產生大量的次級帶電粒子。比釋動能的定義:不帶電電離粒子在單位質量的某一物質內釋放出的全部帶電電離粒子的初始動能的總和。在國際單位制(SI)中,它的單位是焦耳每千15、克(Jkg-1),專用名稱是戈瑞(Gray),符號為Gy。其表示式是:K=dEtr/dm1Gy=1 Jkg-1 照射量X(exposure)電離是電離輻射最重要的特點。根據電離電荷測量電離輻射是一種廣泛應用的方法。照射量就是根據光子對空氣的電離能力來度量光子輻射場的一個物理量。照射量定義 指X或射線的光子在單位質量空氣中釋放出的所有電子,當它們完全被阻止在空氣中時,在空氣中產生同一種符號離子的總電荷量。其表示式為:X=dQ/dm照射量的SI單位是庫侖每千克,符號為C kg-1。吸收劑量D(absorbed dose)吸收劑量的定義單位質量受照物質吸收的任何電離輻射的平均能量。D=d/dm其中d16、m為物質的質量(kg);d是dm物質所吸收的平均輻射能量(焦耳)。吸收劑量D的SI制單位與比釋動能相同,也是Gy(戈端),常用的單位有rad。吸收劑量是輻射劑量學中的一個最重要的物理量。物質吸收輻射的能量越多,輻射引起的效應越明顯。吸收劑量就是對物質吸收輻射能量的定量描述。定義定義:組織或器官的當量劑量是此組織或器官的平均吸收劑量與輻射權重因子的乘積。當量劑量(當量劑量(equivalent dose,HT)單位:單位:J/kg,專用名稱為希專用名稱為希沃特沃特(Sievert),符號為),符號為Sv1Sv=103mSv=106SvWR輻射權重因子,表征射線種類、能量與生物效應關系。各種射線的17、輻射權重因子,各種射線的輻射權重因子,WR輻射類型和能量范圍輻射類型和能量范圍 輻射權重因子輻射權重因子光子光子 中子中子所有能量所有能量 1電子和電子和 子子所有能量所有能量1中子中子能量能量20MeV5質子質子能量能量2MeV5 粒子,裂變碎片,粒子,裂變碎片,重核重核20有效劑量(有效劑量(effective dose,HE)定義:各組織或器官的當量劑量(HT)與相應的組織權重因子(WT)的乘積的總和。WT 組織權重因子,組織權重因子,表征組織或器官的輻射敏感性表征組織或器官的輻射敏感性組織權重因子組織權重因子WT組織或器官組織權重因子,WT組織或器官組織權重因子,WT性腺0.20肝0.18、05紅骨髓0.12食道0.05結腸0.12甲狀腺0.05肺0.12皮膚0.01胃0.12骨表面0.01膀胱0.05其余組織或器官0.05乳腺0.051 1 核輻射同物質相互作用的過程是能量和動量傳遞核輻射同物質相互作用的過程是能量和動量傳遞 的過程;沒有能量和動量傳遞就沒有作用。的過程;沒有能量和動量傳遞就沒有作用。2 2 通常遇到的核輻射主要是對物質的電離作用,會通常遇到的核輻射主要是對物質的電離作用,會 對物體產生一系列的影響,人體也不例外。對物體產生一系列的影響,人體也不例外。電離輻射的生物效應電離輻射的生物效應定義:定義:電離輻射生物效應是研究核射線的能量傳遞給生電離輻射生物效應是研究19、核射線的能量傳遞給生物機體后引起的機體的變化和反應物機體后引起的機體的變化和反應。即電離輻射的能量即電離輻射的能量傳遞給生物機體后造成的后果。傳遞給生物機體后造成的后果。一、作用機理一、作用機理軀體效應:軀體效應:大劑量照射時,處于分裂期間的細胞核遭到破壞,導致大劑量照射時,處于分裂期間的細胞核遭到破壞,導致細胞立即死亡,從而造成軀體損傷甚至個體死亡細胞立即死亡,從而造成軀體損傷甚至個體死亡遺傳效應:遺傳效應:受照量相對較小,沒有發生細胞死亡,但在自我修復過程出受照量相對較小,沒有發生細胞死亡,但在自我修復過程出現錯誤修復,導致細胞變異,錯誤信息傳給后代而產生遺傳現錯誤修復,導致細胞變異,錯誤20、信息傳給后代而產生遺傳效應效應按照發生的個體的不同來劃分,分為軀體效應和遺傳效應。發生在被照射個體本身的生物效應叫軀體效應;由于生殖細胞受到損傷而體現在其后代活體上的生物效應叫遺傳效應。電離輻射生物效應隨機效應:發生幾率與受照劑量成正比而嚴重程度與劑量無關的輻射效應叫隨機效應。它們主要是發生受照個體的癌癥及其后代的遺傳效應。一般認為,在低劑量范圍內,這種效應的發生不存在劑量閾值。按照輻射引起的生物效應發生的可能性來劃分,可以分為隨機效應和確定性效應。確定性效應:通常情況下存在劑量閾值的一種輻射效應叫確定性效應。接受的劑量超過閾值越多,產生的效應越嚴重。因此只有當受照劑量達到或超過閾值時,確定性21、效應才會發生。閾值就是發生某種效應所需要的最低劑量值。確定性效應劑量閾值確定性效應劑量閾值組織或器官確定性效應一次急性照射(Gy)慢性照射(Gy/a)睪丸一時性不育0.150.4永久性不育3.5-6.02.0卵巢一時性不孕0.65-1.50.4永久性不孕2.5-6.0 0.2眼晶體晶體混濁0.5-2.0 0.1白內障5.0 0.15骨髓造血功能障礙0.5 0.4致死性再生不良1.5分子水平分子水平細胞死亡細胞變異體細胞生殖細胞體細胞生殖細胞功能障礙不孕腫瘤遺傳效應確定性效應多細胞死亡導致隨機性效應單一細胞變異導致DNA損傷細胞水平細胞水平臨床癥狀臨床癥狀效應效應電離輻射生物效應圖解電離輻射的應22、用1、醫學應用X射線攝影、CT、放射性治療2、輻照裝置食品保鮮用于滅菌(1000居里)3、工業應用工業探傷、料位計等刀刀(立體定向(立體定向放射治療裝置)放射治療裝置)輻射安全與防護輻射安全與防護放射源和射線裝置分類放射性同位素,是指某種發生放射性衰變的元素中具有相同原子序數但質量不同的核素。放射源,是指除研究堆和動力堆核燃料循環范疇的材料以外,永久密封在容器中或者有嚴密包層并呈固態的放射性材料。非密封放射性物質,是指非永久密封在包殼里或者緊密地固結在覆蓋層里的放射性物質。射線裝置,是指 X 線機、加速器、中子發生器以及含放射源的裝置。放射源分類原則參照國際原子能機構的有關規定,按照放射源對人23、體健康和環境的潛在危害程度,從高到低將放射源分為、類,V類源的下限活度值為該種核素的豁免活度。(一)類放射源為極高危險源。沒有防護情況下,接觸這類源幾分鐘到1小時就可致人死亡;(二)類放射源為高危險源。沒有防護情況下,接觸這類源幾小時至幾天可致人死亡;(三)類放射源為危險源。沒有防護情況下,接觸這類源幾小時就可對人造成永久性損傷,接觸幾天至幾周也可致人死亡;(四)類放射源為低危險源?;静粫θ嗽斐捎谰眯該p傷,但對長時間、近距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復的臨時性損傷;(五)類放射源為極低危險源。不會對人造成永久性損傷。放射源分類表核素名稱I類源II類源III類源IV類源V類源(貝可)(貝24、可)(貝可)(貝可)(貝可)Am-24161013610116101061081104Co-6031013310113101031081105Cs-13711014110121101111091104I-13121014210122101121091106Ir-19281013810118101081081104Ra-22641013410114101041081104射線裝置分類原則根據射線裝置對人體健康和環境可能造成危害的程度,從高到低將射線裝置分為類、類、類。按照使用用途分醫用射線裝置和非醫用射線裝置。(一)類為高危險射線裝置,事故時可以使短時間受照射人員產生嚴重放射損傷,甚至死亡,或對25、環境造成嚴重影響;(二)類為中危險射線裝置,事故時可以使受照人員產生較嚴重放射損傷,大劑量照射甚至導致死亡;(三)類為低危險射線裝置,事故時一般不會造成受照人員的放射損傷。射線裝置分類表裝置類別醫用射線裝置非醫用射線裝置射線裝置能量大于100兆電子伏的生產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、電子束加速器工業探傷加速器重離子治療加速器安全檢查用加速器質子治療裝置輻照裝置用加速器制備正電子發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用加速器其他醫用加速器中子發生器X射線深部治療機工業用X射線C26、T機數字減影血管造影裝置X射線探傷機類射線裝置醫用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射線機輻射防護的基本原則輻射防護的基本原則(1)實踐的正當性實踐的正當性(justificationof practice)對一任何一項實踐,只有在考慮了社會、對一任何一項實踐,只有在考慮了社會、經濟、和其他有關因素之后,其對受照個人經濟、和其他有關因素之后,其對受照個人或社會所帶來的利益足以彌補其可能引起的或社會所帶來的利益足以彌補其可能引起的輻射危害時,該實踐才是正當的。只有在確輻射危害27、時,該實踐才是正當的。只有在確認某實踐認某實踐可以帶來凈利益可以帶來凈利益時才能予以批準。時才能予以批準。輻射防護的基本原則輻射防護的基本原則(2)防護與安全的最優化防護與安全的最優化(optimization of radiation protection)對于來自一項實踐中的任一特定源的照射,應對于來自一項實踐中的任一特定源的照射,應使防護與安全最優化,使得在考慮了經濟和社會因使防護與安全最優化,使得在考慮了經濟和社會因素之后,個人的受照劑量大小、受照射的人數、受素之后,個人的受照劑量大小、受照射的人數、受照射的可能性均照射的可能性均保持在可以合理做到的盡量低的水保持在可以合理做到的盡量低28、的水平平。這種最優化應。這種最優化應以劑量約束和潛在照射危險約束以劑量約束和潛在照射危險約束為前提條件為前提條件。輻射防護的基本原則輻射防護的基本原則(3)劑量約束和潛在照射危險約束 除了醫療照射之外,對于任一項實踐,其劑量約束和潛在照射危險約束應不大于審管部門對這類源規定或認可的值,并不大于可能導致劑量限值和潛在照射危險限值的值。基本限值、有效劑量限值有效劑量限值名稱受照人群照射條件劑量限值職業照射放射工作人員連續5年的年平均有效劑量20 mSv任何一年中的有效劑量50 mSv眼晶體的年當量劑量150 mSv四肢(手和足)或皮膚的年當量劑量500 mSv公眾照射一般公眾年有效劑量1 mSv特29、殊情況下,某一單年份的有效劑量5 mSv眼晶體的年當量劑量15 mSv皮膚的年當量劑量50 mSv慰問者或探視人員護理、探視接受放射治療患者的一般人員的有效劑量5 mSv探視接受治放射治療患者的兒童的有效劑量1 mSv劑量限值為內外照射之和,但不包括天然本底照射和醫療照射劑量限值為內外照射之和,但不包括天然本底照射和醫療照射國際放射防護委員會制定的標準,輻射總危險度為0.0165Sv,也就是說,身體每接受1Sv的輻射劑量,就會增加0.0165的致癌幾率。以此推算,一個肋骨骨折病人將增加約為千萬分之三點八的危險。有效劑量生物效應0HE100mSv可觀察到統計學上有顯著意義的癌癥危險。HE200m30、Sv統計上出現明顯增高的癌癥發病率。日常生活所產生的輻射照射輻射來源劑量天然輻射2.4mSv標準的胸部X射線檢查0.10.2mSvCT檢查10mSvPET/CT檢查達到20mSv全身急性照射引起的軀體效應急性劑量軀體效應癥狀100mSv沒有明顯效應250mSv極個別人有輕度惡心,乏力等感覺,血液形狀非常微小的變化,1000mSv部分人員有惡心,嘔吐,食欲減退,頭暈乏力2000mSv惡心,嘔吐,流鼻血、傳染病、發燒,有一半人員失去工作能力3000mSv腹瀉;暫時性脫毛;可能永久性不育5000mSv接受該劑量水平的人的死亡率達50%,半致死劑量8000mSv以上一般將100死亡+20d+20d+331、9d+39d2001年年9月月2日凌晨,某施工隊在探傷檢測后,將放射源(日凌晨,某施工隊在探傷檢測后,將放射源(192Ir)從儀器)從儀器中掉出,遺留在工地上。一工作人員在第二天上班時,發現放射源并拾中掉出,遺留在工地上。一工作人員在第二天上班時,發現放射源并拾起起,雙手來回玩耍、觀看約雙手來回玩耍、觀看約20分鐘,然后放入左褲兜分鐘,然后放入左褲兜2小時后,發現右大小時后,發現右大腿有腿有2x2cm的充血性紅斑。當晚入院治療。的充血性紅斑。當晚入院治療。輻射防護基本方法根據射線對人體發生作用的途徑,可分為內照射和外照射。輻射源處于人身外面,射線從外面與人體發生作用,稱為外照射。反之輻射源處于32、人體內的輻射,稱為內照射。內照射主要是由于放射性核素通過口、呼吸道放射性核素通過口、呼吸道和皮膚進入人體內而產生的輻射照射。和皮膚進入人體內而產生的輻射照射。對內照射的防護措施是防止和減少放射性核素進入人對內照射的防護措施是防止和減少放射性核素進入人體,并加快排出。體,并加快排出。外照射的防護基本原則盡量減少或避免射線從外部對人體的輻射盡量減少或避免射線從外部對人體的輻射,使之所受照射使之所受照射不超過國家規定的劑量限值不超過國家規定的劑量限值.時間時間,距離距離,屏蔽為外輻射防護三要素屏蔽為外輻射防護三要素基本方法基本方法(1)減少接觸輻射源的時間減少接觸輻射源的時間-時間防護時間防護(2)33、增大與放射源的距離增大與放射源的距離-距離防護距離防護 (3)設置屏蔽設置屏蔽-屏蔽防護屏蔽防護1、時間防護對于相同條件下的照射,人體接受的劑量與照射的時間成正比。因此減少接受照射的時間,就可以明顯減少吸收劑量。2、距離防護對于點源,如果不考慮介質的散射和吸收,它所產生的直接照射劑量與距離的平方成反比。因此隨著與源的距離的增加,直接照射劑量會迅速衰減。KN在距離為a0時,該點的最高比釋動能率A放射源的預期最大放射性活度(GBq)TK比釋動能常數(mGym2)/(hGBq)3、物質屏蔽射線與物質發生作用,可以被吸收和散射,即物質對射線有屏蔽作用。對于不同的射線,其屏蔽方法是不同的:射線和X射線用34、原子序數高的物質(例如鉛)效果較好。射線用低原子序數的材料(例如有機玻璃)。射線射線的屏蔽很容易,一張普通紙張即可,在體外,它基本上不會對人體造成危害,但它由于它的電離作用很大,因此內照射危害特別嚴重。對于對于、X X射線強度隨通過介質層厚度增加而減弱,射線強度隨通過介質層厚度增加而減弱,其服從其服從指數衰減規律指數衰減規律。I(x)=I0 e-x 指數衰減因子指數衰減因子 半減層厚度d1/2射線強度減弱1/2所通過的物質層的厚度屏蔽材料不同放射源的半減層厚(HVL)(mm)60Co192Ir169Yb170Tm鋁70502720混凝土705027鋼241495鉛1330.80.6鎢102.535、0.09鈾62.30.035柳鋼放射源使用和管理現狀放射源貯存和使用臺帳核核 素素名名 稱稱活活 度度GBqGBq放射源放射源分類分類用用 途途數量安安 放放 或或使用位置使用位置生產單位生產單位或供應商或供應商進廠時間進廠時間Cs1373mCi鋼水液面控制7轉爐廠4#方坯連鑄機結晶器湖南衡陽鐳目公司2007.5Cs1374.5mCi鋼水液面控制12轉爐廠1#、2#、3#方坯連鑄機結晶器湖南衡陽鐳目公司2004.12Cs1374.5mCi鋼水液面控制7轉爐廠5#方坯連鑄機結晶器湖南衡陽鐳目公司2004.4射線裝置貯存和使用臺帳射線裝置射線裝置名名 稱稱射射 線線種種 類類管電壓管電壓(KvKv36、)管電流管電流(mAmA)射射 線線類類 別別用用 途途數數量量安安 放放 或或使用位置使用位置生生 產產 或或銷售單位銷售單位進廠進廠時間時間X射線測厚儀X射線160kv1.2鋼板產品測 厚1熱軋廠精軋機出口美國瑞美公司2007.7.X射線測厚儀X射線308015鋼板產品測 厚3冷軋廠酸軋機出口英國賽默飛公司2008.5移動式診斷X線機X射線75-853-50診斷1透視室上海醫療器械廠1994.3高頻攝影X光機X射線70-150100-500診斷1拍片室上海醫療器械廠2006.9.連鑄機結晶器鋼水液面控制系統的檢測原理連鑄機結晶器鋼水液面控制系統的檢測原理放射源的射線射穿透待待測物質(鋼水)37、后,部分射線被待測物質吸收,其余部分照射到電離室(射線射探測器),產生帶電粒子,帶電粒子經收集轉變成電流信號,電流信號經過采集卡輸送到計量控制的計算機,計算機根據水口的鋼水流速、電流信號等進行運算,從而測得待測物質(鋼水)的液面高度。鋼水液面控制系統根據實際液面與給定值進行比較,輸出控制信號,控制水口的鋼水流速,實現自動控制。放射源裝置周圍輻射監測測試地點流口號點位點位描述結 果(Gy/h)備 注4#方坯機1流1距結晶器口30cm0.2362距結晶器口50cm0.1543距結晶器口1m0.1324距結晶器口2m0.1232流5距結晶器口30cm0.2326距結晶器口50cm0.1487距結晶器38、口1m0.1308距結晶器口2m0.122監測結果未扣除宇宙射線的響應。環境本底值約為0.10.15Gy/hX射線測厚儀的檢測原理射線測厚儀的檢測原理在X射線測厚中,產生X射線的裝置主要由X射線管和高壓電源組成。X射線管由安裝在真空玻璃殼中的陰極和陽極組成。陰極是鎢制燈絲,它裝在聚焦杯中,當燈絲通電加熱時,電子就“蒸發”出來,而聚焦杯使這些電子聚集成束,直接向嵌在金屬陽極中的靶體射擊。靶體一般采用高原子序數的難熔金屬制成。高電壓加在X射線管的兩極之間,使電子在射到靶體之前被加速達到很高的速度,這些高速電子到達靶面為靶所突然阻擋從而產生X射線。利用X射線測厚儀進行產品厚度測量時,X射線管在通電狀39、態下產生的X射線一部分被鋼板吸收,其余部分穿透鋼板,照射到探測器上,X射線的透射強度與鋼板的厚度有對應關系接變壓器玻璃鎢燈絲金屬聚燈罩鈹窗口金屬靶冷卻水電子X射線X射線X射線管剖面示意圖X射線測厚儀輻射監測測試地點點位點位描述結果(Sv/h)備 注精軋機組出口測厚儀安裝位置1距接收器所在機柜30cm0.2852距接收器所在機柜50cm0.2313距接收器所在機柜1m0.1804距X射線球管所在機柜30cm0.2905距X射線球管所在機柜50cm0.2416距X射線球管所在機柜1m0.1957距精軋機生產線1m0.1688距精軋機生產線1.5m0.1609距精軋機生產線2m0.15510距精軋機40、生產線3m0.155環 境 本 底0.155測厚儀未運行表中的監測結果均未扣除宇宙射線的響應柳鋼放射源安全管理辦法1技術中心是放射源和射線裝置的主管部門,對公司放射性同位素與射線裝置的安全和防護進行統一監督管理,協調處理相關問題。負責放射源準購審批手續、放射源的申報登記和閑置退役放射源的處理。2衛生監督所負責放射源與射線裝置崗位放射衛生日常監督檢查和放射工作人員的職業健康監護進行監督管理,負責放射工作人員的衛生安全防護知識培訓。3疾病控制中心負責放射源與射線裝置的輻射防護監測以及放射工作人員健康監護工作的相關工作。4武保部負責放射源和射線裝置儲存、運輸、處置的安全保衛工作管理,定期檢查放射源與41、射線裝置的保管的安全性。5總調負責放射源與射線裝置在生產、使用、運輸、貯存和處置廢棄過程中的安全監督工作。6金材公司負責所采購廢鋼的輻射安全,防止廢鋼中夾帶放射源等放射性物質。電離輻射標志電磁輻射電磁輻射電磁輻射電磁輻射:能量以電磁波的形式通過空間傳播的現象。電磁輻射是由空間共同移送的電能量和磁能量所組成,而該能量是由電荷移動所產生;電磁輻射是一種復合的電磁波,以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量。電磁輻射衍生的能量大小,取決于無線電頻率的高低,頻率越高,能量越大。一般來說,電磁輻射可以分為“電離輻射”和“非電離輻射”兩類。X射線、射線可以使原子和分子電離化,這種電磁輻射即稱為“電離輻42、射”。管理范疇所指的電磁輻射均為非電離輻射。E=h ,=c/小小能量高能量高l 大大能量低能量低 電磁輻射譜電磁輻射譜電磁輻射譜 電磁輻射產生的來源射線射線 X 射線射線紫外光紫外光可見光可見光紅外光紅外光微波微波無線電波無線電波 高能輻射區高能輻射區 射線射線能量最高,來源于核能級躍遷能量最高,來源于核能級躍遷 射線射線來自內層電子能級的躍遷來自內層電子能級的躍遷 光學光譜區光學光譜區 紫外光紫外光來自原子和分子外層電子能級的躍遷來自原子和分子外層電子能級的躍遷可見光可見光紅外光紅外光來自分子振動和轉動能級的躍遷來自分子振動和轉動能級的躍遷 波譜區波譜區微波微波來自分子轉動能級及電子自旋能級43、躍遷來自分子轉動能級及電子自旋能級躍遷無線電波無線電波來自原子核自旋能級的躍遷來自原子核自旋能級的躍遷波長波長波長波長長長長長電磁輻射生物作用電磁輻射通常以熱效應、非熱效應和刺激對機體產生生物作用,而且電磁輻射作用沒有累加效應。熱效應:人體是電介體,在高變電場作用下被反復極化,分子間碰撞和摩擦產生劇烈運動,將電能轉化為熱能。機體內還有電介質溶液(例如體液等),在電場作用下產生傳導電流,形成不同程度的閉合回路,產生局部感應熱流,導致發熱。高頻輻射特別是微波輻射產生的熱效應最為明顯。非熱效應:對腦細胞產生影響,使大腦皮質細胞活動能力減弱已形成的條件反射受到抑制,長時間的暴露可能引起神經系統機能絮亂44、,這就是非熱效應所產生的影響。刺激作用:當電磁波100KHz以下時,對人體的刺激作用有兩方面。一是人體接觸到暴露于電磁場下的非金屬體時會受到電擊。頻率越低,電擊程度越大;二是體內產生感應電流,當感應電流大于機體電流(腦點和心點等)時,就會引起神經系統、視覺系統細胞的興奮,頻率越低,興奮程度越大。輕微刺激作用使人產生麻酥酥地感覺,刺激作用越大,會引起肌肉收縮,繼而發生疼痛,心臟和呼吸器官興奮,嚴重時會出現心室細微顫動,心肌持續收縮,最后導致心臟停止跳動而死亡。電磁輻射設施和設備名錄電磁輻射設施和設備名錄電磁輻射環境保護管理辦法電磁輻射環境保護管理辦法(國家環保局(國家環保局1997年發布)年發布45、)一、發射系統1電視(調頻)發射臺及豁免水平以上的差轉臺2廣播(調頻)發射臺及豁免水平以上的干擾臺3豁免水平以上的無線電臺4.雷達系統5豁免水平以上的移動通信系統二、工頻強輻射系統1電壓在100千伏以上送、變電系統2電流在100安培以上的工頻設備3輕軌和干線電氣化鐵道三、工業、科學、醫療設備的電磁能應用1介質加熱設備2感應加熱設備3豁免水平以上的電療設備4工業微波加熱設備5射頻濺射設備根據電磁防護管理規定GB8702-88,以及正在征求意見的電場、磁場、電磁場防護規定(替代GB8702-88)規定,以下電磁設施(設備)免于管理:100KV以下電壓等級的交流、直流輸變電設施。額定功率在2kW及以下的各類介質加熱、感應加熱和微波加熱設備輸出功率在15W及以下的移動無線通信終端(如移動電話、對講機、無線網卡)一般的手機輻射功率才2W,基站的輻射功率270W