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1、電離輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)資料科技有限公司電離輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)資料一、X射線簡介1、產(chǎn)生原理自然界中存在的各種各樣物體，大的如宇宙的星球，小的如肌體的細(xì)胞，都是由各種不同的物質(zhì)組成的。物質(zhì)又是由無數(shù)小顆粒所組成的，這種小顆粒叫做“原子”。原子又是由質(zhì)子，中子和電子組成的，當(dāng)原子核外電子從高能級到低能級躍遷時(shí)，會(huì)向外輻射電子磁波。1896年，貝可勒在研究鈾礦物質(zhì)的熒光現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)鈾礦物能發(fā)射出穿透力很強(qiáng)的不可見射線。這種射線是由放射性核素在衰變的過程中產(chǎn)生的，被廣泛應(yīng)用的還有X射線機(jī)、粒子加速器等射線裝置。現(xiàn)在人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多x射線產(chǎn)生機(jī)制，其中最為實(shí)用的能獲得足夠強(qiáng)度的x射線的方法仍是當(dāng)年倫琴2、所采用的方法：用陰極射線（高速電子束）轟擊對陰極（靶）的表面。x射線管實(shí)際上是一只真空二極管，它有兩個(gè)電極：作為陰極的用于發(fā)射電子的燈絲（鎢絲）和作為陽極的用于接受電子轟擊的靶。x射線管供電部分至少包含有一個(gè)使燈絲加熱的低壓電源和一個(gè)給兩極施加高電壓的高壓發(fā)生器。由于總是受到高能量電子的轟擊，陽極還需要強(qiáng)制冷卻。但由于轟擊靶面電子束的大部分能量都轉(zhuǎn)化為熱能，所以工作時(shí)x射線管的靶必須采取水冷（或其他手段）進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以免陽極被加熱至熔化，受到損壞。也是由于這個(gè)原故，x射線管的最大功率受到一定限制，決定于陽極材料的熔點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)和靶面冷卻手段的效果等因素。同一種冷卻結(jié)構(gòu)的x射線管的額定功率，因3、靶材料的不同是大不相同的。例如，銅靶（銅有極佳的導(dǎo)熱性）和鉬靶（鉬的熔點(diǎn)很高）的功率常為相同結(jié)構(gòu)的鐵、鈷、鉻靶的兩倍。2、功能特點(diǎn)x射線是波長很短的高能電磁波，具有很強(qiáng)的穿透能力，在醫(yī)學(xué)和工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用。1. 醫(yī)學(xué)應(yīng)用：醫(yī)學(xué)中x射線機(jī)作輔助檢查方法之一。臨床上常用的x射線檢查方法有透視和攝片兩種。透視較經(jīng)濟(jì)、方便，并可隨意變動(dòng)受檢部位作多方面的觀察，但不能留下客觀的記錄，也不易分辨細(xì)節(jié)。攝片能使受檢部位結(jié)構(gòu)清晰地顯示于x射線片上，并可作為客觀記錄長期保存，以便在需要時(shí)隨時(shí)加以研究或在復(fù)查時(shí)作比較。必要時(shí)還可作x射線特殊檢查，如斷層攝影、記波攝影以及造影檢查等。2.工業(yè)應(yīng)用：工業(yè)中主要應(yīng)用有4、：工業(yè)CT和x射線探傷機(jī)。其中x射線探傷機(jī)是利用x射線對物件進(jìn)行透視拍片的檢測裝置。通過x射線管產(chǎn)生的x射線對受檢工件焊縫處所貼的x射線感光片進(jìn)行照射，當(dāng)射線在穿過裂縫時(shí)其衰減明顯減少，膠片接受的輻射增大，在顯影后的膠片上產(chǎn)生一個(gè)較黑的圖像顯示裂縫所在的位置。x射線可激發(fā)熒光、使氣體電離、使感光乳膠感光，故x射線可用電離計(jì)、閃爍計(jì)數(shù)器和感光乳膠片等檢測。晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)對x射線可產(chǎn)生顯著的衍射作用，x射線衍射法已成為研究晶體結(jié)構(gòu)、形貌和各種缺陷的重要手段。利用x 射線的電離輻射也可以對被測材料的厚度或單位面積質(zhì)量進(jìn)行非破壞性測量。3、放射性活動(dòng)對人體的危害人類的很多活動(dòng)都離不開放射性。例如，人們5、攝入的空氣、食物、水中的輻射照射劑量約為0.25毫希/年。帶夜光表每年有0.02毫希；乘飛機(jī)旅行2000公里約0.01毫希；每天抽20支煙，每年有0.5-1毫希；一次X光檢查0.1毫希等等。人體被x線照射后，視其對x線敏感程度的不同，可出現(xiàn)種種不同反應(yīng)。細(xì)胞增殖性越高，對x線越敏感，這一作用在對腫瘤的放療中已得到了充分應(yīng)用。由于X線的特性，不可否認(rèn)其對正常人體組織是有損害的。根據(jù)國際放射防護(hù)委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)，輻射總危險(xiǎn)度為0.0165西弗特，也就是說，身體每接受一西弗特(1西弗特1000毫西弗特)的輻射劑量，就會(huì)增加0.0165的致癌幾率。以此推算，一個(gè)肋骨骨折病人將增加約為千萬分之三點(diǎn)八的危6、險(xiǎn)。而對其他醫(yī)學(xué)檢查來說，一般四肢做一次X光檢查要接受的輻射量為0.01毫西弗特，腹部為0.54毫西弗特，骨盆為0.66毫西弗特，腰椎為1.4毫西弗特，上消化道為2.55毫西弗特。以此推算，因?yàn)獒t(yī)學(xué)檢查導(dǎo)致健康人群患癌的風(fēng)險(xiǎn)在千萬分之一到十萬分之一之間。 二、輻射單位序號物理量老單位新單位換算關(guān)系1活度居里(Ci)貝克勒爾(Bq)1Ci=3.7 1010Bq2照射量倫琴(R) 庫侖/千克(C/kg)1R=2.5810-4C/kg 3吸收劑量拉德(rad)戈瑞(Gy)1Gy=100rad 4劑量當(dāng)量雷姆(rem)希沃特(Sv)1Sv=100rem1、吸收劑量：吸收劑量D，其SI單位（即國際單位）7、為焦耳每千克（J/kg）,法定單位的專門名稱為戈瑞，用符號Gy表示，非法定單位為拉德，用rad表示。1戈瑞=1焦耳/千克=100拉德2、比釋動(dòng)能：比釋動(dòng)能的SI單位和與吸收劑量相同。當(dāng)量劑量的法定單位為希沃特（Sv）。1Sv=1J/kg=100rad三、有效劑量限值和當(dāng)量劑量限值：根據(jù)GB18871-2002國家標(biāo)準(zhǔn)，劑量限值規(guī)定見下表1：表1 有效劑量限值和當(dāng)量劑量限值項(xiàng)目劑量限值應(yīng)用人群職業(yè)人員公眾有效劑量（隨機(jī)性效應(yīng)的要求）連續(xù)五年內(nèi)平均值為20mSv/a,任何一年的最大值為50 mSv/a連續(xù)五年內(nèi)平均值為1mSv/a,任何一年的最大值為5mSv/a年當(dāng)量劑量 （為了防止局部照射中的確8、定性效應(yīng)）眼睛150mSv15 mSv皮膚500 mSv50 mSv四肢（手和足）500 mSv四、外照射及防護(hù)方法：1、外照射概念外照射系指來自體外的電離輻射對人體的照射。外照射防護(hù)的主要目的在于既保證完滿達(dá)到電離輻射源的應(yīng)用目的，又使得人員受到的輻射照射保持在可以合理做到的最低水平。其次，外照射防護(hù)有時(shí)也為了保護(hù)那些對電離輻射敏感的材料和設(shè)備免受電離輻射的損壞。2、基本防護(hù)方法（1）控制源強(qiáng)對使用放射性核素的場合，應(yīng)根據(jù)工作需要選擇具有適宜活度的放射源。對射線裝置，要保證射線質(zhì)減少無用輻射成份。如醫(yī)用診x斷線，應(yīng)盡量采用高電壓、低電流的方式。（2）距離防護(hù)在可能的情況下，盡量增加人體與放射9、源之間的距離以降低人體接受劑量。實(shí)驗(yàn)證明，對較高能量的、射線點(diǎn)源（點(diǎn)源一般是指源本身的線度小于源到參考人點(diǎn)之間距離的1/5，即如源的線度為1cm則5cm以上即可將此源視為點(diǎn)源），離點(diǎn)源距離d處的照射量率反比于d的平方。即：距離增大一倍，照射量率降低到原來的1/4。增大與源的距離，方法很多，例如，采用具有不同功用的長柄器械或機(jī)械手進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作，保持控制室、操作臺(tái)與輻射源有足夠的距離，等等。但實(shí)際工作中不允許任意加大操作人員與放射源的距離，只能盡可能加大距離并考慮操作時(shí)間的綜合影響。）在防護(hù)區(qū)的設(shè)置上也應(yīng)考慮距離的影響。對低能和極低能、線，因?yàn)榭諝馍⑸浼拔諟p弱，距離平方反比規(guī)律并不適用。對中子10、，防護(hù)距離平方反比規(guī)律也不適用。(3) 時(shí)間防護(hù)操作或接觸放射源和放射線時(shí)間越長，接受劑量越大，所以應(yīng)盡量減少接觸放射線的時(shí)間以減少人體接受劑量。為縮短受照時(shí)間，在進(jìn)行有關(guān)操作之前，應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，操作時(shí)務(wù)求熟練、迅速。某些場合下，例如搶修設(shè)備和排除事故，工作人員不得不在強(qiáng)輻射場內(nèi)進(jìn)行工作，且可能持續(xù)一段時(shí)間，此時(shí)應(yīng)采用輪流、替換辦法，限制每個(gè)人的操作時(shí)間，將每個(gè)人所受的劑量控制在擬定的限制以下。當(dāng)然，這樣安排并不能減少集體劑量，因此，整個(gè)工作過程要事先做好周密的計(jì)劃，使得與完成該項(xiàng)工作相關(guān)的集體劑量當(dāng)量保持在最低水平。（4）屏蔽防護(hù)在實(shí)際工作中，由于條件所限，往往單靠縮短接觸時(shí)間和增大距離并11、不能達(dá)到安全操作的目的。例如室內(nèi)安裝一大型60Co輻照源，離工作人員的最大距離也只有幾米。在工作人員處的劑量當(dāng)量可能達(dá)1希/秒以上，這時(shí)即使在那里停留一秒鐘也是很危險(xiǎn)的。因此上述方法都不適用，而必須采用屏蔽防護(hù)。屏蔽防護(hù)就是根據(jù)輻射通過物質(zhì)時(shí)被減弱的原理，在人與輻射源之間加一層足夠厚的屏蔽物（減弱材料），把外照射劑量減少到控制標(biāo)準(zhǔn)以下，以保護(hù)人體安全。屏蔽所用材料根據(jù)射線不同的性質(zhì)、類型、輸出量大小等決定，其厚度根據(jù)控制水平來確定。鉛屏蔽防護(hù)的參考數(shù)據(jù)如下表3：項(xiàng)目參考數(shù)據(jù)射線高壓/kV75100150200250300350400防護(hù)鉛板厚度/mm11.52.54691215外照射防護(hù)中，須12、根據(jù)實(shí)際情況，合理應(yīng)用上述基本措施。在解決具體的防護(hù)問題時(shí)，這些措施常常是結(jié)合使用的。外照射防護(hù)，除了上述基本措施外，還應(yīng)做好工作人員的防護(hù)培訓(xùn)，進(jìn)行工作環(huán)境和個(gè)人劑量的監(jiān)測，及時(shí)屏蔽或移走暫時(shí)無用或多余的放射性物質(zhì)等。此外，任何電離輻射與空氣相互作用，會(huì)產(chǎn)生某些有害氣體，例如臭氧、氮氧化物。同時(shí)，受到高能帶電粒子束、中子束或高能光子束照射的物質(zhì)（包括空氣和灰塵）還可能被誘發(fā)感生放射性。因此，在應(yīng)用外部電離輻射源的時(shí)候，除了注意外照射的輻射防護(hù)，還須采取相應(yīng)的其他措施（如通風(fēng)），用以防止內(nèi)照射、有害氣體及其他有害因素對人體的損害。五、射線裝置分類：射線裝置分類表2裝置類別醫(yī)用射線裝置非醫(yī)用射線13、裝置類射線裝置能量大于100兆電子伏的醫(yī)用加速器生產(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）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(jì)算機(jī)斷層顯像裝置(PET)用放射性藥物的加速器其它非醫(yī)用加速器其它醫(yī)用加速器中子發(fā)生器X射線深部治療機(jī)工業(yè)用X射線CT機(jī)數(shù)字減影血管造影裝置X射線探傷機(jī)類射線裝置醫(yī)用X射線CT機(jī)X射線行李包檢查裝置放射診斷用普通X射線機(jī)X射線衍射儀X射線攝影裝置獸醫(yī)用X 射線機(jī)牙科X射線機(jī)乳腺X射線機(jī)放射治療模擬定位機(jī)其它高于豁免水平的X射線機(jī)14、外照射防護(hù)的三要素照射防護(hù)的三要素是距離、時(shí)間和屏蔽，或者說輻射防護(hù)的主要方法是時(shí)間防護(hù)、距離防護(hù)和屏蔽防護(hù)，具體原理如下：(1)時(shí)間防護(hù)時(shí)間防護(hù)的原理是：在輻射場內(nèi)的人員所受照射的累積劑量與時(shí)間成正比，因此，在照射率不變的情況下，縮短照射時(shí)間便可減少所接受的劑量，或者人們在限定的時(shí)間內(nèi)工作，就可能使他們所受到的射線劑量在最高允許劑量以下，確保人身安全（僅在非常情況下采用此法），從而達(dá)到防護(hù)目的。時(shí)間防護(hù)的要點(diǎn)是盡量減少人體與射線的接觸時(shí)間（縮短人體受照射的時(shí)間）(2)距離防護(hù)距離防護(hù)是外部輻射防護(hù)的一種有效方法，采用距離防護(hù)的射線基本原理是首先將輻射源是作為點(diǎn)源的情況下，輻射場中某點(diǎn)的照射量15、吸收劑量均與該點(diǎn)和源的距離的平方成反比，我們把這種規(guī)律稱為平方反比定律，即輻射強(qiáng)度隨距離的平方成反比變化（在源輻射強(qiáng)度一定的情況下，劑量率或照射量與離源的距離平方成反比）。增加射線源與人體之間的距離便可減少劑量率或照射量，或者說在一定距離以外工作，使人們所受到的射線劑量在最高允許劑量以下，就能保證人身安全。從而達(dá)到防護(hù)目的。距離防護(hù)的要點(diǎn)是盡量增大人體與射線源的距離。(3)屏蔽防護(hù)屏蔽防護(hù)的原理是：射線包括穿透物質(zhì)時(shí)強(qiáng)度會(huì)減弱，一定厚度的屏蔽物質(zhì)能減弱射線的強(qiáng)度，在輻射源與人體之間設(shè)置足夠厚的屏蔽物（屏蔽材料），便可降低輻射水平，使人們在工作所受到的劑量降低最高允許劑量以下，確保人身安全，達(dá)到防護(hù)目的。屏蔽防護(hù)的要點(diǎn)是在射線源與人體之間放置一種能有效吸收射線的屏蔽材料。對于X射線常用的屏蔽材料是鉛板和混凝土墻、鋼板，或者是鋇水泥（添加有硫酸鋇-也稱重晶石粉末的水泥）墻。（4）電離輻射標(biāo)識牌電離輻射警示標(biāo)示牌 規(guī)格：250*350mm 圖中三角形為黃底黑字。電離輻射標(biāo)識牌- 6 -