輻射安全和防護基礎知識核技術

1、輻射安全與防護基礎知識,汪 源,提綱,,1、電離輻射基礎知識,2、核技術應用相關基礎知識,3、輻射安全與防護相關基礎知識,電離輻射基礎知識,基本概念輻射的發(fā)展簡史基本量和單位常用放射源分類輻射事故,,元素與原子,地球上的物質(zhì)品種繁多，結構各異，但都是由100多種基本元素組成。到目前為止，人們發(fā)現(xiàn)了118種元素，其中92種是地球上天然存在的，26種是人造元素。 將118種元素按核外電子數(shù)目和一定規(guī)律排列的表格，稱

2、為元素周期表。 構成元素的最小單元是原子。原子很小，直徑只有10－8厘米左右，原子的質(zhì)量約為10－24～10－22克。,,,原子→原子核、電子,原子雖然很小，但仍然是可分的。其中心是個半徑為10－12厘米的小而重、帶正電的原子核，它的質(zhì)量幾乎等于整個原子的質(zhì)量。原子核周圍有若干個小而輕、帶負電的電子，環(huán)繞著沿一定的橢圓形或圓形軌道高速旋轉(zhuǎn)。這些確定的軌道組成一系列殼層，這一個個殼層叫做能級或量子級，殼層用字母K、L、

3、M、N、O、P、Q，或1、2、3、4、5、6、7來表示。 原子核的正電荷數(shù)目與核外電子的數(shù)目相等，所以原子本身是不帶電的。,,原子核→質(zhì)子、中子,原子核一般是由質(zhì)子和中子構成的，最簡單的氫原子核只有一個質(zhì)子，原子核中的質(zhì)子數(shù)（即原子序數(shù)）決定了這個原子屬于何種元素，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和稱該原子的質(zhì)量數(shù)。,,原子的結構,,,,,,電子,,質(zhì)子,氫原子結構,,,,鋰原子結構,,,電子,,,,,質(zhì)子,中子,原子的結構,,原子是由質(zhì)

4、子、中子和電子組成的。世界上一切物質(zhì)都是由原子構成的，任何原子都是由帶正電的原子核和繞原子核旋轉(zhuǎn)的帶負電的電子構成的。 如一個鈾-235原子有92個電子，其原子核由92個質(zhì)子和143個中子組成。,原子的大小,50萬個原子排列起來相當一根頭發(fā)的直徑。如果把原子比作北京的人民大會堂，其原子核的大小只是一顆黃豆,而電子相當于一根大頭針的針尖。,,原子能的大小,一座100萬千瓦的火電廠，每年要燒掉約330萬噸煤，而同樣容量的核電

5、站一年只用30噸燃料。,,,秦山一期核電站300MW于1991年12月15日并網(wǎng)發(fā)電,同 位 素,質(zhì)子數(shù)Ｐ相同而中子數(shù)Ｎ不同的一些原子，或者說原子序數(shù)Ｚ相同而原子質(zhì)量數(shù)不同的一些原子，它們在化學元素周期表上占據(jù)同一個位置，稱為同位素。所以，“同位素”一詞用來確指某個元素的不同原子，相同元素的同位素具有相同的化學性質(zhì)。 同位素按其質(zhì)量不同通常分為重同位素(如鈾-238、鈾-235、鈾-234和鈾-233）和輕同位素（如氫的同位素有氘、氚）

6、。,,,氫的同位素,各自的質(zhì)量數(shù)是多少？？？,同位素有多少？,同位素分為：穩(wěn)定性同位素 放射性同位素現(xiàn)在已知的核素大約有2000多種,,一 本 書：電離輻射環(huán)境監(jiān)測與評價一個標準：18871，基本標準一個規(guī)范：HJ/T61，輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范一個通知： 全國輻射環(huán)境監(jiān)測方案（暫行）一套經(jīng)典：5本輻射防護手冊 以及相關的法規(guī)、文件,,輻射的發(fā)現(xiàn)簡史,,倫琴（ Roentgen ）,世

7、界上第一張X射線照片,1895, 倫琴（ Roentgen ）發(fā)現(xiàn) X 射線,Nobel Prize in 1901,,,1896, 貝克勒爾（Becquerel）,發(fā)現(xiàn)了鈾Uranium）的天然放射性,Nobel Prize in 1903,,1897年，英國科學家湯姆遜發(fā)現(xiàn)陰極射線實際上是從物質(zhì)原子中出來的帶負電的電子。,,,同位素的工業(yè)應用,Nobel Prize in 1903 and 1911,1898年, 盧瑟福（Ruth

8、erford） 發(fā)現(xiàn)了α、β粒子。,法國化學家維拉爾發(fā)現(xiàn) ? 射線,,?1898年，居里夫婦（P.＆.M.Curie）發(fā)現(xiàn)釙 （ Polonium） 和鐳（ Radium）,,1932, 查德威克（Chadwick） 發(fā)現(xiàn)中子。,,?1903年，盧瑟福（E.Rutherford）證實了α射線是正電荷的氦原子，β射線是電子。,?1914年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。,,典型事件,1895年 倫琴發(fā)現(xiàn)X 射線 1896年 貝克

9、勒爾發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的放射性 1898年 居里夫婦發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)鐳和釙 1899年 盧瑟福發(fā)現(xiàn)α和β射線 1911年 盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核 1934年 費米利用中子制造人工放射性核素 1945年 美國在廣島和長崎投下原子彈 1951年 第一次核能發(fā)電在美國實現(xiàn) 1972年 X 射線計算機斷層掃描裝置（CT） 現(xiàn) 今 各個領域飛速發(fā)展,,幾個概念,核素：指在其核內(nèi)具有一定數(shù)目的中子和質(zhì)子

10、以及特定能態(tài)的一種原子核或原子。 放射性：核素自發(fā)地放出射線或裂變的性質(zhì)。 放射性核素：指具有這種放射性特性的核素。 例如235U和238U，都是鈾元素，兩者只相差三個中子，它們的化學性質(zhì)及一般物理性質(zhì)幾乎完全相同；但是，它們是兩個完全不同的核素，它們的核性質(zhì)完全不同。,,,,同位素：具有相同原子序數(shù)但質(zhì)量數(shù)不同的核素。同位指該同位素的各核素在元素周期表中處于同一個位置，它們具有基本相同

11、的化學性質(zhì)。 穩(wěn)定性同位素:原子核比較穩(wěn)定，不能自發(fā)地放射出某射線，因而也不能自動地發(fā)生核轉(zhuǎn)變的同位素。如：1H、2H它們都不能自動地放出某種射線，屬于穩(wěn)定性同位素。 不穩(wěn)定同位素：指不斷地進行核衰變變?yōu)槠渌怂?，性質(zhì)不穩(wěn)定的一類核素。 放射性衰變：放射性核素的原子核自發(fā)地放出α、β等粒子而轉(zhuǎn)變成另一種原子核的過程。,,,,,α、β、n、γ、x α—— 4He β——高速運動的電子

12、 n ——原子核基本粒子，不帶電γ、x——頻率極高的光子各種不同輻射按其對人體的危害作用大小排序 外照射： n ? ?, x ? ? ? ? 內(nèi)照射: ?, n ? ?, ?, x相同劑量照射下，受照面積大?產(chǎn)生的效應大,,射線種類及特性,幾個基本的量和單位,活度的SI單位是秒的倒數(shù)（S-1），貝可（Bq）。 1 Bq＝1s－1 常用單位：居里（Ci） 。

13、 1 Ci=3.7?1010Bq,,,,吸收劑量(D)：輻射防護的基本劑量學量,單位質(zhì)量物質(zhì)吸收的能量。單位: 焦耳每千克(J/Kg), 專用名稱戈瑞(Gy)； 1 Gy＝1 J/kg 按定義, D是表示一個點上的量, 但現(xiàn)在(ICRP 60號出版物)也用來指某一組織或器官內(nèi)的平均劑量 吸收劑量率

14、單位: 戈〔瑞〕/秒 ， Gy /s,,幾個基本的量和單位,,當量劑量: 器官或組織T中的平均吸收劑量DT,R與輻射權重因子WR的乘積。針對某個器官或組織，是平均值。 SI單位:希[沃特] ，符號Sv。 1Sv＝1J/kg 有效劑量: 當所考慮的效應是隨機效應時，在全身受到不均勻照射的情況下，人體所有組織或器官的加權后的當量劑量之和,針對全身而言，取平均值。

15、 SI單位：希沃特，Sv 1Sv＝1J/kg,,幾個基本的量和單位,放射源分Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類射線裝置分Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類,,分類管理,,Ⅰ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;Ⅱ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;Ⅲ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;,,

16、放射源分類,,Ⅳ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;Ⅴ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,射線裝置分類,射線裝置分類原則：根據(jù)射線裝置對人體健康和環(huán)境的潛在危害程度，從高到低將射線裝置分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。Ⅰ類為高危險射線裝置，事故時可以使短時間受照射人員產(chǎn)生嚴重放射損傷，甚至死亡,或?qū)Νh(huán)境可能造成嚴重影響；Ⅱ類為中危險射線裝置，

17、事故時可以使受照人員產(chǎn)生較嚴重放射損傷，大劑量照射甚至導致死亡；Ⅲ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。,,,,特別重大輻射事故　是指Ⅰ類、Ⅱ類放射源丟失、被盜、失控造成大范圍嚴重輻射污染后果，或者放射性同位素和射線裝置失控導致3人以上（含3人）急性死亡重大輻射事故　是指Ⅰ類、Ⅱ類放射源丟失、被盜、失控，或者放射性同位素和射線裝置失控導致2人以下（含2人）急性死亡或者10人以上（含10人）急性重度放射病、局

18、部器官殘疾,,,輻射事故分級,輻射事故分級,較大輻射事故　 是指Ⅲ類放射源丟失、被盜、失控，或者放射性同位素和射線裝置失控導致9人以下（含9人）急性重度放射病、局部器官殘疾。一般輻射事故　 是指Ⅳ類、Ⅴ類放射源丟失、被盜、失控，或者放射性同位素和射線裝置失控導致人員受到超過年劑量限值的照射。,,輻射安全與防護——法律法規(guī)及相關規(guī)定,,,,,,《中華人民共和國環(huán)境保護法》 (1989年12月26日)《中華人民共和

19、國環(huán)境影響評價法》（2003年9月1日）《中華人民共和國放射性污染防治法》?。?003年）《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》《中華人民共和國核材料管理條例》《核電廠核事故應急管理條例》《中華人民共和國民用核設施安全監(jiān)督管理條例》《建設項目環(huán)境保護管理條例 》《國務院關于環(huán)境保護若干問題的決定》,,,《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》31 號令，2006年3月1日《建設項目竣工環(huán)境保護驗收管理辦法》13號

20、令，2001年12月11月《建設項目環(huán)境保護分類管理名錄》1４號令，2003年1月1日《建設項目環(huán)境影響評價資質(zhì)管理辦法》２６號令，2005年8月15 日《建設項目環(huán)境影響評價文件分級審批規(guī)定》１５號令，2003年1月1日《國家環(huán)境保護總局建設項目環(huán)境影響評價文件審批程序規(guī)定》29號令，2006年1月1日,,,一個標準： 《電離輻射防護和輻射源安全基本安全標準》

21、 GB18871-2002兩個公告： 國家環(huán)境保護總局公告 2005年 第62號 《放射源分類辦法》 國家環(huán)境保護總局公告 2006年 第26號 《射線裝置分類辦法》,,提綱,,1、電離輻射基礎知識,2、核技術應用相關基礎知識,3、輻射安全與防護

22、相關基礎知識,使用現(xiàn)狀,,,同位素及射線裝置的使用現(xiàn)狀 放射性同位素與射線裝置自發(fā)現(xiàn)以來，就廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、國防、資源和科研等各個領域。,,,,,放射源的應用,射線裝置的應用現(xiàn)狀,類型多 中子發(fā)生器 X射線裝置 醫(yī)用X射線設備 X射線安檢儀 X射線衍射儀 加速器 科研用加速器 生產(chǎn)放射性同位素的加速器

23、 工業(yè)探傷加速器 安檢系統(tǒng)加速器 醫(yī)用加速器制備 PET用放射性藥物的加速器 工業(yè)輻照類加速器,,,丟失被盜擅自處置或掩埋放射源地質(zhì)勘探部門的卡井事故不法分子用作賭具或犯罪工具當作廢金屬熔煉，造成放射性污染放射性物質(zhì)非法入境事件也屢屢發(fā)生,,輻射事故類型,,輻射監(jiān)管的目的,預防可造成

24、放射性損傷的事故和事件發(fā)生；通過確保輻射劑量不超過規(guī)定水平而使職業(yè)人員和公眾的照射減到最低。,確保輻射源的安全；,,放射源的分類 按輻射類型，分為α放射源，β放射源，γ放射源，低能光子源，中子源等。 按結構，分為密封源和非密封源（或稱裸源）。 按應用，分為工業(yè)用源，醫(yī)用源，實驗室用源，同位素儀表用測厚源，離子感煙探測器用火警源，穆斯堡爾效應測量用穆斯堡爾源，X射線熒光分析用低能光子源，γ照相探傷源，

25、靜電消除源和同位素熱源等。 據(jù)統(tǒng)計，世界各國利用100余種放射性核素制備了1500余種不同類型、不同規(guī)格的放射源,,,源芯源芯即帶有放射性物質(zhì)的活性部分。放射性核素的核性質(zhì)決定了放射源的一些基本參數(shù)，如放射源的輻射種類、能量和衰減速率等。源芯放射性物質(zhì)量決定了源的輻射強度。為了保證源的安全性能和穩(wěn)定性，通常把放射性物質(zhì)固定在穩(wěn)定性好的陶瓷、搪瓷、玻璃體中，或使之呈金屬狀態(tài)。放射性氣體源是將放射性氣體密封于金屬殼或玻璃

26、管內(nèi)，如85Kr源。放射性標準溶液可認為是液體放射源,,,源包殼、覆蓋膜和源窗 放射性源芯密封在源包殼中或用覆蓋膜保護，防 止放射源在正常使用時放射性物質(zhì)泄漏。 為了使放射源有一定的有效輻射的發(fā)射率，在源包殼上設計了適合輻射發(fā)射的源工作面，即源窗。 源窗部分比源包殼的其它部分薄，或用另外的低原子序數(shù)材料制成,,工業(yè)用輻照裝置和放射源,,不同行業(yè)類型的典型應用,輻照裝置電離輻射的有益使用醫(yī)

27、療產(chǎn)品的消毒 (如 胰島素注射器);血液制品的消毒;藥物產(chǎn)品的消毒;食品保鮮 (調(diào)味品等);殺蟲;聚合物材料的合成; 用于研究目的的細胞培養(yǎng)的輻照。,,,,輻照事故的主要原因最初設計上的缺陷。 有冗余的和多樣的安全系統(tǒng)本來能夠防止多數(shù)事故?；谳椛鋯拥陌踩?lián)鎖“進入屏障”或者沒有安裝、或者被拆掉、或者很容易失效。當試圖解決問題時, 如果通過梯子、彎腰或爬行、或通過控制開關、使用綁帶等能輕易繞過屏障，人們就試圖繞過。

28、 在幾個設施中,已經(jīng)有人使用花招繞過安全系統(tǒng)。,,輻照事故的主要原因當報警指示源沒有處在安全的“屏蔽”位置時，卷入事故的人通常不能按指示警報輻射安全監(jiān)督人員。當進入輻照室時，人們通常不用可靠地操作使用便攜式輻射監(jiān)測儀 。這些事件表明 ，不用這一明顯而且簡單的安全預防措施是常事。 (大部分卷入事故的運行人員沒有佩帶個人監(jiān)測裝置。),,,,輻照事故的主要原因許多事故發(fā)生在換班過程，因為此時只有一名受過培訓的工人值班或隨叫隨到。雇員的

29、行為表現(xiàn)反映出讓一個人承擔盡可能多的任務和責任這樣的管理政策。工人和運行人員根據(jù)所給的可用信息和指示采取了不適宜的行動。 在一些案例中, 發(fā)生事故的人員沒有經(jīng)過了解其危害的有效的培訓， 或者受過培訓的人作了錯誤判斷。,,工業(yè)輻照裝置的輻射照射職業(yè)照射（正常照射）設施正常運行情況下所受到的照射潛在照射事故情況下出現(xiàn)，一是要控制其發(fā)生概率，二是要減輕其后果，控制潛在照射的發(fā)生是輻照裝置安全的重要任務 伽瑪輻照設施

30、 總的源活度范圍：可能從幾個 T Bq(1012 Bq) 到超過 100 P Bq (> 1017 Bq)。,警告信號和標志,在通向輻照室的通道入口上應該根據(jù)審管部門規(guī)定的輻射標志和警告要求清晰地標上警告標記。,伽瑪和電子輻照裝置的設計安全,要顯示屏蔽室內(nèi)的劑量率同時能響應γ射線、X射線和中子輻射。,屏蔽室警告系統(tǒng),必須在屏蔽室內(nèi)部和外部同時安裝γ報警儀和聲光報警器,屏蔽室警告系統(tǒng),當輻射源處于照射運行期間應該激活可視警告

31、裝置A當門打開時應該有聲音警報。,限制接近,控制區(qū)和監(jiān)督區(qū),警告標志;,職員監(jiān)測;在必要處安裝聯(lián)鎖裝置書面工作和緊急情況處理程序,屏蔽室必須有警告標志入口必須有聯(lián)鎖裝置,屏蔽室警告系統(tǒng),γ輻照裝置,山東濟寧輻照裝置事故輻照裝置未按國家標準（GB17568－1998）要求設計，安全聯(lián)鎖設施不全；輻照裝置的全部安全聯(lián)鎖處在失效狀態(tài)，“帶病”工作；輻照廠的管理不善、制度不健全；無資質(zhì)人員操作輻照裝置；2名受照工作人員違章操

32、作。,工業(yè)探傷的輻射防護與安全,不同行業(yè)類型的典型應用,,工業(yè)探傷工業(yè)探傷：對一個部件或產(chǎn)品進行無損檢測的一種方法。最常用于油/氣工業(yè)金屬構件的質(zhì)量控制。也用于檢測其它產(chǎn)品。,,工業(yè)探傷設備概述利用由輻射源（放射性物質(zhì)和X-射線裝置）產(chǎn)生的電離輻射進行工業(yè)探傷的設備；所利用的放射性核素的種類和活度；工作環(huán)境，它可以從干凈的實驗室到制備車間和開采環(huán)境；設備設計和工作程序?qū)τ诒Ｗo輻射工作人員和公眾是最根本的。,,工業(yè)探傷設備的

33、種類常用 γ源照射器定向X射線全景X射線X射線探傷爬行器γ探傷爬行器爬行器控制源,非常用電子感應加速器直線加速器中子探傷噴燈設備熒光成像,工業(yè)探傷源，美國30～40年代用于金屬探傷,工業(yè)探傷源，30～100居里的Ir－192或Co－60源,. 工業(yè)探傷放射源,可移動，3500居里Cs－137,伽馬探傷裝置源不離開裝置（屏蔽）,有快門結構 源通過氣壓裝置

34、移到曝光位置,源從容器中發(fā)射出來采用遙控設備源在曝光期間無屏蔽可手動或自動操作,伽馬探傷裝置（發(fā)射型伽馬探傷）,用于特殊的目的，如伽馬管道爬行器根據(jù)應用的需要進行設計和測試,伽馬探傷裝置,特殊應用：陸上管道 、海底管道采用外部輻射源提供走/停的信息外部控制源一般采用137Cs。,管道爬行探傷裝置,185 GBq 的192Ir 放在襯衣口袋中90分鐘。估計皮膚劑量30Gy；全身劑量2~5Gy,由于射線探傷工作人員沒有用測量儀

35、表確認放射源已經(jīng)回到屏蔽容器之內(nèi)而造成的一名非輻射工作人員的嚴重損傷。,Day 15,工業(yè)探傷事故,1968年阿根廷137Cs工業(yè)探傷源,源的安全做得不好導致嚴重損傷和死亡,工業(yè)探傷事故（續(xù)）,,1.37 TBq 192Ir.事故后2天右大腿上的大皰,1999年秘魯亞拿哥,工業(yè)探傷事故（續(xù)）,,源沒有得到安全保證。源丟失后6小時也沒有發(fā)現(xiàn)。,距1cm處，估計皮膚劑量為10kGy；右小腿被截肢。工作人員的妻子和兩個孩子也受到照射。,

36、工業(yè)探傷事故（續(xù)）,,事故后果 嚴重的確定性效應死亡，失去肢體，紅斑紅疹增加隨機性危險 致死亡性癌癥環(huán)境污染社會及經(jīng)濟后果,醫(yī)療診斷和治療中的應用,不同行業(yè)類型的典型應用,伽馬遠距離治療裝置,伽馬刀,深部X射線治療機,各種敷貼器和過濾器,中電壓(深部) X射線裝置(續(xù)),近距離放射治療敷貼器,X－射線機,X－射線機是放射治療中最普通的放射來源,因為當儀器停止運轉(zhuǎn)就不會有放射線的產(chǎn)生，因此它不是最主要的安全防護對象,,普

37、通放射成像,用于胸部成像的常規(guī)X線系統(tǒng),透 視,多用途透視設備,CT診斷裝置,單光子發(fā)射斷層攝影,醫(yī)用直線加速器,牙齒攝影,牙齒攝影是最常用的X線檢查之一，但是個人輻射劑量低。,三種常用檢查類型,使用非屏（直接曝光）膠片或數(shù)字影像接收器的口腔內(nèi)攝影,全景攝影,頭部測量攝影,全景斷層x射線儀的患者定位裝置,牙科x射線儀器（續(xù)）,兒科檢查的專用裝置,用于小兒放射醫(yī)學的x線裝置的基本評價與用于一般目的的裝置的評價相同；然而對許多檢查來說，額

38、外的性能和設計也是必須的，因為小兒病人的小尺寸和特殊條件要求（例如處理小兒的亂動）。,?  非常短暫、精確和可重復的照射時間；,?  可提供一些比簡單的普通用途的x線裝置更小可調(diào)節(jié)尺寸的準直器。,甲狀腺攝取率研究中主要應用的計數(shù)設備,非顯像計數(shù)設備,將99mTcO4加入含有化學復合物的管形瓶內(nèi)，偶聯(lián)即得。得到的放射性藥物能被特定的器官吸收，用γ照相機進行顯像或分析。,,,Industrial cy

39、clotron,Medical Cyclotron,其它放射性藥物,放射免疫分析藥盒,醫(yī)用放射治療源的容器，內(nèi)裝Co－60或Cs－137源,醫(yī)療介入放射學中的應用,不同行業(yè)類型的典型應用,介入放射學,是利用x射線圖像指導在血管和器官內(nèi)放置導管支架等以修正或者治療患者狀況。,電離輻射防護與安全,介入放射學,介入放射學是應用X線透視影像引導放射科醫(yī)師（或其他專科醫(yī)師）進行如下的醫(yī)學或治療性處理的操作：,心血管和血管內(nèi)放射學；,神經(jīng)放射（組

40、織活檢，栓塞顯影等）；,經(jīng)皮胃腸介入；,泌尿生殖系放射學（組織活檢、腫瘤切除、支架放置等）,電離輻射防護與安全,介入放射學透視設備,電離輻射防護與安全,其它核技術應用中放射源的安全與防護,,不同行業(yè)類型的典型應用,,常用的放射源 在核技術利用中常用的主要放射源有60Co，137Cs，75Se，192Ir，90Sr，85Kr，63Ni，241Am，210Po和Am-Be中子源等。,,,密封放射源,密度測量 物位探測 厚度控

41、制（例如反散射式核子儀） 濕度測量和控制（中子測量儀器） 河流泥沙流向分析。,,密度測量儀通過探測器測量穿過被檢查物質(zhì)的射線量。典型采用GBq的137Cs 。,,探測器探測穿過被檢測物質(zhì)射線的多少，一般采用GBq級的137Cs放射源 。,密度計,,濕度/密度計,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,g,n,n,n,g,g,,密度測量：將位于源棒末端的γ源(137Cs) 從屏蔽室推入待測物質(zhì)中進行測量。,濕度測量：儀器里中子源(通

42、常為 241Am-Be)通過中子散射測定濕度。,探測器,,,密度測量儀,核子儀的應用,質(zhì)量控制液體、橡膠、油、織物和紙等的密度 紙、玻璃、鋼和塑料薄膜等的厚度 礦石、飲料和烹調(diào)油等料位泥漿和浮選泡沫中礦物質(zhì)中濃度 過程控制 水泥、泥漿、液體和化學產(chǎn)品等的密度 容器、料筒、化學產(chǎn)品和礦石等的料位 玻璃、水泥、礦石、鋪路材料、農(nóng)業(yè)中的濕度,,,密度測量儀（核子秤）,傳送帶稱重儀器,流動物核子儀,將安裝在一個適當?shù)闹Ъ?/p>

43、（探測桿）上的輻射源和探測器插入流動物中進行分析。,,,,,,,探測器,源（在聚脂薄膜窗后）,,,典型流動物核子儀示意圖——一般利用低能光子（如核素238Pu）激發(fā)被測物質(zhì)，使其放出x熒光進行測量的。,通常一個或多個儀器和探測器被用作“開/關”，用來控制料箱或料斗中物料的位置等，大、厚壁容器可能使用GBq的 60Co 。,,物位測量儀,,,源Sources,,固定核子測量－－料位計,固定核子測量－－厚度測量儀,,事故,事故誘發(fā)因素有

44、關核子儀或測井的事故案例事故教訓,內(nèi)容,了解核子儀使用活動中可能發(fā)生的事故原因,目的,事故,測量儀器失靈,設備故障,未遵循安全操作規(guī)程,監(jiān)管控制缺乏或不健全,缺乏安全操作規(guī)程,培訓不足,事故原因,事故——便攜式137Cs（370MBq）和241Am-Be (1.85 GBq)濕度/密度儀被重型設備壓碎,核子儀有關的事故,自身職責和不能離開無人照看的核儀器,操作規(guī)程和意外事故計劃，應當能處理如此情況但并不必要求監(jiān)管當局立即干預,教訓－操

45、作員應當注意：,事故－另一便攜式137Cs（370MBq）和241Am-Be (1.85 GBq)濕度/密度儀被重型設備壓碎,儀器用于一個水壩建設工地，其位置當夯土機操作員能看見時已為時已晚,教訓：操作員應被教導確保儀器操作員提醒了所有在現(xiàn)場工作人員注意擬定儀器使用位置，并且使用旗桿（或其它可見指示物）來明確工作場所,核子儀相關事故（續(xù)）,事故一密度計(12 GBq 137Cs) 被當作廢物融化,一密度計在工廠設備維修時（類似如圖）被暫

46、時從泥漿管道上取下。,在設備維修期間輻射防護負責人沒有確保儀器被轉(zhuǎn)移到臨時安全地點，沒有采取任何措施將放射源開關關閉或貼上放射性標志。,核子儀相關事故（續(xù)）,事故一密度計(12 GBq 137Cs) 被當作廢物融化,幾天后儀器被認為是廢金屬，由經(jīng)銷商拿走且運輸?shù)狡渌鼑遥⒈蝗诘揭蝗蹱t中。,公司（輻射防護負責人和執(zhí)照持有人）幾個星期都沒有意識到儀器的不見，盡管監(jiān)管機構迅速通報公司，但儀器已經(jīng)被融化。熔爐被拆除，污染的廢金屬被返回到原出

47、口國（許可證持有者）監(jiān)管機構起訴許可證持有者，認為其公司有罪并應按法規(guī)處以最大金額罰款。然而，許可證持有者承擔的整個污染清除、廢物運輸、廢物處置費用超過100萬元。,教訓許可證持有者沒有正確教育所有工作人員（包括簽約工作人員）工廠有放射性儀器和其使用的有關法律（安全意識匱乏）輻射防護負責人沒有監(jiān)督（批準）放射性儀器使用場所的工作。輻射防護負責人/許可證持有者按規(guī)定時間沒有定期核查源清單。,核子儀相關事故（續(xù)）,事故－在源開關

48、打開時進行塑料膜厚度儀（ 10 GBq 85Kr) 維修。,核子儀相關事故（續(xù)）,源開關還處于部分半開狀態(tài)時被堵住,一個維修工程師（盡管使用劑量計）移開儀器頂部，并將其拿到工作間，而射線束正對著他身體。工作人員的皮膚劑量估計達56 mSv 。,教訓：,必須用合適的輻射監(jiān)視器在儀器移動或運輸前確認儀器開關已經(jīng)關閉（或者儀器被屏蔽）。如果可能，開關應當鎖在“關”的位置。必須實行常規(guī)維修使無計劃維修操作風險盡量降到最底。,所有核儀器的維修

49、工人必須在放射性危害和安全措施方面應當?shù)玫匠浞峙嘤枴?事故－兩名工人進入一個箱柜去更換磨損的金屬板，而沒有意識到兩個料位計(4 GBq 60Co) 正對著箱柜，并且源開關是打開的，但是估計兩個工人受到的有效劑量很小。,核子儀相關事故（續(xù)）,教訓：,工作人員沒有進行輻射危害和安全措施培訓，并且疏忽了放射性警示標志和在箱柜門口進行源停止的工作程序。,提綱,,1、電離輻射基礎知識,2、核技術應用相關基礎知識,3、輻射安全與防護相關基礎知識,輻

50、射工作人員的輻射防護及安全,方法,外照射防護時間防護；距離防護；屏蔽防護,,內(nèi)照射防護圍封；保持清潔和對被污染的空氣、水和物體表面采取去污措施；制定適宜的管理規(guī)定和操作程序盡量減少吸入或攝入放射性物質(zhì)；采用合適的個人防護器具；妥善儲存放射性物品。,含鉛圍裙含鉛手套 甲狀腺含鉛圍脖防護眼鏡,放射性設施使用的防護服及其相關設備包括：,防護服及其相關設備,適當?shù)姆雷o服至少應包括實驗服和手套。國家法規(guī)可以要

51、求更多。,防護服,工作臺面屏蔽玻璃瓶屏蔽注射器屏蔽,屏蔽,鑷子和鉗子,在監(jiān)督區(qū)的工作人員無需進行個人輻射監(jiān)測，但必須對他們受到的職業(yè)照射進行評估,在控制區(qū)工作的所有工作人員均需要進行個人監(jiān)測,監(jiān)測頻率須經(jīng)審管部門具體規(guī)定服務性監(jiān)測須經(jīng)審管部門核準,個人輻射監(jiān)測,所有參與放射源工作的人員包括負責刻度和維護的人員,個人輻射監(jiān)測（續(xù)）,必須接受監(jiān)測的人員：,對固定式核子儀來說，個人監(jiān)測僅考慮那些安裝或授權在源室從事維護的人員從事濕度和

52、密度測量的工作人員應進行γ監(jiān)測和中子監(jiān)測,.,每個劑量計只能供專人使用。,個人監(jiān)測設備,工作人員在控制區(qū)工作時應當一直佩戴著各自劑量計。 劑量計應當佩戴在軀干上半身前部，即肩膀與腰部之間，通常在鉛當量圍裙下。,提供信息目的輻射環(huán)境評價潛在照射的評估控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)劃分的評估,工作場所監(jiān)測程序,確定和評估控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)的工作場所監(jiān)測大綱是必需的,工作場所監(jiān)測,許可證持有者必須有適當數(shù)量的便攜式輻射監(jiān)測設備，包括用來代替那些正在刻度或維