辐射测量与防护.优秀PPT.ppt

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1、核科学与技术概论核科学与技术概论辐射测量与防护胡华四Huasi_humail.xjtu.edu 核科学与技术概论核科学与技术概论主要内容n核辐射测量n核辐射 与测量相关的一些基本概念n 测量系统 指标 n核辐射防护n辐射量及比较核辐射防护的目的与任务n辐射防护原则防护标准与剂量限值n外照射防护 核辐射屏蔽n内照射防护相关国际组织2007-5-152核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射测量核辐射核辐射核物理过程：核物理过程：核衰变；核反应（包括裂变、聚变等）等物理量：物理量：通量（率）强度、注量（率）；能通量（率）；能谱；角分布；空间分布2007-5-153核科学与技术概论核科学与技术概论核辐

2、射测量与测量相关的一些基本概念与测量相关的一些基本概念测量测量测量测量探测探测探测探测监测监测监测监测检测检测检测检测标定（刻度）标定（刻度）标定（刻度）标定（刻度）诊断诊断诊断诊断测量对象：物理过程中的特定辐射类型、物理量相对测量确定测量测量结果报道：物理量测量结果 不确定度 误差2007-5-154核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射测量测量系统测量系统活性区活性区活性区活性区（反应区）（反应区）（反应区）（反应区）准直器准直器准直器准直器探测器探测器信号传输信号传输单元单元信号处理信号处理单元单元射线束信号记录信号记录单元单元2007-5-155核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射测

3、量指标指标测量对象：测量对象：辐射类型、物理量辐射类型、物理量灵敏度：灵敏度：射线与探测器灵敏元物质作用机理射线与探测器灵敏元物质作用机理测量量程线性动态范围：测量量程线性动态范围：上限上限 抗辐照实力、空间电荷效应等抗辐照实力、空间电荷效应等 下限下限 统计涨落、信号记录单元灵敏度统计涨落、信号记录单元灵敏度效应效应-系统冲击响应系统冲击响应2007-5-156核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射测量指标指标时间辨别：时间辨别：探测器灵敏元选材、大小及相互作用迟探测器灵敏元选材、大小及相互作用迟豫机制、信号传输延迟效应、记录单元延迟豫机制、信号传输延迟效应、记录单元延迟能量辨别：能量辨别：

4、探测器灵敏元选材、大小相互作用机理探测器灵敏元选材、大小相互作用机理能量响应能量响应：灵敏元选材、相互作用机理灵敏元选材、相互作用机理空间辨别：空间辨别：灵敏元选材、体积、相互作用机理等灵敏元选材、体积、相互作用机理等粒子辨别：粒子辨别：灵选材敏元、相互作用机理灵选材敏元、相互作用机理工作条件：工作条件：温度、湿度、压力、工作电压（范围）温度、湿度、压力、工作电压（范围）外外 观观：尺寸、重量尺寸、重量2007-5-157核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护辐射量及比较辐射量及比较辐射量辐射量辐射量辐射量照射量照射量照射量照射量X X X X比释动能比释动能比释动能比释动能K K K K

5、吸收剂量吸收剂量吸收剂量吸收剂量D D D D计量学计量学计量学计量学含义含义含义含义适用介质适用介质适用介质适用介质适用辐射适用辐射适用辐射适用辐射类型类型类型类型国际单位国际单位国际单位国际单位传统单位传统单位传统单位传统单位表征表征表征表征X X,线在考察线在考察线在考察线在考察的体积内用于电的体积内用于电的体积内用于电的体积内用于电离空气的能量离空气的能量离空气的能量离空气的能量空空空空 气气气气X X、射线射线射线射线C C kgkg-1-1R表征非带电粒子在考表征非带电粒子在考表征非带电粒子在考表征非带电粒子在考察的体积内交给带电察的体积内交给带电察的体积内交给带电察的体积内交给带

6、电粒子的能量粒子的能量粒子的能量粒子的能量任何介质任何介质任何介质任何介质非带电粒子辐射非带电粒子辐射非带电粒子辐射非带电粒子辐射GyGyradrad表征表征表征表征任何辐射任何辐射任何辐射任何辐射在考在考在考在考察的体积内被物质察的体积内被物质察的体积内被物质察的体积内被物质吸收的能量吸收的能量吸收的能量吸收的能量任何介质任何介质任何介质任何介质任何辐射任何辐射任何辐射任何辐射GyGyradrad2007-5-158核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护核辐射防护的目的与任务核辐射防护的目的与任务目的 供应爱护人类的适当的标准而不过分限制 有益的引起照射的实践 防止确定性效应的发生 削减

7、随机性效应的发生率任务 爱护职业工作人员及其后代、公众、环境，推动核科学技术事业发展。核恐怖无所谓2007-5-159核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护辐射防护原则辐射防护原则（1）实践的正值化）实践的正值化 （justification of practice）（2）防护的最优化）防护的最优化 （optimization of radiation protection）i.e.ALARA principle：As Low As ReasonablyAchievable（3）剂量限值）剂量限值 (annual radiation)dose limits2007-5-1510核科学与技术

8、概论核科学与技术概论核辐射防护防护标准防护标准GB4792-84 GB4792-84 放射卫生防护基本标准放射卫生防护基本标准 卫生部发布GB8703-88 辐射防护规定辐射防护规定 环保局发布GB 18871-2002GB 18871-2002 电离辐射防护与辐射源平安基本标准电离辐射防护与辐射源平安基本标准电离辐射防护与辐射源平安基本标准电离辐射防护与辐射源平安基本标准 2002-10-08 2002-10-08 发布发布发布发布 2003-04-01 2003-04-01 实施实施实施实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中华人民共和国

9、国家质量监督检验检疫总局发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布2007-5-1511核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护剂量限值剂量限值自然辐射 核辐射无所不在，大自然（也就是我们正常赖以生存的环境）中自然辐射(natural exposure)，即来自于自然辐射源的电离辐射包括：1、宇宙射线：来自于地球外层空间的高能粒子流，质子（87%）、阿法粒子（10%）及其它重带电粒子、电子、光子和中子等；2007-5-1512核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护剂量限值剂量限值自然辐射2、存在于地球上的自然放射性核素：宇生放射性核素(cosmogenic)：氚（H-3）、碳-14（

10、C-14）、铍-7（Be-7）、钠-22（Na-22）；（宇宙射线与空气作用生成核素在环境中的空气、水、草、土壤中沉降物）2007-5-1513核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护剂量限值剂量限值自然辐射3、原生放射性核素(primordial nuclides)：三大放射系铀（U）-238系；钍（Th）-232系；（U）-235锕系+钾（K）-40 石材（装修)、水泥等建材氡（氡（radon)主要产生途径：镭（Ra）-226 衰变为 氡（Rn）-222。岩石、水泥所造地下室，岩洞，常闭不通风或通风不好的房间或场所等。2007-5-1514核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护剂量限

11、值剂量限值自然辐射 以上各种自然辐射来源总和称为自然辐射本底剂量.剂量当量：约 2 mSv/a。2007-5-1515核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护2007-5-1516核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护剂量限值剂量限值自然辐射2007-5-1517核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护剂量限值剂量限值老标准老标准老标准老标准：50 mSv50 mSv 5(2)mSv 5(2)mSv2007-5-1518核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护医疗照射问题医疗照射问题X X光透视检查光透视检查操作模式入射表面剂量率mGy min-1正常高水平2007-5-1519核科

12、学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护医疗照射问题医疗照射问题CT头mGy；腰椎 mGy；腹 mGySPECTPET MRI 放疗BNCT2007-5-1520核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护医疗照射问题医疗照射问题X光透视体检伴随中国大浪淘沙的人才培育过程剂量负担解决方法：医疗照射档案制度和剂量处方制建立与实施；医学物理师培育。2007-5-1521核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护外照射防护外照射防护时间防护时间防护时间防护时间防护 时段累积剂量时段累积剂量时段累积剂量时段累积剂量离防距护离防距护离防距护离防距护 点源模型，平方反比率点源模型，平方反比率点源模型，平方反比

13、率点源模型，平方反比率屏蔽防护屏蔽防护屏蔽防护屏蔽防护 阻挡辐射，限制辐射空间阻挡辐射，限制辐射空间阻挡辐射，限制辐射空间阻挡辐射，限制辐射空间 最彻底的防护措施最彻底的防护措施最彻底的防护措施最彻底的防护措施 实际中实行的是联合防护：实际中实行的是联合防护：实际中实行的是联合防护：实际中实行的是联合防护：Time-Distance-Time-Distance-Shielding Shielding 2007-5-1522核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护核辐射屏蔽核辐射屏蔽屏蔽方式：分层、新材料屏蔽方式：分层、新材料2007-5-1523核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护核辐

14、射屏蔽核辐射屏蔽材料选取：各施其职，最大功效材料选取：各施其职，最大功效2007-5-1524核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护内照射防护内照射防护食入吸入通过皮肤、创伤部位倾入措施：阻断！2007-5-1525核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护n大亚湾、岭澳核电厂平均每台机组固废排放指标废气国家年排放限值 1140 TBq废液国家年排放限值 700GBq占国家规定排放限值的百分数占国家规定排放限值的百分数2007-5-1526核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护n大亚湾、岭澳核电厂平均每台机组固废排放指标占国家规定排放限值的百分数占国家规定排放限值的百分数占国家规定排放

15、限值的百分数占国家规定排放限值的百分数 固体废物设计值 500 m3 /机组-年2007-5-1527核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护n大亚湾、岭澳核电厂环境监测2007-5-1528核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护n大亚湾、岭澳核电厂环境监测unit：Gy/h2007-5-1529核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护相关国际组织相关国际组织国际辐射单位与测量委员会国际辐射单位与测量委员会 ICRUICRU（International Commission on Radiation Units and Measurements)国际放射防护委员会国际放射防护委员会 I

16、CRP（International Commission on Radiological Protection)性质：非官方、非营利的国际学术团体性质：非官方、非营利的国际学术团体 组织结构：主委会（组织结构：主委会（main commission)Committee 1:辐射生物效应辐射生物效应 Committee 2:次级剂量限值次级剂量限值 Committee 3:医学中的防护医学中的防护 Committee 4:委员会举荐的应用委员会举荐的应用 Committee 5:非人类生物效应（新增）非人类生物效应（新增）地位、作用：其出版物是各国制定法规的依据和参考；但不具有法规性质地位、作用

17、：其出版物是各国制定法规的依据和参考；但不具有法规性质 2007-5-1530核科学与技术概论核科学与技术概论核辐射防护相关国际组织相关国际组织联合国原子辐射效应科学委员会联合国原子辐射效应科学委员会联合国原子辐射效应科学委员会联合国原子辐射效应科学委员会 UNSCEARUNSCEARU United nited NNations ations S Scientific cientific C Committee on the ommittee on the E Effects of ffects of A Atomic tomic R Radiationadiation国际原子能组织机构国际原子能组织机构国际原子能组织机构国际原子能组织机构 IAEA:I International nternational A Atomic tomic E Energy nergy A Agencygency2007-5-1531