放射源安全基本知识.pdf

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1、放射源相关知识介绍放射源相关知识介绍第 1 章放射性基本知识1。1 原子核的放射性现在知道,有许多原子核都能自发地发射某种射线.有的发射射线,有的发射射线，有的发射射线,有的在发射射线或射线的同时也发射射线，有的三种射线均发射。原子核还有发射正电子、质子、中子、重离子等其它粒子以及自发裂变的情况。原子核自发的变化而放射出各种射线的现象，称为原子核的放射性。能自发地放射各种射线的核素,叫放射性核素。1。2 放射性活度一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生的核衰变数除以该时间间隔叫做放射性活度,通常用A 表示（即A=dN/de).在国际单位制中,放射性活度的单位为贝可勒尔，简称贝可，其表示如

2、下：1Bq=1 次衰变/秒1。3 放射性衰变的种类放射性原子核的衰变主要有三种类型，它们分别做衰变、衰变和衰变。1.3.11.3.1衰变衰变AZX A4Y Z 2222如：22688Ra86Rn1 1。3.23.2衰变衰变原子核的衰变有三种形式:AZX AY Z 1AY Z 1AYZ 1AZX AZX e1.31.3。3 3衰变衰变111m111.6mCd 48 Cd 48481。4 放射性核素的衰变规律1.41.4。1 1 放射性核素的衰变常数放射性核素的衰变常数放射性核素在单位时间内发生衰变的几率叫做该核素的衰变常数，符号为；它的单位为1/秒。的大小决定了放射性核素衰变的快慢。1 1。4

3、4。2 2 指数衰减规律指数衰减规律原子核的衰变数量与原子核的衰变常数成正比,与 t 时刻的原子核数量成正比，也与时间间隔成正比；在数学上可以表示为dN=-Ndt上式求积分,可以得到N=Noe-t放射性核素指数衰减规律。1 1。4 4。3 3 半衰期半衰期原子核的数量因衰变而减少一半所需要的时间T1/21n20.693每个原子核的平均寿命（T）为T 1第 2 章辐射防护基本知识2.1 辐射的生物效应射线与人体发生作用同样也引起大量的电离，使人体产生物学方面的变化.主要效应如下：2 2。1.11.1 躯体效应和遗传效应躯体效应和遗传效应2.12.1。2 2 随机效应和确定效应随机效应和确定效应2

4、。2 辐射剂量学中经常使用的量在放射源的应用和管理中,与辐射剂量有关的经常使用的量主要有比释动能、照射量、吸收剂量、当量剂量和有效剂量.2.22.2。1 1 比释动能比释动能 K K（KermaKerma）不能带电电离粒子在单位质量的某一物质内释放出的全部带电电离粒子的初始动能的总和。其表示式是：K=dEtr/dm1Gy=1Jkg-11rad=102Gy2 2。2 2。2 2 照射量照射量 X(exposure)X(exposure)电离是电离辐射最重要的特点。照射量就是根据光子对空气的电离能力来度量光子辐射场的一个物理量.其表示式为：X=dQ/dm过去照射量用伦琴(Roentgen）作单位1

5、R=2.5810 Ckg当介质为空气时，1 伦琴相当于 0.873 拉德。2.2.32.2.3 吸收剂量吸收剂量 D D（absorbed doseabsorbed dose）吸收剂量的定义是：单位质量受照物质吸收的任何电离辐射的平均能量。D=d/dm2.2.42.2.4 当量剂量当量剂量 HHT T，R R（equivalent doseequivalent dose）它的计算式是）它的计算式是:HT，R=DT，RR当量剂量为各类辐射产生的当量剂量的和。HT=HT,R(DT,RWR)RR-4-1当量剂量的单位也是 J kg1，专用名称为希 沃特(Sievert)，符号为 Sv。与 Sv 并用

6、的一个单位叫雷姆（rem），它们的关系是：1rem=102Sv2.22.2。5 5 有效剂量有效剂量 E E（effective doseeffective dose）有效剂量的定义为人体各组织或器官的当量剂量乘以响应的组织权重因子后的和。其表示式为：E=HTWTT有效剂量 E 的单位也是 Jkg1,专用名称也是希沃特，符号为 Sv。2。3 辐射防护的基本要求2 2。3 3。1 1 实践的正当性实践的正当性2 2。3 3。2 2 剂量限制和潜在照射危险限制剂量限制和潜在照射危险限制2 2。3 3。3 3 防护与安全的最优化防护与安全的最优化2 2。3.43.4 剂量的约束和潜在照射危险约束剂量

7、的约束和潜在照射危险约束2。4 辐射防护的基本方法2 2。4 4。1 1 时间防护时间防护2 2。4 4。2 2 距离防护距离防护2 2。4 4。3 3 物质屏蔽物质屏蔽第 3 章放射源基础知识3。1 什么是放射源可以通过发射电离辐射或释放放射性物质而引起辐射照射的一切物质或实体统称为辐射源。例如，发射氡的物质是存在于环境中的源,辐照消毒装置是食品辐照保鲜实践中的源,医疗 X射线机是放射诊断实践中的源，核电厂是核动力发电实践中的源。发射源是辐射源中一类源的称谓。按照中华人民共和国放射性污染防治法中对放射源的定义;发射源是特指除研究堆和动力堆核燃料循环范畴的材料以外，永久密封在容器中或者有严密包

8、层并呈固态的放射性物质.从辐射源、放射源的定义来看，两者的含义是很不相同的。实际上，通常所说的放射源主要是指密封放射源（密封源）。密封放射源一般要求和分级(GB4075-2003)对密封源的定义为：密封在包壳里的或紧密地固结在覆盖层里并呈固体形态的放射性物质.由此可见，放射源就是指密封放射源。3。2 放射源的主要性质(1）封装的活性物质（放射性同位素）的物理和化学特性。(2）封装的活性物质和化学形态.（3)封装的是什么源。（4)中子源的中子发射率。（5）活性物质与包壳的外尺寸.（6)针对特殊应用需进一步了解的基他一些内容.3 3。2 2。1 1 用作源的放射性同位数用作源的放射性同位数表 3。

9、1 常见的可用作源的放射性同位素同位素210Po234Th235U238U239Pu238Pu241Am243Cm半衰期238。4d1。91a7。04108a4.51109a2。44104a87。75a433a32a主要粒子能量,MeV比活度，Bqg15。30（100%）1.6710145。43（71）,5.34（28）3。0310134.40(57），4.37（18%）7。991044。20（77），4.15（23）1。241045.15（88）,5.11（11）2.271095.5（72)，5。46（28%)6。3610115.48（85），5。44（13）1.2710115.79（73)

10、，5.74（11）1。8210123 3。2 2。2 2 用作源的同位素用作源的同位素表 3.2 常见的用于源的同位素同位素3H14C147Pm90Sr90Y粒子最大能量 Mev0。0180。1580.2550.5542。274半衰期12.35a5730a2.623a29。12a64.1hP65Ni204T122Na24Na106Rh321.7090。0670。7630。5471。393.5414.29d1.29109a3.78a2。60a15。0h30。0s3 3。2.32.3 用作的源的同位素用作的源的同位素表 3。3 常见的源同位素Co75Se137Cs182Ta192Ir109Cd22

11、6Ra 和子体169Yb153Gd60半衰期5。26a119.8d30a115d74.0d464d1620a32.01d242d照射量率常数(X)RCi1h11.2920.6480。3260。6730.4630。17970.9080。17740。0667空气比释动能率常数GyBq-1S10.67E-171。32E-172。12E-174。47E173。15E171.32E196。13E-178。2E181.45E-183 3。2 2。4 4 常见的中子源常见的中子源表 3.4 常见中子源同位素中子源210Po-Be238Pu-Be239PuBe241AmBe242Cm244Cm半衰期138.4

12、d87。75a2。44144a433a163d18。1a厚靶中子产额 n/106 粒子67776075111933 3。3 3 放射源的形状、尺寸和标志放射源的形状、尺寸和标志3.33.3。1 1 放射源的形状和尺寸放射源的形状和尺寸3.33.3。2 2 放射源的标志放射源的标志3 3。4 4 放射源的应用放射源的应用3 3。4.14.1 工农业上的应用工农业上的应用3.43.4。2 2 医疗上的应用医疗上的应用3.43.4。3 3 研究上的应用研究上的应用3 3。5 5 放射源分类放射源分类2003 年，国际原子能机构发布了新版的辐射源的分类（IAEA-TECDOC-1344）。在这份技术文

13、件中,IAEA 提出了基于放射源潜在的确定性健康效应的放射源分类体系。根据 LAEATECDOC1344 提出的分类原则，国家环保总局正在制定具体的放射源分类体系。3。5。1IAEA辐射源的分类分类原则1 类源：极度危险.如果这类源没有处于安全管理或可靠保安的状态下，很可能对操作或接触这类源超过几分钟的人员造成永久性损伤;对接近无屏蔽的这类源几分钟至 1 小时的人员，可能是致命的.2 类源：非常危险.如果这类源没有处于安全管理或可靠保安的状态下，可能对操作或接触这类源超过几分钟至几小时的人员造成永久性损伤；对接近无屏蔽的这类源达几小时至几天人员,可能是致命的。3 类源:危险。如果这类源没有处于

14、安全管理或可靠保安的状态下，可能对操作或接触这类源超过达数小时的人员造成永久性损作;对接近无屏蔽的这类源达几天至几周人员,或许可能是致命的.4 类源:轻微危险。这类源几乎不可能对任何人造成永久性损伤。然而,如果这类源没有处于安全管理或可靠保安的状态下,或者可能对操作、接触或接近无屏蔽的这类源达许多周的人员造成临时性损伤.5 类源:没有损伤危险。这类源不会对任何人造成永久性损伤。显然，1、2、3 类放射源属于危险源.LAEATECDOC-1344报告对每一种放射性核素给出了判断其是否危险的 D 值,并用活度值(A）与 D 值的比值来对放射源进行分类。3。5。2 分类方法通过某一实践中所使用放射源

15、的括度（A）和上面对应放射源的“D”值，就可计算出该实践（放射源)的一个无量纲比值A/D，确定源的类别.如果一个实践涉及多个源聚集到一个贮存点、或者这些源的使用场所非常靠近，如贮存设施、制造过程及运输工具等，要把这些源的总活度看成一个源来分配类别。所以,用这个核素的活度总和除以相应的 D 值，计算 A/D 比值。如果是几种核素的源聚集在一起，那么就依照下面的公式计算 A/D 比值之和确定类别:总的 A/D=n(iAi,n/Dn)式中：Ai，n-核素 n 的第 1 个源的活度。Dn核素 n 的 D 值。第 4 章放射源管理监测监测包括方案的制定、测量和结果的解释。4.14.1 辐射探测器原理辐射

16、探测器原理人们根据射线与物质相互作用产生的上述各种效应，制成了许多不同类型的探测器.4 4。1 1。1 1 气体电离探测器气体电离探测器（1)电离室(2）正比计数管（3）GM 计数管4 4。1 1。2 2 闪烁探测器闪烁探测器4 4。1 1。3 3 半导体探测器半导体探测器4 4。1 1。4 4 热释光探测器热释光探测器4.24.2 辐射监测仪辐射监测仪4 4。2 2。1 x1 x、监测仪、监测仪（1)电离室类监测仪（2）闪烁剂量率仪表（3）GM 计数管监测仪（4）携带式环境谱仪（5)其他环境剂量仪表4 4。2 2。2 2、表面污染监测仪、表面污染监测仪4 4。2.32.3 中子监测仪中子监测

17、仪4.2.44.2.4 热释光剂量计和测量仪热释光剂量计和测量仪4.24.2。5 5 选用监测仪的原则选用监测仪的原则（1）射线性质（2)量程范围(3)能量响应(4)环境特性（5）对其它辐射的响应(6)其它因素4.34.3 监测方法监测方法放射工作场所监测、个人剂量监测、环境监测和流出物监测。工作场所和环境监测是对公众和工作人员生活和活动环境进行的监测。4.34.3。1 1 环境监测环境监测(1）监测方案（2）监测标准方案（3）环境辐射监测4 4。3 3。2 2 工作场所的监测工作场所的监测(1）工作场所的外照射监测（2）工作场所的表面污染监测(3）工作场所的空气污染监测4.34.3。3 3 外照射个人剂量监测外照射个人剂量监测(1)热释光个人剂量计使用前的准备i.剂量计的选择ii。剂量计佩带的位置iv.剂量元件准备（2）热释光剂量计测量4 4。3 3。4 4 放射源的核素鉴别放射源的核素鉴别4。4 放射源的监测4 4。4.14.1 放射源的运输监测放射源的运输监测4 4。4.24.2 含放射源装置的监测含放射源装置的监测4.4.34.4.3辐照装置环境监测辐照装置环境监测4 4。4 4。4 4 放射源失控而引发的事故监测放射源失控而引发的事故监测