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    1. 同位素知识及防护

      • 发布时间:2020-11-27
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      1 辐射防护常识                      

          核技术作为一门蓬勃发展的新技术,在国民经济许多部门正得到越来越广泛的应用 辐射育种 辐射保鲜 辐射消毒;密度到越来越广泛的应用。辐射育种、辐射保鲜、辐射消毒;密度、厚度、料位、重量的测量与控制;成分分析与控制;射线探伤;材料改性;辐射化学等等,已为人们带来巨大利益。由于放射性知识不普及,人们对射线缺乏了解,又受到核恐怖的影响,部分工作人员对放射性存在盲目的恐惧心理,影响到核仪表的推广应用。为了更好地做好对γ射线的防护工作。 下面简要的对γ射线的防护作 简介,以消除对于射线的恐惧。对γ射线的防护作一简介 以消除对于射线的恐惧。

       

      2 自然界及日常生活的射线照射

      自然界本身就存在着放射性!人类并不是从发现放射线和广泛应用原子能之后才受到辐射照射的,而是一直生活在天然电离辐射的环境中,地壳里含在大量的放射性物质。因此,水、土壤、农作物也都含有放射性物质。有的放射性物质以气体形式出现,农作物也都含有放射性物质有的放射性物质以气体形式出现所以空气里也就含有放射性气体及放射性尘埃。宇宙每时刻都在向地球发射宇宙射线。人类就是在这样一个环境生活,同样,人体内也就含有相应的放射性物质。这种自然界中原来就存在的射线照射,我们就称之为"天然本底"。各地天然本底的大小,因地质、海拔高度等不同而有所不同。以北京地区为例,每年的天然本底辐射约为2毫希(2mSv)。这包括内照射与外照射之和。外照射为辐射源在人本外所造成的照射,内照射为放射性物质进入照射为辐射源在人本外所造成的照射内照射为放射性物质进入体内或吸入放射性气体所造成的照射。由于各地区的放射性物质含量、元素组成均有很大差异。所以各地区的本底辐射的剂量也有较大差别。世界上有少数地区超过上述的正常水平,例如巴西的大西洋沿岸、法国的纽曼岛、意大利个别地区等。印度喀拉拉的大洋岸法的岛意大利个地等度喀拉拉帮居民受到的天然辐射每年约13mSv,这种地区就称为"高本底地区"。

       

      为了统一表示各种射线对人体的危害程度,在辐射防护中使用剂量当量的概念不同的辐射种类、能量,在不同条件下照射。人体吸收的剂量不同。经过适当的修正,使得吸收的剂量与辐射所引起的危害相联量不同 经过适当的修正 使得吸收的剂量与辐射所引起的危害相联系。若剂量当量值相同,则所造成危害就相当。在日常生活中,我们遇到辐射照射的机会很多。例如,到医院进行X光透视,肠胃造影;食入或注入放射性药物进行放射性诊断;使用加速器或进行放射性治疗;看彩色电视;乘飞机;使用夜光表、夜光钟等,这些都会使人受到一定的射线照射。对于这些照射,并没有引起人们的恐惧,而为一般人所接受。在使用放射性进行诊断或治疗时,有时所受到的剂量是很大的。用3.7×10 Bq(1mCi)的32P作肿瘤诊断,全身剂重约80~很大的 用3 7×107B (1 Ci)的32P作肿瘤诊断 全身剂重约80 100msv,此时骨骼受到的剂量为200~400mSv;用7.4×106Bq(0.2mSv)198Au作肝扫描,全身剂量约为1~4mSv,此时肝受到的剂量40 80mSv;用7.4 10受到的剂量40~80mSv;用7.4×106Bq203Hg作脑扫描,全身剂重约2~4mSv,此时肾受到剂量为120~140mSv。X射线诊断,脑部X射线透视时受到的剂量每次为0.1~几个mSv??杉?,诊断治疗时受到的剂量是比较大的。即使如此,也没有给治疗者造成严重的放射性危害。

       

       

      3自然界的射线种类

      射线种类:α、β、γ、n、p、x

      常见的有: 、β、γ常见的有:α、β、γ

      α-β主要是用来工业测量厚度(如纸张的厚度)

      α射线 (或称α粒子) —— 带正电的氦原子核流

      β射线 (或称β粒子) —— 高速运动的电子流

      γ射线 (或称γ光子) —— 是从原子核中发射出来的电磁波。

      x射线是电子从高能量级迁到低能量级别时发出的。本质是相同的

      n 中子源,p 质子

      α射线 ——粒子很大,与其它的原子相互作用很大,因射线粒子很大,与其它的原子相互作用很大,因此在空气中的运动距离只有5 ~6 cm,并可以被0.1cm厚的纸吸收掉。

      β射线 ——电子质量很小,因此穿透能力也强,在空气中射线此穿 能力在中传播距离是10米,在纸中是10mm,在铝中是4mm。但是如果它遇到重金属时,将产生二次射线,即 种x射线,它的穿它遇到重金属时,将产生二次射线,即一种x射线,它的穿透力要高得多。

      γ射线 ——高能光子,即高频率的电磁波,同无线电、x射线高能高频率波线射线都相似于光线,速度也等同于光速,光子没有电荷和静止质量,They have on pronounced interaction withother materials,只有重质量的物质才能够阻止它,如铅。

       

      中子—— 相似于 射线 β射线属于粒子射线 属中性中子相似于α射线、β射线属于粒子射线,属中性,不带电荷,因此它的穿透能力很强,快中子在物质中散射占主要的地位,在重金属中它几乎不损失任何能量,只有遇到质量几乎相等的氢时才会损失50%能量,在很短的时间里,质量几乎相等的氢时才会损失50%能量 在很短的时间里(大约经过18次碰撞后)快中子便会变成慢中子,即thermal neutrons 。防护只有用含氢高的物质如:水、塑料和石蜡。料和石蜡

       

      4常用的放射源

      Co-60、Cs-137、Am-241

      同位素能量半减层HVL(Half-Value Layer)半衰期

      同位素

      能量

      半减层HVL(Half-Value Layer)

      半衰期

      Isotope

      mev

      Fe

      H2O

      Pb

      (Half-Life time)

      60Co

      1.17/1.13

      20mm

      150mm

      14mm

      5.27 年

      137Cs

      0.662

      14mm

      110mm

      7mm

      30.17年

      241Am

      0.006

      0.8mm


      0.13mm

      432.2年

       

       

                                    

       

       

       

       

       

       

      5、放射源强度单位

      放射源活度:某个时间某特定的源活度一定。

      单位:mCi(老单位);MBq(新单位) 1 mCi=37 MBq

      比活度:单位质量的活度。

      射线强度:1R(伦琴)=2.58×10-4c/kg (库仑/千克),单位面积穿过射线的条数。

      吸收剂量:1Rd(拉德)=10-2Gy(戈瑞),射线种类不同,剂量也不同。

      剂量当量:1rem(雷姆)= 10? 10-2Sv(希伏)

      如对γ、x 射线,1Rd(拉德)= 1rem (雷姆)

      快中子: 1Rd(拉德)= 20rem (雷姆)

      慢中子: 1Rd(拉德)= 5rem (雷姆)

       

       

      6 基本公式

      基本公式1中:I=I0*e-μ*ρ*d

      Io:未经衰减的放射源强度

      I:经过物质衰减后的放射源强度

      μ 吸收系数 m2/ C 60 0 0664C 137 0 0478 μ:cm2/g Co-60:-0.0664; Cs-137:-0.0478

      ρ:物料密度 g/cm3

      d:测量路径 cm 

      基本公式1中:

      H:剂量当量

      Kr:穿透力系数 Co-60:13.5; Cs-137:3.5

      A:放射源活度 mCi

      L:与放射源的距离m

      K:阻挡系数 当没有介质阻挡时,该值为1

      7、射线对人体的照射

      射线对人体的照射并不局限于被照部位的表面,它将穿过不同深度的组织,使这些组织发生和表面同样的变

      化。α射线的穿透力最小,当α射线从外部作用到人体没有损伤的皮肤表面时,绝大部分都被皮肤的角质层所吸收,对人体影响不大,只有当α射线进入人体内部,直接作用到组织时,才有一定危险性。β射线的穿透力也不太大,穿过皮肤的深度并不超过1cm,所以β射线的外照射也只能使皮肤和粘膜发生损伤。γ射线的穿透能力最强,它可以由表及里,对人体内部也起着照射作用。

       

      8射线照射产生的后果

      从医学角度来讲,全身一次接受γ射线的照射量,急性照射。

      <0.2Sv的照射剂量:在医院里检查不出来,不用特殊治疗可以恢复。

      0.2 ~ 1Sv的剂量:专业性强的医院可以检查出来,但是人体能够自己恢复。

      1~2Sv的剂量:可能导致轻微败血病,经过特殊治疗可以恢复。

      2 ~4Sv的剂量为重败血病,无法恢复

      4~6Sv的剂量时,生存的机会只有一半

      》6Sv时,无法医治,死定了。

       

      9 国家标准

      为了?;し派湫怨ぷ髡吆凸诿馐芄康姆湮:?,国家颁布了相应的国家标准,给出了各种受照射情况下的安全剂量限值,见下表:

      照射种类

       照射剂量或剂量当量

      国家规定放射工作人员剂量当量限值

      <10毫希/年;<50毫希/5年

      国家规定公众个人剂量当量限值

      <1毫希/年

      天然本底照射量

      0.6毫伦/24小时

      我公司探测器正常工作时的辐射水平非常小

       

      <=0.1毫伦/时

      <=1μSv/h

       

       

       

       

       

       

       

       

      国内外大量资料表明,只要所受照射剂量低于国标规定剂量当量限值以下,就不会影响健康。所以,只要严格执行国家标准,安全操作规程,加强放射性监测,严格管理。那么,应用核仪表的安全性是有足够保障的。

       

      实际上是分了4个等级:

      1级:铅罐等表面5cm处的辐射< 2.5μSv/h 1m处< 0.25μSv/h

      2级:铅罐等表面5cm处的辐射< 25μSv/h 处< 2 5μSv/h1m2.5μSv/?

                说明: <1m处很少有人停驻

      3级:铅罐等表面5cm处的辐射< 250μSv/h 1m处< 25μSv/h 

             说明: <3m处很少有人进入或源周围分区管理,划出警示界限

      4级:铅罐等表面5cm处的辐射< 1000μSv/h 1m处< 250μSv/h

                说明: 放在个人无法进入该区域的地方.如没有爬梯的高塔上

       

      10、防护得当,射线并不可怕

      实践表明,只要根据辐射防护最优化的原则,积极合理的做好辐射防护工作,就可以保证即使人体受到照射 ,但仍会使受照水平保持在国标要求安全范围内。在应用工业核仪器的过程中,放射源处于人体外,收到的是外照射

      对外照射的防护,可采用下列措施:

      距离防护:工业核仪器所使用的放射源很小,可以近似看成是点源(即几何形状较小,看成为点状放射源),在其它条件不变时操作人员所受剂量的大小与人到放射源距离的平方成反比,也就是说,人在离放射源2米处所受到剂量是人离放射源1米所受剂量的1/4,3米所受剂量是1米处所受剂量的1/9,其他距离可依此类推。由此可见,凡实际操作允许情况下,应尽量远离放射源。

      时间防护:人所受剂量的大小是与工作人中操作放射源的时间成正比,如果其它条件都相同,则人在放射源周围时间越长,所受剂量也就越大。因此,工作人员必须经过培训,做到熟悉操作减少操作时间,从而减少所受到剂量。平时没有操作任务时,不要在放射源周围停留。

      屏蔽防护:7厘米厚的铅基本把核仪器所使用的射线屏蔽掉了,只要正确使用就是安全的。

      在核仪表使用过程中,综合采用这些措施,完全能确保工作人员所受照射剂量当量低于国家标准规定的限值。


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