1 輻射防護常識
核技術作為一門蓬勃發展的新技術,在國民經濟許多部門正得到越來越廣泛的應用 輻射育種 輻射保鮮 輻射消毒;密度到越來越廣泛的應用。輻射育種、輻射保鮮、輻射消毒;密度、厚度、料位、重量的測量與控制;成分分析與控制;射線探傷;材料改性;輻射化學等等,已為人們帶來巨大利益。由于放射性知識不普及,人們對射線缺乏了解,又受到核恐怖的影響,部分工作人員對放射性存在盲目的恐懼心理,影響到核儀表的推廣應用。為了更好地做好對γ射線的防護工作。 下面簡要的對γ射線的防護作 簡介,以消除對于射線的恐懼。對γ射線的防護作一簡介 以消除對于射線的恐懼。
自然界本身就存在著放射性!人類并不是從發現放射線和廣泛應用原子能之后才受到輻射照射的,而是一直生活在天然電離輻射的環境中,地殼里含在大量的放射性物質。因此,水、土壤、農作物也都含有放射性物質。有的放射性物質以氣體形式出現,農作物也都含有放射性物質有的放射性物質以氣體形式出現所以空氣里也就含有放射性氣體及放射性塵埃。宇宙每時刻都在向地球發射宇宙射線。人類就是在這樣一個環境生活,同樣,人體內也就含有相應的放射性物質。這種自然界中原來就存在的射線照射,我們就稱之為"天然本底"。各地天然本底的大小,因地質、海拔高度等不同而有所不同。以北京地區為例,每年的天然本底輻射約為2毫希(2mSv)。這包括內照射與外照射之和。外照射為輻射源在人本外所造成的照射,內照射為放射性物質進入照射為輻射源在人本外所造成的照射內照射為放射性物質進入體內或吸入放射性氣體所造成的照射。由于各地區的放射性物質含量、元素組成均有很大差異。所以各地區的本底輻射的劑量也有較大差別。世界上有少數地區超過上述的正常水平,例如巴西的大西洋沿岸、法國的紐曼島、意大利個別地區等。印度喀拉拉的大洋岸法的島意大利個地等度喀拉拉幫居民受到的天然輻射每年約13mSv,這種地區就稱為"高本底地區"。
為了統一表示各種射線對人體的危害程度,在輻射防護中使用劑量當量的概念不同的輻射種類、能量,在不同條件下照射。人體吸收的劑量不同。經過適當的修正,使得吸收的劑量與輻射所引起的危害相聯量不同 經過適當的修正 使得吸收的劑量與輻射所引起的危害相聯系。若劑量當量值相同,則所造成危害就相當。在日常生活中,我們遇到輻射照射的機會很多。例如,到醫院進行X光透視,腸胃造影;食入或注入放射性藥物進行放射性診斷;使用加速器或進行放射性治療;看彩色電視;乘飛機;使用夜光表、夜光鐘等,這些都會使人受到一定的射線照射。對于這些照射,并沒有引起人們的恐懼,而為一般人所接受。在使用放射性進行診斷或治療時,有時所受到的劑量是很大的。用3.7×10 Bq(1mCi)的32P作腫瘤診斷,全身劑重約80~很大的 用3 7×107B (1 Ci)的32P作腫瘤診斷 全身劑重約80 100msv,此時骨骼受到的劑量為200~400mSv;用7.4×106Bq(0.2mSv)198Au作肝掃描,全身劑量約為1~4mSv,此時肝受到的劑量40 80mSv;用7.4 10受到的劑量40~80mSv;用7.4×106Bq203Hg作腦掃描,全身劑重約2~4mSv,此時腎受到劑量為120~140mSv。X射線診斷,腦部X射線透視時受到的劑量每次為0.1~幾個mSv??梢姡\斷治療時受到的劑量是比較大的。即使如此,也沒有給治療者造成嚴重的放射性危害。
射線種類:α、β、γ、n、p、x
常見的有: 、β、γ常見的有:α、β、γ
α-β主要是用來工業測量厚度(如紙張的厚度)
α射線 (或稱α粒子) —— 帶正電的氦原子核流
β射線 (或稱β粒子) —— 高速運動的電子流
γ射線 (或稱γ光子) —— 是從原子核中發射出來的電磁波。
x射線是電子從高能量級遷到低能量級別時發出的。本質是相同的
n 中子源,p 質子
α射線 ——粒子很大,與其它的原子相互作用很大,因射線粒子很大,與其它的原子相互作用很大,因此在空氣中的運動距離只有5 ~6 cm,并可以被0.1cm厚的紙吸收掉。
β射線 ——電子質量很小,因此穿透能力也強,在空氣中射線此穿 能力在中傳播距離是10米,在紙中是10mm,在鋁中是4mm。但是如果它遇到重金屬時,將產生二次射線,即 種x射線,它的穿它遇到重金屬時,將產生二次射線,即一種x射線,它的穿透力要高得多。
γ射線 ——高能光子,即高頻率的電磁波,同無線電、x射線高能高頻率波線射線都相似于光線,速度也等同于光速,光子沒有電荷和靜止質量,They have on pronounced interaction withother materials,只有重質量的物質才能夠阻止它,如鉛。
中子—— 相似于 射線 β射線屬于粒子射線 屬中性中子相似于α射線、β射線屬于粒子射線,屬中性,不帶電荷,因此它的穿透能力很強,快中子在物質中散射占主要的地位,在重金屬中它幾乎不損失任何能量,只有遇到質量幾乎相等的氫時才會損失50%能量,在很短的時間里,質量幾乎相等的氫時才會損失50%能量 在很短的時間里(大約經過18次碰撞后)快中子便會變成慢中子,即thermal neutrons 。防護只有用含氫高的物質如:水、塑料和石蠟。料和石蠟
Co-60、Cs-137、Am-241
同位素能量半減層HVL(Half-Value Layer)半衰期
同位素 | 能量 | 半減層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、放射源強度單位
放射源活度:某個時間某特定的源活度一定。
單位:mCi(老單位);MBq(新單位) 1 mCi=37 MBq
比活度:單位質量的活度。
射線強度:1R(倫琴)=2.58×10-4c/kg (庫侖/千克),單位面積穿過射線的條數。
吸收劑量:1Rd(拉德)=10-2Gy(戈瑞),射線種類不同,劑量也不同。
劑量當量:1rem(雷姆)= 10? 10-2Sv(希伏)
如對γ、x 射線,1Rd(拉德)= 1rem (雷姆)
快中子: 1Rd(拉德)= 20rem (雷姆)
慢中子: 1Rd(拉德)= 5rem (雷姆)
基本公式1中:I=I0*e-μ*ρ*d
Io:未經衰減的放射源強度
I:經過物質衰減后的放射源強度
μ 吸收系數 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:測量路徑 cm
基本公式1中:
H:劑量當量
Kr:穿透力系數 Co-60:13.5; Cs-137:3.5
A:放射源活度 mCi
L:與放射源的距離m
K:阻擋系數 當沒有介質阻擋時,該值為1
7、射線對人體的照射
射線對人體的照射并不局限于被照部位的表面,它將穿過不同深度的組織,使這些組織發生和表面同樣的變
化。α射線的穿透力最小,當α射線從外部作用到人體沒有損傷的皮膚表面時,絕大部分都被皮膚的角質層所吸收,對人體影響不大,只有當α射線進入人體內部,直接作用到組織時,才有一定危險性。β射線的穿透力也不太大,穿過皮膚的深度并不超過1cm,所以β射線的外照射也只能使皮膚和粘膜發生損傷。γ射線的穿透能力最強,它可以由表及里,對人體內部也起著照射作用。
8射線照射產生的后果
從醫學角度來講,全身一次接受γ射線的照射量,急性照射。
<0.2Sv的照射劑量:在醫院里檢查不出來,不用特殊治療可以恢復。
0.2 ~ 1Sv的劑量:專業性強的醫院可以檢查出來,但是人體能夠自己恢復。
1~2Sv的劑量:可能導致輕微敗血病,經過特殊治療可以恢復。
2 ~4Sv的劑量為重敗血病,無法恢復
4~6Sv的劑量時,生存的機會只有一半
》6Sv時,無法醫治,死定了。
9 國家標準
為了保護放射性工作者和公眾免受過量的輻射危害,國家頒布了相應的國家標準,給出了各種受照射情況下的安全劑量限值,見下表:
照射種類 | 照射劑量或劑量當量 |
國家規定放射工作人員劑量當量限值 | <10毫希/年;<50毫希/5年 |
國家規定公眾個人劑量當量限值 | <1毫希/年 |
天然本底照射量 | 0.6毫倫/24小時 |
我公司探測器正常工作時的輻射水平非常小
| <=0.1毫倫/時 <=1μSv/h |
國內外大量資料表明,只要所受照射劑量低于國標規定劑量當量限值以下,就不會影響健康。所以,只要嚴格執行國家標準,安全操作規程,加強放射性監測,嚴格管理。那么,應用核儀表的安全性是有足夠保障的。
實際上是分了4個等級:
1級:鉛罐等表面5cm處的輻射< 2.5μSv/h 1m處< 0.25μSv/h
2級:鉛罐等表面5cm處的輻射< 25μSv/h 處< 2 5μSv/h1m2.5μSv/?
說明: <1m處很少有人停駐
3級:鉛罐等表面5cm處的輻射< 250μSv/h 1m處< 25μSv/h
說明: <3m處很少有人進入或源周圍分區管理,劃出警示界限
4級:鉛罐等表面5cm處的輻射< 1000μSv/h 1m處< 250μSv/h
說明: 放在個人無法進入該區域的地方.如沒有爬梯的高塔上
10、防護得當,射線并不可怕
實踐表明,只要根據輻射防護最優化的原則,積極合理的做好輻射防護工作,就可以保證即使人體受到照射 ,但仍會使受照水平保持在國標要求安全范圍內。在應用工業核儀器的過程中,放射源處于人體外,收到的是外照射
對外照射的防護,可采用下列措施:
距離防護:工業核儀器所使用的放射源很小,可以近似看成是點源(即幾何形狀較小,看成為點狀放射源),在其它條件不變時操作人員所受劑量的大小與人到放射源距離的平方成反比,也就是說,人在離放射源2米處所受到劑量是人離放射源1米所受劑量的1/4,3米所受劑量是1米處所受劑量的1/9,其他距離可依此類推。由此可見,凡實際操作允許情況下,應盡量遠離放射源。
時間防護:人所受劑量的大小是與工作人中操作放射源的時間成正比,如果其它條件都相同,則人在放射源周圍時間越長,所受劑量也就越大。因此,工作人員必須經過培訓,做到熟悉操作減少操作時間,從而減少所受到劑量。平時沒有操作任務時,不要在放射源周圍停留。
屏蔽防護:7厘米厚的鉛基本把核儀器所使用的射線屏蔽掉了,只要正確使用就是安全的。
在核儀表使用過程中,綜合采用這些措施,完全能確保工作人員所受照射劑量當量低于國家標準規定的限值。