电离辐射防护与监测.ppt

电离辐射防护与监测,电离辐射概论,一、基本概念,电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称,其种类很多,高速带电粒子有α粒子,β粒子,质子,不带电粒子有中子以及X射线,γ射线. 电离辐射是指波长短、频率高、能量高的射线（粒子或波的双重形式）。电离辐射可以从原子或分子里面电离（ionize）出至少一个电子。电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称，其种类很多，高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、γ射线。 辐射可分为电离辐射和非电离辐射，电离辐射可以从原子或分子里面电离（ionize）出至少一个电子。反之，非电离辐射则不行。电离能力，决定于射线（粒子或波）所带的能量，而不是射线的数量。如果射线没有带有足够电离能量的话，大量的射线并不能够导致电离。,二、工作原理,α射线是一种带电粒子流，由于带电，它所到之处很容易引起电离。α射线有很强的电离本领，这种性质既可利用。也带来一定破坏处，对人体内组织破坏能力较大。由于其质量较大，穿透能力差，在空气中的射程只有几厘米，只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。 β射线也是一种高速带电粒子，其电离本领比α射线小得多，但穿透本领比α射线大，但与X、γ射线比β射线的射程短，很容易被铝箔、有机玻璃等材料吸收。 X射线和γ射线的性质大致相同，是不带电，波长短的电磁波，因此把他们统称为光子。两者的穿透力极强，要特别注意意外照射防护。,电离辐射存在于自然界，但目前人工辐射已遍及各个领域，专门从事生产、使用及研究电离辐射工作的，称为放射工作人员。与放射有关的职业有： 核工业系统的和原料勘探、开采、冶炼与精加工，核燃料及反应堆的生产、使用及研究；农业的照射培育新品种，蔬菜水果保险，粮食贮存；医药的X射线透视、照相诊断、放射性核素对人体脏器测定，对肿瘤的照射治疗等；工业部门的各种加速器、射线发生器及电子显微镜、电子速焊机、彩电显像管、高压电子管等。,,三、危害和防护,一、电离辐射的危害 在接触电离辐射的工作中，如防护措施不当，违反操作规程，人体受照射的剂量超过一定限度，则能发生有害作用。 在电辐射作用下，机体的反应程度取决于电离辐射的种类、剂量、照射条件及机体的敏感性。电离辐射可引起放射病，它是机体的全身性反应，几乎所有器官、系统均发生病理改变，但其中以神经系统、造血器官和消化系统的改变最为明显。 电离辐射对机体的损伤可分为急性放射损伤和慢性放射性损伤。短时间内接受一定剂量的照射，可引起机体的急性损伤，平时见于核事故和放射治疗病人。而较长时间内分散接受一定剂量的照射，可引起慢性放射性损伤，如皮肤损伤、造血障碍，白细胞减少、生育力受损等。另外，辐射还可以致癌和引起胎儿的死亡和畸形。,二、防护的三大原则 （1）时间防护：不论何种照射，人体受照累计剂量的大小与受照时间成正比。接触射线时间越长，放射危害越严重。尽量缩短从事放射性工作时间，以达到减少受照剂量的目的。 （2）距离防护：某处的辐射剂量率与距放射源距离的平方成反比，与放射源的距离越大，该处的剂量率越小。所以在工作中要尽量远离放射源。来达到防护目的。 （3）屏蔽防护：就是在人与放射源之间设置一道防护屏障。因为射线穿过原子序数大的物质，会被吸收很多，这样达到人身体部分的辐射剂量就减弱了。常用的屏蔽材料有铅、钢筋水泥、铅玻璃等。,四、辐射来源,天然辐射 人类主要接收来自于自然界的天然辐射。它来源于太阳，宇宙射线和在地壳中存在的放射性核素。从地下溢出的氡是自然界辐射的另一种重要来源。从太空来的宇宙射线包括能量化的光量子，电子，γ射线和X射线。在地壳中发现的主要放射性核素有铀，钍和钋,及其他放射性物质。它们释放出α，β或γ射线。 人造辐射 辐射广泛用于医学，工业等领域。人造辐射主要用于：医用设备(例如医学及影像设备)；研究及教学机构；核反应堆及其辅助设施，如铀矿以及核燃料厂。诸如上述设施必将产生放射性废物，其中一些向环境中泄漏出一定剂量的辐射。放射性材料也广泛用于人们日常的消费，如夜光手表，釉料陶瓷，人造假牙，烟雾探测器等。,五、常用的辐射单位,1. 照射量（exposure dose）及其单位：指单位质量被照射物质所吸收的辐射（电荷）量；单位：伦琴（R） 2. 吸收剂量（absorbed dose）及其单位：指单位质量被照射物质所吸收的辐射能量。 单位：戈瑞（Gy）1 Gy = 1 J/kg 旧单位：拉德（rad）1 rad = 0.01 Gy 照射量x与吸收剂量d是两个意义完全不同的辐射量。照射量只能作为x或γ射线辐射场的量度，描述电离辐射在空气中的电离本领；而吸收剂量则可以用于任何类型的电离辐射，反映被照介质吸收辐射能量的程度。  对于同种类、同能量的射线和同一种被照物质来说，吸收剂量是与照射量成正比的。,3. 剂量当量（equivalent dose） 相同的吸收剂量未必产生同样程度的生物效应，因为生物效应受到辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件、生物种类和个体生理差异等因素的影响 。为了比较不同类型辐射引起的有害效应，在辐射防护中引进了一些系数，当吸收剂量乘上这些修正系数后 ，就可以用同一尺度来比较不同类型辐射照射所造成的生物效应的严重程度或产生机率。 把乘上了适当的修正系数后的吸收剂量称为当量剂量。修 正系数又称品质因子。当量剂量只限于防护中应用。 品质因子Q,六、电离辐射的卫生防护,（1）基本原则：放射实践正当化、放射防护最优化、 个人剂量控制化。 （2）剂量限值：国家标准。专业工作人员允许剂量 > 公众允许剂量 10 倍。 （3）基本措施：缩短接触时间、增大操作距离、设置 屏蔽、分级管理（根据用量、射线性质推算强度）、工作场所合理布局（分区、建材、通风）。 （4）污染的处理 （5）工作人员的管理：上岗证，健康管理（就业前、 年检）、培训（常识、操作）。 （6）防护监测：个人剂量、工作场所、应急、外环境。,七、电离辐射监测,电离辐射监测分类 1）个人剂量监测： 1、外照射个人剂量监测周期一般为30天，最长不应超过90天；内照射个人剂量监测周期按照有关标准执行; 2、建立并终生保存个人剂量监测档案:允许放射工作人员查阅、复印本人的个人剂量监测档案。 3、个人剂量监测档案应当包括：（1）常规监测的方法和结果等相关资料；（2）应急或者事故中受到照射的剂量和调查报告等相关资料。 2）工作场所监测： 1、医用X射线装置机房防护监测；工业X探伤机使用场所监测；X射线安检装置防护监测。 2、放射源安置场所防护监测；放射源储存库防护监测；放射源运输车辆监测。,八、电离辐射监测方法,1、医用X射线装置监测方案 ①监测方法： 1 透视防护区测试平面上空气比释动能率的检测 1.1普通荧光屏透视设备立位和卧位透视防护区测试平面上空气比释动能率的检测方法： ａ）模体：检测中采用标准水模，其尺寸为３００ｍｍ×３００ｍｍ×２００ｍｍ，箱壁用有机玻璃制作； ｂ）模体位置：置于有用线束中，诊床与荧光屏间距调至２５０ｍｍ，荧光屏上照射野面积调至２５０ｍｍ×２００ｍｍ； ｃ）检测条件与检测位点：在７０ｋＶ、３ ｍＡ 条件下，用Ｘ 射线防护监测仪在透视防护区测试平面上按附录Ｃ 图Ｃ．１ 和图Ｃ．２的要求，测量立位５点、卧位７点的散射线空气比释动能率。,,图C.１　立位透视防护区测试平面测试点示意图,图C.２　卧位透视防护区测试平面测试点示意图,1.2介入放射学设备、近台同室操作的Ｘ 射线机透视防护区测试平面上空气比释动能率的检测方法： ａ）模体：检测中采用标准水模，标准水模外尺寸为３００ｍｍ×３００ｍｍ×２００ｍｍ，箱壁用有机玻璃制作；１．５ｍｍＣｕ，铜板尺寸为３００ｍｍ×３００ｍｍ×１．５ｍｍ； ｂ）模体位置：置于有用线束中，诊床与影像接收器间距调至２５０ ｍｍ，照射野面积自动调整或调至２５０ｍｍ×２００ｍｍ； ｃ）检测条件：Ｘ 射线设备和设备配置的防护设施呈正常使用摆放状态，采用透视照射模式，照射方式有自动曝光控制的设备，水模体上增加厚度为１．５ ｍｍ 的铜板，选择自动亮度控制条件；无自动亮度控制的设备选择７０ｋＶ、１ｍＡ 条件，射束垂直从床下向床上照射（设备条件不具备时选择射束垂直从床上向床下照射）； ｄ）检测位点：测试平面按附录Ｃ图Ｃ．３的要求，Ｘ 射线剂量率仪有效测量点位于测试平面（１４０ｃｍ×１２０ｃｍ）上，测试平面中心点距地面９０ｃｍ，分别在床侧第一术者位和第二术者位平面上按头部、胸部、腹部、下肢和足部位置进行巡测，检测点距地面高度分别为１５５ｃｍ、１２５ｃｍ、１０５ｃｍ、８０ｃｍ和２０ｃｍ。如有第三术者位应在相应位置按上述测试平面和测试条件重复检测。,医用X射线装置监测布点： 1）操作室屏蔽门/公众门 ①门外30cm离地1.3m处测门的左、 中、右侧3个点和上、下2个点。 ②医生操作位距离地面高度1米处，测左、中、右侧3个点 ③操作室屏蔽窗外30cm处上、下、左、中、 右侧5个点 ④屏蔽墙外30cm外离地高度1.3m处，主射线 照射墙3个点， 其他墙2个点,⑤对于人员可能到达的机房屋顶，在其上方1m正 对X射线机处不少于2个点 ⑥对于人员可能到达的机房下方，在离地面1.7m 正对X射线机处2个点 ⑦通风管道与穿墙管线洞口：在人员可达到的通 风管道与穿墙管线洞口测1个点,②工业X射线探伤机监测方法： 1.条件：应无其它电离辐射的干扰。在进行监测时X射线管头组装体应距墙壁2m以上。 2.X射线管出束口用10个半值层的铅罩严密覆盖，半值层数据参见附录B。在额定管电压、管电流照射条件下监测附录D中图示位置的空气比释动能率。辐射探测器器（例如：电离室）中心与X射线管焦点之间的距离为1m，测量时尽可能采用远距离测量或累积测量，测试点与X射线管之间内不应有其它屏蔽体。 3.监测周期 ：a)新产品或老产品转厂投产前，以及连续3年内未有型式试验时都应进行1次抽验。 b)对连续生产中工业X射线探伤装置，每年应至少由放射卫生技术服务机构进行1次抽验。,c)工业X射线探伤装置至少应每年监测1次，由有资质的放射卫生技术服务机构监测。 d)新投入使用的工业X射线探伤装置应由有资质的放射卫生技术服务机构监测进行验收监测。 4.结果评价：X射线探伤装置在额定工作条件下，距X射线管焦点1m处的泄露辐射空气比释动能率应符合下表要求。 5.周围辐射水平巡测：探伤室的放射卫生防护监测，特别是验收监测时应首先进行周围辐射水平的巡测，以发现可能出现的高辐射水平区。巡测范围应根据探伤室设计特点、照射方向及建造中可能出现的问题决定。无固定照射方向的探伤室在有用线束照射四面屏蔽墙时，应巡测墙上上不同位置及门上门四周的辐射水平。设有窗户的探伤室，应特别注意巡测窗外不同距离的辐射水平。测试时探伤机应工作在额定工作条件下、没有探伤工件，探伤装置置于与测试点耐能的最近位置，如使用周向式探伤装置应使装置处于周向照射状态。,6.定点监测：一般应监测以下各点： a)通过巡测，发现的辐射水平异常高的位置： b)探伤室门外30cm离地面高度为1m处，测门的左、中、右侧3个点和门缝四周； c)探伤室墙外或邻室墙外30cm离地面高度为1m处，每个墙面至少3个点； d)人员可能到达的探伤室屋顶或探伤室上层外30cm处，至少包括主射束到达范围的5个监测点； e)人员经常活动的位置。 7.监测周期：探伤室建成后应由有资质的放射卫生技术服务机构进行验收监测。投入使用后每年至少进行1次常规监测。,8. 结果评价：X射线探伤装置在额定工作条件下，探伤室周围辐射水平应符合下列要求：屏蔽设计应充分考虑有用线束照射的方向和范围，装置的工作负荷及室外情况。在进行屏蔽墙设计时可取公众剂量约束值0.3mSv/a,并要求探伤室屏蔽墙外30cm处空气比释动能率不大于2.5μGy•h-1,无迷路探伤室门的防护性能应与同侧墙的防护性能相同。 9. 探伤室的安全检查：对正在使用中的探伤室应检查探伤室防护门-机联锁装置，以及出束信号指示灯等安全措施，当同时使用多白探伤装置时，每台装置均应联锁。 10. 现场探伤作业场所的监测 10.1 分区 10.1.1 使用移动式X射线探伤装置进行现场探伤时，通过巡测划出控制区和监督区。 10.1.2 当X射线探伤装置、场所、被植物体（材料、规格、形状）、照射方向、屏蔽等条件发生变化时，均应重新进行巡测，确定新的划区界线：,10.1.2 监测周期：凡属下列情况之一应由有资质的放射卫生技术服务机构进行场所监测：a)新开展现场X射线探伤的单位；b)每年抽检一次；c)在居民区进打的现场探伤；d)发现个人剂量超过5mSv/3月。 11.应对探伤作业人员进行个人剂量监剥，监测人员的深部剂量当量[HP(10)]，以此估算工作人员个人年有效剂量。 ③X射线安检装置监测 监测方法：即时测量。用各种X剂量率仪直接测量出点位上的X辐射空气吸收剂量率瞬时值。 监测布点： 关机状态安检装置周围测1个点；安检装置进口处表面外5cm左、中、右侧各测1个点；安检装置出口处外表面5cm左、中、右侧各测1个点；安检通道前、中、后各测1个点；安检装置操作室测3个点；周围敏感点各测1个点；公众位测3至5个点。,2、放射源辐射监测方案 ①环境地表γ辐射剂量率的测定方法： 1环境地表γ辐射剂量率测量方式有两种： a.即时测量。用各种γ剂量率仪直接测量出点位上的γ辐射空气吸收剂量率瞬时值。 b.连续测量。在核电厂等大型核设施的环境固定监测点上，测量从本地水平到事故的环境辐射场空气吸收剂量率的连续变化值。布设在固定监测点位上的热释光剂量计测出一定间隔时间内环境辐射场的累积剂量值。,2在进行γ辐射剂量率测量时需要扣除仪表对宇宙射线的响应部分。不同仪表对宇宙射线的响应不同，可根据理论计算，或在水深大于1km的淡水面上与对宇宙射线响应已知仪表比较得出。 3全国性或一定区域内的环境γ辐射本地调查，对同一网格的建筑物、道路和原野（城市中的草坪和广场），γ辐射剂量率的测量可同时进行。 3.1建筑物内测量，要考虑建筑物的类型与层次，在室内中央距地面1m高度处进行。 3.2在城市中的道路、草坪和广场测量时，测点距附近高大建筑物的距离需大于30m，并选择在道路和广场的中间地面上1m处。 4环境地表γ辐射剂量率书评与地下水位、土壤中水分、降雨的影响、冰雪的覆盖、放射性物质的地面沉降、射气的析出和扩散与植被的关系等环境因素有关，测量时应注意其影响。,②密封性放射源监测方法： 同上：a.即时测量。用各种γ剂量率仪直接测量出点位上的γ辐射空气吸收剂量率瞬时值。b.连续测量。在核电厂等大型核设施的环境固定监测点上，测量从本地水平到事故的环境辐射场空气吸收剂量率的连续变化值。布设在固定监测点位上的热释光剂量计测出一定间隔时间内环境辐射场的累积剂量值。 密封性固定放射源监测布点: 1）在安装放射源的厂区或车间周围空旷地测1个点； 2）源容器正表面和侧表面各测1个点；源容器正表面外20cm测1个点； 源容器正表面外50cm测1个点；源容器正表面外100cm测1个点；源 容器正表面外200cm测1个点； 3）在安装放射源的厂区或车间周围建筑物、道路和原野各测1个点。,③放射源储存、运输监测方法： 监测方法：即时测量。用各种γ剂量率仪直接测量出点位上的γ辐射空气吸收剂量率瞬时值。 1储存监测布点 a）在储存库外周围测1个点； b）放射源储存按国家规定统一由当地政府建设储存库储存，放入储存柜前在源容器表面测5个点，100cm测1个点，放入储存柜后在储存柜外左、中、右侧各测1个点，可见的储存柜上和两侧各测1个点。 2运输监测布点 运输车辆周围空旷地测1个点；运输车辆司机位测1个点；运输车辆近源侧100cm测1个点；运输车辆远源侧100cm测1个点；运输车辆近源侧200cm测1个点。,九、电离辐射限值,职业照射基本限值： 连续5年内的年平均有效剂量为：20mSv； 任何一年中的有效剂量为：50mSv； 眼睛体年当量剂量为：150mSv； 四肢（手和足）或皮肤的当量剂量为：500mSv。 公众照射的剂量限值： 年有效剂量不超过1mSv； 如果5个连续年的平均剂量不超过1mSv/a，某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv； 眼晶体的年当量剂量不超过15mSv； 皮肤的当量剂量不超过50mSv。 ——《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）,系统产生辐射时，距其外表面5cm任意一点的空气比释动能率不得超过5μGy.h-1——《X射线行李包检查系统卫生防护标准》（GBZ127-2002） a）机房的人员可能受到照射的年有效剂量小于0.25mSv（相应的周有效剂量小于5μSv）b）在距机房外表面0.3m处，空气比释动能率小于7.5μGy.h-1。——《医用X射线CT机房的辐射屏蔽规范》（GBZ-T 180-2006 ） X射线装置在额定工作条件下，距X射线管焦点1m处的漏射线空气比释动能率应符合如下要求。 ——《工业X射线探伤卫生防护标准》（GBZ117-2006）,a) 货包或外包装外表面上任一点的辐射水平应不超过2mSv/h，仅在满足下述条件下才可超过2mSv/h，但不可超过10mSv/h； 1)车辆应采取实体防护措施防止未经批准的人员在运输的常规条件下接近托运货物； 2) 对货包或外包装采取了固定措施，在运输的常规条件下它们在车辆内的位置保持不变； 3) 运载期间，无任何装载或卸载作业。 b) 在车辆外表面（包括上、下表面）上任一点的辐射水平，或者就敞式车辆而言，在那些由车辆外缘延伸的铅直平面上、装运物的上表面上以及车辆下部外表面上任一点的辐射水平均应不超过2mSv/h。 c) 在距由车辆外侧面延伸的铅直平面2m处的任一点的辐射水平，或者就敞式车辆而言，在距由车辆外缘延伸的铅直平面 2m处的任一点的辐射水平，均不得超过0.1mSv/h。——《放射性物质安全运输规程》（GB 11806-2004）,——《含密封源仪表的放射卫生防护要求（GBZ 125-2009 ）,十、注意事项,一、医用X射线装置监测过程中，首先应注意Ｘ射线装置机房的防护检测应在巡测的基础上，对关注点的局部屏蔽和缝隙进行重点检测。 1 关注点应包括：四面墙体、地板、顶棚、机房的门、观察窗、传片箱、采光窗／窗体、管线洞口等，点位选取应具有代表性。 2 Ｘ射线装置机房放射防护安全设施在项目竣工时应进行验收检测，在使用过程中，应按卫生计生行政部门规定进行定期检测。 3 在正常使用中，医疗机构应每日对门外工作状态指示灯、机房门的闭门装置进行检查，对其余防护设施应进行定期检查。 4 Ｘ射线装置及其机房防护检测合格并符合国家有关规定后方可投入使用。 其次是注意X射线装置的管电压、管电流、曝光时间、每天曝光次数等。 二、X射线安检装置监测时，需有物品通过X射线安检装置。,三、工业X射线探伤机监测分为两类：室内探伤和室外探伤； ①室内探伤监测与医用X射线装置监测大同小异； ②室外探伤监测过程中，应注意监督区和控制区的划分，监测时应由外向内监测，且室外探伤应尽量选取较为空旷的区域进行。 四、放射源的监测过程中，应注意放射源的溯源，从来源、使用时间、放射源活度、放射源编码、放射源半衰期、放射源运输、放射源储存等方面监测放射源的使用情况和正常使用对周围的辐射影响。 1 在监测放射源时，应首先查看该单位使用放射源的台账，记录放射源的基本信息：例如，放射源核素、放射源活度、放射源编码、放射源半衰期、放射源安置情况等。 2 现场监测时，查看该单位是否正确安置放射源警示标志，并询问负责人后判断该单位放射源安置属于哪一种情况，从而做出监测安排。 3 注意放射源运输车辆和放射源储存库监测。 五、在监测过程中，若某一点剂量过高，应对该位置测一组衰减。,THE END！！！ THANKS！！！,