核料位計(jì)使用基本知識(shí)

1、核料位計(jì)使用基本知識(shí)一、放射性現(xiàn)象放射性是自然界存在的一種自然現(xiàn)象。世界上一切物質(zhì)都是原子構(gòu)成的，每個(gè)原子的中心有一個(gè)原子核。大多數(shù)物質(zhì)的原子核是穩(wěn)定不變的，但有些物質(zhì)的原子核不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)地發(fā)生某些變化，這些不穩(wěn)定原子核在發(fā)生變化的同時(shí)會(huì)發(fā)射各種各樣的射線，這種現(xiàn)象就是人們常說(shuō)的“放射性”。有的放射性物質(zhì)在地球誕生時(shí)就存在，如鈾、釷、鐳等，它們叫做天然放射性物質(zhì)。另一方面，人類出于不同的目的制造了一些具有放射性的物質(zhì)，這種物質(zhì)叫人工放射性物質(zhì)。100多年前人們才發(fā)現(xiàn)放射性，但放射性從來(lái)就存在于我們的生活中。放射性可以說(shuō)無(wú)時(shí)不有，無(wú)處不在，我們吃的食物、喝的水、住的房屋、用的物品、周?chē)奶炜沾?/p>

2、地、山川草木乃至人體本身都含有一定的放射性。人們受到的放射性照射大約有82來(lái)自天然環(huán)境，大約有17來(lái)自醫(yī)療診斷，而來(lái)自其他活動(dòng)大約只有1。二、放射源國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)根據(jù)放射源對(duì)人體可能的傷害程度，將放射源分為5類類放射源屬極危險(xiǎn)源，沒(méi)有防護(hù)情況下，接觸這類源幾分鐘到1小時(shí)就可致人死亡；類放射源屬高危險(xiǎn)源，沒(méi)有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)至幾天可以致人死亡；類放射源屬中危險(xiǎn)源，沒(méi)有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)就可對(duì)人造成永久性損傷，接觸幾天至幾周也可致人死亡；上述三類放射源為危險(xiǎn)放射源。類放射源屬低危險(xiǎn)源，基本不會(huì)對(duì)人造成永久性損傷，但對(duì)長(zhǎng)時(shí)間、近距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復(fù)的臨時(shí)性損傷；

3、類放射源屬極低危險(xiǎn)源，不會(huì)對(duì)人造成永久性損傷。目前生產(chǎn)裝置所使用的放射源基本屬于類和類放射源。三、放射線的相關(guān)知識(shí)當(dāng)射線照射到人體時(shí),和X射線一樣,會(huì)使人體生物細(xì)胞內(nèi)的原子或分子發(fā)生電離或激發(fā)而受到損傷,因此射線對(duì)人體的危害是客觀存在的。但是如果我們采取積極的防護(hù)措施,使人體受到輻射的程度控制在容許劑量以下,那么這時(shí)由于人體的生物細(xì)胞受到射線的損傷不嚴(yán)重,并可依靠細(xì)胞本身的修復(fù)作用得以恢復(fù),因而不會(huì)使各器官的功能受到影響。衡量射線對(duì)人體的危害程度,可以借用醫(yī)學(xué)上的術(shù)語(yǔ)劑量,在這里叫做劑量當(dāng)量。它的法定單位是Sievert(Sv)，專用單位是雷姆(rem),兩者的換算關(guān)系為:1Sv=100rem

4、106Sv。我們也常使用毫雷姆(mrem)。而常用的便攜式射線檢測(cè)儀的檢測(cè)的單位設(shè)定為Sv/h（微希/時(shí)）。射線對(duì)人體的危害有兩種，一種發(fā)生在受照人體本身，一種發(fā)生在后代身上，這兩種危害分為隨機(jī)效應(yīng)和非隨機(jī)效應(yīng)兩類。所謂隨機(jī)效應(yīng)，就是說(shuō)發(fā)生的幾率與劑量大小有關(guān)，受到劑量越大，發(fā)生的幾率越高，但沒(méi)有一個(gè)確定的值，像癌以及遺傳性疾病就屬此類。所謂非隨機(jī)效應(yīng)，指其嚴(yán)重程度與劑量有關(guān)，而且可能存在著劑量的最大值，即只有所受的劑量超過(guò)最大值，才能發(fā)生這種效應(yīng)，如白內(nèi)障，不育癥等，就屬此類。小劑量照射，非隨機(jī)效應(yīng)不可能發(fā)生，但不能完全排除發(fā)生隨機(jī)效應(yīng)的可能性。受到100rem（1Sv）以下的劑量時(shí)絕大多數(shù)

5、人無(wú)臨床反應(yīng)，少數(shù)有反應(yīng)，經(jīng)過(guò)休養(yǎng)治療，肌體組織可以通過(guò)新陳代謝自行恢復(fù)。大劑量照射。如一次受到200-600rem雷姆的劑量，就會(huì)得白血病。一次受到1000rem以上的劑量，幾天之內(nèi)就會(huì)死亡。這正是原子彈、氫彈 等核武器的殺傷力的一個(gè)方面。我國(guó)對(duì)職業(yè)人員(特指專門(mén)從事放射性工作的人員)和非職業(yè)人員,所制定的年劑量標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)的規(guī)定是一致的。職業(yè)人員最大容許年劑量為5rem(0.05Sv),非職業(yè)人員限制年劑量不超過(guò)0.1rem(0.001Sv)，如果按終生計(jì)量平均的年有效計(jì)量當(dāng)量不超過(guò)0.1rem(0.001Sv)時(shí)，則在某些年份允許最大年劑量為0.5rem(0.005Sv)。裝

6、置操作人員屬于非職業(yè)人員，即通常年劑量不超過(guò)0.1rem0.001Sv1mSv1000Sv。日常生活中受到的射線照射情況。一個(gè)人不管是否接觸放射源，在日常生活中都不斷受到射線的照射。首先是天然本底的照射，所謂天然本底照射，指的是來(lái)自宇宙線以及土壤、建筑物、大氣、水、食物中所含的放射性核素造成的照射。例如，北京地區(qū)的天然本底照射約為200mrem/y，我國(guó)南方高本底地區(qū)可達(dá)mrem/y該兩組數(shù)據(jù)說(shuō)明，如果一個(gè)人自始至終在正午太陽(yáng)光下照射，其所受到的年累計(jì)輻射劑量，也會(huì)超標(biāo)。下列為日常生活所受到的輻射劑量。北京地區(qū)的天然本底照射約為200mrem/y2mSv/y帶老式夜光表手腕受到的照射1mrem

7、/h0.01mSv/h肺部透視受到的照射50-100mrem/h=0.5-1mSv/y看電視受到的照射1mrem/y0.01mSv/h乘飛機(jī)受到的照射0.5mrem/h=0.005mSv/h每天吸20支煙肺部受到的照射50-100renm/y=0.5-1mSv/y四、核料位計(jì)（開(kāi)關(guān)）使用原理射線穿透物質(zhì)后射線的強(qiáng)度會(huì)減弱,其中部分射線光子可直接穿透物質(zhì),其余射線光子在與物質(zhì)作用時(shí)其能量被物質(zhì)吸收,一部分產(chǎn)生各種電子和射線,一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。我們把射線在物質(zhì)中傳播時(shí),由于射線光子的能量被物質(zhì)吸收以及隨著距離的增加而使射線的強(qiáng)度不斷減弱的現(xiàn)象稱為射線的衰減。當(dāng)放射源固定后,射線在傳播時(shí)的衰減就只取

8、決于介質(zhì)的密度和傳播的距離。因此,射線透過(guò)介質(zhì)后的強(qiáng)度與該介質(zhì)的密度和厚度有關(guān),它符合Beer-Lambert定律:I=I0e-式中I射線透過(guò)介質(zhì)后的強(qiáng)度；I0在給定距離處無(wú)干擾介質(zhì)時(shí)的初始射線強(qiáng)度；吸收系數(shù),與所測(cè)介質(zhì)有關(guān),對(duì)固定物質(zhì)是常數(shù)；介質(zhì)(通常指吸收物質(zhì))的密度；介質(zhì)的厚度。射線輻射技術(shù)正是利用了在射線源和檢測(cè)器之間物質(zhì)對(duì)射線的吸收率的不同,而對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行“透視”和診斷的一種先進(jìn)技術(shù)。它既可以用來(lái)測(cè)定工藝過(guò)程中介質(zhì)的密度、料位等參數(shù),也可以通過(guò)測(cè)量工件內(nèi)的密度分布來(lái)進(jìn)行探傷和故障診斷。通常，放射源被放在一個(gè)不銹鋼焊接的雙層密封的膜盒內(nèi)，膜盒能確保放射源不泄漏,但對(duì)射線吸收較少。放

9、射源裝置是一個(gè)厚壁的球墨鑄鐵罐(也常用鉛罐),用來(lái)存放裝有射線源的膜盒,它對(duì)射線有良好的屏蔽作用。該裝置上開(kāi)有一個(gè)窄條縫隙,可通過(guò)一個(gè)光閘來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉放射源。當(dāng)光閘打開(kāi)時(shí),放射線以一個(gè)窄的平行光束透過(guò)容器或管道,可避免其他地方受到輻射。料位(密度)檢測(cè)器組件安裝在放射源裝置的對(duì)面。當(dāng)放射源裝置的光閘打開(kāi)時(shí),一束窄的平行放射線光束可使料位檢測(cè)器的整個(gè)有效長(zhǎng)度都置于放射線輻照區(qū)域內(nèi)(參見(jiàn)下圖)。容器內(nèi)的介質(zhì)可吸收部分射線,所吸收射線的量與介質(zhì)的料位是成比例的。料位越高,則介質(zhì)吸收的射線越多,檢測(cè)器檢測(cè)到的射線量就越少；反之,料位越低,介質(zhì)吸收的射線越少,檢測(cè)器檢測(cè)到的射線量也就越多。只要我們事先將

10、介質(zhì)的料位與檢測(cè)器的讀數(shù)校正成一一對(duì)應(yīng),就可以直接得到介質(zhì)料位的讀數(shù)。也可根據(jù)生產(chǎn)上的需要,通過(guò)安裝料位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)低料位報(bào)警或高料位報(bào)警(參見(jiàn)下圖)。放射源盒如下圖所示：作圖為核料位開(kāi)關(guān)源盒，右圖為核料位計(jì)源盒放射源工作示意圖料位開(kāi)關(guān)：放射源接收器料位計(jì)：放射源接收棒（接收器）現(xiàn)在所使用的核料位計(jì),其放射源都是密封在源裝置內(nèi)的。設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的標(biāo)準(zhǔn)是:在核源1米以內(nèi)的輻射強(qiáng)度是0.252.5Sv/h，為保護(hù)職工人身健康，當(dāng)下的企業(yè)通常對(duì)射線防護(hù)要求更為嚴(yán)格，通過(guò)在源核及接收器側(cè)增加適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)屏和防護(hù)罩，使緊貼放射源的防護(hù)層外側(cè)5厘米以內(nèi)達(dá)到0.252.5Sv/h，使防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)完全達(dá)到I級(jí)，以保證技術(shù)

11、人員及操作人員可以長(zhǎng)期在輻射源附近活動(dòng)。在輻射場(chǎng)中某一處的射線強(qiáng)度I與它和放射源之間的距離R的平方成反比:I1/I2=R22/R21；即距離放射源越遠(yuǎn),射線強(qiáng)度就越小。因此在正常情況下,操作維護(hù)人員每天在巡檢過(guò)程中所吸收到的劑量是很少的,不會(huì)對(duì)身體有什么影響,不必產(chǎn)生恐懼心理。輻射強(qiáng)度的示意圖如下所示，中心為輻射源。五、射線防護(hù)的基本知識(shí)防止或減少放射源發(fā)出的射線對(duì)人體的傷害，主要有以下三種防護(hù)手段： 1）距離防護(hù)：距離放射源越遠(yuǎn)，接觸的射線就越少，受到的傷害也越小。2）屏蔽防護(hù)：選取適當(dāng)?shù)钠帘尾牧?如混凝土、鐵或鉛等)做成屏蔽體遮擋放射源發(fā)出的射線。3)時(shí)間防護(hù)：盡可能減少與放射源的接觸時(shí)間。在實(shí)際工作中，通常將上述三種防護(hù)手段組合應(yīng)用有關(guān)輻射安全的注意事項(xiàng),這里著重強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)。1)凡是安裝有核料位計(jì)、料位開(kāi)關(guān)和核密度計(jì)的場(chǎng)所,要有固定醒目的禁示牌,提醒人們非工作原因不要在附近逗留；2)核料位計(jì)和核密度計(jì)的安裝、拆卸、移位、修理和維護(hù)工作,凡屬放射源裝置部分的,都必須由從事放射性工作的職業(yè)人員來(lái)完成；3)裝置停工檢修時(shí),如果必須進(jìn)入安裝有