核技術(shù)利用-輻射安全

1、1核技術(shù)利用核技術(shù)利用 輻射安全輻射安全范深根范深根2010-08-102主要內(nèi)容主要內(nèi)容v第一節(jié)第一節(jié) 核技術(shù)利用建設(shè)項目的行政審批程序和要求核技術(shù)利用建設(shè)項目的行政審批程序和要求v第二節(jié)第二節(jié) 放射源與放射性同位素放射源與放射性同位素v第三節(jié)第三節(jié) 加速器輻射危害與輻射防護(hù)基本要求加速器輻射危害與輻射防護(hù)基本要求v第四節(jié)第四節(jié) 監(jiān)測方法及防護(hù)技術(shù)監(jiān)測方法及防護(hù)技術(shù)v第五節(jié)第五節(jié) 放射源使用、貯存的安全管理和保安要求放射源使用、貯存的安全管理和保安要求v第六節(jié)第六節(jié) 大型輻照裝置安全管理的基本要求大型輻照裝置安全管理的基本要求v第七節(jié)第七節(jié) 放射性流出物的排放要求和控制措施放射性流出物的排放

2、要求和控制措施v第八節(jié)第八節(jié) 放射性廢物的安全管理措施放射性廢物的安全管理措施v第九節(jié)第九節(jié) 事故應(yīng)急處理預(yù)案和應(yīng)急監(jiān)測手段事故應(yīng)急處理預(yù)案和應(yīng)急監(jiān)測手段v第十節(jié)第十節(jié) 放射性廢源返回生產(chǎn)廠家或送貯的政策放射性廢源返回生產(chǎn)廠家或送貯的政策v第十一節(jié)第十一節(jié) 核技術(shù)應(yīng)用放射性廢物貯存庫場址選擇的特點核技術(shù)應(yīng)用放射性廢物貯存庫場址選擇的特點和基本要求和基本要求3第一節(jié)第一節(jié) 核技術(shù)利用建設(shè)項目的核技術(shù)利用建設(shè)項目的行政審批程序和要求行政審批程序和要求v一、行政審批程序一、行政審批程序v二、行政審批條件二、行政審批條件v三、行政審批時限三、行政審批時限4行政審批程序行政審批程序v1.首先要向具有行政

3、審批職權(quán)的環(huán)保總局或首先要向具有行政審批職權(quán)的環(huán)?？偩只蛩诘厥〖壄h(huán)保部門所在地省級環(huán)保部門提出正式書面申請?zhí)岢稣綍嫔暾?；v2.按審批權(quán)限受理的環(huán)保部門，根據(jù)申請，按審批權(quán)限受理的環(huán)保部門，根據(jù)申請，對申請資料進(jìn)行初步的對申請資料進(jìn)行初步的形式審查形式審查；v3.負(fù)責(zé)審批的部門根據(jù)對申請資料初審意見負(fù)責(zé)審批的部門根據(jù)對申請資料初審意見,在規(guī)定日期內(nèi)決定予以受理或者不受理。如在規(guī)定日期內(nèi)決定予以受理或者不受理。如果不予以受理，需將果不予以受理，需將書面意見告之申請人書面意見告之申請人。v4. 負(fù)責(zé)審批的環(huán)保部門對予以受理的，通過負(fù)責(zé)審批的環(huán)保部門對予以受理的，通過具體形式和實質(zhì)審查，作出準(zhǔn)予

4、批準(zhǔn)（許可）具體形式和實質(zhì)審查，作出準(zhǔn)予批準(zhǔn)（許可）或者不準(zhǔn)予批準(zhǔn)（許可）的決定，并以或者不準(zhǔn)予批準(zhǔn)（許可）的決定，并以正式正式書面文件通知申請人書面文件通知申請人5行政審批條件行政審批條件v1.對環(huán)境影響評價文件的要求對環(huán)境影響評價文件的要求; v2.對建設(shè)項目的要求：對建設(shè)項目的要求： v3.核發(fā)許可證的條件核發(fā)許可證的條件; v4.提交的材料提交的材料; v5.審查方式和批準(zhǔn)形式審查方式和批準(zhǔn)形式6環(huán)境影響報告書的內(nèi)容要求：環(huán)境影響報告書的內(nèi)容要求：v環(huán)境影響評價文件環(huán)境影響評價文件的等級要符合國家環(huán)境的等級要符合國家環(huán)境保護(hù)部保護(hù)部建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)分類管理名錄建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)分類管理名

5、錄的規(guī)定；的規(guī)定；v環(huán)境影響報告書（表）要按照國家法律法規(guī)環(huán)境影響報告書（表）要按照國家法律法規(guī)的有關(guān)規(guī)定及國家環(huán)境保護(hù)部的有關(guān)規(guī)定及國家環(huán)境保護(hù)部核技術(shù)應(yīng)用核技術(shù)應(yīng)用項目環(huán)境影響報告書（表）的內(nèi)容和格式項目環(huán)境影響報告書（表）的內(nèi)容和格式（HJ/T10.1-1995）編寫，）編寫，v并要達(dá)到并要達(dá)到環(huán)評導(dǎo)則環(huán)評導(dǎo)則規(guī)定的深度要求規(guī)定的深度要求7v按照國家環(huán)境保護(hù)部按照國家環(huán)境保護(hù)部核技術(shù)應(yīng)用項目環(huán)核技術(shù)應(yīng)用項目環(huán)境影響報告書（表）的內(nèi)容和格式境影響報告書（表）的內(nèi)容和格式（HJ/T10.1-1995）中的格式化表格仍不能）中的格式化表格仍不能完全說明的，須按照報告書中規(guī)定的條目編完全說明的，

6、須按照報告書中規(guī)定的條目編制制補充說明補充說明。除國家規(guī)定需要保密的情形外，對環(huán)境可除國家規(guī)定需要保密的情形外，對環(huán)境可能造成重大影響，需要編制環(huán)境影響報告書能造成重大影響，需要編制環(huán)境影響報告書的建設(shè)項目，應(yīng)該在報批報告書前，舉行的建設(shè)項目，應(yīng)該在報批報告書前，舉行論論證會、聽證會證會、聽證會或采取其他方式征求有關(guān)單位、或采取其他方式征求有關(guān)單位、專家和公眾意見。建設(shè)項目環(huán)境影響報告書專家和公眾意見。建設(shè)項目環(huán)境影響報告書應(yīng)當(dāng)附具對有關(guān)單位、專家和公眾的意見采應(yīng)當(dāng)附具對有關(guān)單位、專家和公眾的意見采納和不采納的說明納和不采納的說明82.對建設(shè)項目的要求：（對建設(shè)項目的要求：（12項）項）v（1

7、）滿足滿足正當(dāng)性的原則。正當(dāng)性的原則。（2）符合符合為保護(hù)環(huán)境禁止建設(shè)項目、禁止建設(shè)地區(qū)和嚴(yán)為保護(hù)環(huán)境禁止建設(shè)項目、禁止建設(shè)地區(qū)和嚴(yán)格控制建設(shè)地區(qū)的名錄格控制建設(shè)地區(qū)的名錄的要求。的要求。（3）符合符合國家產(chǎn)業(yè)政策。國家產(chǎn)業(yè)政策。（4）符合符合城市功能區(qū)劃和環(huán)境保護(hù)規(guī)劃。城市功能區(qū)劃和環(huán)境保護(hù)規(guī)劃。（5）要合理利用自然資源，防止環(huán)境污染和生態(tài)破壞。）要合理利用自然資源，防止環(huán)境污染和生態(tài)破壞。（6）滿足滿足基本標(biāo)準(zhǔn)基本標(biāo)準(zhǔn)或其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公眾和職或其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公眾和職業(yè)人員照射劑量限值的強制性規(guī)定。業(yè)人員照射劑量限值的強制性規(guī)定。（7）采用的技術(shù)與裝備政策須符合清潔生產(chǎn)的要求。）

8、采用的技術(shù)與裝備政策須符合清潔生產(chǎn)的要求。（8）放射性流出物不得超過國家或地方規(guī)定的）放射性流出物不得超過國家或地方規(guī)定的排放限值排放限值。（9）建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)承諾在項目投入使用前向利害關(guān)系人如）建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)承諾在項目投入使用前向利害關(guān)系人如實說明該地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及擬采取的防護(hù)措施。實說明該地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及擬采取的防護(hù)措施。（10）對環(huán)境有重大影響的，需）對環(huán)境有重大影響的，需提交論證會、聽證會提交論證會、聽證會或采取或采取其他方式征求有關(guān)單位、專家和公眾意見的結(jié)果。其他方式征求有關(guān)單位、專家和公眾意見的結(jié)果。（11）與生產(chǎn)廠商、批發(fā)商簽訂的）與生產(chǎn)廠商、批發(fā)商簽訂的放射源返回協(xié)議放射源

9、返回協(xié)議。（12）承諾在銷售放射源和含源裝置時，與用戶簽訂放射源）承諾在銷售放射源和含源裝置時，與用戶簽訂放射源返回協(xié)議返回協(xié)議93.核發(fā)許可證的條件核發(fā)許可證的條件v（1）取得了省、自治區(qū)或直轄市環(huán)境保護(hù)行政主管部門審）取得了省、自治區(qū)或直轄市環(huán)境保護(hù)行政主管部門審查批準(zhǔn)查批準(zhǔn)環(huán)境影響評價文件環(huán)境影響評價文件。（2）有符合國務(wù)院環(huán)境保護(hù)行政主管部門規(guī)定的、與所從）有符合國務(wù)院環(huán)境保護(hù)行政主管部門規(guī)定的、與所從事的輻射工作事的輻射工作相適應(yīng)的場所相適應(yīng)的場所、設(shè)施和裝備（包括放射源貯源、設(shè)施和裝備（包括放射源貯源庫和放射性廢物暫存間）。庫和放射性廢物暫存間）。（3）有合格的）有合格的專職、兼職

10、安全和防護(hù)專職、兼職安全和防護(hù)管理機構(gòu)或者人員，管理機構(gòu)或者人員，必要的防護(hù)用品和監(jiān)測儀器。必要的防護(hù)用品和監(jiān)測儀器。（4）具備相應(yīng)的專業(yè)和防護(hù)知識、無職業(yè)禁忌癥的）具備相應(yīng)的專業(yè)和防護(hù)知識、無職業(yè)禁忌癥的輻射工輻射工作人員作人員。（5）建立了放射性同位素和射線裝置全過程的安全、保安）建立了放射性同位素和射線裝置全過程的安全、保安和防護(hù)管理和防護(hù)管理規(guī)章制度規(guī)章制度、操作規(guī)程及輻射事故應(yīng)急預(yù)案。、操作規(guī)程及輻射事故應(yīng)急預(yù)案。（6）具備相應(yīng)的放射性廢氣、廢液、固體廢物）具備相應(yīng)的放射性廢氣、廢液、固體廢物處理能力處理能力。（7）在相關(guān)位置安裝了）在相關(guān)位置安裝了放射性標(biāo)志放射性標(biāo)志和中文說明。和

11、中文說明。（8）簽定的放射源）簽定的放射源安全責(zé)任書安全責(zé)任書104.提交的材料提交的材料v（1）填寫填寫建設(shè)項目環(huán)境管理申請登記表建設(shè)項目環(huán)境管理申請登記表。（2）環(huán)境影響評價文件）環(huán)境影響評價文件書面文檔書面文檔2份及電子文檔各份及電子文檔各1份。份。（3）項目建議書及主管部門對項目的）項目建議書及主管部門對項目的批復(fù)文件批復(fù)文件各各1份。份。（4）項目）項目地點地形圖地點地形圖，圖上應(yīng)標(biāo)出建項目周圍情況；（環(huán)，圖上應(yīng)標(biāo)出建項目周圍情況；（環(huán)境影響報告書（表）項目為境影響報告書（表）項目為1/2000或或1/500圖紙；環(huán)境影響圖紙；環(huán)境影響登記表項目可提交示意圖）登記表項目可提交示意圖）

12、（5）需由行業(yè)主管部門預(yù)審的，需持其預(yù)審意見；）需由行業(yè)主管部門預(yù)審的，需持其預(yù)審意見；（6）對環(huán)境有重大影響的，需按照要求征求周圍居民意見）對環(huán)境有重大影響的，需按照要求征求周圍居民意見的建設(shè)項目，需提交的建設(shè)項目，需提交論證會、聽證會論證會、聽證會或采取其他方式征求有或采取其他方式征求有關(guān)單位、專家和公眾意見的結(jié)果。關(guān)單位、專家和公眾意見的結(jié)果。（7）放射性同位素購買的）放射性同位素購買的返回協(xié)議返回協(xié)議。（8）申請豁免的活動、材料、產(chǎn)品的技術(shù)文件，有資質(zhì)單）申請豁免的活動、材料、產(chǎn)品的技術(shù)文件，有資質(zhì)單位的檢測報告。位的檢測報告。（9）改擴建項目、退役項目提交許可證復(fù)印件改擴建項目、退役

13、項目提交許可證復(fù)印件115. 審查方式和批準(zhǔn)形式審查方式和批準(zhǔn)形式v(1) 審查方式審查方式書面審查。書面審查。實地審查。實地審查。召開專家評審會。召開專家評審會。舉行有利害關(guān)系人參加的聽證會。舉行有利害關(guān)系人參加的聽證會。v(2)批準(zhǔn)形式批準(zhǔn)形式批復(fù)文件。批復(fù)文件。發(fā)許可證（正副本）。發(fā)許可證（正副本）。12三、行政審批時限三、行政審批時限v1.審批時限審批時限環(huán)境影響報告書環(huán)境影響報告書60日日、環(huán)境影響報告表、環(huán)境影響報告表30日日、環(huán)境、環(huán)境影響登記表影響登記表15日日、許可證、許可證20日日。v2.行政審批（許可）變更行政審批（許可）變更行政審批（許可）行政審批（許可）五年內(nèi)有效五年

14、內(nèi)有效，在有效期內(nèi)，如項，在有效期內(nèi)，如項目的性質(zhì)、規(guī)模、地點或采用生產(chǎn)工藝發(fā)生重大變目的性質(zhì)、規(guī)模、地點或采用生產(chǎn)工藝發(fā)生重大變化，則須重新報批環(huán)境影響報告書（表）或環(huán)境影化，則須重新報批環(huán)境影響報告書（表）或環(huán)境影響登記表。其許可條件、時間和程序從新申報。響登記表。其許可條件、時間和程序從新申報。v3.行政審批（許可）行政審批（許可）延續(xù)延續(xù)行政審批（許可）自發(fā)出后滿五年行政審批（許可）自發(fā)出后滿五年，項目方開工建，項目方開工建設(shè)的，其環(huán)境影響報告書（表）或環(huán)境影響登記表設(shè)的，其環(huán)境影響報告書（表）或環(huán)境影響登記表應(yīng)報原審批機關(guān)重新審核。其許可條件從新申報，應(yīng)報原審批機關(guān)重新審核。其許可條

15、件從新申報，時間為時間為10日日13第二節(jié)第二節(jié) 放射源與放射性同位素放射源與放射性同位素v一、放射源一、放射源v二、同位素與放射性同位素的概念二、同位素與放射性同位素的概念v三、常用放射源的輻射特性三、常用放射源的輻射特性v四、輻射危害四、輻射危害v五、典型的污染源項分析五、典型的污染源項分析14一、放射源一、放射源v1.放射源的分類放射源的分類v2.表征放射源的基本參數(shù)表征放射源的基本參數(shù)v1.放射源的分類放射源的分類按按輻射類型輻射類型，分為，分為放射源，放射源，放射源，放射源，放射源，放射源，低低能光子能光子源，源，中子中子源等。源等。按結(jié)構(gòu)，分為密封源和非密封源。按結(jié)構(gòu)，分為密封源和

16、非密封源。按按應(yīng)用應(yīng)用，分為工業(yè)用源，醫(yī)用源，實驗室用源，同位，分為工業(yè)用源，醫(yī)用源，實驗室用源，同位素儀表用測厚源，離子感煙探測器用火警源，穆斯素儀表用測厚源，離子感煙探測器用火警源，穆斯堡爾效應(yīng)測量用穆斯堡爾源，堡爾效應(yīng)測量用穆斯堡爾源，X射線熒光分析用低射線熒光分析用低能光子源，能光子源，照相探傷源，靜電消除源和同位素?zé)嵴障嗵絺?，靜電消除源和同位素?zé)嵩吹?。源等。?jù)統(tǒng)計，世界各國利用據(jù)統(tǒng)計，世界各國利用100余種放射性核素制備了余種放射性核素制備了1500余種不同類型、不同規(guī)格的放射源余種不同類型、不同規(guī)格的放射源152.表征放射源的基本參數(shù)表征放射源的基本參數(shù)v放射源的基本參數(shù)涉及放射

17、源的基本參數(shù)涉及輻射類型、強度及外輻射類型、強度及外形結(jié)構(gòu)形結(jié)構(gòu)v這些參數(shù)這些參數(shù)取決于取決于源中放射性核素的源中放射性核素的種類和數(shù)種類和數(shù)量，以及制備工藝技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計量，以及制備工藝技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計16(1)輻射類型輻射類型v輻射類型包括輻射種類和能量輻射類型包括輻射種類和能量。v它們首先取決于源中放射性核素的種類。放射性核素衰變發(fā)它們首先取決于源中放射性核素的種類。放射性核素衰變發(fā)射一定能量的射一定能量的粒子、粒子、粒子、粒子、射線或中子。射線或中子。v有的核素衰變只發(fā)射一種輻射，也可能發(fā)射兩種或多種輻射有的核素衰變只發(fā)射一種輻射，也可能發(fā)射兩種或多種輻射v這些輻射能否從源中有效發(fā)射出來

18、還取決于源的制備工藝和這些輻射能否從源中有效發(fā)射出來還取決于源的制備工藝和外形結(jié)構(gòu)。例如外形結(jié)構(gòu)。例如241Am是是衰變核素，伴隨發(fā)射衰變核素，伴隨發(fā)射59.5keV（36%）輻射和輻射和11.920.8keV（40%）的）的Np-LX射線。制射線。制備備源時用小于源時用小于3m厚金屬厚金屬做保護(hù)層。制備低能光子源時，做保護(hù)層。制備低能光子源時，用用1mm金屬鈹金屬鈹覆蓋層時覆蓋層時粒子被阻，而粒子被阻，而Mp-LX輻射和輻射和59.5keV輻射可輻射可有效發(fā)出有效發(fā)出；用；用0.20.4mm厚不銹鋼窗源殼厚不銹鋼窗源殼時，只有時，只有59.5keV輻射透過。如果源中有易于發(fā)生（輻射透過。如果

19、源中有易于發(fā)生（，n）反應(yīng)的鈹?shù)容p元素，則可發(fā)射中子乃至可制成同位素中子源反應(yīng)的鈹?shù)容p元素，則可發(fā)射中子乃至可制成同位素中子源17(2)活度活度v放射源的活度取決于放射源的活度取決于放射性核素的數(shù)量放射性核素的數(shù)量。v活度為在給定的時刻，處于特定能態(tài)的一定活度為在給定的時刻，處于特定能態(tài)的一定量放射性核素在量放射性核素在dt時間內(nèi)發(fā)生自發(fā)核躍遷數(shù)時間內(nèi)發(fā)生自發(fā)核躍遷數(shù)的期望值除以的期望值除以dt。v活度的單位為活度的單位為Bq（1Bq=1s-1）v曾用單位為曾用單位為Ci（1Ci=3.71010Bq）18(3)源的使用期限源的使用期限v短半衰期核素放射源的使用期限主要與核素短半衰期核素放射源的

20、使用期限主要與核素的半衰期有關(guān)。的半衰期有關(guān)。v長半衰期核素放射源的使用期限主要考慮放長半衰期核素放射源的使用期限主要考慮放射源的安全性能。射源的安全性能。v例如例如210Po的半衰期為的半衰期為138.4d，210Po源活度源活度一年后只有原來的一年后只有原來的16%。而長半衰期。而長半衰期241Am（T1/2=432a）源，經(jīng)一年衰變，活度減弱）源，經(jīng)一年衰變，活度減弱極少，從實際應(yīng)用看，可以認(rèn)為穩(wěn)定不變；極少，從實際應(yīng)用看，可以認(rèn)為穩(wěn)定不變；v使用期限的確定主要考慮放射源的安全性使用期限的確定主要考慮放射源的安全性19(4)源的外形結(jié)構(gòu)和尺寸源的外形結(jié)構(gòu)和尺寸v放射源分密封源和非密封源放

21、射源分密封源和非密封源。v密封源是指密封源是指密封在密封在包殼里或緊蜜地固定在覆蓋層里包殼里或緊蜜地固定在覆蓋層里，并呈并呈固體形態(tài)固體形態(tài)的放射性物質(zhì)。密封源的包殼或覆蓋的放射性物質(zhì)。密封源的包殼或覆蓋層應(yīng)有足夠的強度，使源在設(shè)計使用條件下和磨損層應(yīng)有足夠的強度，使源在設(shè)計使用條件下和磨損的條件下，以及在預(yù)計的事故條件下，均能夠的條件下，以及在預(yù)計的事故條件下，均能夠保證保證密封性能良好密封性能良好，不會有放射性物質(zhì)泄漏出來。，不會有放射性物質(zhì)泄漏出來。v不滿足密封源定義中所列條件的稱為不滿足密封源定義中所列條件的稱為非密封源非密封源。v圖圖4-1示出密封源的典型結(jié)構(gòu)圖示出密封源的典型結(jié)構(gòu)圖

22、20源芯源芯v源芯源芯即帶有放射性物質(zhì)的活性部分。即帶有放射性物質(zhì)的活性部分。v放射性核素的核性質(zhì)決定了放射源的一些基放射性核素的核性質(zhì)決定了放射源的一些基本參數(shù)，如放射源的輻射種類、能量和衰減本參數(shù)，如放射源的輻射種類、能量和衰減速率等。速率等。v源芯源芯的放射性物質(zhì)量決定了源的輻射強度。的放射性物質(zhì)量決定了源的輻射強度。為了保證源的安全性能和穩(wěn)定性，通常把放為了保證源的安全性能和穩(wěn)定性，通常把放射性物質(zhì)固定在穩(wěn)定性好的陶瓷、搪瓷、玻射性物質(zhì)固定在穩(wěn)定性好的陶瓷、搪瓷、玻璃體中，或使之呈金屬狀態(tài)。璃體中，或使之呈金屬狀態(tài)。v放射性氣體源是將放射性氣體密封于金屬殼放射性氣體源是將放射性氣體密封

23、于金屬殼或玻璃管內(nèi)，如或玻璃管內(nèi)，如85Kr源。源。v放射性標(biāo)準(zhǔn)溶液可認(rèn)為是液體放射源放射性標(biāo)準(zhǔn)溶液可認(rèn)為是液體放射源21源包殼、覆蓋層和源窗源包殼、覆蓋層和源窗v放射性源芯密封在源包殼中或用覆蓋層保護(hù)，防止放射性源芯密封在源包殼中或用覆蓋層保護(hù)，防止放射源在正常使用時放射性物質(zhì)泄漏。放射源在正常使用時放射性物質(zhì)泄漏。v為了使放射源有一定的有效輻射的發(fā)射率，在源包為了使放射源有一定的有效輻射的發(fā)射率，在源包殼上設(shè)計了適合輻射發(fā)射的源工作面，即源窗。殼上設(shè)計了適合輻射發(fā)射的源工作面，即源窗。v源窗部分比源包殼的其它部分薄，或用另外的低原源窗部分比源包殼的其它部分薄，或用另外的低原子序數(shù)材料制成子

24、序數(shù)材料制成22二、同位素與放射性同位素二、同位素與放射性同位素v同位素有二類同位素有二類，一類是穩(wěn)定的，另一類是不，一類是穩(wěn)定的，另一類是不穩(wěn)定的，即放射性的。在已發(fā)現(xiàn)的穩(wěn)定的，即放射性的。在已發(fā)現(xiàn)的2500多種多種同位素中，同位素中，穩(wěn)定的核素只有穩(wěn)定的核素只有280種種左右，其左右，其余余2200多種都是所謂多種都是所謂“放射性放射性”的。的。v凡原子核凡原子核不會自發(fā)地發(fā)生變化不會自發(fā)地發(fā)生變化的同位素，稱的同位素，稱為穩(wěn)定的同位素，反之，就是不穩(wěn)定的同位為穩(wěn)定的同位素，反之，就是不穩(wěn)定的同位素。素。23二、同位素與放射性同位素二、同位素與放射性同位素v一般來說，不穩(wěn)定的同位素能夠一般

25、來說，不穩(wěn)定的同位素能夠自發(fā)地放出射線自發(fā)地放出射線，使其原子核發(fā)生變化，使其原子核發(fā)生變化，從而變成另一種從而變成另一種元素。元素。v原子核的這種具有放出放射線的原子核的這種具有放出放射線的性質(zhì)性質(zhì)，叫做放射性。，叫做放射性。v能夠自發(fā)地放出射線從而變成另一種元素的同位素，能夠自發(fā)地放出射線從而變成另一種元素的同位素，叫做叫做放射性同位素放射性同位素241. 放射性同位素的分類（放射性同位素的分類（1）天然）天然v放射性同位素分為天然的和人工的兩種放射性同位素分為天然的和人工的兩種。自然界中。自然界中天然存在的放射性同位素稱為天然放射性同位素，天然存在的放射性同位素稱為天然放射性同位素，人工

26、制造的放射性同位素稱為人工放射性同位素人工制造的放射性同位素稱為人工放射性同位素v天然放射性同位的種類很多，有幾十種，但有實際天然放射性同位的種類很多，有幾十種，但有實際意義的核素有意義的核素有235U，238U，236Ra，232Th,222Rn，40K和和14C等。地球上到處都存在著天然放射性同位等。地球上到處都存在著天然放射性同位素，它們衰變時放出素，它們衰變時放出，或或射線射線v我們把這種來自地殼表面的射線稱為地面輻射我們把這種來自地殼表面的射線稱為地面輻射。通。通常又把常又把宇宙射線和地面輻射統(tǒng)稱為天然本底輻射宇宙射線和地面輻射統(tǒng)稱為天然本底輻射v天然放射性同位素的放射性活度一般都很

27、低，不能天然放射性同位素的放射性活度一般都很低，不能滿足人們在科研、生產(chǎn)、醫(yī)療等方面應(yīng)用的需要，滿足人們在科研、生產(chǎn)、醫(yī)療等方面應(yīng)用的需要，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們又根據(jù)不同的需因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們又根據(jù)不同的需要生產(chǎn)了各種各樣的人工放射性同位素要生產(chǎn)了各種各樣的人工放射性同位素25（2）人工放射性同位素）人工放射性同位素v人工放射性同位素是利用人工放射性同位素是利用核反應(yīng)方法制造核反應(yīng)方法制造的。的。v現(xiàn)在應(yīng)用核反應(yīng)堆和加速器生產(chǎn)的放射性同位素已現(xiàn)在應(yīng)用核反應(yīng)堆和加速器生產(chǎn)的放射性同位素已達(dá)達(dá)1000多種。如多種。如60Co，137Cs，125I，198Au等，它等，它們均屬

28、于人工放射性同位素。們均屬于人工放射性同位素。v由于不同的放射性同位素，其射線的種類、能量等由于不同的放射性同位素，其射線的種類、能量等不同，所以，它們的用途也各不相同。不同，所以，它們的用途也各不相同。v根據(jù)需要，可將人工放射性同位素制成放射性活度根據(jù)需要，可將人工放射性同位素制成放射性活度不同量級的放射源不同量級的放射源，放射性活度可做到小至，放射性活度可做到小至104Bq量級（微居里級），大到量級（微居里級），大到100TBq量級（萬居里量級（萬居里級），以至級），以至10PBq量級（數(shù)百萬居里級）量級（數(shù)百萬居里級）26（3）射線的種類）射線的種類v大多數(shù)放射性原子核是通過發(fā)射大多數(shù)放

29、射性原子核是通過發(fā)射和和粒子來蛻變的，粒子來蛻變的，發(fā)射中子的衰變是很少的，還沒聽說過發(fā)射質(zhì)子的發(fā)射中子的衰變是很少的，還沒聽說過發(fā)射質(zhì)子的衰變。衰變。v粒子是快速飛行的氦核粒子是快速飛行的氦核，氦核由，氦核由2個由質(zhì)子和個由質(zhì)子和2個個中子構(gòu)成。中子構(gòu)成。粒子是從原子核內(nèi)發(fā)出的快速飛行的粒子是從原子核內(nèi)發(fā)出的快速飛行的電子電子。大多數(shù)發(fā)射。大多數(shù)發(fā)射粒子的原子核在發(fā)出粒子的原子核在發(fā)出粒子后立粒子后立即發(fā)出即發(fā)出射線。射線。射線是與射線是與X射線相似的一種釋放能射線相似的一種釋放能量的形式。量的形式。v如果用粒子（如如果用粒子（如粒子或粒子或光子）轟擊原子核，那么光子）轟擊原子核，那么原子核

30、中的中子可被擊出從而產(chǎn)生中子射線原子核中的中子可被擊出從而產(chǎn)生中子射線。v發(fā)射中子有較高的速度（幾發(fā)射中子有較高的速度（幾km/s）27射線射線v某些確定的核素的蛻變才發(fā)出某些確定的核素的蛻變才發(fā)出粒子，它們是一些粒子，它們是一些重原子核，如重原子核，如235U, 238U, 226Ra和和230Th。為什么原。為什么原子核會發(fā)射子核會發(fā)射粒子呢？原子核越重，就越不穩(wěn)定，粒子呢？原子核越重，就越不穩(wěn)定，這是因為隨著原子序數(shù)的增加，質(zhì)子間的斥力和核這是因為隨著原子序數(shù)的增加，質(zhì)子間的斥力和核力都增加，但斥力比核力增加得更快力都增加，但斥力比核力增加得更快v重原子核通過發(fā)射重原子核通過發(fā)射粒子而變

31、得更穩(wěn)定，但是核的粒子而變得更穩(wěn)定，但是核的質(zhì)子數(shù)減少質(zhì)子數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少，質(zhì)量數(shù)減少4。發(fā)出的。發(fā)出的粒子很快損粒子很快損失其能量并減速，而且還會在其運動末端時俘獲失其能量并減速，而且還會在其運動末端時俘獲2個周圍的自由電子為其軌道電子，于是個周圍的自由電子為其軌道電子，于是氦核就變成氦核就變成通常的氦原子通常的氦原子28射線射線 射線射線v我們已知道我們已知道粒子是原子核發(fā)射的電子粒子是原子核發(fā)射的電子。現(xiàn)知道很。現(xiàn)知道很多多發(fā)射體，大多數(shù)裂變產(chǎn)物都是發(fā)射體，大多數(shù)裂變產(chǎn)物都是發(fā)射體，在大多發(fā)射體，在大多數(shù)情況下，數(shù)情況下，發(fā)射體的子體也能發(fā)射發(fā)射體的子體也能發(fā)射射線。最快的射線。最快

32、的粒子的速度接近光速粒子的速度接近光速（300,000km/s）。當(dāng)）。當(dāng)粒子粒子速度很快降下來后（降速的快慢取決于其能量），速度很快降下來后（降速的快慢取決于其能量），它就會成為通常的自由電子。它就會成為通常的自由電子。v原子核發(fā)出原子核發(fā)出粒子后，通常它還有些不穩(wěn)定，很快粒子后，通常它還有些不穩(wěn)定，很快還會發(fā)射還會發(fā)射光子以釋放多余的能量光子以釋放多余的能量。這兩次發(fā)射粒。這兩次發(fā)射粒子間延遲時間如此短，以至于我們認(rèn)為這兩次發(fā)射子間延遲時間如此短，以至于我們認(rèn)為這兩次發(fā)射是同時的，且認(rèn)為僅發(fā)生一次蛻變是同時的，且認(rèn)為僅發(fā)生一次蛻變29中子射線中子射線v有些原子核能夠自發(fā)地裂變，或受高能有些

33、原子核能夠自發(fā)地裂變，或受高能射線、射線、射射線、中子和質(zhì)子等射線的轟擊而發(fā)生核反應(yīng)，線、中子和質(zhì)子等射線的轟擊而發(fā)生核反應(yīng)，從而從而使核內(nèi)的一個或二個中子逃脫核力的束縛而帶著一使核內(nèi)的一個或二個中子逃脫核力的束縛而帶著一定的動能發(fā)射出來定的動能發(fā)射出來，這種從核內(nèi)發(fā)射出來并具有一，這種從核內(nèi)發(fā)射出來并具有一定動能的中子稱為定動能的中子稱為中子射線中子射線。v中子射線的分類。中子射線按能量中子射線的分類。中子射線按能量E大小的不同，大小的不同，可分為以下可分為以下幾種不同的類型幾種不同的類型：慢中子，慢中子，0E1keV；中速中子，中速中子，1keVE500keV；快中子，快中子，0.5MeV

34、E10MeV；超快中子，超快中子，10MeVE66出現(xiàn)不明顯與不易察覺的病變出現(xiàn)不明顯與不易察覺的病變出現(xiàn)可恢復(fù)的機能變化，有血液學(xué)出現(xiàn)可恢復(fù)的機能變化，有血液學(xué)的改變的改變出現(xiàn)機能變化，血相改變出現(xiàn)機能變化，血相改變可出現(xiàn)輕，中，重度放射病可出現(xiàn)輕，中，重度放射病可出現(xiàn)死亡可出現(xiàn)死亡39（1）相同劑量的外照射）相同劑量的外照射與射線種類與射線種類和一次或多次照射有關(guān)和一次或多次照射有關(guān)；當(dāng)外照射劑量相同，射線種類不同時，當(dāng)外照射劑量相同，射線種類不同時，對機體危害程度不一樣對機體危害程度不一樣v如快中子（如快中子（0.510MeV）照射機體引起的生）照射機體引起的生物效應(yīng)大約是物效應(yīng)大約是

35、射線的射線的10倍左右。倍左右。v相同劑量的一次照射危害程度大于分次照射，相同劑量的一次照射危害程度大于分次照射，見表見表4-8 （100R一次和分次照射小白鼠死亡一次和分次照射小白鼠死亡率）（略）率）（略）40（2）與照射面積大小和部位有關(guān)危害程度的與照射面積大小和部位有關(guān)危害程度的輕重輕重，在很大程度上取決于照射面積的大小與，在很大程度上取決于照射面積的大小與部位。如以部位。如以500R的全身照射可引起重度照射性的全身照射可引起重度照射性病甚至死亡；然而僅照射病甚至死亡；然而僅照射5cm2的面積后，臨床的面積后，臨床上可能不出現(xiàn)癥狀。以一次上可能不出現(xiàn)癥狀。以一次2000R的劑量照射的劑量

36、照射腹部，動物在腹部，動物在35天內(nèi)全部死亡；照射盆腔可天內(nèi)全部死亡；照射盆腔可有部分動物死亡；照射四肢則未出現(xiàn)死亡有部分動物死亡；照射四肢則未出現(xiàn)死亡v（3）其他）其他距離遠(yuǎn)近、軔致輻射都可影響機體的危害程距離遠(yuǎn)近、軔致輻射都可影響機體的危害程度度41（4）外照射危害的特點）外照射危害的特點v放射性核素在體外照射時，沒有部位或器放射性核素在體外照射時，沒有部位或器官的選擇性，對全身或任何一個部位均可引官的選擇性，對全身或任何一個部位均可引起放射性損傷。但起放射性損傷。但全身照射要比局部照射的全身照射要比局部照射的輻射效應(yīng)強輻射效應(yīng)強。v外照射可引起某些特異性的損傷。如皮炎、外照射可引起某些特

37、異性的損傷。如皮炎、燒傷（表現(xiàn)為皮膚發(fā)紅、水腫、水泡形成、燒傷（表現(xiàn)為皮膚發(fā)紅、水腫、水泡形成、脫毛、潰瘍壞死等）、皮膚癌。外照射還可脫毛、潰瘍壞死等）、皮膚癌。外照射還可以使眼晶體發(fā)生白內(nèi)障以使眼晶體發(fā)生白內(nèi)障422.內(nèi)照射危害內(nèi)照射危害v大多數(shù)放射性核素如果以某種方式進(jìn)入體內(nèi)大多數(shù)放射性核素如果以某種方式進(jìn)入體內(nèi)后，其所造成的吸收劑量會比在體外的吸收后，其所造成的吸收劑量會比在體外的吸收劑量大得多。對于外照射，防護(hù)比較簡單，劑量大得多。對于外照射，防護(hù)比較簡單，通常用儀表很容易地就能測出輻射水平，所通常用儀表很容易地就能測出輻射水平，所以發(fā)現(xiàn)后及時離開輻射源就可防止進(jìn)一步受以發(fā)現(xiàn)后及時離開

38、輻射源就可防止進(jìn)一步受到輻射傷害。到輻射傷害。v然而，對于防止然而，對于防止內(nèi)照射危害，內(nèi)照射危害，則要求有更多、則要求有更多、更復(fù)雜更復(fù)雜的防護(hù)措施，原因如下：的防護(hù)措施，原因如下：v（1）當(dāng)源在體外時，它所發(fā)出的輻射只有一）當(dāng)源在體外時，它所發(fā)出的輻射只有一小部分可以射向人體，剩余的是不會傷及人小部分可以射向人體，剩余的是不會傷及人體的。然而，如果源在體內(nèi)，所有的射線都體的。然而，如果源在體內(nèi)，所有的射線都可以傷及人體。可以傷及人體。43更復(fù)雜的防護(hù)措施：更復(fù)雜的防護(hù)措施：v（2）一些核素的化學(xué)性質(zhì)決定了它們會濃積在人）一些核素的化學(xué)性質(zhì)決定了它們會濃積在人體的特定器官或組織中，體的特定器

39、官或組織中，而不是均勻分布于全身而不是均勻分布于全身，這就意味著源所發(fā)出射線的所有這就意味著源所發(fā)出射線的所有能量，能量，能量和部能量和部分分能量都會被特定的器官或組織吸收，這將導(dǎo)致能量都會被特定的器官或組織吸收，這將導(dǎo)致這些組織和器官吸收的劑量比分布全身劑量要高得這些組織和器官吸收的劑量比分布全身劑量要高得多。多。v（3）體內(nèi)的源使人直接受到照射，）體內(nèi)的源使人直接受到照射，直到它們通過直到它們通過排瀉或自身衰變而消失排瀉或自身衰變而消失，即就是人不能象對待外照，即就是人不能象對待外照射那樣可通過遠(yuǎn)離放射源的方式來避免照射危害。射那樣可通過遠(yuǎn)離放射源的方式來避免照射危害。v（4）有一些放射性

40、核素會很快地被人體清除，但）有一些放射性核素會很快地被人體清除，但還有一些會還有一些會滯留體內(nèi)數(shù)年甚至數(shù)十年滯留體內(nèi)數(shù)年甚至數(shù)十年，在許多情況，在許多情況下，很難提高放射性核素從體內(nèi)排出的速度。下，很難提高放射性核素從體內(nèi)排出的速度。v（5）我們要小心地對待內(nèi)照射危害，因為一旦放）我們要小心地對待內(nèi)照射危害，因為一旦放射性核素進(jìn)入人體，就很難估計出它到底會造成多射性核素進(jìn)入人體，就很難估計出它到底會造成多少劑量少劑量443.放射性核素進(jìn)入人體途徑放射性核素進(jìn)入人體途徑v放射性物質(zhì)象其它物質(zhì)一樣會以一定的物理或化學(xué)放射性物質(zhì)象其它物質(zhì)一樣會以一定的物理或化學(xué)形式存在，它們可以是固態(tài)，煙塵，液態(tài)，

41、氣態(tài)，形式存在，它們可以是固態(tài)，煙塵，液態(tài)，氣態(tài)，蒸汽或氣溶膠的形式。蒸汽或氣溶膠的形式。v內(nèi)照射會因放射性物質(zhì)操作不小心而引起，它進(jìn)入內(nèi)照射會因放射性物質(zhì)操作不小心而引起，它進(jìn)入人體（人體（攝入攝入）有三種不同的途徑：）有三種不同的途徑：（1）吸入吸入（呼吸）；（呼吸）；（2）食入食入；（3）通過破損的）通過破損的皮膚或傷口皮膚或傷口吸收。吸收。454.放射性核素在人體內(nèi)的分布放射性核素在人體內(nèi)的分布v大部分放射性核素在進(jìn)入人體后的前幾天就被排掉大部分放射性核素在進(jìn)入人體后的前幾天就被排掉了，然而也有一部分核素因核素的種類不同而以不了，然而也有一部分核素因核素的種類不同而以不同的方式被器官吸

42、收，人體根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)來同的方式被器官吸收，人體根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)來代謝元素和化合物，可分不出哪些是放射性的，哪代謝元素和化合物，可分不出哪些是放射性的，哪些不是。例如：普通碘些不是。例如：普通碘I127濃集于甲狀腺，如果濃集于甲狀腺，如果同時還存在放射性碘同時還存在放射性碘131，人體就不能區(qū)分這兩，人體就不能區(qū)分這兩種同位素，因為它們的化學(xué)性質(zhì)相同，放射性的種同位素，因為它們的化學(xué)性質(zhì)相同，放射性的I131也會也會濃集于甲狀腺濃集于甲狀腺。v有一些元素化學(xué)性質(zhì)很接近，人體不能有效地區(qū)分有一些元素化學(xué)性質(zhì)很接近，人體不能有效地區(qū)分它們，例如：在化學(xué)家看來，鍶、鋇、鐳屬于同一它們，例如：在

43、化學(xué)家看來，鍶、鋇、鐳屬于同一族元素的。在身體中的鈣大部分都沉積在骨骼上，族元素的。在身體中的鈣大部分都沉積在骨骼上，任何放射性同位素鍶，鋇，鐳進(jìn)入人體后，也會任何放射性同位素鍶，鋇，鐳進(jìn)入人體后，也會“自動地自動地”沉積在骨骼上沉積在骨骼上。464.放射性核素在人體內(nèi)的分布放射性核素在人體內(nèi)的分布v這些放射性同位素（也叫做親骨性核素）一旦沉積這些放射性同位素（也叫做親骨性核素）一旦沉積到骨骼上就很難被排出體外，如果它們的放射性半到骨骼上就很難被排出體外，如果它們的放射性半衰期很長，骨骼和骨髓可能在相當(dāng)長一段時間受到衰期很長，骨骼和骨髓可能在相當(dāng)長一段時間受到照射。照射。v放射性碘的放射性碘的

44、靶組織是甲狀腺靶組織是甲狀腺，吸入（通過呼吸）放，吸入（通過呼吸）放射性鍶的射性鍶的靶組織是肺和骨骼靶組織是肺和骨骼，食入放射性鍶的，食入放射性鍶的靶組靶組織為骨骼織為骨骼47（1）體內(nèi)放射性核素的排出）體內(nèi)放射性核素的排出v特定元素會被特定器官或組織吸收，體內(nèi)放特定元素會被特定器官或組織吸收，體內(nèi)放射性核素產(chǎn)生的危害取決于它對靶組織造成射性核素產(chǎn)生的危害取決于它對靶組織造成的的總劑量總劑量。v決定這個劑量的最重要的因素是：決定這個劑量的最重要的因素是：放射性核素的放射性核素的沉積量沉積量在身體內(nèi)滯留的在身體內(nèi)滯留的有效時間有效時間射線射線類型類型及其及其能量能量48放射性核素在體內(nèi)的滯留時間

45、取決于兩個放射性核素在體內(nèi)的滯留時間取決于兩個因素：放射性半衰期因素：放射性半衰期Tr，及生物半排期，及生物半排期Tbv放射性半衰期前面已經(jīng)講過，那么什么是生物半排放射性半衰期前面已經(jīng)講過，那么什么是生物半排期？期？生物半排期生物半排期是體內(nèi)一定量的特定元素減少到初始值是體內(nèi)一定量的特定元素減少到初始值的一半所用的時間，這里指僅僅通過新陳代謝來排的一半所用的時間，這里指僅僅通過新陳代謝來排出的過程。出的過程。v生物半排期取決于身體中包含該元素的特定化合物生物半排期取決于身體中包含該元素的特定化合物正常代謝速度，放射性半衰期和生物半排期結(jié)合起正常代謝速度，放射性半衰期和生物半排期結(jié)合起來就引出了

46、來就引出了有效半減期有效半減期Tev有效半減期有效半減期是指，同時通過放射性衰變和生物代謝是指，同時通過放射性衰變和生物代謝機制兩種途徑使身體內(nèi)一定量的特定放射性核素減機制兩種途徑使身體內(nèi)一定量的特定放射性核素減少到它初始值的一半所需的時間少到它初始值的一半所需的時間49五、典型的污染源項分析五、典型的污染源項分析v大型輻照裝置大型輻照裝置多數(shù)采用多數(shù)采用60Co作為輻射源。作為輻射源。60Co在其在其衰變過程中產(chǎn)生衰變過程中產(chǎn)生 射線，能量為射線，能量為1.17MeV和和1.33MeV，平均能量為，平均能量為1.25MeV，半衰期為，半衰期為5.27年。年。v距距3.7 1010Bq(1Ci

47、) 60Co源源1m處的處的 吸收劑量率為吸收劑量率為1.15 10-2Gy/h。v 射線穿透能力強，穿過屏蔽墻進(jìn)入環(huán)境中，可能會射線穿透能力強，穿過屏蔽墻進(jìn)入環(huán)境中，可能會對輻照室周圍環(huán)境和人員產(chǎn)生輻射影響對輻照室周圍環(huán)境和人員產(chǎn)生輻射影響50 下面以北京一個擬建的設(shè)計裝源量下面以北京一個擬建的設(shè)計裝源量2.59 1017Bq（700萬居里），首次裝源量萬居里），首次裝源量1.481016Bq（40萬居萬居里）大型輻照裝置作典型案例，進(jìn)行污染源項分析里）大型輻照裝置作典型案例，進(jìn)行污染源項分析v1.正常運行狀態(tài)下污染源。該項目正常運行狀態(tài)下污染源。該項目I期工程分為兩個輻照期工程分為兩個輻照

48、室，設(shè)計裝源量分別為室，設(shè)計裝源量分別為7.4 1016Bq （1輻照室）和輻照室）和1.85 1017Bq （2輻照室），初期安裝在輻照室），初期安裝在1輻照室輻照室v射線穿過屏蔽墻進(jìn)入環(huán)境中，可能對輻照室周圍環(huán)境射線穿過屏蔽墻進(jìn)入環(huán)境中，可能對輻照室周圍環(huán)境和人員產(chǎn)生輻射影響。和人員產(chǎn)生輻射影響。v還有穿過屋頂被大氣反散射（稱為天空反散射），在輻還有穿過屋頂被大氣反散射（稱為天空反散射），在輻照室周圍構(gòu)成一個附加輻射場。照室周圍構(gòu)成一個附加輻射場。v另外，一部分另外，一部分射線經(jīng)迷道多次散射后仍射出迷道口外，射線經(jīng)迷道多次散射后仍射出迷道口外，對迷道口附近的環(huán)境和人員產(chǎn)生影響對迷道口附近的

49、環(huán)境和人員產(chǎn)生影響51（1）輻射屏蔽輻射屏蔽給給直觀概念直觀概念v1輻照室內(nèi)空間為輻照室內(nèi)空間為16 8 5.1m3，輻照室內(nèi)貯源井，輻照室內(nèi)貯源井深深7.5m，實際最大水深，實際最大水深7.2m。輻照室主屏蔽墻厚。輻照室主屏蔽墻厚度分別為度分別為2.5m（西）和（西）和2.1m（南），屋頂厚（南），屋頂厚1.8m。迷道寬迷道寬1.2m，共有兩個通道。，共有兩個通道。v2輻照室內(nèi)空間為輻照室內(nèi)空間為11.8 7 5m3，輻照室內(nèi)貯源，輻照室內(nèi)貯源井井深深7.8m，實際最大水深，實際最大水深7.5m。輻照室。輻照室主屏蔽墻厚主屏蔽墻厚度分別為度分別為2.4m（東）和（東）和2.3m（南），（南）

50、，屋頂厚屋頂厚1.9m。迷道寬迷道寬1m，高，高2.5m。兩個輻照室共用墻厚。兩個輻照室共用墻厚2.0m，屏蔽材料均為砼。屏蔽材料均為砼。v電纜、水管、風(fēng)道等采用地下電纜、水管、風(fēng)道等采用地下1.0-1.2m深拐彎迷道深拐彎迷道方式防護(hù)，無穿墻孔方式防護(hù)，無穿墻孔52（2）輻射屏蔽計算輻射屏蔽計算屏蔽墻外劑量當(dāng)量率屏蔽墻外劑量當(dāng)量率計算方法計算方法v在透射在透射輻射屏蔽計算輻射屏蔽計算時，近似采用點源的計時，近似采用點源的計算模式。用（算模式。用（4-1）式）式計算屏蔽墻外計算點的計算屏蔽墻外計算點的劑量當(dāng)量率：劑量當(dāng)量率： r10R221 53式中各符號含義式中各符號含義v式中：式中： 計算

51、點的劑量當(dāng)量率，計算點的劑量當(dāng)量率，Sv/h；A 源活度，源活度，Bq； 鈷鈷60空氣比釋動能率常數(shù)，空氣比釋動能率常數(shù)，8.67 10-17Gy m2 Bq-1 s-12 ；R 計算點到源的距離，計算點到源的距離，m；B 積累因子；積累因子；X 屏蔽層厚度，屏蔽層厚度，cm；Tr 射線射線1/10值層厚度，值層厚度，cm；K1 小時與秒的轉(zhuǎn)換系數(shù)，小時與秒的轉(zhuǎn)換系數(shù)，3.6 103s/h；K2 射線空氣比釋動能率轉(zhuǎn)換成人體劑量當(dāng)量率射線空氣比釋動能率轉(zhuǎn)換成人體劑量當(dāng)量率的轉(zhuǎn)換系數(shù)，的轉(zhuǎn)換系數(shù)，1Sv/Gy輻照室采用迷道入口，在迷道輻照室采用迷道入口，在迷道設(shè)計中，一般使射線經(jīng)過三次散射后設(shè)計

52、中，一般使射線經(jīng)過三次散射后劑量率已降劑量率已降到很小了（降低到很小了（降低10000倍），經(jīng)實際測量也證明了倍），經(jīng)實際測量也證明了這一點。本項目設(shè)計由輻射源產(chǎn)生的射線要經(jīng)過這一點。本項目設(shè)計由輻射源產(chǎn)生的射線要經(jīng)過六六次以上散射次以上散射后才能到達(dá)輻照室門口，能量大大降低，后才能到達(dá)輻照室門口，能量大大降低，到迷道口的劑量率可忽略不計。到迷道口的劑量率可忽略不計。54天空反散射天空反散射輻射劑量當(dāng)量率用輻射劑量當(dāng)量率用（4-2）式計算）式計算計算方法計算方法v式中：式中： 計算點的天空反散射劑量當(dāng)量率，計算點的天空反散射劑量當(dāng)量率，rem/h；f 照射量率對劑量當(dāng)量率的轉(zhuǎn)換系數(shù)，；照射量率

53、對劑量當(dāng)量率的轉(zhuǎn)換系數(shù)，；A鈷鈷60輻射源的放射性活度，輻射源的放射性活度，Ci； 鈷鈷60的的照射量率常數(shù)，；照射量率常數(shù)，； 輻射源對天空所張的立體角，輻射源對天空所張的立體角，Sr；B 屋頂材料對屋頂材料對輻射的積累因子，無量綱；輻射的積累因子，無量綱； 屋頂材料的線性減弱系數(shù)，對砼為屋頂材料的線性減弱系數(shù)，對砼為0.133cm-1；X 屋頂厚度屋頂厚度,cm;H0 屋頂外表面至地面的高度屋頂外表面至地面的高度,m;R 輻射源至計算點的水平距離，輻射源至計算點的水平距離，m。計算得到距計算得到距1輻照室和輻照室和2輻照室南側(cè)屏蔽墻外最近居輻照室南側(cè)屏蔽墻外最近居民處的天空反散射民處的天空

54、反散射輻射劑量當(dāng)量率分別為輻射劑量當(dāng)量率分別為3.91 10-3 Sv/h和和3.07 10-3 Sv/h55（3）貯源井口的）貯源井口的輻射劑量率輻射劑量率方法方法v可用計算屏蔽墻外計算點處劑量率的公式計算鈷可用計算屏蔽墻外計算點處劑量率的公式計算鈷-60輻射源位于貯源井內(nèi)時，貯源井口處的輻射源位于貯源井內(nèi)時，貯源井口處的輻射劑輻射劑量率。量率。(自己看自己看)56（4）有害氣體）有害氣體是什么是什么v任何致電離輻射都會使空氣發(fā)生輻射分解產(chǎn)生任何致電離輻射都會使空氣發(fā)生輻射分解產(chǎn)生臭氧臭氧（O3）和氮氧化物（）和氮氧化物（NOx），其中），其中O3的危害大，產(chǎn)的危害大，產(chǎn)額高，毒性大。額高，

55、毒性大。v此外，此外，O3是強氧化物是強氧化物，能使某些材料（如橡膠等），能使某些材料（如橡膠等）加速老化，其與有機物及可燃?xì)怏w接觸時易引起爆加速老化，其與有機物及可燃?xì)怏w接觸時易引起爆炸。炸。v因此在考慮有害氣體的影響時僅考慮臭氧的影響因此在考慮有害氣體的影響時僅考慮臭氧的影響57臭氧的產(chǎn)生率臭氧的產(chǎn)生率方法方法臭氧的產(chǎn)生率按臭氧的產(chǎn)生率按(4-3)式計算：式計算： v(4-3)式中：式中：Q0 O3產(chǎn)生率，產(chǎn)生率，mg/h；A 60Co源活度，源活度，TBq；G 空氣吸收空氣吸收100ev的的射線能量產(chǎn)生的臭氧分子數(shù)，射線能量產(chǎn)生的臭氧分子數(shù)，輻照室的臭氧輻照室的臭氧G值取值取6；V 輻照

56、室體積，輻照室體積，m3。1輻照室：輻照室：A7.4 104 TBq，V652.8 m3。2輻照室：輻照室：A1.85 105 TBq，V413 m358臭氧的飽和濃度臭氧的飽和濃度v考慮連續(xù)排風(fēng)和臭氧的分解時，輻照室空氣考慮連續(xù)排風(fēng)和臭氧的分解時，輻照室空氣中臭氧的平均濃度可表示為（中臭氧的平均濃度可表示為（4-4）式）式v式中：式中：Q(t) 輻照室內(nèi)輻照室內(nèi)t時刻臭氧的平均濃時刻臭氧的平均濃度，度，mg/m3；Q0臭氧的產(chǎn)生率，臭氧的產(chǎn)生率，mg/h；V 輻照室體積，輻照室體積，m359停止輻照后的臭氧濃度停止輻照后的臭氧濃度降源停止輻照后，臭氧濃度隨時間按指數(shù)降源停止輻照后，臭氧濃度隨

57、時間按指數(shù)下降下降v(4-7)式中：式中：Qf 停止輻照時的臭氧濃度，停止輻照時的臭氧濃度，mg/m3；tf 停止輻照后的時間，停止輻照后的時間，h602.非正常情況下對環(huán)境的影響非正常情況下對環(huán)境的影響v（1）鈷源泄漏和貯源）鈷源泄漏和貯源井水滲漏井水滲漏原因、防止措施原因、防止措施由于源包殼密封性能欠佳或者長期浸泡在水中被腐蝕，造成由于源包殼密封性能欠佳或者長期浸泡在水中被腐蝕，造成鈷源泄漏。鈷源泄漏。v由于貯源井由于貯源井有不銹鋼有不銹鋼和防滲水混凝土兩道防滲漏屏障，所以和防滲水混凝土兩道防滲漏屏障，所以鈷源泄漏對環(huán)境造成影響的可能性很小。鈷源泄漏對環(huán)境造成影響的可能性很小。v對被污染的

58、井水進(jìn)行凈化處理，凈化系統(tǒng)的對被污染的井水進(jìn)行凈化處理，凈化系統(tǒng)的廢離子交換樹脂廢離子交換樹脂作為固體放射性廢物送城市放射性廢物庫。貯源井水經(jīng)環(huán)境作為固體放射性廢物送城市放射性廢物庫。貯源井水經(jīng)環(huán)境保護(hù)部門監(jiān)測達(dá)標(biāo)排放。保護(hù)部門監(jiān)測達(dá)標(biāo)排放。v貯源井水也滲漏，因為井水滲漏屬慢性滲漏，滲漏速率不會貯源井水也滲漏，因為井水滲漏屬慢性滲漏，滲漏速率不會很大，可由很大，可由液位信號計液位信號計監(jiān)測滲漏，一旦發(fā)生源泄漏和井水滲監(jiān)測滲漏，一旦發(fā)生源泄漏和井水滲漏，要及時把源取出送生產(chǎn)廠家處理。漏，要及時把源取出送生產(chǎn)廠家處理。v為防止鈷源泄漏和井水滲漏，一定要加強源的驗收與源井的為防止鈷源泄漏和井水滲漏，

59、一定要加強源的驗收與源井的施工管理、驗收，確保質(zhì)量。施工管理、驗收，確保質(zhì)量。v營運單位要加強對貯源井水的監(jiān)測，及早發(fā)現(xiàn)源的泄漏，避營運單位要加強對貯源井水的監(jiān)測，及早發(fā)現(xiàn)源的泄漏，避免事故的擴大免事故的擴大61（2）源架卡住事故）源架卡住事故原因、防止措原因、防止措施施v發(fā)生源架卡住的發(fā)生源架卡住的概率十分小概率十分小，一旦發(fā)生這種事故，一旦發(fā)生這種事故，要根據(jù)情況采用迫降根據(jù)措施將源架降入貯源水井。要根據(jù)情況采用迫降根據(jù)措施將源架降入貯源水井。v源架卡住事故對輻照室周圍環(huán)境幾乎沒有什么影響。源架卡住事故對輻照室周圍環(huán)境幾乎沒有什么影響。v但排除事故后要注意貯源井水的監(jiān)測，以了解是否但排除事

60、故后要注意貯源井水的監(jiān)測，以了解是否有異常水平出現(xiàn)。有異常水平出現(xiàn)。v若有，說明源棒在排除事故時有破損，將按源棒破若有，說明源棒在排除事故時有破損，將按源棒破損事故處理。損事故處理。v另外，一旦發(fā)另外，一旦發(fā)生源架卡住生源架卡住故障，必須及時向有關(guān)部故障，必須及時向有關(guān)部門通報，并門通報，并在有關(guān)部門監(jiān)督指導(dǎo)下排除事故在有關(guān)部門監(jiān)督指導(dǎo)下排除事故62（3）著火）著火原因、防止措施原因、防止措施v輻照裝置本身不會著火，如果輻照物中含有易燃、輻照裝置本身不會著火，如果輻照物中含有易燃、易爆物質(zhì)，由于機械、電器產(chǎn)生的火花會引起著火。易爆物質(zhì)，由于機械、電器產(chǎn)生的火花會引起著火。著火時室內(nèi)溫度約為著火