外照射及其防護(hù)

外照射及其防護(hù)第一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.概述第二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.1外照射的概念外照射——

輻射源在人體外對(duì)人體形成的照射第三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源核電廠的反應(yīng)堆是一個(gè)巨大的放射源，在核燃料裂變時(shí)會(huì)產(chǎn)生中子和γ輻射，裂變反應(yīng)產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物和活化反應(yīng)產(chǎn)生的活化產(chǎn)物衰變時(shí)也會(huì)產(chǎn)生、和γ輻射。一個(gè)運(yùn)行中的1000MW的反應(yīng)堆含有約2×108TBq（～5000MCi）的放射性物質(zhì)。第四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源γ外照射的來源γ外照射是核電廠主要的輻射照射方式。由于核電站反應(yīng)堆堆芯內(nèi)進(jìn)行的裂變反應(yīng)和活化反應(yīng)使得核島廠房的某些系統(tǒng)、設(shè)備和廢物帶有放射性，成為γ外照射的輻射源。第五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源U裂變時(shí)產(chǎn)生的γ射線。U在裂變過程中瞬時(shí)放出的γ射線，總能量約為8MeV，除低能γ光子外，主要是能量為2—3MeV的γ光子，是反應(yīng)堆屏蔽中需考慮的重要一次γ源。注意：只有堆運(yùn)行時(shí)，才有裂變直接產(chǎn)生的γ射線。第六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源裂變產(chǎn)物衰變放出的γ射線。每個(gè)鈾核裂變后分裂成兩個(gè)碎片，這些碎片實(shí)際是中等質(zhì)量核，共有裂變產(chǎn)物300多種，這些裂變產(chǎn)物多數(shù)都是不穩(wěn)定的，還要進(jìn)行幾次衰變才能變成穩(wěn)定核。在衰變時(shí)會(huì)放出γ射線。這些γ射線的的總能量約7MeV，主要是能量為1MeV的γ光子。它們對(duì)正常運(yùn)行的反應(yīng)堆屏蔽來說是不重要的。但當(dāng)燃料元件的包殼發(fā)生破損時(shí)，裂變產(chǎn)物就會(huì)泄漏到冷卻劑或周圍空氣中，從而影響設(shè)備間的屏蔽防護(hù)或運(yùn)行維修操作。甚至?xí)怪車髿馐艿椒派湫晕廴尽Ｗ⒁猓褐挥卸堰\(yùn)行時(shí)才會(huì)產(chǎn)生裂變產(chǎn)物，但無論堆運(yùn)行或堆停閉時(shí)都有裂變產(chǎn)物衰變放出的γ射線。第七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源活化產(chǎn)物衰變時(shí)會(huì)放出的γ射線反應(yīng)堆在運(yùn)行期間，堆內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料、冷卻劑本身以及冷卻劑中攜帶的雜質(zhì)和腐蝕產(chǎn)物由于受中子輻照，某些穩(wěn)定核素的原子會(huì)變成放射性核素的原子，這些放射性核素通常被稱為活化產(chǎn)物?；罨a(chǎn)物主要包括冷卻劑活化產(chǎn)物和活化腐蝕產(chǎn)物。注意：只有堆運(yùn)行時(shí)才會(huì)產(chǎn)生活化產(chǎn)物，但無論堆運(yùn)行或堆停閉時(shí)都有活化產(chǎn)物衰變放出的γ射線。第八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源中子外照射的來源核燃料U一次裂變大約平均放出2.5個(gè)快中子。對(duì)于一個(gè)900MW的壓水堆，其瞬發(fā)裂變中子的強(qiáng)度約為2.0×1020中子/秒。裂變中子是核電廠主要的中子來源，它有兩個(gè)特點(diǎn)：一是裂變中子只產(chǎn)生于堆運(yùn)行時(shí)；二是裂變中子的產(chǎn)生只限于反應(yīng)堆堆芯內(nèi)。從堆芯泄漏出來的裂變中子，通過生物屏蔽層已受到不同程度的減速，所以反應(yīng)堆廠房內(nèi)各種能量的中子都會(huì)有。第九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源核電廠外照射來源小結(jié)：在堆運(yùn)行時(shí)外照射來源主要是裂變中子、裂變射線、裂變產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的射線和活化產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的射線。而堆停運(yùn)時(shí)，裂變中子和裂變射線就不再產(chǎn)生了，只有裂變產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的射線和活化產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的射線。第十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源第十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.2核電廠外照射的來源從根本上講，核電站的放射性來源于裂變和活化。裂變產(chǎn)物雖然是最大的來源，但它被包容在第一道屏障內(nèi)，對(duì)工作人員的照射是有限的，僅占員工年集體劑量的10%左右。而活化產(chǎn)物會(huì)從一回路系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到其它的相關(guān)系統(tǒng)中去，它的大部分被化容控制系統(tǒng)（RCV）和廢液處理系統(tǒng)（TEU）去除，其小部分仍將沉積或吸附在一些系統(tǒng)和設(shè)備的內(nèi)表面，或者排入環(huán)境?；罨a(chǎn)物對(duì)員工的照射劑量約占年集體劑量的90%左右。第十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1.3外照射作用的特點(diǎn)外照射是指電離輻射源存在于機(jī)體之外，由其所發(fā)生的射線從外部對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的照射的一種方式。受照射累積劑量與放射源的活度和照射時(shí)間成正比，外照射劑量的大小與工作環(huán)境劑量率和受照時(shí)間成正比，即：劑量=劑量率時(shí)間與照射距離平方成反比，當(dāng)接近放射源時(shí)就會(huì)受到照射，離開放射源時(shí)就不受照射或減少照射，用屏蔽物阻擋能避免或減少照射。外照射的防護(hù)主要是防止穿透能力大的、、射線及中子等。第十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.外照射的監(jiān)測外照射的監(jiān)測主要有兩個(gè)方面：一是現(xiàn)場環(huán)境劑量率的監(jiān)測；二是外照射個(gè)人劑量的監(jiān)測。第十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.1工作現(xiàn)場環(huán)境劑量率監(jiān)測在核電站的生產(chǎn)活動(dòng)中，控制區(qū)內(nèi)的工作人員可能受到不同程度的輻射照射，工作現(xiàn)場劑量率監(jiān)測的目的之一在于查明工作現(xiàn)場的輻射水平，以便必要時(shí)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，使工作現(xiàn)場達(dá)到并維持輻射安全的工作條件。第十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.1工作現(xiàn)場環(huán)境劑量率監(jiān)測γ劑量率的監(jiān)測在大亞灣核電站有多種測量γ劑量率的儀表，最常用的測量γ劑量率的儀表是TOTAL860，本課程要求進(jìn)入控制區(qū)的工作人員都會(huì)使用TOTAL860。根據(jù)工作需要，工作人員可以從輻射防護(hù)現(xiàn)場值班室（L215）借用這種儀表。第十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.1工作現(xiàn)場環(huán)境劑量率監(jiān)測圖6.1TOTAL860的外形（正面）第十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.1工作現(xiàn)場環(huán)境劑量率監(jiān)測TOTAL860是一種操作十分簡便的儀表，使用時(shí)要注意下列事項(xiàng)：TOTAL860只有一個(gè)按鍵，按一下就開機(jī)，再按一下就關(guān)機(jī)。如果忘記關(guān)機(jī)，開機(jī)后5分鐘就自動(dòng)關(guān)機(jī)。如工作時(shí)儀表電池電壓不足時(shí)，顯示屏上電池符號(hào)將閃爍，此時(shí)必須更新電池后才能測出正確的數(shù)據(jù)。第十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.1工作現(xiàn)場環(huán)境劑量率監(jiān)測一定要看清楚測量時(shí)顯示的單位。TOTAL860的測量范圍是1Sv/h~999.9mSv/h。因?yàn)門OTAL860表內(nèi)有兩個(gè)計(jì)數(shù)管，一個(gè)量程低，單位為Sv/h；一個(gè)量程高，單位為mSv/h兩個(gè)計(jì)數(shù)管將根據(jù)環(huán)境輻射水平的大小自動(dòng)切換。輻射水平低時(shí)，低量程計(jì)數(shù)管工作，顯示1~999Sv/h；輻射水平高時(shí)，高量程計(jì)數(shù)管工作，顯示1.0~999.9mSv/h。測量單位看錯(cuò)將造成1000倍的誤差。第十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.1工作現(xiàn)場環(huán)境劑量率監(jiān)測中子劑量率的監(jiān)測除大量的γ劑量率儀TOTAL860供工作人員借用外，輻射防護(hù)現(xiàn)場值班室還配備有兩臺(tái)中子劑量率監(jiān)測儀，供輻射防護(hù)工作人員在帶功率條件下進(jìn)入反應(yīng)堆廠房時(shí)，進(jìn)行現(xiàn)場中子劑量率的監(jiān)測。第二十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.2個(gè)人外照射劑量的監(jiān)測大亞灣核電站對(duì)個(gè)人外照射劑量的監(jiān)測主要使用兩種個(gè)人劑量計(jì)，一是直讀式電子個(gè)人劑量計(jì)DM91；另一是熱釋光個(gè)人劑量計(jì)TLD。個(gè)人劑量計(jì)由輻射防護(hù)科劑量計(jì)收發(fā)室（位于控制區(qū)出入口）統(tǒng)一保管，工作人員進(jìn)入控制區(qū)時(shí)領(lǐng)用，離開控制區(qū)時(shí)交還。第二十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.2個(gè)人外照射劑量的監(jiān)測DM91的功能和使用DM91是控制區(qū)進(jìn)出監(jiān)測系統(tǒng)（KZC）的基本部件，它用于人員進(jìn)出控制區(qū)一次所受γ射線外照射劑量的測量和記錄。第二十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.2個(gè)人外照射劑量的監(jiān)測圖6.2DM91的外形第二十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.2個(gè)人外照射劑量的監(jiān)測使用DM91時(shí),要注意下列事項(xiàng)：DM91有兩種狀態(tài)：在控制區(qū)外是備用狀態(tài)，顯示“PAUSE”；在控制區(qū)內(nèi)是工作狀態(tài)，初始顯示“0.00mSv”。兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變和劑量信息的傳輸都是通過控制區(qū)出入口的劑量計(jì)讀數(shù)器來進(jìn)行的。DM91設(shè)有聲光報(bào)警信號(hào)，當(dāng)劑量當(dāng)量每累積1μSv時(shí)，則聲光報(bào)警一次，因此，根據(jù)聲光報(bào)警的頻率可大致估算出工作現(xiàn)場的環(huán)境劑量率。如大約3秒鐘聲光報(bào)警一次，則第二十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.2個(gè)人外照射劑量的監(jiān)測環(huán)境γ劑量率約為：１Sv/3秒＝1200Sv/小時(shí)＝1.2mSv/hDM91應(yīng)按規(guī)定佩戴在連體服左胸的口袋里，卡子鉤在帶上，并扣上鈕扣，以免滑落。使用DM91的工作人員受照劑量的調(diào)查水平為1mSv（一天），干預(yù)水平為2mSv（一天）。如果將在電磁干擾較強(qiáng)的場所工作，應(yīng)主動(dòng)申明領(lǐng)用加強(qiáng)型的DM91，以避免電磁波對(duì)劑量數(shù)據(jù)的影響。第二十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.2個(gè)人外照射劑量的監(jiān)測TLD的功能和使用TLD是給輻射工作人員配備的月度劑量計(jì)，它用于人員在控制區(qū)內(nèi)工作一個(gè)月所受的γ射線外照射劑量的測量和記錄。使用TLD時(shí),要注意下列事項(xiàng)：TLD每月更換一次，由輻射防護(hù)科劑量計(jì)收發(fā)室統(tǒng)一保管，集中存放，在存放處同時(shí)放置一定數(shù)量的TLD劑量計(jì)，作為記錄本底之用。第二十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二2.2個(gè)人外照射劑量的監(jiān)測TLD亦應(yīng)佩戴在工作人員的左胸，與DM91同一位置。TLD有姓名的一面為正面，佩戴時(shí)應(yīng)正面向外。TLD由輻射防護(hù)科每月定期測讀，測讀結(jié)果將記入工作人員的個(gè)人劑量檔案。使用TLD的工作人員受照劑量的調(diào)查水平為4mSv（一月），干預(yù)水平為7mSv（一月）。如果是在有中子照射的場所（如帶功率時(shí)的反應(yīng)堆廠房）工作，工作人員應(yīng)佩戴特種TLD劑量計(jì)，這種劑量計(jì)既可測量γ外照射劑量又可測量中子外照射劑量。第二十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３外照射防護(hù)第二十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二外照射的防護(hù)就是采用一定的方法減小人員可能受到的外照射劑量。根據(jù)公式：劑量＝劑量率×?xí)r間想辦法減小工作場所劑量率和（或）減少受照時(shí)間都能有效地減小外照射劑量。根據(jù)外照射作用的特點(diǎn)，人們?cè)趯?shí)踐中研究出一套降低外照射劑量的科學(xué)方法，防護(hù)方法有時(shí)間防護(hù)法、距離防護(hù)法、屏蔽防護(hù)法和源項(xiàng)控制法。第二十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二時(shí)間防護(hù)法——盡量減少輻射源對(duì)人體的照射時(shí)間，以減少受照劑量。在工作場所劑量率不變的條件下，受照劑量與受照時(shí)間成正比，因此想方設(shè)法減少工作時(shí)間是減少受照劑量的有效方法。一般說來，可以從下述幾個(gè)方面來減少受照時(shí)間：1）時(shí)間防護(hù)（timeprotection)第三十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1）時(shí)間防護(hù)做好準(zhǔn)備工作做好一切可能做到的準(zhǔn)備工作，進(jìn)入工作現(xiàn)場后就能立即開展工作，順利地完成任務(wù)，避免在放射性控制區(qū)內(nèi)無謂的等待和滯留。準(zhǔn)備主要應(yīng)包括工作文件（規(guī)程、圖紙、工作票等）的準(zhǔn)備，工具、器材的準(zhǔn)備和防護(hù)用品的準(zhǔn)備。另外，還應(yīng)安排專人進(jìn)行工作現(xiàn)場的準(zhǔn)備，保證現(xiàn)場照明、通風(fēng)和隔離等滿足安全的要求。第三十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1）時(shí)間防護(hù)劑量分擔(dān)必要時(shí)，可采用“劑量分擔(dān)”的方式?！皠┝糠謸?dān)”就是對(duì)于某些集體受照劑量可能較高的操作（如蒸發(fā)器檢修等）可以采用多人（組）輪換操作的方式，這樣每人（組）工作的時(shí)間就少一些，相應(yīng)受照劑量就少一些。第三十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二1）時(shí)間防護(hù)加強(qiáng)培訓(xùn)和操練就工作人員個(gè)人而言，應(yīng)提高技巧，熟練操作，縮短工作時(shí)間。對(duì)于難度較大的操作，應(yīng)事先組織培訓(xùn)，進(jìn)行模擬練習(xí)，達(dá)到熟練自如的程度。熟能生巧，事半功倍，花費(fèi)時(shí)間自然就少。第三十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二距離防護(hù)法——盡量增加人體與輻射源之間的距離，以減小人體受照的劑量。２）距離防護(hù)（distanceprotection)

第三十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)點(diǎn)狀源的輻射場研究一個(gè)點(diǎn)狀源，它向各個(gè)方向均勻地發(fā)出輻射。對(duì)于點(diǎn)源來說，某點(diǎn)的劑量率與該點(diǎn)到源的距離的平方成反比。平方反比規(guī)律可以寫成：H’∝1/R2式中，Ｈ’為點(diǎn)源外某點(diǎn)的劑量率；Ｒ為該點(diǎn)到源的距離。第三十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)點(diǎn)狀源在周圍空間所產(chǎn)生的劑量率與距離平方成反比，當(dāng)距離增大一倍時(shí)，照射量可減少至原來的1/4。因此，在不影響工作的前提下，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離輻射源。在實(shí)際工作中常采用長柄工具，機(jī)械手等。第三十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)對(duì)于點(diǎn)源外不同的兩點(diǎn)，平方反比規(guī)律也可寫成：H1’/H2’=R22/R12或H1’?R12=H2’

?R22

式中，H1’、H2’分別為點(diǎn)１、點(diǎn)２處的劑量率；R12、R22分別為點(diǎn)１、點(diǎn)２處到源距離的平方。根據(jù)上述公式，已知4個(gè)量中的3個(gè)量，則可求出另1個(gè)量。第三十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)例題１：距離一個(gè)γ點(diǎn)源3米處的劑量率為100Sv/h，問距源１米處的劑量率有多大？解：按公式H1’

?

R12=H2’

?

R22因?yàn)?00×32=H2’×12所以H2’

=100×32=900(Sv/h)答：距源１米處的劑量率為900Sv/h。第三十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)例題2：Ａ點(diǎn)距γ點(diǎn)源1.5米，劑量率為200Sv/h，如Ｂ點(diǎn)處劑量率為50Sv/h，問Ｂ點(diǎn)距該點(diǎn)源多遠(yuǎn)？解：按公式HA’

?RA2=HB’

?RB2因?yàn)?00×1.52=50×RB2RB2=(200×1.52)÷50=4×1.52=（2×1.5）2所以RB=2×1.5=3（米）答：B點(diǎn)距該γ點(diǎn)源3米遠(yuǎn)。第三十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)簡言之，對(duì)于一個(gè)特定的點(diǎn)源，某點(diǎn)距源的距離是另一點(diǎn)距源的距離的n倍，則該點(diǎn)的劑量率是另一點(diǎn)劑量率的1/n2。第四十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)非點(diǎn)狀源的輻射場需要注意的是，平方反比規(guī)律僅僅適用于點(diǎn)狀源，而在實(shí)際的工作場所，幾乎所有的輻射源都不是點(diǎn)源，因此不能完全照搬這一規(guī)律。對(duì)于非點(diǎn)狀源，當(dāng)離源的距離為源的線度10倍以上時(shí)，可以將這輻射源近似地當(dāng)成點(diǎn)源來對(duì)待。總之，從距離防護(hù)的觀點(diǎn)出發(fā)，無論什么形狀的輻射源，通常離源遠(yuǎn)一點(diǎn)，劑量率就會(huì)小一些。第四十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)距離防護(hù)的應(yīng)用在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中，可以利用長柄工具、機(jī)械手或遠(yuǎn)距離控制裝置等以盡量增加人與輻射源之間的距離；或操作時(shí)應(yīng)選擇合適的工作位置，盡量遠(yuǎn)離“熱點(diǎn)”等，以減小工作處的劑量率，從而減少受照劑量。第四十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二２）距離防護(hù)圖6.3應(yīng)用距離防護(hù)的一個(gè)例子第四十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二射線穿過物質(zhì)，與物質(zhì)相互作用，射線將被減弱或吸收。在時(shí)間、距離防護(hù)不能使劑量降低到劑量限值的要求，為此，必須在人體與放射源之間設(shè)置屏蔽物，以減少受照劑量。根據(jù)需要屏蔽物可設(shè)置為固定屏蔽物和活動(dòng)屏蔽物３）屏蔽防護(hù)（shieldingprotection)第四十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)屏蔽防護(hù)法，就是在人與輻射源之間設(shè)置屏蔽物以減小人員處的劑量率，從而減少人體受照劑量。第四十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二射線的屏蔽防護(hù)

射線與物質(zhì)相互作用可產(chǎn)生電離、激發(fā)、軔致輻射和散射。當(dāng)射線能量較高時(shí)，屏蔽物的有效原子序數(shù)較大時(shí)，軔致輻射的產(chǎn)生幾率增大。因此，在屏蔽射線時(shí)，必須首先選用低原子序數(shù)的物質(zhì)，如有機(jī)玻璃、塑料和鋁等，以減少軔致輻射。外層再加較高原子序數(shù)的物質(zhì)。３）屏蔽防護(hù)第四十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)β射線比α射線具有更大的穿透能力。同γ射線和中子相比，β射線或電子的穿透能力很差，屏蔽β射線很容易，只要屏蔽材料厚度大于β射線的最大射程就能阻擋全部β射線。通常只要幾mm厚的鋁板就足以屏蔽β射線。核裂變“碎片”絕大部分放出β射線。β射線的外照射防護(hù)比較簡單，然而卻不能忽視。它容易被組織表皮吸收，引起組織表皮的輻射損傷。射線的屏蔽防護(hù)第四十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)前面所討論的外照射防護(hù)的一般方法同樣適用于對(duì)β射線的防護(hù)。對(duì)β射線的屏蔽，一要屏蔽β射線本身，二要考慮對(duì)β射線產(chǎn)生的軔致輻射的屏蔽；軔致輻射的強(qiáng)度與β射線的能量、屏蔽材料的有效原子序數(shù)成正比。所以，屏蔽β射線時(shí)應(yīng)采用諸如塑料、有機(jī)玻璃等各種低原子序數(shù)的材料。防護(hù)β射線時(shí)必須考慮兩層屏蔽：第一層用低原子序數(shù)的材料做成，以減少屏蔽軔致輻射的產(chǎn)生；第二層用高原子序數(shù)的材料做成，用于屏蔽軔致輻射。射線的屏蔽防護(hù)——β射線防護(hù)時(shí)必須考慮兩層屏蔽第四十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二

Ｘ、射線的屏蔽防護(hù)

由于其穿透能力強(qiáng)，可選用原子序數(shù)較高、密度較大的物質(zhì)，如鉛、鐵、鋼等；作為建筑材料可選用水泥、磚、砂石等并應(yīng)有足夠厚度。３）屏蔽防護(hù)第四十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)實(shí)際用于γ射線的屏蔽材料主要有鉛、鐵、混凝土。屏蔽γ射線的半值厚度?1/2表示窄束γ射線經(jīng)過這個(gè)厚度材料的屏蔽，其照射量率降低為沒有屏蔽時(shí)一半，與線吸收系數(shù)的關(guān)系式中，?1/2為半值厚度。根據(jù)屏蔽材料的不同性質(zhì)各用于不同場合?；炷镣脕碜龉潭ㄆ帘误w，既起屏蔽作用又同時(shí)作為建筑，例如輻照設(shè)備的屏蔽墻。γ射線的防護(hù)第五十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)為了提高它的屏蔽性能，必要時(shí)可用鑄鐵塊或鐵礦石作骨料。鉛為γ射線的屏蔽效果最好，但結(jié)構(gòu)性能差，容易形變，而且價(jià)格較高，適宜于做活動(dòng)屏蔽體。對(duì)強(qiáng)γ輻照源貯存井，往往利用水作為屏蔽材料。γ射線的防護(hù)第五十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)屏蔽物的半厚度所需用屏蔽物的厚度，應(yīng)根據(jù)不同情況，如輻射類型、輻射強(qiáng)度、防護(hù)水平等通過計(jì)算確定。在實(shí)際的防護(hù)中，有經(jīng)驗(yàn)的工作人員可以憑半厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定γ射線屏蔽材料的厚度。半厚度——指某種屏蔽材料將入射的γ射線強(qiáng)度減弱一半的厚度。半厚度與γ射線能量有關(guān)。半厚度亦被稱為半減弱層。簡言之，γ射線經(jīng)過ｎ個(gè)半厚度的屏蔽層后，其強(qiáng)度將減弱到原來強(qiáng)度的1/2n。第五十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)第五十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)例題１：欲使60Co點(diǎn)源外某點(diǎn)的劑量率由800Sv/h減弱至100Sv/，問需多厚的鉛屏蔽層（鉛對(duì)Co60的半厚度為13mm）？解：因?yàn)棣蒙渚€需減弱800÷100＝8＝23(倍）所以鉛層需３個(gè)半厚度，厚度為13×3＝39(mm)答：需39mm厚的鉛層，可將該點(diǎn)的劑量率從800Sv/h降至100Sv/h。第五十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)例題2：一點(diǎn)狀γ源外4米處劑量率為200Sv/h，欲使1米處工作人員半小時(shí)所受劑量不超過100Sv，問須設(shè)至少多厚的鉛屏蔽層（鉛的半厚度為13mm）？解：１米處的劑量率為：200×（4÷1）2＝3200（Sv/h）屏蔽后,如要滿足條件，則１米處的劑量率應(yīng)為：100Sv÷0.5h＝200Sv/h因?yàn)槠帘魏髣┝柯实臏p弱倍數(shù)為：3200÷200＝16＝24所以鉛屏蔽層厚度至少為4個(gè)半厚度：13×4＝52(mm)答：所設(shè)鉛屏蔽至少應(yīng)厚52mm。第五十五頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二中子輻射的屏蔽防護(hù)

中子與物質(zhì)相互作用分兩階段，第一段是快中子穿過物質(zhì)時(shí)減速；第二段是已減速的低能中子被物質(zhì)吸收。因此，用含氫多的物質(zhì)（水、石蠟等）將中子慢化；然后用吸收截面大的物質(zhì)將其吸收，最合適的物質(zhì)是鋰和硼。常將硼和石蠟均勻混合作為中子屏蔽材料。３）屏蔽防護(hù)第五十六頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)第五十七頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)屏蔽物的形式根據(jù)不同的防護(hù)要求，射線屏蔽物可分為固定式和移動(dòng)式兩種：固定式屏蔽物，如墻壁、樓板、防護(hù)門、迷宮、充水的容器（管道、水箱等）和鉛玻璃觀察窗等。移動(dòng)式屏蔽物，如各種包裝容器（鉛罐、水泥桶等）、鉛磚、鉛背心、鉛圍裙和鉛玻璃防護(hù)眼鏡等。第五十八頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二第五十九頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)第六十頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)核電廠的輻射屏蔽：在核電廠中，按照放射性的來源和所處的部位可以設(shè)置不同的屏蔽。核電廠的屏蔽系統(tǒng)一般可分為四類：為減弱堆芯輻射而設(shè)置的屏蔽稱為一次屏蔽；為防止冷卻劑本身所含核素的活化產(chǎn)物的衰變?chǔ)蒙渚€，在主回路設(shè)備周圍設(shè)置的屏蔽稱為二次屏蔽；在三廢處理等輔助系統(tǒng)設(shè)備間所設(shè)置的屏蔽稱輔助系統(tǒng)屏蔽；為核燃料元件裝卸、運(yùn)輸、貯存所設(shè)置的屏蔽稱工藝運(yùn)輸屏蔽。第六十一頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)一次屏蔽：一次屏蔽有圍板、反射層、吊藍(lán)、熱屏蔽或中子屏蔽墊(目前設(shè)計(jì)已趨向于取消）、壓力容器及壓力容器周圍的生物屏蔽等組成。作用：減弱來自堆芯的輻射，使一次屏蔽的外表面劑量水平與一回路中放射出來的γ射線劑量水平相當(dāng)；在核電廠的整個(gè)壽期內(nèi)，限制中子隊(duì)一回路主設(shè)備的活化；降低堆芯中裂變產(chǎn)物的衰變?chǔ)幂椛鋸?qiáng)度，以使停堆后可對(duì)一回路設(shè)備進(jìn)行檢修。第六十二頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)在核電廠中，壓力容器以外的生物屏蔽材料一般采用混凝土，屏蔽層的厚度必需通過中子屏蔽和γ射線屏蔽的設(shè)計(jì)計(jì)算確定。由于混凝土導(dǎo)熱性能差，為防止因輻射發(fā)熱而引起過量的溫升和熱應(yīng)力，使混凝土屏蔽層脫水或產(chǎn)生裂縫，有時(shí)還必須在屏蔽層內(nèi)設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng)。第六十三頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)二次屏蔽（生物屏蔽層）二次屏蔽是普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。包圍著一回路系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生器、主泵、穩(wěn)壓器等設(shè)備。作用：防護(hù)來自主冷卻劑的輻射，并作為一次屏蔽的補(bǔ)充，繼續(xù)減弱從一次屏蔽中泄漏出來的中子和γ輻射。第六十四頁，共七十一頁，編輯于2023年，星期二３）屏蔽防護(hù)對(duì)壓水堆核電廠，主冷卻劑中的輻射源主要由16N、裂變產(chǎn)物、腐蝕產(chǎn)物三部分組成。其中