輻射監(jiān)測(cè)課件

第十二章

輻射監(jiān)測(cè)蘇州大學(xué)涂彧第十二章輻射監(jiān)測(cè)蘇州大學(xué)講述內(nèi)容1.概述2.個(gè)人監(jiān)測(cè)3.工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)4.測(cè)量方法的幾個(gè)實(shí)例5.復(fù)習(xí)思考題講述內(nèi)容1.概述1.概述輻射監(jiān)測(cè)：為實(shí)現(xiàn)滿意的工作條件和良好的環(huán)境質(zhì)量而進(jìn)行的輻射測(cè)量并對(duì)測(cè)量結(jié)果作出評(píng)價(jià)的活動(dòng)。1.概述輻射監(jiān)測(cè)：為實(shí)現(xiàn)滿意的工作條件和良好的環(huán)境質(zhì)量而進(jìn)行輻射監(jiān)測(cè)課件輻射監(jiān)測(cè)課件1.概述輻射監(jiān)測(cè)類型：常規(guī)監(jiān)測(cè)，對(duì)工作場(chǎng)所輻射水平和對(duì)職業(yè)人員個(gè)人受照劑量，以及對(duì)環(huán)境質(zhì)量的定期重復(fù)性監(jiān)測(cè)。操作監(jiān)測(cè)，對(duì)工作場(chǎng)所和工作人員受照劑量的監(jiān)測(cè)；其結(jié)果可為確定安全運(yùn)行方案提供數(shù)據(jù)支持。特殊監(jiān)測(cè)，對(duì)已發(fā)生或?qū)?huì)發(fā)生異常照射的監(jiān)測(cè)。輻射監(jiān)測(cè)對(duì)象：對(duì)職業(yè)照射人員個(gè)人監(jiān)測(cè)；對(duì)工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)；對(duì)環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。1.概述輻射監(jiān)測(cè)類型：2.個(gè)人監(jiān)測(cè)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)：對(duì)職業(yè)人員個(gè)人受到的外照射累積劑量監(jiān)測(cè)、對(duì)放射性核素體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)和對(duì)皮膚污染的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)對(duì)象：進(jìn)入控制區(qū)或大于5mSva-1的人員必須做。1mSva-1～5mSva-1的人員盡可能做。小于1mSva-1的人員可放寬監(jiān)測(cè)周期。2.個(gè)人監(jiān)測(cè)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)：對(duì)職業(yè)人員個(gè)人受到的外照射累積劑量2.1.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)目的：監(jiān)測(cè)職業(yè)人員一個(gè)周期內(nèi)或一次操作中受到的外照射劑量，以評(píng)價(jià)個(gè)人受照劑量上限，或籍以評(píng)價(jià)工作場(chǎng)所現(xiàn)有防護(hù)措施的有效性。測(cè)量方法根據(jù)工作場(chǎng)所輻射類型，選用相應(yīng)的個(gè)人劑量計(jì)佩戴在職業(yè)照射人員身體有代表性部位處，以記錄相應(yīng)部位受的外照射累積劑量。例如，將個(gè)人劑量計(jì)佩戴在前胸、腕部、手指或下腹部等部位。2.1.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)目的：2.1.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)周期：一個(gè)月或三個(gè)月。外照射個(gè)人劑量計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足：高靈敏度和盡可能低的探測(cè)下限；量程范圍在0.1～10mGy之間；能量響應(yīng)佳，方向依賴性小，重量輕，體積小；讀數(shù)穩(wěn)定，測(cè)量誤差小于20％。2.1.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)周期：一個(gè)月或三個(gè)月。2.1.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)個(gè)人劑量計(jì)的種類：β射線可選膠片劑量計(jì)或熱釋光劑量計(jì)；X、γ射線可選直讀式劑量計(jì)、熱釋光劑量計(jì)、光致發(fā)光劑量計(jì)或熒光玻璃劑量計(jì)；中子選用既記錄中能中子又記錄熱中子的個(gè)人劑量計(jì)。如反照率中子個(gè)人劑量計(jì)。2.1.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)個(gè)人劑量計(jì)的種類：2.1.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)作為生物劑量計(jì)的染色體微核、FISH、和ESR在輻射事故劑量估算中的應(yīng)用也有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。2.1.外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)作為生物劑量計(jì)的染色體微核、FIS各種個(gè)人劑量計(jì)各種個(gè)人劑量計(jì)2.2.放射性核素體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)對(duì)象：氣態(tài)或易揮發(fā)性放射性物質(zhì)的操作人員；钚和其他超鈾核素處理的操作人員；釷礦石及其化合物物料的操作人員，放射性氣溶膠和220Rn及其子體而致體內(nèi)污染；高品位鈾礦水冶和精煉的操作人員；天然鈾和低濃鈾生產(chǎn)加工和反應(yīng)堆燃料元件制造的操作人員；放射性核素大量生產(chǎn)的操作人員；氡水平超過行動(dòng)水平的工作場(chǎng)所作業(yè)人員；為治療目的操作大量131I的工作人員。2.2.放射性核素體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)對(duì)象：2.2.放射性核素體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)測(cè)量方法體外直接測(cè)定，借助全身計(jì)數(shù)，檢測(cè)體內(nèi)受到放射性核素污染的部位并鑒別核素種類。分析受污染人員排泄物，通常收集尿樣(收集尿樣注意：①防止尿樣二次污染；②取24小時(shí)尿樣；③可把幾份尿樣合并進(jìn)行分析)，鼻涕或鼻拭樣品。2.2.放射性核素體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)測(cè)量方法2.2.放射性核素體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)體內(nèi)污染結(jié)果評(píng)價(jià)目的：獲得待積有效劑量和待積當(dāng)量劑量，說明是否遵守管理和法規(guī)要求；為操作控制和為防護(hù)設(shè)施的可靠性設(shè)計(jì)作出貢獻(xiàn)；在事故過量照射的情況下，為啟動(dòng)和支持適當(dāng)?shù)慕】当O(jiān)護(hù)的治療提供有價(jià)值的劑量信息。2.2.放射性核素體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)體內(nèi)污染結(jié)果評(píng)價(jià)目的：ECT和γ掃描ECT和γ掃描醫(yī)用全身放射性測(cè)量醫(yī)用全身放射性測(cè)量3.工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)3.1.工作場(chǎng)所外照射劑量率監(jiān)測(cè)3.2.工作場(chǎng)所空氣污染監(jiān)測(cè)3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)3.工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)3.1.工作場(chǎng)所外照射劑量率監(jiān)測(cè)3.1.工作場(chǎng)所外照射劑量率監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)目的說明工作條件保持滿意，并符合法規(guī)要求；為立刻作出運(yùn)行管理決定提供劑量率數(shù)據(jù)支持；為放射防護(hù)最優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。3.1.工作場(chǎng)所外照射劑量率監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)目的3.1.工作場(chǎng)所外照射劑量率監(jiān)測(cè)測(cè)量方法便攜式劑量率儀定期重復(fù)性巡測(cè)；固定劑量率儀對(duì)異?；蛲话l(fā)事件報(bào)警測(cè)量。測(cè)量結(jié)果評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)屏蔽防護(hù)的效能或工作條件是否滿意；評(píng)價(jià)工作人員受到地有效劑量和劑量當(dāng)量。3.1.工作場(chǎng)所外照射劑量率監(jiān)測(cè)測(cè)量方法3.2.工作場(chǎng)所空氣污染監(jiān)測(cè)氣載污染物監(jiān)測(cè)目的：控制由于吸入而導(dǎo)致的內(nèi)照射；提供工作條件惡化或異常的早期探測(cè)結(jié)果；為工作人員體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)計(jì)劃的制定提供信息。3.2.工作場(chǎng)所空氣污染監(jiān)測(cè)氣載污染物監(jiān)測(cè)目的：3.2.工作場(chǎng)所空氣污染監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)對(duì)象：處理大量的氣態(tài)或易揮發(fā)放射性物質(zhì)的工作場(chǎng)所；鈾、釷采礦、水冶和精煉加工的工作場(chǎng)所；反應(yīng)堆核燃料制造和乏燃料后處理工作場(chǎng)所；钚和其他超鈾核素處理的工作場(chǎng)所；氡視為職業(yè)照射一部分的工作場(chǎng)所。3.2.工作場(chǎng)所空氣污染監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)對(duì)象：3.2.工作場(chǎng)所空氣污染監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)方式分為：報(bào)警監(jiān)測(cè)、區(qū)域采樣監(jiān)測(cè)和代表性采樣監(jiān)測(cè)。通過佩戴個(gè)人空氣呼吸采樣器采集樣品的測(cè)量結(jié)果能給出工作人員個(gè)人攝入量的估計(jì)值，但應(yīng)謹(jǐn)慎地對(duì)待這種測(cè)量結(jié)果。3.2.工作場(chǎng)所空氣污染監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)方式分為：報(bào)警監(jiān)測(cè)、區(qū)域采樣3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)目的：支持防護(hù)污染擴(kuò)散的防護(hù)措施；探測(cè)非密封源包容的失效或偏離安全操作的程序；為制定體內(nèi)污染監(jiān)測(cè)計(jì)劃和制定安全操作程序提供依據(jù)。3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)目的：3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)表面污染與工作人員受照劑量之間并非有直接聯(lián)系，表面污染測(cè)量結(jié)果不能直接給出人員受照劑量的定量結(jié)果。表面污染測(cè)量結(jié)果能為工作場(chǎng)所的區(qū)域劃分提供依據(jù)。表面污染水平在控制水平以下，提示非密封源的包容和管理控制良好，不需要空氣污染常規(guī)監(jiān)測(cè)或體內(nèi)個(gè)人污染監(jiān)測(cè)。3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)表面污染與工作人員受照劑量之間并3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)在正常情況下應(yīng)在用密封源的工作場(chǎng)所不需要表面污染監(jiān)測(cè)。但考慮到密封源包殼破損發(fā)生泄漏，所以應(yīng)定期檢驗(yàn)，泄漏檢驗(yàn)周期為一年或兩年。表面污染測(cè)量方法通常有三種。即直接測(cè)量法，間接測(cè)量法和表面污染輔助測(cè)量法。3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)在正常情況下應(yīng)在用密封源的工作場(chǎng)3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)直接測(cè)量法對(duì)α輻射，探頭與表面的距離小于0.5cm，探頭移動(dòng)速度不能超過15cms-1。對(duì)β輻射，探頭與表面保持在2.5～5.0cm的距離處，掃描速度為15cms-1時(shí)。間接測(cè)量法表面特性或幾何形狀的限制可采用間接測(cè)量方法，包括干擦拭法測(cè)量、濕擦拭法測(cè)量或膠帶紙粘貼法測(cè)量。3.3.工作場(chǎng)所表面污染監(jiān)測(cè)直接測(cè)量法4.測(cè)量方法的幾個(gè)實(shí)例4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法4.2.

α、β放射性表面污染的方法4.3.熱釋光劑量儀測(cè)定法4.測(cè)量方法的幾個(gè)實(shí)例4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法目的：評(píng)價(jià)環(huán)境γ輻射水平；評(píng)價(jià)工作場(chǎng)所γ輻射水平；為估算γ外照射個(gè)人劑量提供參考數(shù)據(jù)。使用儀器：BH3103A便攜式χ-γ劑量率儀4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法目的：BH3103A，BBH3103A，B4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法儀器的刻度當(dāng)靈敏度變化超過5％時(shí)須要進(jìn)行刻度；刻度周期一年刻度一次；刻度應(yīng)在國家計(jì)量部門進(jìn)行，也可以送到儀器供應(yīng)商廠家刻度，有條件的用戶可以自行刻度，但所用的刻度源和刻度場(chǎng)須要計(jì)量部門認(rèn)可，并參加比對(duì)測(cè)量。4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法儀器的刻度4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法測(cè)量結(jié)果計(jì)算：測(cè)量結(jié)果計(jì)算公式

為環(huán)境或工作場(chǎng)所γ劑量率，×10－8Gyh-1；F為儀器刻度系數(shù)，由劑量部位刻度證書中給出；

實(shí)測(cè)的γ劑量率，×10－8Gyh-1。4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法測(cè)量結(jié)果計(jì)算：4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法宇宙射線對(duì)測(cè)量結(jié)果的劑量貢獻(xiàn)式中，

為環(huán)境或工作場(chǎng)所測(cè)到的γ劑量率，×10－8Ghy-1；

為儀器自身本底對(duì)空氣吸收劑量率的貢獻(xiàn)，×10－8Gyh-1，來自光電信增管的暗電流和儀器材料固有的放射性。4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法宇宙射線對(duì)測(cè)量結(jié)果的劑4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法儀器的穩(wěn)定性和檢驗(yàn)源使用方法BH3103A帶有137Cs檢驗(yàn)源，它和探頭有一個(gè)固定的檢驗(yàn)位置。在儀器接受計(jì)量部門刻度時(shí)，會(huì)給出該儀器對(duì)檢驗(yàn)源的參考讀數(shù)，并寫在刻度證書中。使用儀器前，固定好檢驗(yàn)源后連續(xù)讀取20個(gè)讀數(shù)，取平均值。如果平均值與檢驗(yàn)源參考數(shù)值相差在±5％內(nèi)，說明該儀器靈敏度穩(wěn)定。4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法儀器的穩(wěn)定性和檢驗(yàn)源使4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法測(cè)量中讀數(shù)方法裝好1號(hào)電池后，啟動(dòng)儀器預(yù)熱15分鐘后，將儀器離地面1m高開始測(cè)量；在×1，×10，×100檔的任何一擋上進(jìn)行測(cè)量，只要聽到蜂鳴聲則讀數(shù)，并記錄；在一個(gè)測(cè)量點(diǎn)處多次讀數(shù)，取平均值作為最終數(shù)據(jù)。4.1.環(huán)境和工作場(chǎng)所γ劑量率的方法測(cè)量中讀數(shù)方法4.2.

α、β表面污染檢測(cè)β放射性表面污染測(cè)定探測(cè)器刻度：窗口對(duì)準(zhǔn)4πβ標(biāo)準(zhǔn)源活性區(qū)，離源表面2.5～5.0cm，以15cms-1的掃描測(cè)量3次，取平均值，計(jì)算探測(cè)率ηβ，ηβ為儀器探測(cè)效率，％；Ns為儀器對(duì)β標(biāo)準(zhǔn)源的計(jì)數(shù)率，cpm；A為β標(biāo)準(zhǔn)源放射性活度，dpm/4π；B為β粒子的反散射系數(shù)，當(dāng)Eβmax≥0.6MeV時(shí)，B＝1.30。4.2.α、β表面污染檢測(cè)β放射性表面污染測(cè)定4.2.

α、β表面污染檢測(cè)β放射性表面污染測(cè)定污染表面檢測(cè)3次，取平均值，按下式計(jì)算表面β放射性污染水平Cβ，

Cβ為表面污染水平，Bqcm-2；Ns為測(cè)到的計(jì)數(shù)率，cps；η為儀器探測(cè)效率，％；S為窗口面積，cm2。4.2.α、β表面污染檢測(cè)β放射性表面污染測(cè)定4.2.

α、β表面污染檢測(cè)α放射性表面污染測(cè)定探測(cè)器的刻度：將窗口對(duì)準(zhǔn)4πα標(biāo)準(zhǔn)源表面0.5cm距離上，以15cms-1的掃描測(cè)量3次，取平均值，按下式計(jì)算探測(cè)率ηα，式中，ηα為儀器對(duì)α放射性污染的探測(cè)效率，％；Ns為儀器對(duì)α標(biāo)準(zhǔn)源的計(jì)數(shù)率，cpm；A為α標(biāo)準(zhǔn)源的放射性活度，dpm/4π。4.2.α、β表面污染檢測(cè)α放射性表面污染測(cè)定4.2.

α、β表面污染檢測(cè)α放射性表面污染測(cè)定窗口對(duì)準(zhǔn)污染表面測(cè)量3次，取平均值，計(jì)算α放射性表面污染水平Cα,式中，Cα為α表面污染水平，Bqcm-2；Ns為計(jì)數(shù)率，cps；η為探測(cè)效率，％；S為窗口面積，cm2。4.2.α、β表面污染檢測(cè)α放射性表面污染測(cè)定4.2.

α、β表面污染檢測(cè)評(píng)價(jià)：將α、β放射性表面污染水平的測(cè)定結(jié)果與GB18871-2002中規(guī)定的“工作場(chǎng)所的放射性表面污染控制水平”相比較，判定污染程度，擬定去污染措施。注意：dpm(disintegrationsperminute)每分鐘衰變，衰變/分；cmp

(countsperminute)每分鐘計(jì)數(shù)，次數(shù)/分4.2.α、β表面污染檢測(cè)評(píng)價(jià)：4.3.熱釋光劑量測(cè)定熱釋光劑量測(cè)量方法的基本原理晶體結(jié)構(gòu)分為價(jià)帶、禁帶和導(dǎo)帶，晶體中的雜質(zhì)導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)缺陷，成為帶電中心，能吸引異性電荷，形成電子陷阱和空穴陷阱。射線與晶體相互作用造成電離激發(fā)，價(jià)帶中的電子獲得能量游離到導(dǎo)帶，價(jià)帶中形成空穴，導(dǎo)帶