電磁輻射培訓(xùn)

內(nèi)蒙古自治區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)督站劉桂芳

2009年11月

放射源應(yīng)用基礎(chǔ)知識放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

含放射源儀表的工作原理和優(yōu)點(diǎn)：利用放射性核素發(fā)出的各種輻射與物質(zhì)相互作用時(shí)產(chǎn)生的種種效應(yīng)（如貫穿、散射、激發(fā)、電離、吸收、衍射、活化、穆斯堡爾效應(yīng)等）可制成各式各樣的檢測、控制和分析儀表它們具有簡單、快速、不接觸被測介質(zhì)、不破壞測量對象等優(yōu)點(diǎn)特別適合連續(xù)、自動(dòng)和計(jì)算機(jī)化的要求放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

檢測、控制和分析儀表主要應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛用于自動(dòng)檢測密封容器內(nèi)具有高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、防菌或強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)等的物位（包括液位、料位和兩相界面）測量密封管道內(nèi)流體的密度或濃度控制連續(xù)生產(chǎn)過程中金屬板、紡織品、塑料、橡膠、紙張、鍍層等的厚度快速分析物質(zhì)的成分測量土壤、焦碳、混凝土等的濕度、預(yù)報(bào)火警等

其中以放射性厚度計(jì)、料位計(jì)和密度計(jì)用得最多探測器探測穿過被檢測物質(zhì)射線的多少，一般采用GBq級的137Cs放射源。密度計(jì)探測器物質(zhì)流向開關(guān)控制屏蔽源開關(guān)（開）密度計(jì)（續(xù)）密度計(jì)（續(xù)）傳送帶稱重計(jì)探測器傳送帶上的物品放射源密度計(jì)（續(xù)）傳送帶稱重計(jì)通常用一個(gè)或多個(gè)探測器和二次儀表作開關(guān)，來控制料箱或料斗中料位高低，大、厚壁容器可使用GBq級的60Co

放射源。料位計(jì)高位探測器低位探測器放射源料位計(jì)（續(xù)）反散射核子儀探測器安裝在輻射源同一側(cè)，探測反射回的射線量。探測器被測材料源開關(guān)反散射核子儀示意圖——一般由90Sr和85Kr等發(fā)射

粒子反散射式核子儀（續(xù)）濕度/密度計(jì)g

nnng

g

密度測量：將位于源棒末端的γ源(137Cs)

從屏蔽室推入待測物質(zhì)中進(jìn)行測量。濕度測量：儀器里中子源(通常為

241Am-Be)通過中子散射測定濕度。探測器濕度/密度計(jì)（續(xù)）一個(gè)便攜式濕度/密度計(jì)-壓土機(jī)壓碎流量計(jì)輻射源和探測器，安置在一個(gè)適當(dāng)?shù)闹Ъ苌希ㄌ綔y桿），插入泥漿中進(jìn)行分析。探測器源（在聚脂薄膜窗后）典型流量計(jì)示意圖——一般利用低能光子（如核素238Pu）激發(fā)被測物質(zhì),使其放出x熒光進(jìn)行測量的。備注：并非所有的管理機(jī)構(gòu)都有必要像對核子儀一樣對流向分析裝置進(jìn)行分類。核子儀的應(yīng)用

質(zhì)量控制液體、橡膠、油、織物和紙等的密度

紙、玻璃、鋼和塑料薄膜等的厚度

礦石、飲料和烹調(diào)油等料位泥漿和浮選泡沫中礦物質(zhì)中濃度

核子儀應(yīng)用

過程控制

水泥、泥漿、液體和化學(xué)產(chǎn)品等的密度

容器、料筒、化學(xué)產(chǎn)品和礦石等的料位

玻璃、水泥、礦石、鋪路材料、農(nóng)業(yè)中的濕度

水泥密度計(jì)用于臨時(shí)工作場所的固定式核子儀（續(xù)）放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

含放射源儀表的組成：放射性厚度計(jì)、料位計(jì)和密度計(jì)主要包括放射源、輻射探測器和電子測量裝置等部分。通常將放射源裝在防護(hù)容器內(nèi)，利用定向射束工作厚度計(jì)根據(jù)測量范圍要求，可選用α源、β源、低能光子源和γ放射源，241Am、14C、147Pm(钷)、85Kr、204Tl、90Sr-90Y、106Ru(釕)-106Rh(銠)、238Pu、170Tm(銩)、192Ir、137Cs、60Co等

料位計(jì)和密度計(jì)多采用γ放射源，如60Co、137Cs、152Eu(銪)、154Eu、241Am、85Kr等

放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

密封源的選擇要求：在滿足測量需求的條件下，應(yīng)選用活度低、貫穿能力弱、放射毒性低的密封源

對操作人員的要求：涉及密封源的安裝、檢查和維修，操作人員必須熟悉源容器的結(jié)構(gòu)，掌握輻射防護(hù)技能，并取得輻射工作資格證書放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)核素半衰期能量MeV產(chǎn)生的射線60-Co137-Cs192-Ir241-Am14-C226-Ra131-I5.26年30.1年74天433年5730年1620年8.04天1.25γ

0.66γ

0.31γ

5.48(α)0.06γ0.16β

4.80(α)0.18γ

0.36γ

放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

對工作場所的要求：合適的安裝地點(diǎn)：使射線避開人員停留和經(jīng)常經(jīng)過的區(qū)域場所不要過于狹窄，源與工作人員的距離應(yīng)大于0.5m并便于安裝、拆卸和檢修遠(yuǎn)離高溫和強(qiáng)振動(dòng)源放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

對放射源容器的安裝要求：必須牢固、可靠地安裝源容器，采取措施防止丟失密封源限制人員進(jìn)入源容器與受檢物之間的有用線束區(qū)域源不工作時(shí)，要能方便地加上防護(hù)蓋檢查源周圍的輻射情況，如果泄漏或散射劑量過高，要采取補(bǔ)救措施。如劃出禁區(qū)、設(shè)置警告標(biāo)志或增加屏蔽厚度等放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

對儀表的維護(hù)要求：儀表要經(jīng)常維護(hù)，包括定期校正放射源衰變引起的變化清除源窗表面的灰塵（主要是α源、β源和低能光子源）檢查源的密封性檢查控制和安全保護(hù)系統(tǒng)的靈活性和可靠性等

安裝場所的輻射水平檢測

常規(guī)檢測每年至少一次檢測儀器最低可讀出的輻射劑量當(dāng)量率應(yīng)為1×10－2μSv/h。檢測條件在密封源源閘關(guān)閉和開啟狀態(tài)下分別進(jìn)行測量。對透射儀表可在無待測物條件下檢測；對散射式儀表，應(yīng)在有待測物的條件下檢測。安裝場所的輻射水平檢測檢測點(diǎn)

檢測點(diǎn)包括：距下圖所示邊界外表面5cm和100cm處各點(diǎn)；預(yù)計(jì)劑量較高的位置；人員停留時(shí)間較長的位置；儀表所在室內(nèi)有代表性的點(diǎn)。儀表所在室內(nèi)一般至少設(shè)5個(gè)點(diǎn)，即室中央、四角分別設(shè)點(diǎn)。測量時(shí)探測器應(yīng)位于距地面1m高處。在人員工作的位置上，劑量當(dāng)量率大于25μSv/h時(shí)，應(yīng)分別對相應(yīng)人員的眼、胸、性腺、手等部位進(jìn)行測量。安裝場所的輻射水平檢測密度計(jì)源容器外圍的劑量當(dāng)量率測量區(qū)示意圖

安裝場所的輻射水平檢測料位計(jì)源容器外圍的劑量當(dāng)量率測量區(qū)示意圖

放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

對裝源、換源或檢修源容器要求：裝源、換源或檢修源容器時(shí)要格外小心倒裝活度較大的γ放射源時(shí)，應(yīng)事先做好充分準(zhǔn)備，盡量減少受照時(shí)間

備好長柄夾具、防護(hù)器材、監(jiān)測儀表并對操作人員進(jìn)行模擬訓(xùn)練等若距源1m處的照射量大于200mR/h

最好采用臨時(shí)屏蔽，用簡易機(jī)械手隔墻操作，用反射鏡或潛望鏡觀察。需在源附近進(jìn)行長時(shí)間檢修時(shí)，應(yīng)將源鎖在安全位置（或加防護(hù)蓋）；必要時(shí)可將源移至其它防護(hù)容器內(nèi)暫時(shí)貯存

放射性厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)

密封源和含密封源的源容器貯存要求：

具有防盜的貯存條件，如獨(dú)立貯源室或保險(xiǎn)柜要有管理措施。源不工作時(shí)，要鎖在安全貯存位置，并施行雙人雙鎖保管制度，非操作人員不得打開具有屏蔽防護(hù)措施，使非放射人員可能到達(dá)的任何位置上的劑量當(dāng)量率小于2.5μSv/h存放處設(shè)有醒目的“電離輻射”標(biāo)識輻射防護(hù)與安全的目的輻射防護(hù)與安全的目的

防護(hù)的目的：保持劑量低于相關(guān)限值，并確保所有步驟的合理性以減少隨機(jī)性效應(yīng)的產(chǎn)生，防止發(fā)生個(gè)別確定性效應(yīng)安全的目的：擬訂有效防護(hù)措施，保護(hù)個(gè)人、社會及周圍環(huán)境，免受放射源射線的危害。這些基本的防護(hù)和安全目標(biāo)可用于工業(yè)密封源和固定裝置的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維護(hù)及報(bào)廢，當(dāng)然，也可體現(xiàn)在運(yùn)行程序的設(shè)計(jì)、應(yīng)用、評價(jià)中

輻射防護(hù)與安全的目的基本安全標(biāo)準(zhǔn)（BBS基本安全標(biāo)準(zhǔn),GB18871－2002電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)）是一個(gè)國際通用的安全標(biāo)準(zhǔn)，它是根據(jù)保健防護(hù)的要求設(shè)立，反映危及人類生命的最低限值。基本的安全標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)堅(jiān)持以下原則：(a)確保在正常運(yùn)行、維護(hù)、報(bào)廢及應(yīng)急狀態(tài)下，工人和公共場所所受輻射照射保持在可合理達(dá)到的盡量低的水平之內(nèi)，同時(shí)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)和社會因素（ALARA原則：防護(hù)和安全的最優(yōu)化原則）(b)確保在正常運(yùn)行、維護(hù)、報(bào)廢及應(yīng)急狀態(tài)下，工人和公共場所所受輻照低于基本安全標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)的劑量限值（劑量限制）(c)放射源可能會引起重大事故（采取應(yīng)急措施），確保其照射值保持在適當(dāng)可承受的范圍內(nèi)，同時(shí)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)和社會因素輻射防護(hù)與安全的目的輻射防護(hù)過程中應(yīng)考慮的幾點(diǎn)：(a)含放射源裝置和設(shè)備應(yīng)設(shè)計(jì)完好，可有效保證其準(zhǔn)確運(yùn)行。設(shè)計(jì)包括良好的安全系統(tǒng)，在正常運(yùn)行狀態(tài)下，發(fā)現(xiàn)異常狀況，并做出響應(yīng)(b)培養(yǎng)工作人員的安全意識。鼓勵(lì)他們用積極的態(tài)度看待輻射防護(hù)和安全(c)工作人員和公眾均受劑量限制(d)工作人員必須經(jīng)通過資格審查和培訓(xùn)(e)日常、非日常和意外事故狀況下，保持操作程序的安全運(yùn)行(f)提供意外事故發(fā)生時(shí)的檢測方法，包括錯(cuò)誤操作因素輻射防護(hù)與安全的目的運(yùn)營機(jī)構(gòu)至少要任命一名輻射防護(hù)人員（PRO），檢查輻射防護(hù)項(xiàng)目的營運(yùn)完成情況。輻射防護(hù)人員最低要求如下：（a）經(jīng)過管理機(jī)構(gòu)的理論培訓(xùn)，有足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，保證具有一定的電離輻射知識（b）能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止輻射防護(hù)工作中的危險(xiǎn)因素輻射防護(hù)與安全的目的工作人員至少18歲，需經(jīng)過特殊的培訓(xùn)，實(shí)踐，并通過管理機(jī)構(gòu)或?qū)I(yè)機(jī)構(gòu)的考試。培訓(xùn)項(xiàng)目包括：（a）

電離輻射、輻射效應(yīng)、電離輻射的術(shù)語和單位（b）

劑量和劑量率（c）

輻射的測量（d）

限制輻照的操作程序（e）

安全存儲和運(yùn)輸?shù)囊螅╢）

每臺設(shè)備的操作說明（包括個(gè)人劑量監(jiān)測和應(yīng)急設(shè)備等）（g）

放射源使用的歷史和應(yīng)急響應(yīng)過程

（h）設(shè)備的測試和維修保養(yǎng)

日常監(jiān)管檢查日常監(jiān)管檢查內(nèi)容我國防護(hù)水平硬件與國際相當(dāng)特別是新建的軟件與發(fā)達(dá)國家比有相當(dāng)距離主要問題是執(zhí)行不力、教育培訓(xùn)不力1、輻射工作單位情況（1）工作場所是否按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)建造（2）是否接受監(jiān)督，是否取得輻射工作安全許可證（3）是否制定并遵守操作規(guī)程（4）是否接受安全教育與培訓(xùn)日常監(jiān)管檢查內(nèi)容2、作業(yè)現(xiàn)場情況（1）使用的放射源種類、數(shù)量、地點(diǎn)、部位是否經(jīng)過批準(zhǔn)；（2）安全管理制度的建立和落實(shí)情況；（3）定期監(jiān)測情況，是否達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)（4）放射源是否確定專人管理；（5）使用現(xiàn)場的警戒區(qū)域確定、警示標(biāo)志情況；（6）廢源回收制度及落實(shí)情況；（7）放射性廢水處理及排放情況；（8）現(xiàn)場觀察了解是否有其他重大安全隱患。

日常監(jiān)管檢查內(nèi)容

3、儲存、保管情況

（1）放射源儲存室的屏蔽措施是否符合要求，儲存室外的放射性劑量是否在許可值以下；（2）儲存室的安全防范設(shè)施（庫房建筑、門窗、鎖具、消防器材、通訊、報(bào)警等）是否正常有效；（3）保管員責(zé)任能力、制度掌握、到崗情況；（4）入出庫登記是否及時(shí)、準(zhǔn)確，帳物是否相符；（5）是否讓非從業(yè)人員接觸放射源；（6）實(shí)有源種類和數(shù)量是否與許可相符；（7）廢源是否移交有資質(zhì)的單位；（8）以前提出的儲存保管環(huán)節(jié)隱患整改意見是否