第二講：輻射防護

一、輻射防護的基本原則二、輻射防護標準和各種限值三、外照射及其防護

四、內(nèi)照射及其防護

主要內(nèi)容一.輻射防護的基本原則(一)、輻射防護的目的輻射防護的目的:是在保證不對伴隨輻射照射的有益實踐造成過度限制的情況下為人類提供合適的保護。具體來講就是要防止有害的非隨機性效應(確定性效應)。限制隨機性效應的發(fā)生率，使之合理達到盡可能低的水平。(二)、輻射防護要求1.實踐的正當性

對于一項實踐，只有在考慮了社會、經(jīng)濟和其他有關因素之后，其對受照個人或社會所帶來的利益足以彌補其可能引起的輻射危害時，該實踐才是正當?shù)?。對于不具有正當性的實踐及該實踐中的源，不應予以批準。

2.劑量限制和潛在照射危險限制

1)應對個人受到的正常照射加以限制。以保證由來自各項獲準實踐的綜合照射所致的個人總有效劑量和有關器官或組織的總當量劑量不超過GB18871—2002中規(guī)定的相應劑量限值。不應將劑量限值應用于獲準實踐中的醫(yī)療照射。

2)應對個人所受到的潛在照射危險加以限制，使來自各項獲準實踐的所有潛在照射所致的個人危險與正常照射劑量限值所相應的健康危險處于同一數(shù)量級水平。在正常情況下，年劑量是一定存在的。但是也存在這樣的情況，這種照射可能不存在，甚至產(chǎn)生照射的概率很小，有一定把握預期不會受到但可能會因源的事故或某種具有偶然性質(zhì)的事件或事件序列(包括設備故障和操作錯誤)所引起的照射。這就是潛在照射。3.防護與安全的最優(yōu)化

對于來自一項實踐中的任一特定源的照射，應使防護與安全最優(yōu)化，使得在考慮了經(jīng)濟和社會因素之后，個人受照劑量的大小、受照射的人數(shù)以及受照射的可能性均保持在可合理達到的盡量低水平。4.劑量約束和潛在照射危險約束

除了醫(yī)療照射之外，對于一項實踐中的任一特定的源，其劑量約束和潛在照射危險約束應不大于審管部門對這類源規(guī)定或認可的值，并不大于可能導致超過劑量限值和潛在照射危險限值的值。5.醫(yī)療照射指導水平

應制定供執(zhí)業(yè)醫(yī)師使用的醫(yī)療照射指導水平。參照GB18871—2002二.輻射防護標準和各種限值

(一)、劑量限值(基本限值)規(guī)定的劑量限值適用于實踐所引起的照射，不適用于醫(yī)療照射，也不適用于無任何主要責任方負責的天然源的照射。1.職業(yè)照射應對任何工作人員的職業(yè)照射水平進行控制，使之不超過下述限值：a)由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量，20mSv；b)任何一年中的有效劑量，50mSv；c)眼晶體的年當量劑量，150mSv；d)四肢（手和足）或皮膚的年當量劑量，500mSv。對于年齡為16歲-18歲接受涉及輻射照射就業(yè)培訓的徒工和年齡為16歲-18歲在學習過程中需要使用放射源的學生，應控制其職業(yè)照射使之不超過下述限值：年有效劑量，6mSv；眼晶體的年當量劑量，50mSv；四肢（手和足）或皮膚的年當量劑量，150mSv。2.公眾照射公眾成員所受到的平均劑量估計值不應超過下述限值：年有效劑量，1mSv；特殊情況下，如果5個連續(xù)年的年平均劑量不超過1mSv，則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv；眼晶體的年當量劑量，15mSv；皮膚的年當量劑量，50mSv。(二)、導出限值根據(jù)基本限值，通過一定的模式導出一個供輻射防護監(jiān)測結果比較用的限值，這種限值稱為導出限值。在實際工作中，可以針對輻射監(jiān)測中測量的任一個量（如工作場所的劑量當量率、空氣放射性濃度、表面污染和環(huán)境污染等）推導相應的導出限值。例如:導出空氣濃度(derivedairconcentration,DAC)就是工作場所空氣中放射性濃度限值。參考人呼吸率:0.02m3/min，年工作50周，每周工作40小時，年總工作時間為2000小時，年呼入空氣量:ALI(annuallimitonintake)(Bq)是用于內(nèi)照射的年攝入量限值，是指一年內(nèi)單次或多次攝入(吸入或食入)某種放射性核素的最大允許活度值。攝入這種最大活度值的某一種放射性核素后，工作人員受到的待積有效劑量將等于為職業(yè)性照射所規(guī)定的年有效劑量限值。

表面類型α放射性物質(zhì)β放射性物質(zhì)極毒性其他工作臺、設備、墻壁、地面控制區(qū)1)44×104×10監(jiān)督區(qū)4×10-144工作服、手套、工作鞋控制區(qū)監(jiān)督區(qū)4×10-14×10-14手、皮膚、內(nèi)衣、工作襪4×10-24×10-24×10-11)該區(qū)內(nèi)的高污染子區(qū)除外工作場所的放射性表面污染控制水平單位：Bq/cm2ICRP建議以年當量劑量限值或年攝入量限值的十分之一作為記錄水平標準，在監(jiān)測過程中，超過此水平的測量結果，被認為有較大意義而應記錄存檔，低于此水平的可不予記錄，在評價年當量劑量或攝入量時，可當作零看待。以年當量劑量限值或年攝入量限值的十分之三作為調(diào)查水平標準。干預水平標準可參閱國標GB18871—2002的附錄E和附錄H。

。三.外照射及其防護

外照射的控制原則及方法輻射源在人體外對人體形成的照射，叫做外照射。外照射主要是由γ射線、中子和β射線引起的。外照射的防護就是采用一定的方法減小工作人員的外照射劑量。因為:(外照射)劑量=劑量率×時間因此，只要能減小工作場所的劑量率或(和)減少受照時間都能有效地減小外照射劑量。一般而言，外照射的防護方法有:(1)時間防護法;(2)距離防護法;(3)屏蔽防護法;1．時間防護法

所謂時間防護法，就是盡量減少人員受照射的時間以減少受照劑量。一般說來，減少受照時間有下述幾種方法：(1)在進入控制區(qū)前做好準備工作,包括：一工作文件(規(guī)程、圖紙、工作票等)的準備;一工作器具、設備和材料的準備;一工作現(xiàn)場的準備(保證現(xiàn)場照明,通風和隔離等滿足安全的要求);一防護措施和防護用品的準備，等等?？傊龊靡磺锌赡茏龅降臏蕚涔ぷ?，進入工作現(xiàn)場后就可立即開展工作，順利地完成任務，避免在放射性區(qū)域內(nèi)無謂的等待和滯留。(2)良好的工作組織良好的工作組織能在盡可能少的時間內(nèi)保質(zhì)保量地完成任務。因此，工作負責人應:一盡量以最少的人數(shù)來完成工作任務;一作業(yè)前認真檢查作業(yè)條件符合規(guī)程的要求;一確保班組成員遵守輻射防護的有關規(guī)定;一確保與各有關單位進行良好的協(xié)調(diào)與配合;一合理安排現(xiàn)場工作人員和調(diào)配人力。必要時，可采用“劑量分擔”的工作方式，使每一個人(組)的工作時間少一些。但是不必要的或過于頻繁的輪換工作，雖然減少了每個工作人員的受照時間，卻因為工作人員進出控制區(qū)，進出工作現(xiàn)場和相互交接工作而造成總體受照時間的增加，反而導致該工作項目集體劑量增加。(3)個人的防護意識工作人員應遵守輻射防護的有關規(guī)定，以減少人員受照射的時間，如:一不在作業(yè)現(xiàn)場無故滯留;一不在輻射“熱點”附近逗留；一不在輻射水平高的地方休息。(4)提高技能、技巧，熟練操作對于難度較大的操作，應事先組織培訓。進行模擬練習,達到熟練自如的程度，以期熟能生巧，事半功倍。2.距離防護法所謂距離防護法，就是盡量增加人體與輻射源之間的距離，以減少人體受照的劑量。在輻射源為點源的情況下，劑量率與距離的平方成反比，措施:遠距離操作，任何源不能直接用手操作。對任何形狀的輻射源，當考察點與源的距離比輻射源本身的最大尺寸大5倍以上時，可將該輻射源視為點源

工作人員應注意工作條件和設備狀態(tài)的改變，可能會造成“熱點”位置的改變，從而及時改變自己的工作位置。工作現(xiàn)場情況較復雜，輻射可能來自四面八方，輻射源形狀也各種各樣，但從提高防護的觀點出發(fā)，無論什么形狀的輻射源，通常離源遠一點，劑量率就會小一點。在實際操作中，可以利用機械手或遠距離控制裝置等以盡量增加人與輻射源之間的距離，或操作時應選擇合適的工作位置，盡量遠離“熱點”等，以減小工作處的劑量率，從而減少受照劑量。3.屏蔽防護法1)X或γ射線的外照射防護由于光電效應、康普頓效應和電子對效應的截面都是隨靶物質(zhì)原子序數(shù)的增加而增加，故屏蔽X或γ射線需用高原子序數(shù)的物質(zhì)。常用的X或γ射線屏蔽材料有以下幾種：鉛—原子序數(shù)82、密度11.34g·cm-3，有很好的抗腐蝕特性，在射線照射下不易損壞。鉛對低能和高能X或γ射線有很高的減弱能力，是X或γ射線屏蔽的理想材料。鉛的缺點是成本高，結構強度差，并且不耐高溫。常用于作鉛容器、活動屏、鉛磚。用鉛做較大容器和設備時要用鋼材作結構骨架，否則會因自重而坍塌。混凝土—普通混凝土(水泥1:砂子2:碎石2:水0.5)有效原子序數(shù)為18、密度2.3g·cm-3。價格便易，且有良好的結構性能。在工程中多用作固定的防護屏蔽。有時，為了減少屏蔽厚度、縮小體積，使用高密度的混凝土(稱為重混凝土)。其辦法是用鉛砂、鐵砂代替普通砂子，用重晶石礦石(含Ba)、鐵礦石以至鑄鐵塊、廢鋼塊代替碎石，這樣，混凝土的密度可高達6g·cm-3。不過，這類混凝土成本往往很高，不是特別需要時，一般不隨意采用重混疑土。鐵—原子序數(shù)26、密度7.89g·cm-3（鋼）、7.2g·g·cm-3（鑄鐵），成本低，且易獲得。屏蔽性能比鉛差。一般，若對X或γ射線進行相同的減弱，鐵的重量大約比鉛重30%。鐵（鋼）的機械強度很高，易加工，多用于防護鐵門、地溝蓋板。水—有效原子序數(shù)7.4、密度1g·cm-3。屏蔽X或γ射線性能自然比上述的鉛、鐵以及混凝土的都差。但它具有特殊的優(yōu)點，即透明度好和可隨意將物品放入其中，因此常以水井、水池形式來貯存或分裝固體γ輻射源。特別需要指出的是，如水中含有可溶性鹽類時，在強輻射作用下，水會出現(xiàn)輻射分解現(xiàn)象，會生成有害氣體，因此，為屏蔽目的，宜用去離子水。2)帶電粒子外照射的防護對于重帶電粒子的防護，由于其射程較短，一般無外照射危險。β射線與物質(zhì)作用將產(chǎn)生軔致輻射。軔致輻射的強度與β射線的能量、屏蔽材料的有效原子序數(shù)有關。其最大能量近似等于初級β粒子的最大能量。對β射線的屏蔽通常第一層用低原子序數(shù)的材料屏蔽β射線，第二層用高原子序數(shù)的材料屏蔽軔致輻射。選用低原子序數(shù)的材料屏蔽β射線，可以減少軔致輻射，常用的材料有烯基塑料、有機玻璃及鋁等。屏蔽軔致輻射的材料，常用鉛板、鐵板等。3)中子外照射的防護中子按能量可分為：高能中子能量大于10MeV快中子100keV------10MeV中能中子1keV--------100keV慢中子0-------1keV（熱中子----與周圍物質(zhì)處于熱平衡的中子。在常溫20.40C下，熱中子的平均能量為0.0253eV）對中子的屏蔽分為慢化和吸收兩步，在中子屏蔽層中，常常摻入重元素與輕元素組成交替屏蔽。輕元素（特別是氫）是良好的快中子減速劑，其中重元素具有吸收γ射線和使較高能量的中子減速(與重元素的物質(zhì)發(fā)生非彈性碰撞損失能量較大)的雙重作用?；炷潦且环N有效的屏蔽材料，因為它含有水的成分，同時又有高密度物質(zhì)對于減速后的中子，能與各種物質(zhì)發(fā)生俘獲反應，但并不是任何物質(zhì)都適宜用來吸收熱中子的，因為許多物質(zhì)吸收熱中子后，常伴有高能的γ輻射。

鎘可作為熱中子吸收劑，鎘的俘獲截面很大,但鎘放出的γ射線的能量較高為9.05MeV，硼和鋰作為中子的減速劑和吸收劑，則更理想，雖然硼吸收熱中子后還伴有γ輻射，但其能量很底為0.478MeV，易于屏蔽。常用的中子屏蔽材料有下列幾種：水—水中含有大量的氫，所以是一種非常好的中子慢化劑。氫的熱中子俘獲截面為332mb，氫的俘獲γ輻射能量較低，只有2.2MeV。在屏蔽體中為慢化快中子而含有的氫，常足以捕獲屏蔽材料中存在的熱中子。由于水缺乏結構性能，故很少單獨應用，但可把它灌注在水門、水箱屏蔽體里，此時必須注意避免容器破裂，導致水的泄漏而釀成事故?；炷痢胀ɑ炷撩芏葹?.3g·cm-3

，它是多種元素的混合物。它既含有輕元素，也含有較重的元素和一定數(shù)量的水分，所以，它對中子和光子都有較好的屏蔽作用?；炷辆哂辛己玫慕Y構性能，是一種較好的建筑材料，多用作固定的屏蔽體。在需要提高混凝土的屏蔽能力時，還可以在混凝士中加重材料組分（如重晶石、鑄鐵塊等）以制成密度較大的重混凝土。所以，它的應用是很廣泛的。但要注意，混凝土長期使用會失水，從而降低了它對中子的防護性能。石蠟—含有大量氫，價格便宜，容易成型，是很好的中子慢化劑。但是，氣溫高時易軟化，氣溫低時，大塊石蠟容易收縮、干裂，因之，結構性能較差；它還怕火，易燃，對γ的防護性能很差，所以，往往和其它屏蔽材料配合使用。聚乙烯—含氫豐富，是較好的中子防護材料。它易于加工成型。但是在溫度高于1000C時，容易軟化，易燃。常和其它結構材料配合使用。泥土—含水也較多，是一種廉價材料，為充分利用它的防護性能，有時就將一些中子發(fā)生裝置建造在地下或半地下室。鋰和硼—作為慢中子的吸收體，除了要求吸收截面大以外，還要它們在俘獲中子后不放出貫穿性的次級γ輻射，這樣易于防護。為此，中子屏蔽中常會用到鋰（6Li）和硼（10B）。它們的熱中子吸收截面分別為940和3837b左右。鋰俘獲中子后放出的γ輻射很少，可以忽略不計;硼雖在95%的俘獲事件中放出0.47MeV的γ輻射，但較易屏蔽。個人防護用品

個人防護用品各類防護服個人防護用品個人防護用品三聯(lián)防護屏鉛玻璃與

鉛玻璃窗鉛磚鉛玻璃四、內(nèi)照射及其防護

1.概述體內(nèi)放射性核素產(chǎn)生的照射為內(nèi)照射。放射性物質(zhì)進入人體的途徑和排出人體的途徑(定性)1)進入途徑(1).吸入放射性氣體、液體或固體微粒都可以通過污染空氣經(jīng)呼吸道吸入體內(nèi)。被吸入體內(nèi)的含有放射性的液體或固體，在空氣中均以氣溶膠形式存在。在此所指的氣溶膠就是懸浮在空氣中的固體或液體的微粒。(2).食入工作人員或公眾食入放射性物質(zhì)(入口的器具或入口的食品被放射性物質(zhì)污染)，一般只發(fā)生在一個短時間內(nèi)。但當環(huán)境介質(zhì)受到放射性物質(zhì)污染時，則有導致較長時間食入放射性物質(zhì)的可能。(3).通過皮膚吸收完好的皮膚提供了一個有效的防止大部分放射性物質(zhì)進入體內(nèi)的天然屏障。但是也有兩個具有實際意義的例外，這就是蒸汽態(tài)或液態(tài)的氧化氚和碘蒸汽、碘溶液或碘化合物溶液，它們能通過完好皮膚而被吸收。(4).通過傷口進入當皮膚破裂、刺傷或擦傷時，放射性物質(zhì)可能透入皮下組織，然后被吸收進入體液。2)排出途徑進入人體的放射性核素，可以通過呼出、汗、尿、糞幾條途徑排出體外。2.內(nèi)照射的防護沒有包殼、有可能向周圍環(huán)境擴散的放射性物質(zhì)，稱為非密封放射性物質(zhì)。從事開放型放射性物質(zhì)的操作，稱為非密封放射工作。進行開放型放射工作時，除了考慮縮短操作時間、增大與源距離和設置防護屏障，防止放射性射線對人體過量外照射外，還應考慮防止放射性物質(zhì)進入人體所造成的內(nèi)照射危害。內(nèi)照射防護的一般措施:1)包容—是指在操作過程中，將放射性物質(zhì)密閉起來，如采用通風櫥、手套箱等，均屬于這一類措施。在操作強放射性物質(zhì)時，應在密閉的熱室內(nèi)用機械手操作。對于工作人員，可用工作服、鞋、帽、口罩、手套、圍裙、氣衣等方法，將操作人員圍封起來，以防止放射性物質(zhì)進入體內(nèi)。通風櫥、手套箱是開放型放射性實驗室的重要設備，目的是把放射性物質(zhì)限制在更小的范圍內(nèi)。一般化學實驗室都配備有通風櫥，從前面面板上開口進行操作，實驗室內(nèi)空氣從開口進入通風櫥，再經(jīng)排風口排出，這樣的氣流保證了操作時散出的放射性物質(zhì)不會散布到實驗室中來手套箱是用有機玻璃或鑲有玻璃以供觀察的不銹鋼做成，箱子上至少固定有一雙長臂手套，通過手套進行操作，手套箱內(nèi)保持略低于大氣壓力的負壓，從而使內(nèi)部的放射性物質(zhì)不大可能向外泄漏。手套箱內(nèi)部通風糸統(tǒng)一般有兩個過濾器。一個裝在氣流入口處，把進入手套箱的空氣中的灰