电离辐射剂量与防护基础知识讲座(肖德涛)课件

1、肖德涛第三讲 电离辐射防护与安全概述 辐射防护和环境保护工学博士南华大学教授、博士生导师TEL13307478601E-mail: 对辐射防护与安全基础知识有一个概念性的了解目的前言电离辐射的来源电离辐射的生物效应常用电离辐射防护学量辐射防护的基本原则辐射防护的一般方法辐射监测的一般方法 辐射安全管理（辐射监管）概述内容1.辐射防护的含义（1）什么是辐射？从某种物质中发射出来的波或粒子。（热辐射、核辐射等）（2）辐射的分类非电离辐射：能量小于10eV，如紫外线、 可见光、红外线和射频辐射电离辐射： 能量大于10eV，如X射线、 射线、中子、射线、 射线等（3）什么是

2、电离辐射？电离：从一个原子、分子从其束缚状态释放一个或多个电子的过程。电离辐射：能通过初级过程或次级过程引起电离的带电粒子或不带电粒子（4）常见的电离辐射辐射组成质量电荷速度2 protons + 2 neutronsRelatively HeavyDouble PositiveSlowelectronRelativelyLightSingle Negative 3 x 108 m/snneutronMiddle weightnonvariousPprotonMiddle weightpositivevarious High Energy Electromagnetic Photonsnonn

3、on3 x 108 m/sXSame as Gamma-Raysnonnon3 x 108 m/s放射性衰变基本规律原子核是一个量子体系，核衰变是一个量子跃迁过程。对一个特定的放射性核素，其衰变的精确时间是无法预测的；但对足够多的放射性核素的集合，其衰变规律是确定的，并服从量子力学的统计规律。“事实上，在人类身体里就可以找到天然放射性核素。我们的身体平均每分钟要经历几十万次的核衰变。”诺贝尔奖获得者西博格人与原子2. 辐射防护简史1895, 伦琴（ Roentgen ）发现 X 射线伦琴Nobel Prize in 1901世界上第一张X射线照片1896, 贝克勒尔（Becquerel）发现

4、铀（Uranium）发现了天然放射性Nobel Prize in 19031898, 居里夫妇发现钋（ Polonium）和镭（ Radium） 同位素的工业应用Nobel Prize in 1903 and 1911（1）早期辐射损伤认识时期（又称职业性辐射损伤时期）时间：发现X射线（1895年）1930年代特点：对辐射可能造成的损伤认识不足损伤对象： 1）X射线球的制造者和应用X射线的技术人员； 2）从事放射性物质研究的科学家； 3）铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工。损伤特点： 1）外照射引起的急性体表损伤； 2）氡及其子体内照射引起的肺癌； 3）镭内照射引起的骨肿瘤。典型事例： 1）X

5、射线被发现一个月，X射线的制造者 Grubbe的手发生了“特异性皮炎”； 2）1896年，Edison和助手Morton自身试验， 眼部受照数小时后，眼痛，结膜炎； 典型事例： 3）1896年，Danil报告了X射线可导致秃头； 4）1901年，Becquerel和Curie分别讲述了自己的经历； 5）1911年，54名医学放射性工作者死于恶性疾病； 1922年，约100名医学放射性工作者死于恶性疾病； 6）18751917年，Schneegerg矿死亡的622名工人 中有322人死于癌症，其中肺癌占87； 19211926年， Schneegerg矿死亡的工人中 死于肺癌的占50； 7）19

6、25年，Martland报告在美国从事用镭发光材料 描绘表盘的女工遭受了严重的内照射，发现50例 镭致骨肉瘤。（2）中期辐射损伤认识时期 （又称放射线诊断、治疗损伤时期）时间：19301960年代特点： 医学界把辐射看作是时髦的诊断和治疗手段，却缺乏对辐射远期效应的认识，病人由于接受高累积剂量而诱发过多的白血病、骨肿瘤、肝癌等恶性肿瘤。 损伤对象： 接受超剂量辐射照射的病人，较突出的例子有： 1) 19351954年，在英国应用X射线局部照射治疗 强直性脊椎炎的病人； 2) 19441951年，在德国应用镭224注射治疗强 直性脊椎炎，关节炎及结 核病的病人； 3) 19281954年，在一些

7、国家中应用钍造影剂进行 x射线造影的病人。 重点调查对象包括：1）职业性受照射群体的流行病学调查；2）放射事故受害者调查；3）出生前受X射线诊断照射的群体流行病学 调查； 4）高辐射本底地区居住者的流行病学调查；5）原子弹、氢弹、切尔诺贝利事故受害者跟踪调查。 调查结论： 迄今为止的流行病学的调查资料证明：在低剂量下，唯一潜在的辐射危害是致癌。非特异性寿命缩短末见发生。遗传危害也未见增加。低于职业性剂量限值的辐射水平的长期慢性照射，是否会增加恶性肿瘤尚不明确。出生前诊断性X射线的照射量，是否能增加出生后的小儿癌症的发病率，尚有争议。高本底地区居民流行病学的调查，均末证实遗传危害的增加或恶性肿瘤

8、较对照群体有过多的发生。 4.辐射防护的主要内容研究防止辐射对人体危害的综合性学科。辐射剂量学辐射防护标准辐射防护技术辐射防护评价辐射防护最优化辐射安全管理ICRP（Publication）International Commission on Radiological Protection 国际放射防护委员会ICRU（Report） International Commission on Radiation Units and Measurements 国际辐射单位与测量委员会UNSCEAR United Nations Scientific committee on the Effects

9、 of Atomic Radiation 联合国原子辐射效应科学委员会IAEA（Safety Series） International Atomic Energy Agency 国际原子能机构ISO International Standardization Organization 国际标准化组织NCRP（Report）（Handbook） National Council on Radiation Protection and Measurements 辐射防护 与测量国家委员会（美） BEIR committee on the Biological Effects of Ionizin

10、g Radiations 电离辐射生物效应委员会（美）ANSI American National Standard Institute 美国国家标准NRPB National Radiological Protection Board 国家放射防护委员会（英）二、电离辐射的来源天然辐射宇宙射线宇生放射性核素原生放射性核素 一般场所： 天然本底为 2.4mSv/year, 多为内照射 (222Rn, 60%)（一）天然本底照射宇宙射线：初级宇宙射线：质子（87）、粒子（10）、重带电粒子、电子、中子等。平均能量1010eV，最高能量可达1019eV。在纬度高于45度的海平面，宇宙射线平均注量率

11、1/cm2min。次级宇宙射线：初级宇宙射线与大气作用的产物。随高度变化，海平面为1，则海拔2km为3，海拔12km为2030。我国居民所受正常本底辐射年有效剂量天然辐射源照射世界平均辐射剂量值辐 射 源 年 有 效 剂 量 mSv 平 均 值 典型范围值 外照射 宇宙辐射 直接电离辐射和光子 中子成分 宇生核素 宇宙射线与宇生核素 小计 陆地外照射 室外 室内 陆地外照射小计 外照射 合 计0.28（0.30）a0.10（0.08）0.01（0.01） 0.390.07（0.07）0.41（0.39） 0.48 0.870.31.0 b0.30.6 c0.61.6内照射 吸入内照射 铀、钍系

12、列 氡（222Rn） 钍（220Rn） 吸入内照射 小计 食入内照射 40K 铀和钍系 食入内照射 小计 内照射 合 计 0.006（0.01）1.15（1.2）0.10（0.07） 1.26 0.17（0.17） 0.12（0.06） 0.29 1.55 0.21.0d 0.20.8e 0.41.8 总 计 2.4 110 辐 射 源 年 有 效 剂 量 mSv 平 均 值 典型范围值 天然辐射源照射世界平均辐射剂量值（续）a.括号内是UNSCEAR1993年给出的估计值。b.从海平面到高海拔的地区的整个范围。c.与土壤和建材中放射性核素的组成有关。d.与氡气在室内的积累有关。e.与食品和饮

13、水中放射性核素的组成有关。正常本底地区天然辐射源致人体的年有效剂量辐射来源年有效剂量, mSv 宇宙射线0.38宇生核素0.01陆地g外照射0.48陆地放射性核素内照射 (不包括氡)0.29氡及其子体1.25总计2.4部分国家的天然本底水平天然辐射高本底地区国家 地 区 区 域 特 证 近似人口 空气吸收剂量率a（nGyh-1） 巴西GuarapariMineas Gerais and GoiasPocos de Caldas Araxa独居石砂，沿海地区火山侵入岩 73000350 90170（街道）9090000（海滩）1101300平均340平均2800 中国 广东阳江 独居石微粒 80

14、000 平均370 埃及 尼罗河三角洲 独居石砂 20400 法国 中央区西南 花岗岩、片磨岩、铀矿 7000000 204001010000 a 包括宇宙辐射和陆地辐射天然辐射高本底地区（续）印度 克拉拉和马德拉斯恒河三角洲 独居石砂，沿海地区200Km长，0.5Km宽 1000000 2004000平均1800260440 伊朗 腊姆萨尔马哈拉 泉水 2000 70170008004000意大利 拉齐奥坎帕尼亚奥维多城南托斯卡纳 火山土壤 5100000560000021000100000 平均180平均200平均560150200 纽埃岛 太平洋 火山土壤 4500 最大1100 瑞士

15、Tessin Alps，Jura 片磨岩土壤中226Ra 300000 100200 地区年剂量（mGy）印度Kerrala邦28伊朗 Ramsar 市6 至 360巴西 Espirito Santo0.9 至 35广东阳江6福建鬼头山区平均 3.8 最高 120部分高本底地区我国部分g辐射较高的地区医疗辐射（二）人工辐射放射诊断放射治疗核医学医疗辐射是最大的人工辐射来源；各种人工放射性核素，大约80用于医学目的。全世界医用X射线检查的频率、有效剂量和集体剂量（1991-1996） 检 查 每1000人口检查次数 每次检查的有效剂量，mSv年集体剂量，人Sv 胸部X射线摄影 87 0.14 7

16、1200 胸部X射线透视 37 1.1 234700 腰椎 15 1.8 159000 胸椎 4.1 1.4 33400 骨盆和腹部 11 0.83 53300 上胃肠道 13 3.7 274000 全世界医用X射线检查的频率、有效剂量和集体剂量（1991-1996）（续） 检 查 每1000人口检查次数 每次检查的有效剂量，mSv 年集体剂量，人Sv 下胃肠道 3.4 6.4 127000 尿路造影 3.8 3.7 81300 CT 16 8.6 785000 血管造影 2.1 12 143000 介入程序 0.84 20 98000 总 计 330 2330000 检查类别人数（人/千人)

17、一次检查的剂量（mSv）皮肤剂量骨髓性腺有效剂量胸透64.310.40.270.010.29群检25.55.20.140.010.15腹透（女性）11.38.50.170.170.13消化道6.051.66.060.667.53腰椎片4.032.51.822.982.67胸片11.91.10.040.010.07骨盆片1.311.01.043.051.63腹部平片1.422.11.630.101.371989在中国的医学检查所致的当量剂量核爆炸放射性落下灰局部沉降带状沉降全球性沉降（含200多种放射性物质）外照射：137Cs、95Zr、106Ru、140Ba等；内照射：14C、137Cs、3H

18、、131I、239Pu、240Pu、241Pu等。食物链转移问题地点有效剂量, mSv 贡献途径, 食入 外照射 吸入 北温带 4.571245南温带 3.19082全世界 3.8791831981年底以前进行的大气层核爆炸造成的有效剂量负担及其贡献途径 核电站反应堆运行：大气中 Kr、Xe、I、3H、14C、16N、35S、41Ar；水 中 3H和裂变产物。长寿命核素，3H、14C、85Kr、90Sr等，以及超铀元素的同位素。后处理：核能生产所致居民人均年剂量当量，美国、加拿大为310-8Sv，英国为2.510-6Sv项目年份1980200021002500年核发电预计值 GW(e) 801

19、0001000010000年集体有效剂量 (人Sv) 5001000200000250000世界人口 (109) 4101010年人均当量剂量 (mSv) 0.112025占天然辐射源平均暴露量的百分数 ()0.0050.0511核电力生产持续到2500年时的年人均当量剂量预计值 燃煤的放射性污染问题燃煤对环境的影响化学物质污染放射性物质污染煤散逸飞灰中放射性核素的平均含量：40K为265Bq/kg， 238U为200Bq/kg，210Pb为930Bq/kg，210Po为1700Bq/kg，232Th为70Bq/kg，228Th为为110Bq/kg，228Ra为130Bq/kg燃煤电站导致的居

20、民辐射剂量是核电站的3倍！人类生活方式对辐射水平的影响类型剂量水平(mSv)看电视每天2小时付出的代价利益：社会的总利益代价：社会的总代价（经济、健康、环境、心理等）利益和代价分布不均；所有可能的方案中选最佳方案；可行性分析是一条重要的基本原则。2. 辐射防护的最优化对一项实践中的任一特定源，个人剂量的大小，受照的人数，以及在不是肯定受到照射的情形下其发生的可能程度，在考虑了经济和社会因素后，应当全部保持在可以合理做到的尽量低的程度。这一程序应当受到限制个人剂量的约束（剂量约束），对潜在照射则应受到限制个人危险的约束（危险约束），以便限制内在的经济和社会判断容易带来的不公平（防护的最优化）。第

21、四节 辐射防护的基本原则和标准ALARA原则：As Low As Reasonably Achievable并不是越低越好，而是综合考虑了多种因素后，照射水平低到可以合理达到的程度。代价利益分析方法BV（PXY）式中：B纯利益，V毛利益，P生产代价，X防护代价，Y危害代价第四节 辐射防护的基本原则和标准目标：纯利益B达到最大。考虑的变量是集体当量剂量S分析：一般V、P不随S变化；X与S呈函数关系；Y与S按线性无阈假设，呈正比。S0即为与最优化条件对应的集体当量剂量。第四节 辐射防护的基本原则和标准3. 限制个人当量剂量 个人受到所有有关实践联合产生的照射，应当遵守剂量限值，或者在潜在照射情形下

22、遵守对危险的某些控制。其目的是为了保证个人不会受到从这些实践来的在正常情况下被断定为不可接受的辐射危险。不是所有的源均能在源的所在处采取行动施加控制，所以在选定剂量限值前应先规定哪些源应包括在内作为有关的源（个人剂量限值）。第四节 辐射防护的基本原则和标准利益和代价在群体分布的不一致性，满足了正当化和最优化，还必须对个人当量剂量进行限制。概念理解：剂量限值应当只适用于实践的控制；超出剂量限值将使指定的实践带来附加的危险，而这种危险可以合理地描述为正常情况下“不可接受”的；实际的剂量效应关系不存在一个阈值；不是“安全”与“危险”的分界线；不能作为防护体系严格程度的唯一度量。 结 论 辐射防护体系

23、是辐射防护工作的基本原则，也是基本要求，它是一个完整的体系，需要全面贯彻执行，决不能片面强调其中一个方面。因为： 这个体系是综合考虑了社会、经济和其它有关因素。经过充分论证，权衡利弊。 由于利益和代价在群体中的分布往往不相一致，付出代价的一方并不一定就是直接获得利益的一方，所以，必须综合考虑各方付出的代价与得到的利益。（二）辐射防护体系的一些重要概念1.两类活动(1)实践通过选择而承担的一种会引起总剂量 增加的人类活动。核医学手段的应用，建立核电厂是实践的例子。(2)干预为了降低照射而针对辐照所采取的一种活动。对现有住房进行降氡改造是干预的例子。实践与干预都需符合正当性原则，其防护也应符合最优

24、化原则；干预的途径：源、途径、人。2.三类照射(1) 职业照射工作中遭受的暴露而不问其来源。但由于辐射无所不在，直接应用上述定义势将使所有工作人员均受到放射防护的管理。“职业照射”一词限于在正常场合下能合理地视作运行管理部门负有责任的那些情况下在工作中受到的照射。为了给出一些实用的引导，委员会建议只对以下情况才要求天然源的照射包括在职业照射之内。(a) 审管机构已宣布应注意氡气并已指明有关的工作场所的那些工作场所内的操作。(b) 操作与贮存通常并不视为放射性物质，但含有显著的痕量天然放射性核素，并经审管机构认定的那些物料。(c) 运行喷气飞机。(d) 宇航。医疗照射限于作为其本身的医学诊断与治

25、疗的一个组成部分的个人所受到的照射，以及知情并愿意在诊断或治疗中帮助扶持病人或使之舒适的人（不是职业照射）所受的照射。医疗照射不包括个人所受的其它源的照射，如诊治别人时的杂散辐射照射，也不包括任何工作人员的职业照射。生物医学研究计划中的志愿者所受的照射在系统中亦按医疗照射同样处理。(2)医疗照射(3)公众照射公众照射包括职业照射及医疗照射以外的所有其它照射，来自天然源的照射是公众照射组分中远在其它组分之上的最大的一项，但不能因此认为有理由可以对较小的但较易控制的人工源的照射给予较少的注意。3.两种评价源相关评价关心来自单个源的照射。源相关评价使得有可能判断某个实践或干预是否可以带来足够的利益，

26、是否已经采取各自合理的步骤来减少源所产生的照射。因此它便于进行实践和干预的正当性判断和源水平上的防护最优化分析。人相关评价关心多个源对单个人的照射。通常需要把上述两种不同评价方法结合起来采用。预期不一定受到但可能遭受到的照射叫潜在照射，它可能由源的事故或由具有或然性质的事件或事件序列。对潜在照射的处理，应作为用于实践的防护体系的一个组成部分：预防与缓解。 4.潜在照射预防是要减少可能造成或增加辐射照射的一系列事件的发生概率，它涉及保持所有运行与安全系统以及相关的工作程序的可靠性。缓解是万一发生了这类事件，限制和减少照射。它涉及采用工程上设计好的安全系统及操作程序以控制每一序列的事件，以便万一发

27、生时能限制其后果，缓解的安排不应限于干预计划。适用于：（1）该源在正常与事故情况下所致的个人剂量与集体剂量都很小；（2）没有合理的控制方法能使个人剂量及集体剂量明显地减少。5.排除和豁免排除：天然源；豁免：人工源。目前比较公认的豁免准则为：(a)被豁免的实践或源对公众成员在一年内造成的有效剂量在10Sv量级或更小；(b)或者从事该实践一年所待积的集体有效剂量不大于1人Sv或者防护最优化评价表明豁免是最优化的选择。有些源是基本上无法控制的，例如地面宇宙射线与体内40K，最好的办法是把它们排除在法规文件的范围以外因此“排除”把所有“本质上不可控制的”照射留在管理体系之外，而“豁免”是对那些只产生微

28、小剂量而不值得管理的实践或源免于管理。参考水平包括：记录水平（高于它们时结果应当记录下来，低于它时被忽略）调查水平（高于它们时应当对结果的起因或含义进行考查）干预水平（某种确定的补救行动所避免的剂量）高于它时应当 考虑补救行动。这些水平的利用可以避免不必要的或没有结果的工作，有助于有效利用资源。6.参考水平许多辐射防护决策可以标准化，这样就不需要针对各个情况重复评价和决策过程。要做到这一点最简单的方法是采用一些可测量的或可评价的量来作为整个评价的替代物。这样一些值就称为参考水平。剂量限值： 由国家管理当局制定，强制性的，应用于职业照射和公众照射，不适用于医疗照射（对患者的剂量）。(1) 限制剂

29、量约束： 防护最优化完整的一部分，只是前瞻性使用，由国家管理当局或运行管理部门制定，应用于职业照射和公众照射以及生物医学研究和病人的非职业性治疗中的志愿者。是根据源相关的个人剂量的限制，以缩小利益和危害在人群中分配的不公。(2) 参考水平记录水平由运行管理或国家管理部门制定，超过它的值记录下来以排除意义不大的信息，主要用于职业照射中的人员和工作场所监测。调查水平由运行管理部门制定，假若被超过就要求进行就地调查，主要应用于职业照射。干预水平由国家管理部门制定，应用于公众照射中由某种具体的措施所可以被避免的剂量，通常是强制性的。诊断参考水平由专业机构制定，应用于患者的剂量或放射药物的摄入量，假若该

30、水平一贯性被超过，就要求进行就地评查。（三） 辐射防护标准和各种限值1.基本限值 （1）有效剂量限值和当量剂量限值 （2）次级限值 （3）内外混合照射2.导出限值3.管理限值4.参考水平5.剂量限值的安全评价1.基本限值辐射防护标准一般规定：基本限值、导出限值、管理限值和参考水平四个级别。包括有效剂量限值、当量剂量限值和次级限值剂量限值 应用职业人员公众 有效剂量20 mSva-1 连续5年内平均1 mSva-150 mSva-1在任一年年当量剂量眼睛 150mSv 15mSv皮肤500mSv50mSv四肢 500mSv（1）有效剂量限值和当量剂量限值限值不包括天然本底和医疗照射；限值用于规定

31、期间有关的外照射剂量与该期间摄入量的50年（儿童，70年）的待积剂量之和；隐含着对最优化的剂量约束值一年中不应超过20mSv；特殊情况下，公众每5年平均剂量不超过1mSva-1，在单独一年的有效剂量可允许大一些；年剂量当量的设置是为了防止局部照射中的确定性效应；皮肤剂量限值指在任一1cm2，不论受照的皮肤面积；剂量限值只是防护体系的一部分，刚好达到可忍受程度的边缘上的一个点。说明：孕妇的工作条件女性工作人员发觉自己怀孕后要及时通知用人单位，以便必要时改善其工作条伴。孕妇和授乳妇女应避免受到内照射。用人单位不得把怀孕作为拒绝女性工作人员继续工作的理由。用人单位有责任改善怀孕女性工作人员的工作条件

32、，以保证为胚胎和胎儿提供与公众成员相同的防护水平。（2）次级限值来自单次或多次摄入的某一种放射性核素对个人造成的照射达到剂量当量限值时的累积摄入量。它等于同时满足下式的年摄入量的最大值。年摄入量限值（annual limit on intake， ALI ）（3.）内外混合照射同时满足式中：E年有效剂量；Eh20mSv限值； Ij放射性核素j的年摄入量；ALIj放射性核素j的年摄入量限值；Hs年浅表个人剂量当量；HS,L500mSv限值。2.导出限值DACALI/2.4103式中：DAC导出空气浓度，Bqm-3呼吸率：0.02m3/min； 年工作50周，每周工作40小时，年总工作时间：200

33、0小时年呼入空气量： 0.02m3/min2000h60min=2.4103m3导出空气浓度（derived air concentration, DAC)：工作场所空气中放射性浓度限值3.管理限值 4.参考水平由政府主管部门或单位的主管部门制定的限值。例：环境标准的制订、放射性“三废”的排放等辐射防护监测中任何一个量数值达到或预计超过这个值时，决定采取某一行动 例：记录水平(recording levels) 、调查水平(investigation levels) 、干预水平(intervention levels)第四节 辐射防护的基本原则和标准标准限值总结5.剂量限值的安全评价变化（ch

34、ange）损伤（damage）损害（harm）危害（detriment）可能有害，也可能无害某种程度的有害变化，但未必对人有害临床可观察到的有害效应综合性，损害的概率、严重程度、时间等危险（risk） 辐射照射的个人产生某种特定辐射效应的几率第四节 辐射防护的基本原则和标准危害：危险：危害是对群体的度量；危害是几率加程度；危害是与正当化和最优化相关联的量度。危险是单个个体的度量；危险只考虑几率；危险仅与剂量相关联。危险度：单位剂量下辐射诱发某种效应的死亡率。标称致死概率系数：每单位有效剂量引起的致死癌症的概率随机性效应的标称概率系数：危害（10-2Sv-1）受照人群致死癌非致死癌严重遗传效应总

35、计成年工人4.00.80.85.6全人口5.01.01.37.3 各种类型危险度的比较全年全国共发生各类事故107.3万起，死亡13.94万人。根据国家安全生产局通报：全国工矿企业发生伤亡事故13960起，死亡14924人；火灾事故258315起，死亡2393人；道路交通事故773137起，死亡109381人，56万多人受伤，直接经济损失33亿多元；水上交通事故735起，死亡和失踪463人；铁路路外伤亡事故11922起，死亡8217人；民航系统发生3起飞行事故，死亡134人。 摘自北京青年报（2003.2.25）2002年全国意外事故六 辐射防护的一般方法1.基本原则 尽量减少或避免射线从外部

36、对人体的辐射,使之所受照射不超过国家规定的剂量限值. 2.基本方法 (1)减少接触辐射源的时间-时间防护(2)增大与放射源的距离-距离防护 (3)设置屏蔽-屏蔽防护=时间,距离,屏蔽为外辐射防护三要素 一、外照射辐射防护（1）时间防护 累积剂量与受照时间成正比 措施：充分准备，减少受照时间（2）距离防护 剂量率与距离的平方成反比 措施：远距离操作外照射防护的实践措施（3）屏蔽防护 屏蔽材料选择的一般原则3.屏蔽材料的选择原则 4.确定屏蔽厚度所需用的参数和资料 根据辐射类型的和应用的特点来选择，同时又要考虑经济代价和材料的易获得. 二、内照射防护 防护目的：防止放射性物质进入人体。 基本原则：

37、 （1）围封，即把放射性物质限制在一定空间不让其外泄。 （2）保持清洁和对被污染的空气、水和物体表面采取措施。 （3）制定适宜的管理规定和操作程序，并要求工作人员严格遵守，尽量减少人员吸入或摄入放射性物质。 （4）采用合适的个人防护器具，要求工作人员穿戴好个人防护用品，并讲究个人卫生。 （5）妥善储存放射性物品。 内辐射防护的一般措施 八个字：包容、隔离、净化、稀释 包容：对源的操作指在操作过程中，将放射性物质 密闭起来。 对操作人员用工作服、鞋、帽、口罩、围裙、气衣等将操作人员围封起来，以防止放射性物质进入体内。 隔离：也叫分隔，根据放射性核素的大小，操作量多少和操作方式等，将工作场所进行分

38、级、分区管理。 净化： 采用吸附、过滤、除尘、凝聚沉淀、离子交换、蒸发、储存衰变、去污等方法，尽量降低空气、水中放射性物质浓度，降低物体表面放射性污染。 稀释： 在合理控制下利用干净的空气或水使空气或水中的放射性浓度降低到控制水平以上。 说明 *在污染控制中，包容、隔离是主要的，特别是放射性高、控制量大的情况下更为重要。 *在开放型放射操作中，“包容、隔离”和“净化、稀释”可联合使用。 七、辐射监测的一般方法1. 个人剂量监测2. 工作场所监测3. 环境监测4. 流出物监测5. 辐射防护监测中对仪表的基本要求辐射防护监测是指估算和控制工作人员和公众所受辐射剂量而进行的测量。它是辐射防护的重要组

39、成部分。在辐射防护计划中，监测必然起着主要的作用。监测的含义不等于测量，更不等于物理测量和化学分析方法。监测包括： 纲要的制定 测量和结果的解释 评价辐射防护监测的主要内容，考虑到辐射防护的目的是保证公众和工作人员生活在安全的环境中，所以，辐射防护监测的对象就是人与环境两大部分。具体监测有四个领域： 个人剂量监测 工作场所监测 环境监测 流出物监测监测可分为： 常规监测 操作监测 特殊监测辐射监测的特点（1）监测介质的放射性水平很低，要求监测仪器灵敏度高，测量中需要低水平放射性测量和微量分析技术；（2）监测的对象复杂，有空气、水、生物、土壤、食品、物体表面等，且干扰因素多，因此需要多种有关样品

40、采集、处理、测量和分析的技术；（3）分析测量样品多，且要求速度快，因此，有些情况下还需配备自动监测和数据处理系统。1. 个人剂量监测个人剂量监测个人外照射监测个人内照射监测皮肤污染监测核事故监测（1）个人外照射监测目的：评定、记录和限制工作人员的剂量；或当事故发生时，测出并估算受照人员所受的剂量。原则：并不是任何外照射条件下都需要进行个人剂量监测，只对受照剂量达到一定水平或偶尔可能发生大剂量照射的地方，进行个人剂量监测。甲种工作场所：一年内工作人员的受照水平有可能超过年剂量限值的3/10的工作场所。乙种工作场所：一年内工作人员的受照水平很少可能超过年剂量限值的3/10的工作场所。ICRP监测方

41、法：仪器选择：X或射线 直读式袖珍剂量计、热释光剂量计；射线 胶片剂量计和热释光剂量计；中子 固体径迹剂量计、热释光剂量计等。 足够灵敏、合适的量程、体积小、重量轻、性能稳定等佩戴部位：监测周期：胸部、头部、腹部、手与前臂一周、两周、一个月、一个季度（2）个人内照射监测监测对象：天然铀、钍矿的开采、粉碎和精炼；经常从事天然铀、浓缩铀的加工及燃料元件的制造；操作铀、钚等的后处理车间；操作大量气态或挥发性放射性物质的场所，如发光粉涂料车间、操作碘同位素及重水堆中氚的氧化物等。 内照射剂量监测，实质上就是用生物样品（主要是尿、粪，也有用汗液，呼出气体等）分析法和采用全身或部分身体器官的放射性活度计数

42、装置的直接测量法，测得体内（或某一器官）的放射性活度，然后利用这些测量结果，根据摄入物质的物理化学性质和生物学特性计算出摄入的放射性物质对人体造成的有效剂量（或某个器官的当量剂量）。 当不能用生物样品的分析结果和全身或器官的放射性活度的测量结果去估算体内（某一器官）的放射性活度时，也可以根据工作人员所处环境空气中的放射性物质浓度来估算摄入量。监测方法（1）体外测量，如全身计数器测量；（2）环境介质的监测，估算内照射剂量；（3）分析排泄物（如尿、粪便）或体液，估算内照射剂量。 一般认为，空气监测的年平均值小于最大容许浓度的1/30，可判断工作人员在此条件下所接受的内照射剂量，不大可能超过年有效剂

43、量限值的3/10，因此，不需进行常规个人监测。（3）皮肤污染监测监测仪器：注意事项：表面污染监测仪仪器的标定，计数与污染水平的换算（4）核事故监测事故发生后应快速鉴别受照射人员和测出个人剂量数据。因此事先必须准备好设备及测量方法。在事故情况下，应模拟事故的真实情况及时确定出个人剂量。当怀疑或确知吸入或摄入了放射性核素时，还需进行内照射个人剂量的监测。在核设施事故时，、和中子辐射剂量都应进行监测2.工作场所监测 工作场所辐射防护监测的目的在于保证工作场所的辐射水平及放射性污染水平低于预定要求，以确保工作人员处于合乎防护要求的环境，同时还要能及时发觉偏离上述要求的情况，以利及时纠正或采取补救的防护

44、措施，从而防止或及时发现超剂量照射事件的发生。 （1）工作场所的外照射监测、 和中子的外照射监测的方法：固定或可移动的辐射监测仪（电离室、GM计数管、闪烁体等）监测的频度：与装置的变动导致周围辐射场的变化频度相关（2）工作场所的表面污染监测主要辐射类型、监测的方法：直接测量：表面污染仪间接测量：擦拭法（不易测量、高本底）（3）空气污染监测放射性气溶胶的测量：衰变法、能量甄别法等注意排除氡、钍射气子体对测量结果的影响。气溶胶：气体中悬浮有固体或液体微粒放射性气体测量：反应堆、加速器厂房及周围空气，中子活化：14Ar、16N、19O；反应堆裂变：131I、85Kr、133Xe；重水堆：3H3.环境

45、监测环境监测的目的是为了检验环境介质及该环境的生物是否和国家的或地方的有关规定相符合；并用于评价人为活动（如核材料循环、核技术和同位素应用等）引起的环境辐射的长期变化趋势等。 环境监测的主要目的 在正常情况下，环境监测的主要目的是：检验其环境介质是否符合环境标准和其他运行限值；评价控制放射性物质向环境中释放的设施的效能；.估算环境中辐射和放射性物质对人的真实的和可能产生的照射。验证环境评价模式；探测放射工作单位运行过程中引起的任何可能的长期变化或趋势。 应制定一个环境监测方案 环境监测方案与被监测设施规模的大小和性质有关。不是每一个操作放射性物质或处置放射性废物的设施都必须有环境监测计划，对于

46、排放量很小的设施，不必制定环境监测计划，但在开工前，仍有必要提出环境评价报告。环境监测计划可分为：运行前的、运行时的和事故应急的。 环境监测方法按其取样方式可分为： 就地监测 实验室监测就地监测时不改变欲测样品在环境中的状态。实验室监测是取样到实验室进行分析和测量。 在大多数情况下，实验室监测方法是环境监测的主要方法，它能更精确地分析和测定放射性核素的浓度，描述其空间分布；也能提供放射性核素的化学和物理形态，其缺点是取样和分析工作量大，测量结果的解释较为困难。 就地监测按测量射线的种类可以分为、和以及中子的监测。其中以为主。射线监测又可分为辐射照射量或剂量监测和放射性浓度的监测。实验室监测方法

47、包括样品的收集和制备以及物理测量。环境样品测量方法与其他放射性样品的测量方法在原则上并无差异，但也有其特点，这些特点主要是放射性浓度很低和欲测介质的种类多、成分复杂，因此，需要考虑测量精度的影响因素。 4.流出物监测环境监测的目的是为了检验环境介质及该环境的生物是否和国家的或地方的有关规定相符合；并用于评价人为活动（如核材料循环、核技术和同位素应用等）引起的环境辐射的长期变化趋势等。 流出物监测的一般原则 对任何可能存在放射性污染的流出物，在其最终排放点上，应进行常规监测；流出物监测必须独立于工艺监测，并能提供用于上述监测目的的所有信息；流出物的监测方案与核设施的性质有关，每种核设施的监测方案

48、均有自己的特点；监测点的选择应使得监测结果能代表真实排放情况；取样和测量的频率决定于流出物排放率的可变性； 在流出物中存在的放射性核素的种类与浓度可能变化很大时，为了选择取样和测量方法，应该仔细研究流出物中可能存在的放射性核素的情况；除隋性气体以外，仅仅测量总放射性（总和、放射性）通常是不满足要求的。但是在下述情况下可能是合适的：流出物中放射性核素的组成已经完全清楚并保持不变、或者，排放的放射量极小，以至很难或不必要分析放射性核素；当存在低能放射性核素如3H、14C、35S或低能放射性如55Fe时，对其监测问题，应作专门考虑。 5.辐射防护监测中对仪表的基本要求 辐射防护监测的内容繁多，监测的

49、对象十分复杂，因此，所采用的监测方法和使用的仪表也很多，各有特点。只能根据具体情况确定监测的目的、项目、内容、方法、评价等。这里仅将在监测过程中对仪表的基本要求，即具有共性部分归纳如下： （1） 灵敏度 对于一个探测器、剂量计或测量装置都有一个灵敏度的要求。以测量装置灵敏度为例，它表示对于一个给定的被测量的数值来讲，被测量观测值的变化除以相应的被测量的变化所得的商。在使用荧光玻璃剂量计测量中子时，荧光玻璃的中子灵敏度取决于它们的成分、尺寸以及过滤包装方法。荧光玻璃对快中子的灵敏度相当低，一般只相当于射线灵敏度的1，最高仅达到灵敏度的1/10左右。应注意灵敏度的变化，例如热释光剂量计，它的灵敏度

50、改变包括两方面，即仪器本身不稳定，其次是热释光元件的灵敏度改变。（2） 能量响应 也称能量依赖性。它表征辐射探测器的灵敏度与入射辐射的能量的依赖关系。对于给定类型的辐射，仪表的读数与辐射能量有关，尤其是测量剂量时，剂量计的响应R与吸收剂量Dm的比值将随辐射能量而变化，这就是剂量计的能量响应。在实际监测中必须考虑或利用能量响应。同一类型辐射的LET值将随辐射粒子的能量而变化，这时能量响应和LET量有依赖性。希望有一个比较宽的能量范围，但往往难以满足。一般要求仪器对X、的辐射响应，在50keV3MeV能量范围内的响应与对137Cs参考源辐射响应的差别不得超过30。（3） 重复性、均匀性和准确性 剂

51、量计读数的重复性，又叫精密度，它是单个剂量计在短时间内相同条件下相继受到同样照射时读数的一致性。重复性决定于辐射场和测量装置的统计涨性质。热释光剂量计和辐射光致发光剂量计等固体剂量计必须经过退火处理后才能重复测量，其重复性还依赖于退火处理后剂量计性能的再现程度。（4） 探测限和测定限 探测限是在辐射监测中，用于评价探测能力的一种统计量的值。探测限是剂量计能够可靠地探测到的剂量下限，也就是剂量计的读数明显地不同于零的最小剂量值。这里所谓可靠地探测到是指漏测的几率很小。探测限与测得量的可靠性相关联，它不涉及测量值的精密度。 测定限，或剂量读数下限是剂量计能够以指定的精密度测得的剂量下限。一般都希望

52、有较低的测量下限。在使用热释光剂量计时，探测下限取决于磷光体本身的特性（制备方法、材料的物理状态、制成元件的尺寸），使用过程度中的环境条件（摩擦、化学浸蚀表面、紫外光照射），测读方法和设备以及精度要求。 （5）量程和线性 量程是剂量计可以测量的剂量或剂量率范围。量程下限决定于本底读数的涨落；测量上限决定于剂量计自身的饱和（如乳胶中所有银颗粒形成了显影中心）效应和辐射损伤，也受到外部仪表或器件的限制。仪表读数在量程范围内的一致性称作线性。良好的线性对简化刻度方法和方便测量是很必要的。在使用荧光玻璃剂量计时，线性范围和玻璃的尺寸、读数仪的类型有关。（6）辐射响应 仪器的响应值R等于仪器的测量值与同

53、样测量条件下给出的约定真值之比。有时也表达成定值剂量除以空气吸收剂量约定真值的商。这个比值或商，对同一个探测器或同一个剂量计在测量不同的辐射时是很不相同的。这就是辐射响应。因此在实际监测中必须根据不同的辐射场或混合场，按需测的量选用不同的剂量计。（7）角响应 仪器的响应与入射辐射的方向之间的关系。对于恒定的照射量或照射量率，仪器的响应 与探测器对辐射源取向的关系。对60Co或137Cs发射的射线，在所有方向的平均响应与特定方向的响应的差值不大于15。在实际监测中，中子入射方向往往是变化的，因此要求中子剂量计的角响应尽可能小。（8）潜象衰退 胶片及核乳胶片，它们受到辐射照射时形成的潜象是不稳定的

54、，它会随着辐射照射与暗室处理之间的间隔时间延长而逐渐地消失，这种现象称为潜象衰退。衰退的影响因素很多，例如乳胶成分、颗粒大小和贮存条件等。由于衰退和环境条件有密切相关，潜象衰退随周围环境温度和湿度增加而加快，而且在实际监测中难于修正。热释光剂量计也有热释光衰退的问题，即磷光体经过辐射照射后热释光随时间而裒减的现象，随温度的增加衰退也变大，不同的热释光材料，由于它们具有不同深度的俘获陷阱，所以衰退也就不同。（9）环境条件 要使剂量计给出准确值往往与使用和储存的环境条件密切相关。例如， 热释光片在50时贮存30天，读数变化小于20。荧光玻璃有避光的要求，室内光线或灯对荧光中心的影响可以忽略，但紫外光和直射日光照射1小时会引起7。的衰退，因此保存和佩带玻璃剂量计时，都应避免直射日光。在使用核乳胶片时，为了防止潜象衰退提出了许多方法，其主要之点是将核乳胶贮藏或密封在温度较低和干燥的环境中。 在具体进行实际监测时，必需考虑到实际情况，例如监测中子剂量；混合辐射场、内照射监测、事故监测、生物剂量计的使用等，它们都各有其特殊性。以上各条不可能在一种监测仪表中都能满足，例如用G-M计数器构成的照射