外照射屏蔽计算方法

外照射屏蔽计算方法第1页，共25页，2023年，2月20日，星期六α放射源常用源：210Po、238Pu、239Pu、241Am、237Np、235U、

238U等制作：电镀法：将放射性物质沉积在金属托盘上，表面镀薄层纯金或云母作业：α放射源用于烟雾探测器的原理？第2页，共25页，2023年，2月20日，星期六β放射源常用源：

3H、14C、22Na、45Ca、55Fe、58Co、63Ni、137Cs、85Kr、90Sr-90Y等制作（电镀法、陶瓷法）：金属特性的放射性核素：电镀法沉积在金属托盘上，外加保护层密封。Sr、Cs可以烧结在陶瓷中H、C可以制成有机玻璃。用途：参考源、测厚源等第3页，共25页，2023年，2月20日，星期六γ放射源常用源：60Co、137Cs、192Ir、制作：不锈钢或铂铱合金密封壳用途：医疗照射、工业照射、工业照相及辐射仪表等第4页，共25页，2023年，2月20日，星期六辐射场定义：辐射源产生的发生电离辐射作用的空间范围

组成粒子的类型、方向分布、能量分布分类：单一场、混合场第5页，共25页，2023年，2月20日，星期六内外照射的不同特点照射方式辐射源类型危害方式常见致电离粒子照射特点内照射外照射开放源密封源电离、化学毒性电离α、β高能β、γ、x、n持续间断第6页，共25页，2023年，2月20日，星期六外照射防护基本原则（1）时间防护(Time)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(Distance)剂量率与距离的平方成反比措施：远距离操作任何源不能直接用手操作；注意β射线防护第7页，共25页，2023年，2月20日，星期六外照射防护基本原则：（3）屏蔽防护(Shielding)设置屏蔽体屏蔽材料和厚度的选择：辐射源的类型、射线能量、活度等第8页，共25页，2023年，2月20日，星期六屏蔽材料选择的一般原则第9页，共25页，2023年，2月20日，星期六屏蔽方式固定式：防护墙（迷路）、防护门、观察窗移动式：包装容器、手套箱、防护屏铅砖、铅围裙、眼镜等第10页，共25页，2023年，2月20日，星期六窄束γ射线在物质中的减弱规律窄束的概念（narrowbeam）：不包含散射成分的射线束单能γ射线在物质中的减弱规律I，I0：设置屏蔽前后的剂量率（强度）d：屏蔽层厚度（cm）线衰减系数：Linearattenuationcoefficient（cm-1）质量衰减系数（cm2/g）第11页，共25页，2023年，2月20日，星期六两个常用的概念能谱的硬化：随着通过物质厚度的增加，不易被减弱的“硬成分”所占比重越来越大的现象。平均自由程：线减弱系数的倒数称为光子在物质中的平均自由程。即λ=1/μ。表示光子每经过一次相互作用之前，在物质中所穿行的平均厚度。第12页，共25页，2023年，2月20日，星期六宽束(broadbeam)辐射的衰减B：累积因子（build-upfactor)描述散射光子影响的物理量。表示某一点散射光子数所占份额B取决于：光子能量，屏蔽材料的原子数，屏蔽层厚度，屏蔽层几何条件B值可以查表求得第13页，共25页，2023年，2月20日，星期六屏蔽计算中常用的几个参数减弱倍数K：辐射场中某点处没有设置屏蔽层时的当量剂量率H(0)，与设置厚度为d的屏蔽层后的当量剂量率H(d)的比值。K=H(0)/H(d)=eμd/B(Eγ，μd)表示屏蔽材料对辐射的屏蔽能力。无量纲。第14页，共25页，2023年，2月20日，星期六半减弱厚度与十倍减弱厚度半减弱厚度△1/2：halfvaluethickness将入射光子数减弱一半所需的屏蔽层厚度十倍减弱厚度△1/10：tenthvaluethickness将入射光子数减弱到十分之一所需的屏蔽层厚度第15页，共25页，2023年，2月20日，星期六常用γ射线的△1/2，△1/10（cm）核素铅钢铁混凝土△1/2△1/10△1/2△1/10△1/2△1/10Co-601.242.06.76.120.3Cs-1370.72.21.55.04.916.3Ra-2261.34.42.17.17.023.3第16页，共25页，2023年，2月20日，星期六点源的屏蔽计算直接用公式计算利用减弱倍数法计算利用半减弱厚度计算令K=2n，则n=logK/log2屏蔽厚度d=n△1/2第17页，共25页，2023年，2月20日，星期六例题1

将Co-60所产生的剂量减弱2000倍，所需铅防护层厚度是多少？解：已知K=2×103，查表得Co-60的△1/2=1.2cm则：n=（log2×103)/log2=11R=n×△1/2=11×1.2=13.2cm第18页，共25页，2023年，2月20日，星期六例题2

要建筑一个Co-60辐照室，源活度为3754居里，墙外容许照射率为0.25mR/h,若用混凝土建筑，需要屏蔽墙的厚度是多少？解：A=3754Ci,Γ=1.32Rm2/hCiR=3m,X=0.25mR/h无屏蔽时，墙外的照射量率为

300cm减弱倍数为K=X0/X=(5.05×105)/0.25=2.02×106查表：Co-60平均能量为1.25MeV,需要混凝土的厚度约为145cmP第19页，共25页，2023年，2月20日，星期六例题3

欲将放射性活度为3.7×1014Bq的60Co辐射源置于一个铅容器中，要求容器表面的当量剂量率小于2×10-3Svh-1，容器表面1m处的当量剂量率应小于10-4Svh-1。设容器表面到源的距离为25cm，求铅容器的屏蔽层厚度。

(查表得Γ(60Co)=2.503×10-18Ckg-1m2Bq-1s-1)第20页，共25页，2023年，2月20日，星期六安全防护系统-对照射装置的防护构成：由警告信号和安全联锁两部分警告信号：音响信号（警铃、警笛或广播）显示信号（闪烁的或连续的）安全联锁：起自动保护作用控制操作室-防护门开关-升降源装置经常的检查和维护第21页，共25页，2023年，2月20日，星期六放射性工作场所控制区的标志第22页，共25页，2023年，2月20日，星期六β射线的防护一般β射线的能量＞70keV，可穿透皮肤表层，故要注意外照射防护。射程（Range；R）：带电粒子在物质中沿其入射方向所穿过的最大直线距离。屏蔽材料的厚度等于β粒子在该材料中的最大射程时，即可屏蔽所有β粒子。一般操作的防护要求：几兆Bqβ源：戴手套、眼罩，使用聂子等工具较强β源：长柄工具操作，＞R的有机玻璃屏第23页，共25页，2023年，2月20日，星期六β辐射屏蔽（1）最大射程法：经验公式：R是电子在低z