電離輻射安全與防護培訓培訓資料

1、電離輻射安全與防護培訓資料山西宇昊科技有限公司二一一年十二月電離輻射安全與防護培訓資料一、X射線簡介1、產(chǎn)生原理自然界中存在的各種各樣物體，大的如宇宙的星球，小的如肌體的細胞，都是由各種不同的物質(zhì)組成的。物質(zhì)又是由無數(shù)小顆粒所組成的，這種小顆粒叫做“原子”。原子又是由質(zhì)子，中子和電子組成的，當原子核外電子從高能級到低能級躍遷時，會向外輻射電子磁波。1896年，貝可勒在研究鈾礦物質(zhì)的熒光現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)鈾礦物能發(fā)射出穿透力很強的不可見射線。這種射線是由放射性核素在衰變的過程中產(chǎn)生的，被廣泛應(yīng)用的還有X射線機、粒子加速器等射線裝置?，F(xiàn)在人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多x射線產(chǎn)生機制，其中最為實用的能獲得足夠強度的x

2、射線的方法仍是當年倫琴所采用的方法：用陰極射線（高速電子束）轟擊對陰極（靶）的表面。x射線管實際上是一只真空二極管，它有兩個電極：作為陰極的用于發(fā)射電子的燈絲（鎢絲）和作為陽極的用于接受電子轟擊的靶。x射線管供電部分至少包含有一個使燈絲加熱的低壓電源和一個給兩極施加高電壓的高壓發(fā)生器。由于總是受到高能量電子的轟擊，陽極還需要強制冷卻。但由于轟擊靶面電子束的大部分能量都轉(zhuǎn)化為熱能，所以工作時x射線管的靶必須采取水冷（或其他手段）進行強制冷卻，以免陽極被加熱至熔化，受到損壞。也是由于這個原故，x射線管的最大功率受到一定限制，決定于陽極材料的熔點、導熱系數(shù)和靶面冷卻手段的效果等因素。同一種冷卻結(jié)構(gòu)的

3、x射線管的額定功率，因靶材料的不同是大不相同的。例如，銅靶（銅有極佳的導熱性）和鉬靶（鉬的熔點很高）的功率常為相同結(jié)構(gòu)的鐵、鈷、鉻靶的兩倍。2、功能特點x射線是波長很短的高能電磁波，具有很強的穿透能力，在醫(yī)學和工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用。1. 醫(yī)學應(yīng)用：醫(yī)學中x射線機作輔助檢查方法之一。臨床上常用的x射線檢查方法有透視和攝片兩種。透視較經(jīng)濟、方便，并可隨意變動受檢部位作多方面的觀察，但不能留下客觀的記錄，也不易分辨細節(jié)。攝片能使受檢部位結(jié)構(gòu)清晰地顯示于x射線片上，并可作為客觀記錄長期保存，以便在需要時隨時加以研究或在復(fù)查時作比較。必要時還可作x射線特殊檢查，如斷層攝影、記波攝影以及造影檢查等。2.工業(yè)

4、應(yīng)用：工業(yè)中主要應(yīng)用有：工業(yè)CT和x射線探傷機。其中x射線探傷機是利用x射線對物件進行透視拍片的檢測裝置。通過x射線管產(chǎn)生的x射線對受檢工件焊縫處所貼的x射線感光片進行照射，當射線在穿過裂縫時其衰減明顯減少，膠片接受的輻射增大，在顯影后的膠片上產(chǎn)生一個較黑的圖像顯示裂縫所在的位置。x射線可激發(fā)熒光、使氣體電離、使感光乳膠感光，故x射線可用電離計、閃爍計數(shù)器和感光乳膠片等檢測。晶體的點陣結(jié)構(gòu)對x射線可產(chǎn)生顯著的衍射作用，x射線衍射法已成為研究晶體結(jié)構(gòu)、形貌和各種缺陷的重要手段。利用x 射線的電離輻射也可以對被測材料的厚度或單位面積質(zhì)量進行非破壞性測量。3、放射性活動對人體的危害人類的很多活動都離

5、不開放射性。例如，人們攝入的空氣、食物、水中的輻射照射劑量約為0.25毫希/年。帶夜光表每年有0.02毫希；乘飛機旅行2000公里約0.01毫希；每天抽20支煙，每年有0.5-1毫希；一次X光檢查0.1毫希等等。人體被x線照射后，視其對x線敏感程度的不同，可出現(xiàn)種種不同反應(yīng)。細胞增殖性越高，對x線越敏感，這一作用在對腫瘤的放療中已得到了充分應(yīng)用。由于X線的特性，不可否認其對正常人體組織是有損害的。根據(jù)國際放射防護委員會制定的標準，輻射總危險度為0.0165西弗特，也就是說，身體每接受一西弗特(1西弗特1000毫西弗特)的輻射劑量，就會增加0.0165的致癌幾率。以此推算，一個肋骨骨折病人將增加

6、約為千萬分之三點八的危險。而對其他醫(yī)學檢查來說，一般四肢做一次X光檢查要接受的輻射量為0.01毫西弗特，腹部為0.54毫西弗特，骨盆為0.66毫西弗特，腰椎為1.4毫西弗特，上消化道為2.55毫西弗特。以此推算，因為醫(yī)學檢查導致健康人群患癌的風險在千萬分之一到十萬分之一之間。 二、輻射單位序號物理量老單位新單位換算關(guān)系1活度居里(Ci)貝克勒爾(Bq)1Ci=3.7× 1010Bq2照射量倫琴(R) 庫侖/千克(C/kg)1R=2.58×10-4C/kg 3吸收劑量拉德(rad)戈瑞(Gy)1Gy=100rad 4劑量當量雷姆(rem)希沃特(Sv)1Sv=100rem1、

7、吸收劑量：吸收劑量D，其SI單位（即國際單位）為焦耳每千克（J/kg）,法定單位的專門名稱為戈瑞，用符號Gy表示，非法定單位為拉德，用rad表示。1戈瑞=1焦耳/千克=100拉德2、比釋動能：比釋動能的SI單位和與吸收劑量相同。當量劑量的法定單位為希沃特（Sv）。1Sv=1J/kg=100rad三、有效劑量限值和當量劑量限值：根據(jù)GB18871-2002國家標準，劑量限值規(guī)定見下表1：表1 有效劑量限值和當量劑量限值項目劑量限值應(yīng)用人群職業(yè)人員公眾有效劑量（隨機性效應(yīng)的要求）連續(xù)五年內(nèi)平均值為20mSv/a,任何一年的最大值為50 mSv/a連續(xù)五年內(nèi)平均值為1mSv/a,任何一年的最大值為5

8、mSv/a年當量劑量 （為了防止局部照射中的確定性效應(yīng)）眼睛150mSv15 mSv皮膚500 mSv50 mSv四肢（手和足）500 mSv四、外照射及防護方法：1、外照射概念外照射系指來自體外的電離輻射對人體的照射。外照射防護的主要目的在于既保證完滿達到電離輻射源的應(yīng)用目的，又使得人員受到的輻射照射保持在可以合理做到的最低水平。其次，外照射防護有時也為了保護那些對電離輻射敏感的材料和設(shè)備免受電離輻射的損壞。2、基本防護方法（1）控制源強對使用放射性核素的場合，應(yīng)根據(jù)工作需要選擇具有適宜活度的放射源。對射線裝置，要保證射線質(zhì)減少無用輻射成份。如醫(yī)用診x斷線，應(yīng)盡量采用高電壓、低電流的方式。（

9、2）距離防護在可能的情況下，盡量增加人體與放射源之間的距離以降低人體接受劑量。實驗證明，對較高能量的、射線點源（點源一般是指源本身的線度小于源到參考人點之間距離的1/5，即如源的線度為1cm則5cm以上即可將此源視為點源），離點源距離d處的照射量率反比于d的平方。即：距離增大一倍，照射量率降低到原來的1/4。增大與源的距離，方法很多，例如，采用具有不同功用的長柄器械或機械手進行遠距離操作，保持控制室、操作臺與輻射源有足夠的距離，等等。但實際工作中不允許任意加大操作人員與放射源的距離，只能盡可能加大距離并考慮操作時間的綜合影響。）在防護區(qū)的設(shè)置上也應(yīng)考慮距離的影響。對低能和極低能、線，因為空氣散

10、射及吸收減弱，距離平方反比規(guī)律并不適用。對中子，防護距離平方反比規(guī)律也不適用。(3) 時間防護操作或接觸放射源和放射線時間越長，接受劑量越大，所以應(yīng)盡量減少接觸放射線的時間以減少人體接受劑量。為縮短受照時間，在進行有關(guān)操作之前，應(yīng)做好充分準備，操作時務(wù)求熟練、迅速。某些場合下，例如搶修設(shè)備和排除事故，工作人員不得不在強輻射場內(nèi)進行工作，且可能持續(xù)一段時間，此時應(yīng)采用輪流、替換辦法，限制每個人的操作時間，將每個人所受的劑量控制在擬定的限制以下。當然，這樣安排并不能減少集體劑量，因此，整個工作過程要事先做好周密的計劃，使得與完成該項工作相關(guān)的集體劑量當量保持在最低水平。（4）屏蔽防護在實際工作中，

11、由于條件所限，往往單靠縮短接觸時間和增大距離并不能達到安全操作的目的。例如室內(nèi)安裝一大型60Co輻照源，離工作人員的最大距離也只有幾米。在工作人員處的劑量當量可能達1希/秒以上，這時即使在那里停留一秒鐘也是很危險的。因此上述方法都不適用，而必須采用屏蔽防護。屏蔽防護就是根據(jù)輻射通過物質(zhì)時被減弱的原理，在人與輻射源之間加一層足夠厚的屏蔽物（減弱材料），把外照射劑量減少到控制標準以下，以保護人體安全。屏蔽所用材料根據(jù)射線不同的性質(zhì)、類型、輸出量大小等決定，其厚度根據(jù)控制水平來確定。鉛屏蔽防護的參考數(shù)據(jù)如下表3：項目參考數(shù)據(jù)射線高壓/kV75100150200250300350400防護鉛板厚度/m

12、m11.52.54691215外照射防護中，須根據(jù)實際情況，合理應(yīng)用上述基本措施。在解決具體的防護問題時，這些措施常常是結(jié)合使用的。外照射防護，除了上述基本措施外，還應(yīng)做好工作人員的防護培訓，進行工作環(huán)境和個人劑量的監(jiān)測，及時屏蔽或移走暫時無用或多余的放射性物質(zhì)等。此外，任何電離輻射與空氣相互作用，會產(chǎn)生某些有害氣體，例如臭氧、氮氧化物。同時，受到高能帶電粒子束、中子束或高能光子束照射的物質(zhì)（包括空氣和灰塵）還可能被誘發(fā)感生放射性。因此，在應(yīng)用外部電離輻射源的時候，除了注意外照射的輻射防護，還須采取相應(yīng)的其他措施（如通風），用以防止內(nèi)照射、有害氣體及其他有害因素對人體的損害。五、射線裝置分類：

13、射線裝置分類表2裝置類別醫(yī)用射線裝置非醫(yī)用射線裝置類射線裝置能量大于100兆電子伏的醫(yī)用加速器生產(chǎn)放射性同位素的加速器（不含制備PET用放射性藥物的加速器）能量大于100兆電子伏的加速器類射線裝置放射治療用X射線、電子束加速器工業(yè)探傷加速器重離子治療加速器安全檢查用加速器質(zhì)子治療裝置輻照裝置用加速器制備正電子發(fā)射計算機斷層顯像裝置(PET)用放射性藥物的加速器其它非醫(yī)用加速器其它醫(yī)用加速器中子發(fā)生器X射線深部治療機工業(yè)用X射線CT機數(shù)字減影血管造影裝置X射線探傷機類射線裝置醫(yī)用X射線CT機X射線行李包檢查裝置放射診斷用普通X射線機X射線衍射儀X射線攝影裝置獸醫(yī)用X 射線機牙科X射線機乳腺X射線

14、機放射治療模擬定位機其它高于豁免水平的X射線機外照射防護的三要素照射防護的三要素是距離、時間和屏蔽，或者說輻射防護的主要方法是時間防護、距離防護和屏蔽防護，具體原理如下：(1)時間防護時間防護的原理是：在輻射場內(nèi)的人員所受照射的累積劑量與時間成正比，因此，在照射率不變的情況下，縮短照射時間便可減少所接受的劑量，或者人們在限定的時間內(nèi)工作，就可能使他們所受到的射線劑量在最高允許劑量以下，確保人身安全（僅在非常情況下采用此法），從而達到防護目的。時間防護的要點是盡量減少人體與射線的接觸時間（縮短人體受照射的時間）。(2)距離防護距離防護是外部輻射防護的一種有效方法，采用距離防護的射線基本原理是首先將輻射源是作為點源的情況下，輻射場中某點的照射量、吸收劑量均與該點和源的距離的平方成反比，我們把這種規(guī)律稱為平方反比定律，即輻射強度隨距離的平方成反比變化（在源輻射強度一定的情況下，劑量率或照射量與離源的距離平方成反比）。增加射線源與人體之間的距離便可減少劑量率或照射量，或者說在一定距離以外工作，使人們所受到的射線劑量在最高允許劑量以下，就能保證人身安全。從而達到防護目的。距離防護的要點是盡量增大人體與射線源的距離。(3)屏蔽防護屏蔽防護的原理是：射線包括穿透物質(zhì)時強度會減弱，一定厚度的屏蔽物質(zhì)能減弱射線的強度，在輻射源與人