核技术利用-辐射安全课件.ppt

1、1核技术利用核技术利用 辐射安全辐射安全范深根范深根2010-08-102主要内容主要内容v第一节第一节 核技术利用建设项目的行政审批程序和要求核技术利用建设项目的行政审批程序和要求v第二节第二节 放射源与放射性同位素放射源与放射性同位素v第三节第三节 加速器辐射危害与辐射防护基本要求加速器辐射危害与辐射防护基本要求v第四节第四节 监测方法及防护技术监测方法及防护技术v第五节第五节 放射源使用、贮存的安全管理和保安要求放射源使用、贮存的安全管理和保安要求v第六节第六节 大型辐照装置安全管理的基本要求大型辐照装置安全管理的基本要求v第七节第七节 放射性流出物的排放要求和控制措施放射性流出物的排放

2、要求和控制措施v第八节第八节 放射性废物的安全管理措施放射性废物的安全管理措施v第九节第九节 事故应急处理预案和应急监测手段事故应急处理预案和应急监测手段v第十节第十节 放射性废源返回生产厂家或送贮的政策放射性废源返回生产厂家或送贮的政策v第十一节第十一节 核技术应用放射性废物贮存库场址选择的特点核技术应用放射性废物贮存库场址选择的特点和基本要求和基本要求3第一节第一节 核技术利用建设项目的核技术利用建设项目的行政审批程序和要求行政审批程序和要求v一、行政审批程序一、行政审批程序v二、行政审批条件二、行政审批条件v三、行政审批时限三、行政审批时限4行政审批程序行政审批程序v1.首先要向具有行政

3、审批职权的环保总局或首先要向具有行政审批职权的环保总局或所在地省级环保部门所在地省级环保部门提出正式书面申请提出正式书面申请；v2.按审批权限受理的环保部门，根据申请，按审批权限受理的环保部门，根据申请，对申请资料进行初步的对申请资料进行初步的形式审查形式审查；v3.负责审批的部门根据对申请资料初审意见负责审批的部门根据对申请资料初审意见,在规定日期内决定予以受理或者不受理。如在规定日期内决定予以受理或者不受理。如果不予以受理，需将果不予以受理，需将书面意见告之申请人书面意见告之申请人。v4. 负责审批的环保部门对予以受理的，通过负责审批的环保部门对予以受理的，通过具体形式和实质审查，作出准予

4、批准（许可）具体形式和实质审查，作出准予批准（许可）或者不准予批准（许可）的决定，并以或者不准予批准（许可）的决定，并以正式正式书面文件通知申请人书面文件通知申请人5行政审批条件行政审批条件v1.对环境影响评价文件的要求对环境影响评价文件的要求; v2.对建设项目的要求：对建设项目的要求： v3.核发许可证的条件核发许可证的条件; v4.提交的材料提交的材料; v5.审查方式和批准形式审查方式和批准形式6环境影响报告书的内容要求：环境影响报告书的内容要求：v环境影响评价文件环境影响评价文件的等级要符合国家环境的等级要符合国家环境保护部保护部建设项目环境保护分类管理名录建设项目环境保护分类管理名

5、录的规定；的规定；v环境影响报告书（表）要按照国家法律法规环境影响报告书（表）要按照国家法律法规的有关规定及国家环境保护部的有关规定及国家环境保护部核技术应用核技术应用项目环境影响报告书（表）的内容和格式项目环境影响报告书（表）的内容和格式（HJ/T10.1-1995）编写，）编写，v并要达到并要达到环评导则环评导则规定的深度要求规定的深度要求7v按照国家环境保护部按照国家环境保护部核技术应用项目环核技术应用项目环境影响报告书（表）的内容和格式境影响报告书（表）的内容和格式（HJ/T10.1-1995）中的格式化表格仍不能）中的格式化表格仍不能完全说明的，须按照报告书中规定的条目编完全说明的，

6、须按照报告书中规定的条目编制制补充说明补充说明。除国家规定需要保密的情形外，对环境可除国家规定需要保密的情形外，对环境可能造成重大影响，需要编制环境影响报告书能造成重大影响，需要编制环境影响报告书的建设项目，应该在报批报告书前，举行的建设项目，应该在报批报告书前，举行论论证会、听证会证会、听证会或采取其他方式征求有关单位、或采取其他方式征求有关单位、专家和公众意见。建设项目环境影响报告书专家和公众意见。建设项目环境影响报告书应当附具对有关单位、专家和公众的意见采应当附具对有关单位、专家和公众的意见采纳和不采纳的说明纳和不采纳的说明82.对建设项目的要求：（对建设项目的要求：（12项）项）v（1

7、）满足满足正当性的原则。正当性的原则。（2）符合符合为保护环境禁止建设项目、禁止建设地区和严为保护环境禁止建设项目、禁止建设地区和严格控制建设地区的名录格控制建设地区的名录的要求。的要求。（3）符合符合国家产业政策。国家产业政策。（4）符合符合城市功能区划和环境保护规划。城市功能区划和环境保护规划。（5）要合理利用自然资源，防止环境污染和生态破坏。）要合理利用自然资源，防止环境污染和生态破坏。（6）满足满足基本标准基本标准或其他有关标准中规定的公众和职或其他有关标准中规定的公众和职业人员照射剂量限值的强制性规定。业人员照射剂量限值的强制性规定。（7）采用的技术与装备政策须符合清洁生产的要求。）

8、采用的技术与装备政策须符合清洁生产的要求。（8）放射性流出物不得超过国家或地方规定的）放射性流出物不得超过国家或地方规定的排放限值排放限值。（9）建设单位应当承诺在项目投入使用前向利害关系人如）建设单位应当承诺在项目投入使用前向利害关系人如实说明该地区的环境质量现状及拟采取的防护措施。实说明该地区的环境质量现状及拟采取的防护措施。（10）对环境有重大影响的，需）对环境有重大影响的，需提交论证会、听证会提交论证会、听证会或采取或采取其他方式征求有关单位、专家和公众意见的结果。其他方式征求有关单位、专家和公众意见的结果。（11）与生产厂商、批发商签订的）与生产厂商、批发商签订的放射源返回协议放射源

9、返回协议。（12）承诺在销售放射源和含源装置时，与用户签订放射源）承诺在销售放射源和含源装置时，与用户签订放射源返回协议返回协议93.核发许可证的条件核发许可证的条件v（1）取得了省、自治区或直辖市环境保护行政主管部门审）取得了省、自治区或直辖市环境保护行政主管部门审查批准查批准环境影响评价文件环境影响评价文件。（2）有符合国务院环境保护行政主管部门规定的、与所从）有符合国务院环境保护行政主管部门规定的、与所从事的辐射工作事的辐射工作相适应的场所相适应的场所、设施和装备（包括放射源贮源、设施和装备（包括放射源贮源库和放射性废物暂存间）。库和放射性废物暂存间）。（3）有合格的）有合格的专职、兼职

10、安全和防护专职、兼职安全和防护管理机构或者人员，管理机构或者人员，必要的防护用品和监测仪器。必要的防护用品和监测仪器。（4）具备相应的专业和防护知识、无职业禁忌症的）具备相应的专业和防护知识、无职业禁忌症的辐射工辐射工作人员作人员。（5）建立了放射性同位素和射线装置全过程的安全、保安）建立了放射性同位素和射线装置全过程的安全、保安和防护管理和防护管理规章制度规章制度、操作规程及辐射事故应急预案。、操作规程及辐射事故应急预案。（6）具备相应的放射性废气、废液、固体废物）具备相应的放射性废气、废液、固体废物处理能力处理能力。（7）在相关位置安装了）在相关位置安装了放射性标志放射性标志和中文说明。和

11、中文说明。（8）签定的放射源）签定的放射源安全责任书安全责任书104.提交的材料提交的材料v（1）填写填写建设项目环境管理申请登记表建设项目环境管理申请登记表。（2）环境影响评价文件）环境影响评价文件书面文档书面文档2份及电子文档各份及电子文档各1份。份。（3）项目建议书及主管部门对项目的）项目建议书及主管部门对项目的批复文件批复文件各各1份。份。（4）项目）项目地点地形图地点地形图，图上应标出建项目周围情况；（环，图上应标出建项目周围情况；（环境影响报告书（表）项目为境影响报告书（表）项目为1/2000或或1/500图纸；环境影响图纸；环境影响登记表项目可提交示意图）登记表项目可提交示意图）

12、（5）需由行业主管部门预审的，需持其预审意见；）需由行业主管部门预审的，需持其预审意见；（6）对环境有重大影响的，需按照要求征求周围居民意见）对环境有重大影响的，需按照要求征求周围居民意见的建设项目，需提交的建设项目，需提交论证会、听证会论证会、听证会或采取其他方式征求有或采取其他方式征求有关单位、专家和公众意见的结果。关单位、专家和公众意见的结果。（7）放射性同位素购买的）放射性同位素购买的返回协议返回协议。（8）申请豁免的活动、材料、产品的技术文件，有资质单）申请豁免的活动、材料、产品的技术文件，有资质单位的检测报告。位的检测报告。（9）改扩建项目、退役项目提交许可证复印件改扩建项目、退役

13、项目提交许可证复印件115. 审查方式和批准形式审查方式和批准形式v(1) 审查方式审查方式书面审查。书面审查。实地审查。实地审查。召开专家评审会。召开专家评审会。举行有利害关系人参加的听证会。举行有利害关系人参加的听证会。v(2)批准形式批准形式批复文件。批复文件。发许可证（正副本）。发许可证（正副本）。12三、行政审批时限三、行政审批时限v1.审批时限审批时限环境影响报告书环境影响报告书60日日、环境影响报告表、环境影响报告表30日日、环境、环境影响登记表影响登记表15日日、许可证、许可证20日日。v2.行政审批（许可）变更行政审批（许可）变更行政审批（许可）行政审批（许可）五年内有效五年

14、内有效，在有效期内，如项，在有效期内，如项目的性质、规模、地点或采用生产工艺发生重大变目的性质、规模、地点或采用生产工艺发生重大变化，则须重新报批环境影响报告书（表）或环境影化，则须重新报批环境影响报告书（表）或环境影响登记表。其许可条件、时间和程序从新申报。响登记表。其许可条件、时间和程序从新申报。v3.行政审批（许可）行政审批（许可）延续延续行政审批（许可）自发出后满五年行政审批（许可）自发出后满五年，项目方开工建，项目方开工建设的，其环境影响报告书（表）或环境影响登记表设的，其环境影响报告书（表）或环境影响登记表应报原审批机关重新审核。其许可条件从新申报，应报原审批机关重新审核。其许可条

15、件从新申报，时间为时间为10日日13第二节第二节 放射源与放射性同位素放射源与放射性同位素v一、放射源一、放射源v二、同位素与放射性同位素的概念二、同位素与放射性同位素的概念v三、常用放射源的辐射特性三、常用放射源的辐射特性v四、辐射危害四、辐射危害v五、典型的污染源项分析五、典型的污染源项分析14一、放射源一、放射源v1.放射源的分类放射源的分类v2.表征放射源的基本参数表征放射源的基本参数v1.放射源的分类放射源的分类按按辐射类型辐射类型，分为，分为放射源，放射源，放射源，放射源，放射源，放射源，低低能光子能光子源，源，中子中子源等。源等。按结构，分为密封源和非密封源。按结构，分为密封源和

16、非密封源。按按应用应用，分为工业用源，医用源，实验室用源，同位，分为工业用源，医用源，实验室用源，同位素仪表用测厚源，离子感烟探测器用火警源，穆斯素仪表用测厚源，离子感烟探测器用火警源，穆斯堡尔效应测量用穆斯堡尔源，堡尔效应测量用穆斯堡尔源，X射线荧光分析用低射线荧光分析用低能光子源，能光子源，照相探伤源，静电消除源和同位素热照相探伤源，静电消除源和同位素热源等。源等。据统计，世界各国利用据统计，世界各国利用100余种放射性核素制备了余种放射性核素制备了1500余种不同类型、不同规格的放射源余种不同类型、不同规格的放射源152.表征放射源的基本参数表征放射源的基本参数v放射源的基本参数涉及放射

17、源的基本参数涉及辐射类型、强度及外辐射类型、强度及外形结构形结构v这些参数这些参数取决于取决于源中放射性核素的源中放射性核素的种类和数种类和数量，以及制备工艺技术和结构设计量，以及制备工艺技术和结构设计16(1)辐射类型辐射类型v辐射类型包括辐射种类和能量辐射类型包括辐射种类和能量。v它们首先取决于源中放射性核素的种类。放射性核素衰变发它们首先取决于源中放射性核素的种类。放射性核素衰变发射一定能量的射一定能量的粒子、粒子、粒子、粒子、射线或中子。射线或中子。v有的核素衰变只发射一种辐射，也可能发射两种或多种辐射有的核素衰变只发射一种辐射，也可能发射两种或多种辐射v这些辐射能否从源中有效发射出来

18、还取决于源的制备工艺和这些辐射能否从源中有效发射出来还取决于源的制备工艺和外形结构。例如外形结构。例如241Am是是衰变核素，伴随发射衰变核素，伴随发射59.5keV（36%）辐射和辐射和11.920.8keV（40%）的）的Np-LX射线。制射线。制备备源时用小于源时用小于3m厚金属厚金属做保护层。制备低能光子源时，做保护层。制备低能光子源时，用用1mm金属铍金属铍覆盖层时覆盖层时粒子被阻，而粒子被阻，而Mp-LX辐射和辐射和59.5keV辐射可辐射可有效发出有效发出；用；用0.20.4mm厚不锈钢窗源壳厚不锈钢窗源壳时，只有时，只有59.5keV辐射透过。如果源中有易于发生（辐射透过。如果

19、源中有易于发生（，n）反应的铍等轻元素，则可发射中子乃至可制成同位素中子源反应的铍等轻元素，则可发射中子乃至可制成同位素中子源17(2)活度活度v放射源的活度取决于放射源的活度取决于放射性核素的数量放射性核素的数量。v活度为在给定的时刻，处于特定能态的一定活度为在给定的时刻，处于特定能态的一定量放射性核素在量放射性核素在dt时间内发生自发核跃迁数时间内发生自发核跃迁数的期望值除以的期望值除以dt。v活度的单位为活度的单位为Bq（1Bq=1s-1）v曾用单位为曾用单位为Ci（1Ci=3.71010Bq）18(3)源的使用期限源的使用期限v短半衰期核素放射源的使用期限主要与核素短半衰期核素放射源的

20、使用期限主要与核素的半衰期有关。的半衰期有关。v长半衰期核素放射源的使用期限主要考虑放长半衰期核素放射源的使用期限主要考虑放射源的安全性能。射源的安全性能。v例如例如210Po的半衰期为的半衰期为138.4d，210Po源活度源活度一年后只有原来的一年后只有原来的16%。而长半衰期。而长半衰期241Am（T1/2=432a）源，经一年衰变，活度减弱）源，经一年衰变，活度减弱极少，从实际应用看，可以认为稳定不变；极少，从实际应用看，可以认为稳定不变；v使用期限的确定主要考虑放射源的安全性使用期限的确定主要考虑放射源的安全性19(4)源的外形结构和尺寸源的外形结构和尺寸v放射源分密封源和非密封源放

21、射源分密封源和非密封源。v密封源是指密封源是指密封在密封在包壳里或紧蜜地固定在覆盖层里包壳里或紧蜜地固定在覆盖层里，并呈并呈固体形态固体形态的放射性物质。密封源的包壳或覆盖的放射性物质。密封源的包壳或覆盖层应有足够的强度，使源在设计使用条件下和磨损层应有足够的强度，使源在设计使用条件下和磨损的条件下，以及在预计的事故条件下，均能够的条件下，以及在预计的事故条件下，均能够保证保证密封性能良好密封性能良好，不会有放射性物质泄漏出来。，不会有放射性物质泄漏出来。v不满足密封源定义中所列条件的称为不满足密封源定义中所列条件的称为非密封源非密封源。v图图4-1示出密封源的典型结构图示出密封源的典型结构图

22、20源芯源芯v源芯源芯即带有放射性物质的活性部分。即带有放射性物质的活性部分。v放射性核素的核性质决定了放射源的一些基放射性核素的核性质决定了放射源的一些基本参数，如放射源的辐射种类、能量和衰减本参数，如放射源的辐射种类、能量和衰减速率等。速率等。v源芯源芯的放射性物质量决定了源的辐射强度。的放射性物质量决定了源的辐射强度。为了保证源的安全性能和稳定性，通常把放为了保证源的安全性能和稳定性，通常把放射性物质固定在稳定性好的陶瓷、搪瓷、玻射性物质固定在稳定性好的陶瓷、搪瓷、玻璃体中，或使之呈金属状态。璃体中，或使之呈金属状态。v放射性气体源是将放射性气体密封于金属壳放射性气体源是将放射性气体密封

23、于金属壳或玻璃管内，如或玻璃管内，如85Kr源。源。v放射性标准溶液可认为是液体放射源放射性标准溶液可认为是液体放射源21源包壳、覆盖层和源窗源包壳、覆盖层和源窗v放射性源芯密封在源包壳中或用覆盖层保护，防止放射性源芯密封在源包壳中或用覆盖层保护，防止放射源在正常使用时放射性物质泄漏。放射源在正常使用时放射性物质泄漏。v为了使放射源有一定的有效辐射的发射率，在源包为了使放射源有一定的有效辐射的发射率，在源包壳上设计了适合辐射发射的源工作面，即源窗。壳上设计了适合辐射发射的源工作面，即源窗。v源窗部分比源包壳的其它部分薄，或用另外的低原源窗部分比源包壳的其它部分薄，或用另外的低原子序数材料制成子

24、序数材料制成22二、同位素与放射性同位素二、同位素与放射性同位素v同位素有二类同位素有二类，一类是稳定的，另一类是不，一类是稳定的，另一类是不稳定的，即放射性的。在已发现的稳定的，即放射性的。在已发现的2500多种多种同位素中，同位素中，稳定的核素只有稳定的核素只有280种种左右，其左右，其余余2200多种都是所谓多种都是所谓“放射性放射性”的。的。v凡原子核凡原子核不会自发地发生变化不会自发地发生变化的同位素，称的同位素，称为稳定的同位素，反之，就是不稳定的同位为稳定的同位素，反之，就是不稳定的同位素。素。23二、同位素与放射性同位素二、同位素与放射性同位素v一般来说，不稳定的同位素能够一般

25、来说，不稳定的同位素能够自发地放出射线自发地放出射线，使其原子核发生变化，使其原子核发生变化，从而变成另一种从而变成另一种元素。元素。v原子核的这种具有放出放射线的原子核的这种具有放出放射线的性质性质，叫做放射性。，叫做放射性。v能够自发地放出射线从而变成另一种元素的同位素，能够自发地放出射线从而变成另一种元素的同位素，叫做叫做放射性同位素放射性同位素241. 放射性同位素的分类（放射性同位素的分类（1）天然）天然v放射性同位素分为天然的和人工的两种放射性同位素分为天然的和人工的两种。自然界中。自然界中天然存在的放射性同位素称为天然放射性同位素，天然存在的放射性同位素称为天然放射性同位素，人工

26、制造的放射性同位素称为人工放射性同位素人工制造的放射性同位素称为人工放射性同位素v天然放射性同位的种类很多，有几十种，但有实际天然放射性同位的种类很多，有几十种，但有实际意义的核素有意义的核素有235U，238U，236Ra，232Th,222Rn，40K和和14C等。地球上到处都存在着天然放射性同位等。地球上到处都存在着天然放射性同位素，它们衰变时放出素，它们衰变时放出，或或射线射线v我们把这种来自地壳表面的射线称为地面辐射我们把这种来自地壳表面的射线称为地面辐射。通。通常又把常又把宇宙射线和地面辐射统称为天然本底辐射宇宙射线和地面辐射统称为天然本底辐射v天然放射性同位素的放射性活度一般都很

27、低，不能天然放射性同位素的放射性活度一般都很低，不能满足人们在科研、生产、医疗等方面应用的需要，满足人们在科研、生产、医疗等方面应用的需要，因此，随着科学技术的发展，人们又根据不同的需因此，随着科学技术的发展，人们又根据不同的需要生产了各种各样的人工放射性同位素要生产了各种各样的人工放射性同位素25（2）人工放射性同位素）人工放射性同位素v人工放射性同位素是利用人工放射性同位素是利用核反应方法制造核反应方法制造的。的。v现在应用核反应堆和加速器生产的放射性同位素已现在应用核反应堆和加速器生产的放射性同位素已达达1000多种。如多种。如60Co，137Cs，125I，198Au等，它等，它们均属

28、于人工放射性同位素。们均属于人工放射性同位素。v由于不同的放射性同位素，其射线的种类、能量等由于不同的放射性同位素，其射线的种类、能量等不同，所以，它们的用途也各不相同。不同，所以，它们的用途也各不相同。v根据需要，可将人工放射性同位素制成放射性活度根据需要，可将人工放射性同位素制成放射性活度不同量级的放射源不同量级的放射源，放射性活度可做到小至，放射性活度可做到小至104Bq量级（微居里级），大到量级（微居里级），大到100TBq量级（万居里量级（万居里级），以至级），以至10PBq量级（数百万居里级）量级（数百万居里级）26（3）射线的种类）射线的种类v大多数放射性原子核是通过发射大多数放

29、射性原子核是通过发射和和粒子来蜕变的，粒子来蜕变的，发射中子的衰变是很少的，还没听说过发射质子的发射中子的衰变是很少的，还没听说过发射质子的衰变。衰变。v粒子是快速飞行的氦核粒子是快速飞行的氦核，氦核由，氦核由2个由质子和个由质子和2个个中子构成。中子构成。粒子是从原子核内发出的快速飞行的粒子是从原子核内发出的快速飞行的电子电子。大多数发射。大多数发射粒子的原子核在发出粒子的原子核在发出粒子后立粒子后立即发出即发出射线。射线。射线是与射线是与X射线相似的一种释放能射线相似的一种释放能量的形式。量的形式。v如果用粒子（如如果用粒子（如粒子或粒子或光子）轰击原子核，那么光子）轰击原子核，那么原子核

30、中的中子可被击出从而产生中子射线原子核中的中子可被击出从而产生中子射线。v发射中子有较高的速度（几发射中子有较高的速度（几km/s）27射线射线v某些确定的核素的蜕变才发出某些确定的核素的蜕变才发出粒子，它们是一些粒子，它们是一些重原子核，如重原子核，如235U, 238U, 226Ra和和230Th。为什么原。为什么原子核会发射子核会发射粒子呢？原子核越重，就越不稳定，粒子呢？原子核越重，就越不稳定，这是因为随着原子序数的增加，质子间的斥力和核这是因为随着原子序数的增加，质子间的斥力和核力都增加，但斥力比核力增加得更快力都增加，但斥力比核力增加得更快v重原子核通过发射重原子核通过发射粒子而变

31、得更稳定，但是核的粒子而变得更稳定，但是核的质子数减少质子数减少2，质量数减少，质量数减少4。发出的。发出的粒子很快损粒子很快损失其能量并减速，而且还会在其运动末端时俘获失其能量并减速，而且还会在其运动末端时俘获2个周围的自由电子为其轨道电子，于是个周围的自由电子为其轨道电子，于是氦核就变成氦核就变成通常的氦原子通常的氦原子28射线射线 射线射线v我们已知道我们已知道粒子是原子核发射的电子粒子是原子核发射的电子。现知道很。现知道很多多发射体，大多数裂变产物都是发射体，大多数裂变产物都是发射体，在大多发射体，在大多数情况下，数情况下，发射体的子体也能发射发射体的子体也能发射射线。最快的射线。最快

32、的粒子的速度接近光速粒子的速度接近光速（300,000km/s）。当）。当粒子粒子速度很快降下来后（降速的快慢取决于其能量），速度很快降下来后（降速的快慢取决于其能量），它就会成为通常的自由电子。它就会成为通常的自由电子。v原子核发出原子核发出粒子后，通常它还有些不稳定，很快粒子后，通常它还有些不稳定，很快还会发射还会发射光子以释放多余的能量光子以释放多余的能量。这两次发射粒。这两次发射粒子间延迟时间如此短，以至于我们认为这两次发射子间延迟时间如此短，以至于我们认为这两次发射是同时的，且认为仅发生一次蜕变是同时的，且认为仅发生一次蜕变29中子射线中子射线v有些原子核能够自发地裂变，或受高能有些

33、原子核能够自发地裂变，或受高能射线、射线、射射线、中子和质子等射线的轰击而发生核反应，线、中子和质子等射线的轰击而发生核反应，从而从而使核内的一个或二个中子逃脱核力的束缚而带着一使核内的一个或二个中子逃脱核力的束缚而带着一定的动能发射出来定的动能发射出来，这种从核内发射出来并具有一，这种从核内发射出来并具有一定动能的中子称为定动能的中子称为中子射线中子射线。v中子射线的分类。中子射线按能量中子射线的分类。中子射线按能量E大小的不同，大小的不同，可分为以下可分为以下几种不同的类型几种不同的类型：慢中子，慢中子，0E1keV；中速中子，中速中子，1keVE500keV；快中子，快中子，0.5MeV

34、E10MeV；超快中子，超快中子，10MeVE66出现不明显与不易察觉的病变出现不明显与不易察觉的病变出现可恢复的机能变化，有血液学出现可恢复的机能变化，有血液学的改变的改变出现机能变化，血相改变出现机能变化，血相改变可出现轻，中，重度放射病可出现轻，中，重度放射病可出现死亡可出现死亡39（1）相同剂量的外照射）相同剂量的外照射与射线种类与射线种类和一次或多次照射有关和一次或多次照射有关；当外照射剂量相同，射线种类不同时，当外照射剂量相同，射线种类不同时，对机体危害程度不一样对机体危害程度不一样v如快中子（如快中子（0.510MeV）照射机体引起的生）照射机体引起的生物效应大约是物效应大约是

35、射线的射线的10倍左右。倍左右。v相同剂量的一次照射危害程度大于分次照射，相同剂量的一次照射危害程度大于分次照射，见表见表4-8 （100R一次和分次照射小白鼠死亡一次和分次照射小白鼠死亡率）（略）率）（略）40（2）与照射面积大小和部位有关危害程度的与照射面积大小和部位有关危害程度的轻重轻重，在很大程度上取决于照射面积的大小与，在很大程度上取决于照射面积的大小与部位。如以部位。如以500R的全身照射可引起重度照射性的全身照射可引起重度照射性病甚至死亡；然而仅照射病甚至死亡；然而仅照射5cm2的面积后，临床的面积后，临床上可能不出现症状。以一次上可能不出现症状。以一次2000R的剂量照射的剂量

36、照射腹部，动物在腹部，动物在35天内全部死亡；照射盆腔可天内全部死亡；照射盆腔可有部分动物死亡；照射四肢则未出现死亡有部分动物死亡；照射四肢则未出现死亡v（3）其他）其他距离远近、轫致辐射都可影响机体的危害程距离远近、轫致辐射都可影响机体的危害程度度41（4）外照射危害的特点）外照射危害的特点v放射性核素在体外照射时，没有部位或器放射性核素在体外照射时，没有部位或器官的选择性，对全身或任何一个部位均可引官的选择性，对全身或任何一个部位均可引起放射性损伤。但起放射性损伤。但全身照射要比局部照射的全身照射要比局部照射的辐射效应强辐射效应强。v外照射可引起某些特异性的损伤。如皮炎、外照射可引起某些特

37、异性的损伤。如皮炎、烧伤（表现为皮肤发红、水肿、水泡形成、烧伤（表现为皮肤发红、水肿、水泡形成、脱毛、溃疡坏死等）、皮肤癌。外照射还可脱毛、溃疡坏死等）、皮肤癌。外照射还可以使眼晶体发生白内障以使眼晶体发生白内障422.内照射危害内照射危害v大多数放射性核素如果以某种方式进入体内大多数放射性核素如果以某种方式进入体内后，其所造成的吸收剂量会比在体外的吸收后，其所造成的吸收剂量会比在体外的吸收剂量大得多。对于外照射，防护比较简单，剂量大得多。对于外照射，防护比较简单，通常用仪表很容易地就能测出辐射水平，所通常用仪表很容易地就能测出辐射水平，所以发现后及时离开辐射源就可防止进一步受以发现后及时离开

38、辐射源就可防止进一步受到辐射伤害。到辐射伤害。v然而，对于防止然而，对于防止内照射危害，内照射危害，则要求有更多、则要求有更多、更复杂更复杂的防护措施，原因如下：的防护措施，原因如下：v（1）当源在体外时，它所发出的辐射只有一）当源在体外时，它所发出的辐射只有一小部分可以射向人体，剩余的是不会伤及人小部分可以射向人体，剩余的是不会伤及人体的。然而，如果源在体内，所有的射线都体的。然而，如果源在体内，所有的射线都可以伤及人体。可以伤及人体。43更复杂的防护措施：更复杂的防护措施：v（2）一些核素的化学性质决定了它们会浓积在人）一些核素的化学性质决定了它们会浓积在人体的特定器官或组织中，体的特定器

39、官或组织中，而不是均匀分布于全身而不是均匀分布于全身，这就意味着源所发出射线的所有这就意味着源所发出射线的所有能量，能量，能量和部能量和部分分能量都会被特定的器官或组织吸收，这将导致能量都会被特定的器官或组织吸收，这将导致这些组织和器官吸收的剂量比分布全身剂量要高得这些组织和器官吸收的剂量比分布全身剂量要高得多。多。v（3）体内的源使人直接受到照射，）体内的源使人直接受到照射，直到它们通过直到它们通过排泻或自身衰变而消失排泻或自身衰变而消失，即就是人不能象对待外照，即就是人不能象对待外照射那样可通过远离放射源的方式来避免照射危害。射那样可通过远离放射源的方式来避免照射危害。v（4）有一些放射性

40、核素会很快地被人体清除，但）有一些放射性核素会很快地被人体清除，但还有一些会还有一些会滞留体内数年甚至数十年滞留体内数年甚至数十年，在许多情况，在许多情况下，很难提高放射性核素从体内排出的速度。下，很难提高放射性核素从体内排出的速度。v（5）我们要小心地对待内照射危害，因为一旦放）我们要小心地对待内照射危害，因为一旦放射性核素进入人体，就很难估计出它到底会造成多射性核素进入人体，就很难估计出它到底会造成多少剂量少剂量443.放射性核素进入人体途径放射性核素进入人体途径v放射性物质象其它物质一样会以一定的物理或化学放射性物质象其它物质一样会以一定的物理或化学形式存在，它们可以是固态，烟尘，液态，

41、气态，形式存在，它们可以是固态，烟尘，液态，气态，蒸汽或气溶胶的形式。蒸汽或气溶胶的形式。v内照射会因放射性物质操作不小心而引起，它进入内照射会因放射性物质操作不小心而引起，它进入人体（人体（摄入摄入）有三种不同的途径：）有三种不同的途径：（1）吸入吸入（呼吸）；（呼吸）；（2）食入食入；（3）通过破损的）通过破损的皮肤或伤口皮肤或伤口吸收。吸收。454.放射性核素在人体内的分布放射性核素在人体内的分布v大部分放射性核素在进入人体后的前几天就被排掉大部分放射性核素在进入人体后的前几天就被排掉了，然而也有一部分核素因核素的种类不同而以不了，然而也有一部分核素因核素的种类不同而以不同的方式被器官吸

42、收，人体根据物质的化学性质来同的方式被器官吸收，人体根据物质的化学性质来代谢元素和化合物，可分不出哪些是放射性的，哪代谢元素和化合物，可分不出哪些是放射性的，哪些不是。例如：普通碘些不是。例如：普通碘I127浓集于甲状腺，如果浓集于甲状腺，如果同时还存在放射性碘同时还存在放射性碘131，人体就不能区分这两，人体就不能区分这两种同位素，因为它们的化学性质相同，放射性的种同位素，因为它们的化学性质相同，放射性的I131也会也会浓集于甲状腺浓集于甲状腺。v有一些元素化学性质很接近，人体不能有效地区分有一些元素化学性质很接近，人体不能有效地区分它们，例如：在化学家看来，锶、钡、镭属于同一它们，例如：在

43、化学家看来，锶、钡、镭属于同一族元素的。在身体中的钙大部分都沉积在骨骼上，族元素的。在身体中的钙大部分都沉积在骨骼上，任何放射性同位素锶，钡，镭进入人体后，也会任何放射性同位素锶，钡，镭进入人体后，也会“自动地自动地”沉积在骨骼上沉积在骨骼上。464.放射性核素在人体内的分布放射性核素在人体内的分布v这些放射性同位素（也叫做亲骨性核素）一旦沉积这些放射性同位素（也叫做亲骨性核素）一旦沉积到骨骼上就很难被排出体外，如果它们的放射性半到骨骼上就很难被排出体外，如果它们的放射性半衰期很长，骨骼和骨髓可能在相当长一段时间受到衰期很长，骨骼和骨髓可能在相当长一段时间受到照射。照射。v放射性碘的放射性碘的

44、靶组织是甲状腺靶组织是甲状腺，吸入（通过呼吸）放，吸入（通过呼吸）放射性锶的射性锶的靶组织是肺和骨骼靶组织是肺和骨骼，食入放射性锶的，食入放射性锶的靶组靶组织为骨骼织为骨骼47（1）体内放射性核素的排出）体内放射性核素的排出v特定元素会被特定器官或组织吸收，体内放特定元素会被特定器官或组织吸收，体内放射性核素产生的危害取决于它对靶组织造成射性核素产生的危害取决于它对靶组织造成的的总剂量总剂量。v决定这个剂量的最重要的因素是：决定这个剂量的最重要的因素是：放射性核素的放射性核素的沉积量沉积量在身体内滞留的在身体内滞留的有效时间有效时间射线射线类型类型及其及其能量能量48放射性核素在体内的滞留时间

45、取决于两个放射性核素在体内的滞留时间取决于两个因素：放射性半衰期因素：放射性半衰期Tr，及生物半排期，及生物半排期Tbv放射性半衰期前面已经讲过，那么什么是生物半排放射性半衰期前面已经讲过，那么什么是生物半排期？期？生物半排期生物半排期是体内一定量的特定元素减少到初始值是体内一定量的特定元素减少到初始值的一半所用的时间，这里指仅仅通过新陈代谢来排的一半所用的时间，这里指仅仅通过新陈代谢来排出的过程。出的过程。v生物半排期取决于身体中包含该元素的特定化合物生物半排期取决于身体中包含该元素的特定化合物正常代谢速度，放射性半衰期和生物半排期结合起正常代谢速度，放射性半衰期和生物半排期结合起来就引出了

46、来就引出了有效半减期有效半减期Tev有效半减期有效半减期是指，同时通过放射性衰变和生物代谢是指，同时通过放射性衰变和生物代谢机制两种途径使身体内一定量的特定放射性核素减机制两种途径使身体内一定量的特定放射性核素减少到它初始值的一半所需的时间少到它初始值的一半所需的时间49五、典型的污染源项分析五、典型的污染源项分析v大型辐照装置大型辐照装置多数采用多数采用60Co作为辐射源。作为辐射源。60Co在其在其衰变过程中产生衰变过程中产生 射线，能量为射线，能量为1.17MeV和和1.33MeV，平均能量为，平均能量为1.25MeV，半衰期为，半衰期为5.27年。年。v距距3.7 1010Bq(1Ci

47、) 60Co源源1m处的处的 吸收剂量率为吸收剂量率为1.15 10-2Gy/h。v 射线穿透能力强，穿过屏蔽墙进入环境中，可能会射线穿透能力强，穿过屏蔽墙进入环境中，可能会对辐照室周围环境和人员产生辐射影响对辐照室周围环境和人员产生辐射影响50 下面以北京一个拟建的设计装源量下面以北京一个拟建的设计装源量2.59 1017Bq（700万居里），首次装源量万居里），首次装源量1.481016Bq（40万居万居里）大型辐照装置作典型案例，进行污染源项分析里）大型辐照装置作典型案例，进行污染源项分析v1.正常运行状态下污染源。该项目正常运行状态下污染源。该项目I期工程分为两个辐照期工程分为两个辐照

48、室，设计装源量分别为室，设计装源量分别为7.4 1016Bq （1辐照室）和辐照室）和1.85 1017Bq （2辐照室），初期安装在辐照室），初期安装在1辐照室辐照室v射线穿过屏蔽墙进入环境中，可能对辐照室周围环境射线穿过屏蔽墙进入环境中，可能对辐照室周围环境和人员产生辐射影响。和人员产生辐射影响。v还有穿过屋顶被大气反散射（称为天空反散射），在辐还有穿过屋顶被大气反散射（称为天空反散射），在辐照室周围构成一个附加辐射场。照室周围构成一个附加辐射场。v另外，一部分另外，一部分射线经迷道多次散射后仍射出迷道口外，射线经迷道多次散射后仍射出迷道口外，对迷道口附近的环境和人员产生影响对迷道口附近的

49、环境和人员产生影响51（1）辐射屏蔽辐射屏蔽给给直观概念直观概念v1辐照室内空间为辐照室内空间为16 8 5.1m3，辐照室内贮源井，辐照室内贮源井深深7.5m，实际最大水深，实际最大水深7.2m。辐照室主屏蔽墙厚。辐照室主屏蔽墙厚度分别为度分别为2.5m（西）和（西）和2.1m（南），屋顶厚（南），屋顶厚1.8m。迷道宽迷道宽1.2m，共有两个通道。，共有两个通道。v2辐照室内空间为辐照室内空间为11.8 7 5m3，辐照室内贮源，辐照室内贮源井井深深7.8m，实际最大水深，实际最大水深7.5m。辐照室。辐照室主屏蔽墙厚主屏蔽墙厚度分别为度分别为2.4m（东）和（东）和2.3m（南），（南）

50、，屋顶厚屋顶厚1.9m。迷道宽迷道宽1m，高，高2.5m。两个辐照室共用墙厚。两个辐照室共用墙厚2.0m，屏蔽材料均为砼。屏蔽材料均为砼。v电缆、水管、风道等采用地下电缆、水管、风道等采用地下1.0-1.2m深拐弯迷道深拐弯迷道方式防护，无穿墙孔方式防护，无穿墙孔52（2）辐射屏蔽计算辐射屏蔽计算屏蔽墙外剂量当量率屏蔽墙外剂量当量率计算方法计算方法v在透射在透射辐射屏蔽计算辐射屏蔽计算时，近似采用点源的计时，近似采用点源的计算模式。用（算模式。用（4-1）式）式计算屏蔽墙外计算点的计算屏蔽墙外计算点的剂量当量率：剂量当量率： r10R221 53式中各符号含义式中各符号含义v式中：式中： 计算