外照射防護(hù)ExternalRadia

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1、第5章外照射防護(hù)(ExternalRadiationProtection)密封源:正常工作狀態(tài)下沒有開封或破損的可能性不會(huì)因泄漏、滲透等導(dǎo)致逸出或擴(kuò)散的放射源有足夠強(qiáng)度的包殼正常使用條件下不污染設(shè)備、環(huán)境分類:點(diǎn)源、線源、平面源、園柱源等(按形狀)檢查源、照射源、標(biāo)準(zhǔn)源(按活度不確定度)α放射源常用源:210Po、238Pu、239Pu、241Am、237Np、235U、238U等制作:電鍍法:將放射性物質(zhì)沉積在金屬托盤上,表面鍍薄層純金或云母作業(yè):α放射源用于煙霧探測(cè)器的原理?β放射源常用源:3H、14C、22Na、45Ca、55Fe、58Co、63Ni、137Cs、85Kr、90Sr-9

2、0Y等制作(電鍍法、陶瓷法):金屬特性的放射性核素:電鍍法沉積在金屬托盤上,外加保護(hù)層密封。Sr、Cs可以燒結(jié)在陶瓷中H、C可以制成有機(jī)玻璃。用途:參考源、測(cè)厚源等γ放射源常用源:60Co、137Cs、192Ir、制作:不銹鋼或鉑銥合金密封殼用途:醫(yī)療照射、工業(yè)照射、工業(yè)照相及輻射儀表等輻射場定義:輻射源產(chǎn)生的發(fā)生電離輻射作用的空間范圍組成粒子的類型、方向分布、能量分布分類:單一場、混合場內(nèi)外照射的不同特點(diǎn)照射方式輻射源類型危害方式常見致電離粒子照射特點(diǎn)內(nèi)照射外照射開放源密封源電離、化學(xué)毒性電離α、β高能β、γ、x、n持續(xù)間斷外照射防護(hù)基本原則(1)時(shí)間防護(hù)(Time)累積劑量與受照時(shí)間成正

3、比措施:充分準(zhǔn)備,減少受照時(shí)間(2)距離防護(hù)(Distance)劑量率與距離的平方成反比措施:遠(yuǎn)距離操作任何源不能直接用手操作;注意β射線防護(hù)外照射防護(hù)基本原則:(3)屏蔽防護(hù)(Shielding)設(shè)置屏蔽體屏蔽材料和厚度的選擇:輻射源的類型、射線能量、活度等屏蔽材料選擇的一般原則屏蔽方式固定式:防護(hù)墻(迷路)、防護(hù)門、觀察窗移動(dòng)式:包裝容器、手套箱、防護(hù)屏鉛磚、鉛圍裙、眼鏡等窄束γ射線在物質(zhì)中的減弱規(guī)律窄束的概念(narrowbeam):不包含散射成分的射線束單能γ射線在物質(zhì)中的減弱規(guī)律I,I0:設(shè)置屏蔽前后的劑量率(強(qiáng)度)d:屏蔽層厚度(cm)線衰減系數(shù):Linearattenuatio

4、ncoefficient(cm-1)質(zhì)量衰減系數(shù)(cm2/g)兩個(gè)常用的概念能譜的硬化:隨著通過物質(zhì)厚度的增加,不易被減弱的“硬成分”所占比重越來越大的現(xiàn)象。平均自由程:線減弱系數(shù)的倒數(shù)稱為光子在物質(zhì)中的平均自由程。即λ=1/μ。表示光子每經(jīng)過一次相互作用之前,在物質(zhì)中所穿行的平均厚度。寬束(broadbeam)輻射的衰減B:累積因子(build-upfactor)描述散射光子影響的物理量。表示某一點(diǎn)散射光子數(shù)所占份額B取決于:光子能量,屏蔽材料的原子數(shù),屏蔽層厚度,屏蔽層幾何條件B值可以查表求得屏蔽計(jì)算中常用的幾個(gè)參數(shù)減弱倍數(shù)K:輻射場中某點(diǎn)處沒有設(shè)置屏蔽層時(shí)的當(dāng)量劑量率H(0),與設(shè)置厚

5、度為d的屏蔽層后的當(dāng)量劑量率H(d)的比值。K=H(0)/H(d)=eμd/B(Eγ,μd)表示屏蔽材料對(duì)輻射的屏蔽能力。無量綱。半減弱厚度與十倍減弱厚度半減弱厚度△1/2:halfvaluethickness將入射光子數(shù)減弱一半所需的屏蔽層厚度十倍減弱厚度△1/10:tenthvaluethickness將入射光子數(shù)減弱到十分之一所需的屏蔽層厚度常用γ射線的△1/2,△1/10(cm)核素鉛鋼鐵混凝土△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-2261.34.42.17.17.02

6、3.3點(diǎn)源的屏蔽計(jì)算直接用公式計(jì)算利用減弱倍數(shù)法計(jì)算利用半減弱厚度計(jì)算令K=2n,則n=logK/log2屏蔽厚度d=n△1/2例題1將Co-60所產(chǎn)生的劑量減弱2000倍,所需鉛防護(hù)層厚度是多少?解:已知K=2×103,查表得Co-60的△1/2=1.2cm則:n=(log2×103)/log2=11R=n×△1/2=11×1.2=13.2cm例題2要建筑一個(gè)Co-60輻照室,源活度為3754居里,墻外容許照射率為0.25mR/h,若用混凝土建筑,需要屏蔽墻的厚度是多少?解:A=3754Ci,Γ=1.32Rm2/hCiR=3m,X=0.25mR/h無屏蔽時(shí),墻外的照射量率為300cm減弱倍

7、數(shù)為K=X0/X=(5.05×105)/0.25=2.02×106查表:Co-60平均能量為1.25MeV,需要混凝土的厚度約為145cmP例題3欲將放射性活度為3.7×1014Bq的60Co輻射源置于一個(gè)鉛容器中,要求容器表面的當(dāng)量劑量率小于2×10-3Svh-1,容器表面1m處的當(dāng)量劑量率應(yīng)小于10-4Svh-1。設(shè)容器表面到源的距離為25cm,求鉛容器的屏蔽層厚度。(查表得Γ(60Co)=2.503×1

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