外照射及其防護(hù).ppt

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1、1.概述1.1外照射的概念外照射——輻射源在人體外對(duì)人體形成的照射1.2核電廠外照射的來(lái)源核電廠的反應(yīng)堆是一個(gè)巨大的放射源，在核燃料裂變時(shí)會(huì)產(chǎn)生中子和γ輻射，裂變反應(yīng)產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物和活化反應(yīng)產(chǎn)生的活化產(chǎn)物衰變時(shí)也會(huì)產(chǎn)生?、?和γ輻射。一個(gè)運(yùn)行中的1000MW的反應(yīng)堆含有約2×108TBq（～5000MCi）的放射性物質(zhì)。1.2核電廠外照射的來(lái)源γ外照射的來(lái)源γ外照射是核電廠主要的輻射照射方式。由于核電站反應(yīng)堆堆芯內(nèi)進(jìn)行的裂變反應(yīng)和活化反應(yīng)使得核島廠房的某些系統(tǒng)、設(shè)備和廢物帶有放射性，成為γ外照射的輻射源。1.2核電廠外照射的來(lái)源U裂變時(shí)產(chǎn)生的γ射線。U在裂變過(guò)程中瞬時(shí)放出的γ射線

2、，總能量約為8MeV，除低能γ光子外，主要是能量為2—3MeV的γ光子，是反應(yīng)堆屏蔽中需考慮的重要一次γ源。注意：只有堆運(yùn)行時(shí)，才有裂變直接產(chǎn)生的γ射線。1.2核電廠外照射的來(lái)源裂變產(chǎn)物衰變放出的γ射線。每個(gè)鈾核裂變后分裂成兩個(gè)碎片，這些碎片實(shí)際是中等質(zhì)量核，共有裂變產(chǎn)物300多種，這些裂變產(chǎn)物多數(shù)都是不穩(wěn)定的，還要進(jìn)行幾次衰變才能變成穩(wěn)定核。在衰變時(shí)會(huì)放出γ射線。這些γ射線的的總能量約7MeV，主要是能量為1MeV的γ光子。它們對(duì)正常運(yùn)行的反應(yīng)堆屏蔽來(lái)說(shuō)是不重要的。但當(dāng)燃料元件的包殼發(fā)生破損時(shí)，裂變產(chǎn)物就會(huì)泄漏到冷卻劑或周圍空氣中，從而影響設(shè)備間的屏蔽防護(hù)或運(yùn)行維修操作。甚至?xí)?/p>

3、周圍大氣受到放射性污染。注意：只有堆運(yùn)行時(shí)才會(huì)產(chǎn)生裂變產(chǎn)物，但無(wú)論堆運(yùn)行或堆停閉時(shí)都有裂變產(chǎn)物衰變放出的γ射線。1.2核電廠外照射的來(lái)源活化產(chǎn)物衰變時(shí)會(huì)放出的γ射線反應(yīng)堆在運(yùn)行期間，堆內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料、冷卻劑本身以及冷卻劑中攜帶的雜質(zhì)和腐蝕產(chǎn)物由于受中子輻照，某些穩(wěn)定核素的原子會(huì)變成放射性核素的原子，這些放射性核素通常被稱為活化產(chǎn)物。活化產(chǎn)物主要包括冷卻劑活化產(chǎn)物和活化腐蝕產(chǎn)物。注意：只有堆運(yùn)行時(shí)才會(huì)產(chǎn)生活化產(chǎn)物，但無(wú)論堆運(yùn)行或堆停閉時(shí)都有活化產(chǎn)物衰變放出的γ射線。1.2核電廠外照射的來(lái)源中子外照射的來(lái)源核燃料U一次裂變大約平均放出2.5個(gè)快中子。對(duì)于一個(gè)900MW的壓水堆，其瞬發(fā)裂變

4、中子的強(qiáng)度約為2.0×1020中子/秒。裂變中子是核電廠主要的中子來(lái)源，它有兩個(gè)特點(diǎn)：一是裂變中子只產(chǎn)生于堆運(yùn)行時(shí)；二是裂變中子的產(chǎn)生只限于反應(yīng)堆堆芯內(nèi)。從堆芯泄漏出來(lái)的裂變中子，通過(guò)生物屏蔽層已受到不同程度的減速，所以反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)各種能量的中子都會(huì)有。1.2核電廠外照射的來(lái)源核電廠外照射來(lái)源小結(jié)：在堆運(yùn)行時(shí)外照射來(lái)源主要是裂變中子、裂變?射線、裂變產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的?射線和活化產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的?射線。而堆停運(yùn)時(shí)，裂變中子和裂變?射線就不再產(chǎn)生了，只有裂變產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的?射線和活化產(chǎn)物衰變產(chǎn)生的?射線。1.2核電廠外照射的來(lái)源1.2核電廠外照射的來(lái)源從根本上講，核電站的放射性來(lái)源于裂變

5、和活化。裂變產(chǎn)物雖然是最大的來(lái)源，但它被包容在第一道屏障內(nèi)，對(duì)工作人員的照射是有限的，僅占員工年集體劑量的10%左右。而活化產(chǎn)物會(huì)從一回路系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到其它的相關(guān)系統(tǒng)中去，它的大部分被化容控制系統(tǒng)（RCV）和廢液處理系統(tǒng)（TEU）去除，其小部分仍將沉積或吸附在一些系統(tǒng)和設(shè)備的內(nèi)表面，或者排入環(huán)境?；罨a(chǎn)物對(duì)員工的照射劑量約占年集體劑量的90%左右。1.3外照射作用的特點(diǎn)外照射是指電離輻射源存在于機(jī)體之外，由其所發(fā)生的射線從外部對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的照射的一種方式。受照射累積劑量與放射源的活度和照射時(shí)間成正比，外照射劑量的大小與工作環(huán)境劑量率和受照時(shí)間成正比，即：劑量=劑量率?時(shí)間與照射距離平方

6、成反比，當(dāng)接近放射源時(shí)就會(huì)受到照射，離開(kāi)放射源時(shí)就不受照射或減少照射，用屏蔽物阻擋能避免或減少照射。外照射的防護(hù)主要是防止穿透能力大的?、?、?射線及中子等。2.外照射的監(jiān)測(cè)外照射的監(jiān)測(cè)主要有兩個(gè)方面：一是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境劑量率的監(jiān)測(cè)；二是外照射個(gè)人劑量的監(jiān)測(cè)。2.1工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境劑量率監(jiān)測(cè)在核電站的生產(chǎn)活動(dòng)中，控制區(qū)內(nèi)的工作人員可能受到不同程度的輻射照射，工作現(xiàn)場(chǎng)劑量率監(jiān)測(cè)的目的之一在于查明工作現(xiàn)場(chǎng)的輻射水平，以便必要時(shí)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，使工作現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到并維持輻射安全的工作條件。2.1工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境劑量率監(jiān)測(cè)γ劑量率的監(jiān)測(cè)在大亞灣核電站有多種測(cè)量γ劑量率的儀表，最常用的測(cè)量γ劑量率的儀表是

7、TOTAL860，本課程要求進(jìn)入控制區(qū)的工作人員都會(huì)使用TOTAL860。根據(jù)工作需要，工作人員可以從輻射防護(hù)現(xiàn)場(chǎng)值班室（L215）借用這種儀表。2.1工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境劑量率監(jiān)測(cè)圖6.1TOTAL860的外形（正面）2.1工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境劑量率監(jiān)測(cè)TOTAL860是一種操作十分簡(jiǎn)便的儀表，使用時(shí)要注意下列事項(xiàng)：TOTAL860只有一個(gè)按鍵，按一下就開(kāi)機(jī)，再按一下就關(guān)機(jī)。如果忘記關(guān)機(jī)，開(kāi)機(jī)后5分鐘就自動(dòng)關(guān)機(jī)。如工作時(shí)儀表電池電壓不足時(shí)，顯示屏上電池符號(hào)將閃爍，此時(shí)必須更新電