電離輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)培訓(xùn)資料

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. 電離輻射安全與防護(hù) 培 訓(xùn) 資 料 山西宇昊科技有限公司 二〇一一年十二月 電離輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)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(xì)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(dāng)原子核外電子從高能級(jí)到低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)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(shí)，發(fā)現(xiàn)鈾礦物能發(fā)射出穿透力很強(qiáng)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(jī)、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(jī)制，其中最為實(shí)用的能獲得足夠強(qiáng)度的x射線的方法仍是當(dāng)年倫琴所采用的方法：用陰極射線（高速電子束）轟擊對(duì)陰極（靶）的表面。 x射線管實(shí)際上是一只真空二極管，它有兩個(gè)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(gè)使燈絲加熱的低壓電源和一個(gè)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(qiáng)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(shí)x射線管的靶必須采取水冷（或其他手段）進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以免陽極被加熱至熔化，受到損壞。也是由于這個(gè)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(diǎn)、導(dǎo)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(dǎo)熱性）和鉬靶（鉬的熔點(diǎn)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(diǎn) x射線是波長很短的高能電磁波，具有很強(qiáng)的穿透能力，在醫(yī)學(xué)和工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用。 1. 醫(yī)學(xué)應(yīng)用： 醫(yī)學(xué)中x射線機(jī)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(jì)、方便，并可隨意變動(dòng)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(xì)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(shí)隨時(shí)加以研究或在復(fù)查時(shí)作比較。必要時(shí)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)應(yīng)用： 工業(yè)中主要應(yīng)用有：工業(yè)CT和x射線探傷機(jī)。其中x射線探傷機(jī)是利用x射線對(duì)物件進(jìn)行透視拍片的檢測裝置。通過x射線管產(chǎn)生的x射線對(duì)受檢工件焊縫處所貼的x射線感光片進(jìn)行照射，當(dāng)射線在穿過裂縫時(shí)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(gè)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(jì)、閃爍計(jì)數(shù)器和感光乳膠片等檢測。晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)對(duì)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(duì)被測材料的厚度或單位面積質(zhì)量進(jìn)行非破壞性測量。 3、放射性活動(dòng)對(duì)人體的危害 人類的很多活動(dòng)都離不開放射性。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(jī)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(duì)x線敏感程度的不同，可出現(xiàn)種種不同反應(yīng)。細(xì)胞增殖性越高，對(duì)x線越敏感，這一作用在對(duì)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(rèn)其對(duì)正常人體組織是有損害的。根據(jù)國際放射防護(hù)委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)，輻射總危險(xiǎn)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(huì)增加0.0165的致癌幾率。以此推算，一個(gè)肋骨骨折病人將增加約為千萬分之三點(diǎn)八的危險(xiǎn)。而對(duì)其他醫(yī)學(xué)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?yàn)獒t(yī)學(xué)檢查導(dǎo)致健康人群患癌的風(fēng)險(xiǎn)在千萬分之一到十萬分之一之間。 二、輻射單位 序號(hào) 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 1010Bq 2 照射量 倫琴(R) 庫侖/千克(C/kg) 1R=2.5810-4C/kg 3 吸收劑量 拉德(rad) 戈[瑞](Gy) 1Gy=100rad 4 劑量當(dāng)量 雷姆(rem) 希[沃特](Sv) 1Sv=100rem 1、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(hào)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(dòng)能： 比釋動(dòng)能的SI單位和與吸收劑量相同。當(dāng)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(dāng)量劑量限值： 根據(jù)GB18871-2002國家標(biāo)準(zhǔn)，劑量限值規(guī)定見下表1： 表1 有效劑量限值和當(dāng)量劑量限值 項(xiàng)目 劑量限值 應(yīng)用人群 職業(yè)人員 公眾 有效劑量（隨機(jī)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5mSv/a 年當(dāng)量劑量 （為了防止局部照射中的確定性效應(yīng)） 眼睛 150mSv 15 mSv 皮膚 500 mSv 50 mSv 四肢（手和足） 500 mSv 四、外照射及防護(hù)方法： 1、外照射概念 外照射系指來自體外的電離輻射對(duì)人體的照射。外照射防護(hù)的主要目的在于既保證完滿達(dá)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(hù)有時(shí)也為了保護(hù)那些對(duì)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(hù)方法 （1）控制源強(qiáng) 對(duì)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(duì)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。 （2）距離防護(hù) 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(shí)驗(yàn)證明，對(duì)較高能量的χ、γ射線點(diǎn)源（點(diǎn)源一般是指源本身的線度小于源到參考人點(diǎn)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(diǎn)源），離點(diǎn)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(jī)械手進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作，保持控制室、操作臺(tái)與輻射源有足夠的距離，等等。但實(shí)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(shí)間的綜合影響。）在防護(hù)區(qū)的設(shè)置上也應(yīng)考慮距離的影響。對(duì)低能和極低能χ、γ線，因?yàn)榭諝馍⑸浼拔諟p弱，距離平方反比規(guī)律并不適用。對(duì)中子，防護(hù)距離平方反比規(guī)律也不適用。 (3) 時(shí)間防護(hù) 操作或接觸放射源和放射線時(shí)間越長，接受劑量越大，所以應(yīng)盡量減少接觸放射線的時(shí)間以減少人體接受劑量。為縮短受照時(shí)間，在進(jìn)行有關(guān)操作之前，應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，操作時(shí)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(qiáng)輻射場內(nèi)進(jìn)行工作，且可能持續(xù)一段時(shí)間，此時(shí)應(yīng)采用輪流、替換辦法，限制每個(gè)人的操作時(shí)間，將每個(gè)人所受的劑量控制在擬定的限制以下。當(dāng)然，這樣安排并不能減少集體劑量，因此，整個(gè)工作過程要事先做好周密的計(jì)劃，使得與完成該項(xiàng)工作相關(guān)的集體劑量當(dāng)量保持在最低水平。 （4）屏蔽防護(hù) 在實(shí)際工作中，由于條件所限，往往單靠縮短接觸時(shí)間和增大距離并不能達(dá)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(dāng)量可能達(dá)1希/秒以上，這時(shí)即使在那里停留一秒鐘也是很危險(xiǎn)的。因此上述方法都不適用，而必須采用屏蔽防護(hù)。屏蔽防護(hù)就是根據(jù)輻射通過物質(zhì)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)以下，以保護(hù)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(hù)的參考數(shù)據(jù)如下表3： 項(xiàng)目 參考數(shù)據(jù) 射線高壓/kV 75 100 150 200 250 300 350 400 防護(hù)鉛板厚度/mm ≥1 ≥1.5 ≥2.5 ≥4 ≥6 ≥9 ≥12 ≥15 外照射防護(hù)中，須根據(jù)實(shí)際情況，合理應(yīng)用上述基本措施。在解決具體的防護(hù)問題時(shí)，這些措施常常是結(jié)合使用的。外照射防護(hù)，除了上述基本措施外，還應(yīng)做好工作人員的防護(hù)培訓(xùn)，進(jìn)行工作環(huán)境和個(gè)人劑量的監(jiān)測，及時(shí)屏蔽或移走暫時(shí)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(huì)產(chǎn)生某些有害氣體，例如臭氧、氮氧化物。同時(shí)，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(shí)候，除了注意外照射的輻射防護(hù)，還須采取相應(yīng)的其他措施（如通風(fēng)），用以防止內(nèi)照射、有害氣體及其他有害因素對(duì)人體的損害。 五、射線裝置分類： 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 Ⅰ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 Ⅱ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(jì)算機(jī)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(jī) 工業(yè)用X射線CT機(jī) 數(shù)字減影血管造影裝置 X射線探傷機(jī) Ⅲ類 射線裝置 醫(yī)用X射線CT機(jī) X射線行李包檢查裝置 放射診斷用普通X射線機(jī) X射線衍射儀 X射線攝影裝置 獸醫(yī)用X 射線機(jī) 牙科X射線機(jī) 乳腺X射線機(jī) 放射治療模擬定位機(jī) 其它高于豁免水平的X射線機(jī) 外照射防護(hù)的三要素 照射防護(hù)的三要素是距離、時(shí)間和屏蔽，或者說輻射防護(hù)的主要方法是時(shí)間防護(hù)、距離防護(hù)和屏蔽防護(hù)，具體原理如下： (1)時(shí)間防護(hù) 時(shí)間防護(hù)的原理是：在輻射場內(nèi)的人員所受照射的累積劑量與時(shí)間成正比，因此，在照射率不變的情況下，縮短照射時(shí)間便可減少所接受的劑量，或者人們?cè)谙薅ǖ臅r(shí)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(dá)到防護(hù)目的。 時(shí)間防護(hù)的要點(diǎn)是盡量減少人體與射線的接觸時(shí)間（縮短人體受照射的時(shí)間）。 (2)距離防護(hù) 距離防護(hù)是外部輻射防護(hù)的一種有效方法，采用距離防護(hù)的射線基本原理是首先將輻射源是作為點(diǎn)源的情況下，輻射場中某點(diǎn)的照射量、吸收劑量均與該點(diǎn)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(qiáng)度隨距離的平方成反比變化（在源輻射強(qiáng)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(dá)到防護(hù)目的。 距離防護(hù)的要點(diǎn)是盡量增大人體與射線源的距離?！? (3)屏蔽防護(hù) 屏蔽防護(hù)的原理是：射線包括穿透物質(zhì)時(shí)強(qiáng)度會(huì)減弱，一定厚度的屏蔽物質(zhì)能減弱射線的強(qiáng)度，在輻射源與人體之間設(shè)置足夠厚的屏蔽物（屏蔽材料），便可降低輻射水平，使人們?cè)诠ぷ魉艿降膭┝拷档妥罡咴试S劑量以下，確保人身安全，達(dá)到防護(hù)目的。 屏蔽防護(hù)的要點(diǎn)是在射線源與人體之間放置一種能有效吸收射線的屏蔽材料。對(duì)于X射線常用的屏蔽材料是鉛板和混凝土墻、鋼板，或者是鋇水泥（添加有硫酸鋇-也稱重晶石粉末的水泥）墻。 （4）電離輻射標(biāo)識(shí)牌 電離輻射警示標(biāo)示牌 規(guī)格：250*350mm 圖中三角形為黃底黑字。 電離輻射標(biāo)識(shí)牌 六、有關(guān)輻射許可證的相關(guān)法律法規(guī) .