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辐射防护教材(中文)

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1 辐射防护的基本知识

1.1 常用的辐射源及其特点

辐射的定义是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量(如声辐射、热辐射、电磁辐射及粒子辐射等)的统称。例如,物体受热向周围介质发射热量叫做热辐射;受激原子退激时发射的紫外线或X 射线叫做原子辐射;不稳定的原子核发生衰变时发射出的微观粒子叫做原子核辐射,简称核辐射。通常论及的“辐射”概念是狭义的,仅指高能电磁辐射和粒子辐射,这种狭义的“辐射”又称“射线”。

辐射源是指能够发射电离辐射的设备或物质。

辐射源大致可以分为四类:放射性核素、X 线机、加速器和反应堆。

1. 放射性核素辐射源

放射性核素具有自发地发生核跃迁的特性,依据跃迁的方式不同,可能放射出α粒子、β+粒子、β-粒子、光子、中子和裂变碎片等。利用放射性核素可以制备α源、β源或γ源;利用放射性核素放射出的α粒子、γ光子,轰击某些轻元素如Be 等,可以制备成(α、n )、(γ、n )反应的放射性中子源;也可以利用重核自裂变时放射出的中子,例如,可以用自发裂变核素如锎-252制备成自发裂变中子源。

2. X 线机辐射源

利用X 线机产生连续能谱的轫致辐射,是一种被广泛应用的X 线辐射源。

3. 加速器辐射源

利用加速器加速电子去轰击某些重元素,可产生轫致辐射,即形成X 辐射源。这是另一种X 线辐射源。利用加速器加速的带电粒子轰击某些轻元素,可引起发射中子的核反应,即形成中子源。也可以利用加速器产生轫致辐射,形成通过(γ、n )反应或光致裂变的中子源。

4. 反应堆辐射源

中子能引起一些重核裂变,裂变又放出更多的中子。所以在一定条件下,有可能形成链式反应。以中子为媒介的可持可控链式反应的装置称为反应堆。反应堆能释放出多种电离辐射,其中最主要的辐射有:瞬发裂变中子、γ光子和裂变产物的γ辐射。

在核物理类书籍中均比较详尽地阐述了各类辐射粒子的特征与性质。归纳起来,辐射可分为以下四大类:

???重带电粒子快电子带电粒子辐射

???中子

电磁辐射非带电(粒子)辐射 快电子包括核衰变过程中发射的β粒子(正或负),以及其他过程产生的具有相当能量的电子。重带电粒子包括其质量为一个或多个原子质量单位并具有相当能量的各种离子,如α粒子、质子、裂变产物和核反应产物等。所涉及的电磁辐射包括原子的壳层电子重新排列时发射的X 射线、高速带电粒子(电子)轰击靶物质而产生的轫致辐射,以及原子核能级跃迁时发射的γ射线。它们都是静止质量为零的光量子,但轫致辐射具有连续的能量分布,而特征X 射线与γ射线则具有分立的、与原子及原子核能级差对应的能量。各种核转变过程(如核反应、核裂变等)中产生的中子不带电,但具有与质子相似的静止质量。中子通常按能量分为快中子、慢中子及热中子等。

一般说来,我们只关注能量在10eV 量级以上的辐射粒子。这个能量下限是辐射或辐射与物质相互作用的次级产物能使空气等典型材料发生电离所需的最低能量。能量大于这个最低能值的辐射称作“电离辐射”。本书以后提到的“辐射”或“射线”,均指“电离辐射”。慢中子本身的能量可能低于上述能量下限,但由于其特殊重要性以及它们引发的核反应(包括核裂变)产物具有相当大的能量,因而也归入这一范畴。

各种电离辐射穿过物质时,都将与物质发生相互作用。这种辐射与物质的相互作用(又称作射线与物质的相互作用),与各种辐射研究、辐射应用以及辐射探测密切相关。因此,研究射线与物质相互作用对于原子和原子核物理、防护、核能与核技术应用,以及辐射探测等都有很重要的意义。

1.2 带电粒子与物质的相互作用

1.2.1 α粒子与物质的相互作用

1.电离和激发

任何快速运动的带电粒子通过物质时,由于入射粒子与靶原子核外层电子之间的库仑力作用,使电子受到吸引或排斥,这将使入射粒子损失部分能量,而电子获得部分能量。如果传递给电子的能量足以使电子克服原子的束缚,那么这个电子就脱离原子成为自由电子;而靶原子由于失去一个电子而变成带一个单位正电荷的离子,是正离子,这一过程称为电离。原子中最外层电子受原子核束缚最弱,故这些电子最容易被击出。α粒子对物质原子的电离过程可以表示如下:

-++A →A e

反应式中的符号分别是原子、正离子和电子。

电离过程产生的自由电子中,有的具有相当高的动能,可继续与物质中其他靶原子

发生相互作用,并进一步产生电离。这些高速的电子有时被称作δ射线(δ电子)。如果原子的内壳层电子被击出,则在该壳层留下空位,外壳层中的电子就向内壳层跃迁,在此过程中会放出特征X 射线或俄歇电子。

如果入射带电粒子传递给电子的能量较低,不足以使电子摆脱原子核的束缚而成为自由电子,只是使电子从低能级状态跃迁到高能级状态(原子处于激发态),这种过程叫做原子的激发。处于激发态的原子是不稳定的。原子从激发态跃迁回到基态,这种过程叫做原子的退激。退激过程中释放出来的能量以光子形式发射出来,这就是受激原子的发光现象。

2.电离能量损失率

带电粒子与物质原子核中外层电子的非弹性碰撞而导致原子的电离或激发,是带电粒子通过物质时动能损失的主要方式。我们把这种相互作用引起的能量损失称为电离损失,或称为电子碰撞能量损失。

由于α粒子比较“重”,为电子质量的7300多倍,故其每同电子碰撞一次所损失的动能较小。根据经典碰撞模型估算,一个5MeV 的α粒子同电子对心碰撞一次,传递给电子的最大动能约为2.7keV ,这个值同5MeV 相比显然很小。实际上一次碰撞中电离损失的能量数值是随机的,有大有小。因此,一个5MeV 的α粒子要经过几万至几十万次的碰撞才会将其动能全部损失完。最后,几乎静止的α粒子从物质中拾取2个电子变成电中性的氦原子停留在该物质中。

入射的带电粒子在物质中穿过单位长度路程时由于电离、激发过程所损失的能量叫做电离能量损失率。从物质角度来说,电离能量损失率也可叫做物质对带电粒子的阻止本领。由于这种阻止主要是电子引起的,所以又叫做电子阻止本领。若以e

dX dE ??? ??-表示电离能量损失率(负号表示入射粒子能量随入射深度X 增大而减小),以S e 表示电子阻止本领,则

()e e dX dE S /-≡ (1.2.1)

理论和实验表明:在非相对论条件下电离能量损失率有如下的变化关系

2221NZ v

Z dX dE e ∝??? ??- (1.2.2) 式中Z 1和v 分别是入射带电粒子的核电荷数和速度,N 和Z 2分别是介质原子密度和原子序数。由(1.2.2)式可知:

1) 电离能量损失率随人射粒子速度增加而减小,呈平方反比关系。所以,入射粒子

速度慢则电离能量损失率大,阻止本领也大。

2) 电离能量损失率与入射粒子电荷数平方成正比,入射粒子电荷数越多,能量损失率就越大。例如,α粒子的Z =2,质子的Z =l ,如果它们以同样的速度入射到物质中,那么对α粒子的阻止本领要比对质子的阻止本领大4倍。

3) 电离能量损失率与介质的原子序数和原子密度成正比,高原子序数和高密度物质具有较大的阻止本领。一般说来,重带电粒子通过介质时其能量损失较快,阻止本领大,电离效应显著。

3.平均电离能

α粒子通过物质时会因电离碰撞而损失其能量,同时在通过的路程上又会产生许多正负离子对(包括入射粒子的直接电离和δ射线的电离)。每产生一个离子对所需的平均能量叫做平均电离能,以W 表示。不同物质中的平均电离能是不同的,但不同能量的α粒子在同一物质中的平均电离能近似为一常数。例如,在空气中的W 值等于35eV 。由此,我们可以估算α粒子穿过空气层时所产生的离子对数目。例如210Po 的α粒子能量为

5.3MeV ,在空气中能量全部耗尽所产生的离子对数目56105

6.135103.5?=?=eV

eV N (个)。大约有15万余原子被电离,这是一个相当大的数目。

4.射程

一定能量的α粒子从它进入物质到其动能损失殆尽不再发生电离作用时所经过的路程叫做α粒子在该物质中的射程。因为α粒子质量很大(~7400m e ,m e 电子质量),它同电子的碰撞时不会明显改变其入射方向,故其通过物质时的径迹基本上是一条直线。

实际上,入射带电粒子在介质中的能量损失过程具有统计特征。例如,每次同电子碰撞转移能量的大小以及入射粒子损失完自己的动能所经历的碰撞次数等等都是不确定的,这也导致了α粒子的射程也具有统计涨落的特征。因此,我们所说的射程一般指平均射程。5.3MeV 的α粒子在标准状态空气中的平均射程cm R 84.3_

≈,这就是说4cm 厚的空气层就把5.3MeV 的α粒子挡住了。α粒子电离阻止本领大,所以其射程也比较短,在空气中平均射程几厘米的α粒子在生物肌肉组织中的射程仅为30-40μm 。天然放射性物质发射的α粒子能量一般在4-10MeV ,人体皮肤的角质层就可把它挡住。因而绝大多数α辐射源不存在外照射危害问题。但是当它进入体内时,由于它的射程短和高的电离本领,会造成集中在辐射源附近的损伤,所以要特别注意防止α粒子进入体内。 1.2.2 β射线(电子)与物质的相互作用

β射线(电子)带有一个单位的电荷(±1),因此,同其他带电粒子一样,它通过物质时能够使物质原子或分子发生电离和激发;但由于电子质量很小,通常能量下其速度

很快。它通过物质时会产生一些新现象,如轫致辐射和多次散射。

1.电离和激发

电子通过物质时使物质的原子发生电离和激发的过程与α粒子的基本相同。但由于电子质量比α粒子小得多,在一定能量下电子速度很快,根据阻止本领与入射带电粒子速度平方的反比关系()

2V 1∝可知,物质对电子的阻止本领比α粒子小得多。

带电入射的粒子通过物质时在单位路程上所产生的离子对数目叫做比电离。比电离数值的大小与阻止本领有关。阻止本领大,入射粒子单位路程上传递给物质的动能多,产生的离子对数目也越多。例如,1MeV 的α粒子在标准状态空气中的比电离约为 6×104个离子对/cm ,1MeV 的电子大约为45个离子对/cm 。因此,电子对物质的电离效应比α粒子弱得多,所产生的比电离数目也较少。如前所述,1MeV 的α粒子和电子在空气中产生的比电离数目之比约 1300:1。

2.轫致辐射

图1.2.1 轫致辐射示意图

由经典电磁理论可知,高速运动的带电粒子受到突然加速或减速会发射出具有连续能量的电磁辐射,通常称做轫致辐射。轫致辐射的能量最小值为0,最大值为电子的最大动能。X 射线管和X 光机产生的X 射线就是轫致辐射。核辐射β粒子在通过介质时,由于受到原子核库仑场的作用,其运动速度大小和方向都会发生变化。这表明有加速度存在,因此伴有轫致辐射产生,最大能量为β粒子的最大动能,这一过程如图1.2.1所示。

理论计算表明,入射带电粒子与吸收物质单个原子核作用引起的轫致辐射能量损失率正比于E M Z ???? ??2。其中

Z 是吸收物质的原子序数,M 和E 分别是入射带电粒子的质量

和能量。由此可知,电子的轫致辐射能量损失率比质子、α粒子等大得多。例如在速度相同的条件下,质子的轫致辐射能量损失率比电子的要小18402=3.4×106倍。所以对重带电粒子的轫致辐射能量损失一般忽略不计。由于轫致辐射损失与Z 2成正比,因此,在原子序数大的物质(如铅,Z =82)中,其轫致辐射能量损失比在原子序数小的物质

(如铝Z =13)中大得多。这一特性对选择合适的材料阻挡β粒子很重要。如前所述,电离能量损失率与物质的原子序数Z 成正比。从电离损失考虑,选用高Z 元素材料来阻挡β粒子比较有效;然而,这会产生很强的轫致辐射,反而起不到防护作用。所以,从两方面考虑应采用低Z 元素材料来防护β粒子。最大能量为1MeV 的β放射源,用铅(Pb )作为吸收体时,β粒子由于轫致辐射损失的能量约为3%,而用铝时,下降到约为0.4%。

轫致辐射能量损失率与入射粒子能量E 成正比,这与电离能量损失情况正好相反??

? ??∝E 1。因此,当入射带电粒子能量低时,电离损失占优势;而能量高时辐射损失变得更为重要了。如果我们把两种能量损失率相等时的能量叫做临界能量,一般情况下,电子在介质中的临界能量可以由下式表示:

()MeV Z

E 8000= (1.2.3) Z 是物质的原子序数。若入射β射线的能量E β<E 0,则电离辐射损失为主;E β>E 0,则轫致辐射损失为主。对于物质Pb 和Al 来说,临界能量分别为10MeV 和60MeV 。对于常用的β放射源,电子能量不超过几个MeV 。因此,主要的仍是电离损失。由电子加速器引出的电子束能量较高,束流强度较大。同此轫致辐射强度很强,故其为X 射线源的一种重要方式。

3.电子的散射

β粒子与靶物质原子核库仑场作用时发生弹性碰撞,只改变运动的方向而没有能量的损失,这就是电子的散射。由于电子质量小,电子的散射角可以很大,并且会发生多次散射,最后偏离原来的入射方向;同时,入射电子能量越低,靶物质原子序数越大,散射也就越厉害。β粒子在高原子序数厚的散射体中,由于多次散射能使β粒子散射角大于90?,这种散射称作反散射。低能电子在高原子序数物质上的反散射系数可达到50%以上。电子的散射会造成较大范围内的照射,所以在防护电子时也要考虑散射问题。 4.β射线的吸收

当β粒子通过物质时,由于电离碰撞、轫致辐射和散射等因素的影响,其中有些β粒子的能量降低了,有些因能量耗尽而停在物质中,还有一些则偏离了原来的入射方向。所以,当一束平行同向的β粒子束通过一定厚度的物质时,在入射方向上其粒子数明显地减小,这就是物质对β射线的吸收。放射性核素所发射的β粒子具有从零到某一最高值的连续能量。能够全部吸收掉这些β粒子的物质层厚度相应于β粒子在该物质中的最大射程。应该注意的是,β粒子(电子)的射程与α粒子的射程有明显不同。α粒子穿过物质时的径迹基本上是一条直线,射程与所通过的路程基本相同。对于电子,其径迹十分曲

折,经历的路程远远大于通过物质层的厚度。

根据β射线同物质的作用特征,我们可以得到如下几点结论:

1) 对β射线的防护一般选用低原子序数的吸收物质,如铝、塑料和玻璃等。

2) 对高能电子若用高原子序数屏蔽材料时,可产生一定强度的X 散线,造成外部照射的危害,应引起足够的注意。

3) 如β射线进入体内,对组织器官会造成一定的损伤,但比α射线引起的损伤小得多。

5. 正电子湮灭辐射

原子核β+衰变会有正电子产生。快速运动的正电子通过物质时,与负电子一样,与核外电子和原子核相互作用,产生电离损失、轫致辐射损失和弹性散射。能量相同的正电子和负电子在物质中的能量损失和射程大体相同。但自由正电子是不稳定的。正电子湮灭有两种过程:

1) 直接湮灭

()()MeV MeV e e 511.0511.0γγ+→+-+

2) 形成正电子素再发生湮灭,即

()

()()MeV MeV e e e e 511.0511.0γγ+→→+-+-+ 其中()-+e e 称为正电子素。

正电子素平均寿命约为1.25×10-10-1.4×10-7秒。因此,快速运动的正电子通过物质除了发生与电子相同的效应外,还会产生0.511MeV 的γ湮灭辐射。为此在防护上还要注意对γ射线的防护。

1.3 γ射线与物质的相互作用

γ射线的能量E =h ν,h 是普朗克常数。能量在几十keV 和几十MeV 的γ射线通过物质时主要有光电效应、康普顿效应和电子对效应等三种作用过程。这三种效应的发生都具有一定的概率,通常以截面σ表示作用概率的大小。若以σph 表示光电效应截面,σc 表示康普顿效应截面,而σp 表示电子对效应截面,则γ射线与物质作用的总截面

p c ph σσσσ++= (1.3.1)

1.光电效应

当γ光子通过物质时,与物质原子中束缚电子发生作用,光子把全部能量转移给某个束缚电子,使之发射出去,而光子本身消失了,这种过程叫光电效应。光电效应中发

射出来的电子叫光电子,这一过程如图1.3.1所示。

图1.3.1 光电效应过程示意图

在光电效应中,入射光子能量hν,其中一部分用来克服被击中电子的结合能,另一部分转化为光电子动能;原子核反冲能量很小,可以忽略不计。根据能量守恒定律,光电子动能E e为

()???

i

B

E

K

hv

=,

=

-

,

,M

L

(1.3.2)

i

e

式中

B i为物质原子中第i壳层电子的结合能,i表示电子壳层的名称。

原子中束缚得越紧的电子参与光电效应的概率也越大,因此,K壳层上打出光电子的概率最大,L层次之,M、N层更次之。如果入射光子能量超过K层电子结合能,大约80%的光电效应发生在K层电子上。

发生光电效应时,若从原子内壳层上打出电子,在此壳层上就留下空位。原子处于激发态。这种激发态是不稳定的,并有两种退激方式:一种是外壳层电子向内层跃迁填充空位,发射特征X射线,使原子恢复到较低能量状态;另一过程是原子的退激直接将能量传递给外壳层中某一电子,使它从原子中发射出来,这个电子叫做俄歇电子。因此,发射光电子的同时,还伴随有特征X射线或俄歇电子产生,这些粒子将继续与物质作用,转移它们的能量。

2. 康普顿效应

入射γ光子同原子中外层电子发生碰撞,入射光子仅有一部分能量转移给电子,使它脱离原子成为反冲电子;而光子能量减小,变成新光子,叫做散射光子,运动方向发生变化,这一过程如图1.3.2所示。Eγ和Eγ'分别为入射光子和散射光子的能量;θ为散射光子和入射光子间的夹角,称做散射角;?为反冲电子的反冲角。

图1.3.2康普顿效应示意图

反冲电子具有一定动能,等于入射光子和散射光子的能量之差,E e =E γ- E γ'。

反冲电子在物质中会继续产生电离和激发等过程,对物质发生作用和影响。散射光子有的可能从物质中逃走,有的留在物质中再发生光电效应或康普顿效应等等,最终一部分被物质吸收,一部分逃逸出去。

3.电子对效应

图1.3.3 核库仑场中电子对效应示意图

当一定能量的γ光子进入物质时,γ光子在与原子核库仑场作用下会转化为一对正负电子,这一现象称为电子对效应,如图1.3.3所示。发生电子对效应是有条件的,在原子核库仑场中,只有当入射γ光子的能量E γ=h ν ≥1.02MeV 时才有可能发生电子对效应。入射光子的能量首先用于转化为正负电子对的静止能量0.51MeV +0.51MeV =1.02MeV ,剩下部分才能赋予正负电子以动能。根据能量守恒定律可得到如下关系:

22c m E E hv o e e ++=-+

式中 +e E 和-e E 分别表示正、负电子的动能,2c m o 是电子的静止能量。

4. γ射线的吸收

由上面讨论可知,射线进入物质主要通过光电效应、康普顿效应和电子对效应损失其能量。这些效应的发生使原来的γ光子或者不复存在,或者改变了能量成为新的光子,偏离了原来的入射方向。因此,我们可以说,入射的γ光子一旦同介质发生作用就从入射束中移去;而只有那些没有同介质发生任何作用的γ光子才会沿着原来的方向继续前

进。入射的γ光子束中的γ光子因同介质发生相互作用而被移去称作介质对γ光子的吸收。

图1.3.4 γ射线通过物质被吸收示意图

假设单能平行窄束γ射线注量率为I0*,垂直进人介质穿过厚度X后的注量率为I,当其继续穿过厚度为dx的物质层时,注量率将减少dI,这一过程如图1.3.4所示。

对于无限小区间而言,dI与光子在x处的注量率I和物质层厚度dx成正比:即

-(1.3.3)

=

Idx

dIμ

负号表示γ光子注量率随x增加而减少。μ是比例系数。由初始条件x=0,I=I0,对式(1.3.3)两边积分得

x

Iμ-

=

I

e

(1.3.4)

由此可知,γ射线穿过物质时其注量率随着穿过的厚度x的增加而以指数衰减。μ称作线性吸收系数,其单位为cm-1,它表示γ射线穿过单位厚度物质时发生相互作用的概率(或被吸收的概率)。它包含了光电效应、康普顿效应和电子对效应总的贡献。由于三种效应的作用概率都与入射光子的能量和作用物质的原子序数有关,所以μ值也随γ光子能量hν和介质原子序数Z而变化。γ光子能量增高,吸收系数μ值减小;介质原子序数高、密度大的物质,线性吸收系数也高。

1.4 中子与物质的相互作用

中子不带电,不能直接引起物质原子的电离或激发。但由于不受原子核库仑场的作用,即使很低能量的中子也可深入到原子核内部,同原子核作用发生弹性散射、非弹性散射或引起其他核反应。这些过程的发生导致中子在物质中被慢化和被吸收,并产生一些次级粒子,如反冲质子、γ射线、α粒子以及其他带电粒子等。这些粒子都具有一定的能量。它们继续同物质发生各自相应的作用,最终使物质原子发生电离和激发。因此,中子也是一种电离辐射。

*注量率I是指单位时间内进入单位截面小球(球截面积是指通过球心的截面面积)的粒子数,其定义为dN除以dt 所得的商,I=dN/dt,式中,dN是时间间隔dt内粒子注量N的增量。

中子与原子核的作用分为两类:中子的散射??中子与原子核发生弹性散射与非弹性散射并产生反冲核;中子的俘获??中子被原子核俘获而形成复合核,再蜕变而产生其他次级粒子。

1.中子的散射

中子与靶核发生弹性散射,其中靶核没有发生状态变化,散射前、后中子与靶核的总动能守恒。弹性碰撞转移给靶核的反冲能量如下:

()?22cos 4n n n

M E m M Mm E += (1.4.1)

式中n m 和n E 分别为中子的质量和动能,M 为靶原子核的质量,?为反冲角。对于中子与质子(氢核)的弹性碰撞,反冲质子的动能

?2cos n M E E = (1.4.2)

在对心碰撞时(?=0?),n M E E =,即中子把自己的动能全部转移给了氢核。 在非弹性散射中,中子部分能量被反冲核吸收,反冲核可能处于激发态,这时不仅有中子出射,而且会有γ射线发射。例如,中子与C 原子核的非弹性散射会产生4.43MeV 的γ射线。在中子引起的其他核反应中还会有质子和α粒子等发射出来,这些次级粒子在物质中通过电离效应损失其能量。

2.中子的俘获

中子进入原子核形成“复合核”后,可能发射一个或多个光子,也可能发射一个或多个粒子而回到基态。前者称为“辐射俘获”,而后者则相应于各种中子核反应。例如:

αγ

+→++→+H n Li H n H 3621

有些重原子核(如235U ),在俘获一个中子后会分裂为两个或三个较轻的原子核,同时发出 2~3个中子以及很高的能量(约200MeV ),这就是裂变反应。

2辐射防护中常用的辐射量和单位

电离辐射通过与物质的相互作用,把能量传递给受照物,并在其内部引起各种变化。辐射量和单位是为描述辐射场、辐射作用于物质时的能量传递及受照物内部变化的程度和规律而建立起来的物理量及其量度。也就是说,辐射量是一种能表述特定辐射的特征并能够加以测定的量。

有关辐射量和单位的基本概念,不但广泛地应用于辐射剂量学和辐射防护领域,而且广泛地应用于放射医学、放射生物学、辐射化学和辐射物理等领域。随着科学技术的发展,所使用的辐射量和单位逐渐增加,其概念和定义亦逐渐确切。

2.1 吸收剂量

吸收剂量在剂量学的实际应用中是一个非常重要的量。

2.1.1吸收剂量

吸收剂量D是单位质量受照物质中所吸收的平均辐射能量。其定义为εd除以dm所得的商,即

=(2.1.1)

D/ε

d

dm

式中,εd是电离辐射授与质量为dm的物质的平均能量。

吸收剂量D的单位是J?kg-1,专门名称是戈[瑞](Gray),符号Gy*。1Gy=1 J?kg-1。

吸收剂量适用于任何类型的辐射和受照物质,并且是个与一无限小体积相联系的辐射量,即受照物质中每一点都有特定的吸收剂量数值。因此,在给出吸收剂量数值时,必须指明辐射类型、介质种类和所在位置。

2.1.2吸收剂量率

吸收剂量率D 是单位时间内的吸收剂量,定义为dD除以dt所得的商,即

(2.1.2)

=

D/

dD

dt

式中,dD是时间间隔dt内吸收剂量的增量;

吸收剂量率D 的单位是J?kg-1?s-1,亦即Gy?s-1。

2.2 比释动能

2.2.1比释动能

不带电粒子授与物质的能量的过程可以分成两个阶段。第一,不带电粒子与物质相*过去,比释动能的专用单位是rad,拉德,1rad=10-2Gy。

互作用释出次级带电粒子,不带电粒子的能量转移给次级的带电粒子;第二,带电粒子将通过电离、激发,把从不带电粒子那里得来的能量授与物质。吸收剂量是表示第二过程的结果。为了表示第一过程的结果,引进了另一个新辐射量,即比释动能。

比释动能K 定义为tr d ε除以dm 所得的商,即

dm d K tr /ε= (2.2.1) 式中,tr d ε是不带电粒子在质量dm 的物质中释出的全部带电粒子的初始动能总和的平均值,它既包括这些带电粒子在轫致辐射过程中辐射出来的能量,也包括在该体积元内发生的次级过程所产生的任何带电粒子的能量。

比释动能K 的单位与吸收剂量的单位相同,即J ?kg -1或Gy 。

比释动能只适用于不带电粒子,但适用于任何物质。它也是一个与无限小体积相联系的辐射量。在受照物质中每一点上都有它特定的比释动能数值。所以在给出比释动能数值时,也必须同时指出与该比释动能相联系的物质和该物质的部位。

2.2.2 比释动能率

比释动能率K

是dK 除以dt 所得的商,即 dt dK K

/= (2.2.2) 式中,dK 是在时间间隔dt 内比释动能的增量;

比释动能率K

的单位与吸收剂量率相同,即J ?kg -1?s -1,亦即Gy ?s -1。 2.3 当量剂量

2.3.1 当量剂量

相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应,因为生物效应受到辐射类型与能量、剂量和剂量率大小、照射条件及个体差异等因素的影响。为了用同一尺度表示不同类型和能量的辐射照射对人体造成的生物效应的严重程度或发生几率的大小,辐射防护上采用了当量剂量这个辐射量。

在组织或器官T 中的当量剂量可表示为:

TR R

R T D W H ?=∑ (2.3.1)

式中, R W 是与辐射品质相对应的加权因子,称为辐射权重因子,无量纲;TR D 为按组织或器官T 平均计算的来自辐射R 的吸收剂量。

由于R W 无量纲,因此,当量剂量与吸收剂量的单位都是J ?kg -1。为了同吸收剂量单位的专门名称相区别,给予当量剂量单位一个专门名称叫希沃特(Sievert )简称“希”,

符号为Sv*。

2.3.2辐射权重因子

辐射权重因子

W是根据射到身体上(或当辐射源在体内时由源发射)的辐射的种R

类与能量来选定的。

W值大致与辐射品质因子Q值相一致。所谓辐射品质,指的是电

R

离辐射授与物质的能量在微观空间分布上的那些特征,传能线密度L?即为描述辐射品质的方法之一。传能线密度L?是特定能量的带电粒子在物质中穿过单位长度路程时,由能量转移小于某一特定值?的历次碰撞所造成的能量损失,?称为能量截止值(eV)。L?的单位是J?m-1,也可用KeV?μm-1为单位。根据上述定义,L∞就是带电粒子在物质中穿过单位长度路程上,能量转移取一切可能值时,由历次碰撞所造成的能量总损失。

品质因子Q,是辐射防护领域中为了以同一的尺度衡量各种辐射引起的有害效应程

L的大小确定的。

度而引进的一个系数,它的数值是根据辐射在水中的传能线密度

W值列于表2.3.1。不同能量中ICRP(国际辐射防护委员会)指定的辐射权重因子

R

子的平均辐射权重因子见图2.3.1。需要注意的是,上述W R值不适用于描述高剂量和高剂量率下所产生的急性辐射损伤。因此,当量剂量只限于在辐射防护所涉及的剂量范围内使用。

表2.3.1 辐射权重因子1

辐射类型和能量范围辐射权重因子W R

光子所有能量 1

电子和μ子所有能量3 1

中子能量<10keV 5

10-100keV 10

100keV-2MeV 20

2-20MeV 10

>20MeV 5 5

(见图2.3.1)

质子(反冲质子除外)能量>2MeV 20

a粒子,裂变碎片,重核20

注1. 所有数值均与射到身体上的辐射有关,或就内照射源而言,与该源发出的辐射有关。

2. 对于其他辐射,数值的选择参考ICRP60。

3. 不包括结合在DNA内的核发射的俄歇电子。

*过去,当量剂量的专用单位是rem,雷姆,1rem=10-2 Sv。

图2.3.1 中子辐射权重因子平滑曲线将作为一种近似值对待

2.4 有效剂量

2.4.1 有效剂量

随机性效应概率与当量剂量的关系还与受照组织或器官有关。人体受到的任何照射,几乎总是不只涉及一个器官或组织。为了计算因受到照射而对有关器官和组织带来的总的危险,在辐射防护领域中,相对于随机性效应引进了有效剂量E 。

T T

T H W E ?=∑ (2.4.1)

式中,H T 是器官或组织T 的当量剂量;T W 是器官或组织T 的组织权重因子,其推荐值列于表2.4.1。

2.4.2 组织权重因子

组织权重因子T W 是器官或组织T 受照射所产生的危害与全身均匀受照射时所产生的总危害的比值,也就是说,它反映了在全身均匀受照下各有关器官或组织对总危害的相对贡献。

有效剂量表示了在非均匀照射下随机效应发生率与均匀照射下的发生率相同时所对应的全身均匀照射下的当量剂量。有效剂量也可表示为身体各器官或组织的双重加权的吸收剂量之和。将(2.3.1)式代入(2.4.1)式,即可得

R T R T R

T D W W E .??=∑∑ (2.4.2)

表 2.4.1组织权重因子1

组织或器官

组织权重因子W T 睾丸 0.20 红骨髓

0.12 结肠 0.12

肺0.12

胃0.12

膀胱0.05

乳腺0.05

肝0.05

食道0.05

甲状腺0.05

皮肤0.01

骨表面0.01

其余组织或器官0.052.3

1.数值系按男女人数相等年龄范围很宽的参考人群导出。按有效剂量定义,它们对工作人员、全体人口和男女两

性都适用。

2.为计算用,本项还包括以下组织与器官:肾上腺、脑、上段大肠、小肠、肾、肌肉、胰、脾、胸腺及子宫。此

表包括很可能受到选择性照射的器官,表中有些器官已知是易诱发癌的。如果以后还确知有其他器官有相当大的诱发癌的危险,则将规定一个W T,或列入组成其余器官的这份附加的清单。后者也可包括别的受到选择性照射的器官与组织。

3.若该项中某一单个器官或组织受到超过12个规定了权重因子的器官的最大当量剂量的例外情况下,该组织或器

官取权重因子0.025,而剩下的上列其余器官与组织的平均当量剂量亦取权重因子0.025。这样,该项的W T仍为0.05。

辐射权重因子与辐射的种类和能量有关,但与器官或组织无关;同样地,组织权重因子则与照射到身体的辐射种类和能量无关。这种简化仅仅是对真实的生物学情况的近似。辐射权重因子与组织权重因子的数值基于我们当前的放射生物学知识,以后还会不时地变化。

当量剂量与有效剂量是供辐射防护用的(包括大致地评价危险之用),它们只能在远低于确定性效应阈值的吸收剂量下提供估计随机性效应概率的依据。

由于组织权重因子无量纲,所以有效剂量的单位名称及符号与当量剂量相同。

3辐射对人体的影响

核辐射照射人体可能会引起人体组织和器官的损伤,使生物体发生异常变化,从而表现出各种类型的生物效应。从人体吸收核辐射能量开始到各种生物效应显现以及生物体病变直至死亡,其间会经过一系列的物理的、化学的和生物的变化。这些变化的根源在于组成人体基本单元的细胞的变化。本节先介绍辐射对人体细胞的作用和产生的损伤,以此为基础阐明发生的生物效应,然后给出一些基本的估计。

3.1 辐射与人体细胞的作用

3.1.1细胞的组成和功能

图3.1.1 细胞组成简化示意图

人体的各种器官和组织都是由细胞组成的,细胞是构成生物体的最基本的单元,生命体的一切活动都是在细胞中进行的。细胞由细胞膜、细胞核和细胞质组成。图 3.1.1表示人体细胞的简化示意图。细胞膜位于细胞的最表面,它的作用是控制可溶性物质的摄取与排泄。细胞质的基本成分是胞浆,此外,它还含有核糖体、线粒体、溶酶体等。细胞质的功能是把摄取的养料分解转化为能量和小分子,进而转变成供细胞本身生存或繁殖所需的复杂分子。细胞核由核膜、核仁和染色质组成。染色质由脱氧核糖核酸(DNA)和核蛋白组成。核仁是合成核糖核酸(RNA)的部位。细胞生存到一定阶段要发生分裂,产生子细胞。成人在每秒钟内至少有400万个细胞在分裂。正常情况下,子细胞从母细胞获得一组复制的染色体和相同的基因,细胞进行正常的生长和延续,保持人体组织和器官的活力。新细胞含有母体细胞带来的遗传信息,所以,胚胎以及随后

发育成的后代就带有母(父)体的遗传因子。

3.1.2 辐射对细胞的损伤

我们已经知道,辐射实际上是载有较高能量快速运动的带电或不带电的微观粒子流。它门通过介质时,直接或间接地使介质原子发生电离和激发,对于人体细胞也不例外。当人体细胞受到辐射照射时,同样也会使组成细胞的原子或分子发生电离或激发,可能引起细胞中许多重要分子的变化。这些变化有可能改变细胞原来的功能,例如细胞不能正常地发生线状分裂,或者引起基因化学成分的变化导致基因变异。基因行为的改动可能引起细胞遗传记忆的畸变或导致癌症发生。因此,可以说辐射对人体损伤最基本的原因在于辐射电离效应,使正常的原子和分子状态受到破坏而引起化学变化,导致细胞功能失常,诱发各种疾病。电离辐射对人体细胞的损伤有两种情况:直接损伤和间接损伤。直接损伤是由于电离辐射直接作用于DNA 、RNA 生物大分子上,致使这些分子中的链发生断裂,细胞成分受到破坏。间接损伤是由于电离辐射同人体中的一般分子作用导致产生活性很强的自由基和氧化物等,它们进一步同生物大分子作用,从而使这些生物大分子受到损伤和破坏,一般情况下间接损伤是主要过程。生命组织中主要成分是水,辐射间接损伤主要起因于水分子,其过程如下:

首先,水分子受到辐射照射发生电离形成水分子正离子和一个电子,即

-++??→?e O H O H 2辐射2

另一方面,正常的水分子也具有吸附电子的能力,它可能捕获电离产生的电子而形成水分子负离子,即

--→+O H e O H 22

分子离子是不稳定的,它们将转变成离子和自由基:

-?-?

+++→+→OH H O H OH H O H 22

其中正离子+H 和负离子团-OH 将结合成水分子;而自由基?H 和?OH 因含有不成对的电子在化学上高度活泼。

细胞中许多重要的生物大分子都有碳原子的骨架,在上面挂着许多基团如H 、CH 3、OH 和COOH 等等。因此,这些生物分子可以认为是由有机基R 和H 原子组成,以R —H 表示;H 代表有活性的氢原子;R 代表分子的其余部分。辐射产生的自由基?OH 同R —H 分子发生作用:

O H R OH H R 2+→+-?

在辐射作用处通常也都有氧的存在,因而可能产生过氧化物

222O H H H O =++??

在辐射作用并转移大能量的情况下,体内出现大量的具有强氧化能力的自由基和过氧化物。它们同细胞大分子作用,最终导致了细胞的损伤。

3.2 辐射对人体健康的影响

辐射对人体的作用会导致某些特有生物效应。效应的性质和程度主要决定于人体组织吸收的辐射能量。从生物体吸收辐射能量到生物效应的发生,乃至机体损伤或死亡,要经历许多性质不同的变化,以及机体组织、器官、系统及其相互关系的变化,过程十分复杂。

3.2.1 影响辐射生物学作用的因素

影响辐射生物学作用的因素很多,基本上可归纳为两个方面,一是与辐射有关的,称为物理因素;二是与机体有关的,称为生物因素。

1.物理因素

物理因素主要是指;辐射类型、辐射能量、吸收剂量、剂量率以及照射方式等。这里首先讨论辐射类型、剂量率、照射部位和照射的几何条件等对辐射生物学作用的影响。

(1)辐射类型

不同类型的辐射对机体引起的生物效应不同,这种不同主要取决于辐射的电离密度和穿透能力。例如,若射线的电离密度大,但穿透能力很弱,则在外照射时,射线对机体的损伤作用很小。然而在内照射情况下,它对机体的损伤作用则很大。在其他条件相同的情况下,就α、β和γ射线引起的辐射危害程度来说,外照射时,γ>β>α;而内照射时,则α>β>γ。

(2)剂量率及分次照射

通常,在吸收剂量相同的情况下,剂量率越大,生物效应越显著。同时,生物效应还与给予剂量的分次情况有关。一次大剂量急性照射与相同剂量下分次慢性照射产生的生物效应是迥然不同的。分次越多,各次照射间隔时间越长,生物效应就越小。

(3)照射部位和面积

辐射损伤与受照部位及受照面积密切相关。这是因为与各部位对应的器官对辐射的敏感性不同。另一方面,不同器官受损伤后对整个人体带来的影响也不尽相同。例如,全身受到γ射线照射5Gy 时可能发生重度的骨髓型急性放射病;而若以同样剂量照射人体的某些局部部位,则可能不会出现明显的临床症状。照射剂量相同,受照面积愈大,

产生的效应也愈大。

(4)照射的几何条件

外照射情况下,人体内的剂量分布受到入射辐射的角分布、空间分布以及辐射能谱的影响,并与人体受照时的姿势及其在辐射场内的取向有关。因此,不同的照射条件所造成的生物效应往往会有很大的差别。

除以上所述,内照射情况下的生物效应还取决于:进入体内的放射性核素的种类、数量,它们的理化性质,在体内沉积的部位,以及在相关部位滞留的时间。

2.生物因素

影响辐射生物学作用的生物因素主要是指生物体对辐射的敏感性。辐射生物学研究表明,当辐射照射的各种物理因素相同时,不同的细胞、组织、器官或个体对辐射的反应有着很大的差异,这是因为不同的细胞、组织、器官或个体对辐射的敏感程度是不同的。这里,把在照射条件完全一致的情况下,细胞、组织、器官或个体对辐射作用反应的强弱或速度,称为所论细胞、组织、器官或个体的辐射敏感性。在辐射生物学的研究中,辐射敏感性的判断指标多用研究对象的死亡率表示,有时也用所研究的生物对象在形态、功能或遗传学方面的改变程度来表示。

1)不同生物种系的辐射敏感性

表3.2.1列出了使受到X、γ射线照射的不同种系的生物死亡50%所需的吸收剂量值。由表可见,种系的演化程度越高,机体结构越复杂,其对辐射的敏感性越高。

表3.2.1使不同种系的生物死亡50%所需的X、γ射线的吸收剂量值LD50

2)个体不同发育阶段的辐射敏感性

一般而言,随着个体发育过程的推进,其对辐射的敏感性会逐渐降低。图3.2.2示出了人胚胎发育的不同阶段,个体对辐射敏感性的变化。同时,由图可见,在胚胎发育的不同阶段,其辐射敏感性表现的特点也有所不同。表3.2.2列出了在胚胎发育的不同阶段,子宫受辐射照射时可能出现的畸形类型。

Flexsim(仿真软件)中文版教程

教程 本基础教程将带你一起完成建立过程流、创建模型、输入数据、查看动画、以及分析输出结果的各个步骤。每一节课都是基于上一节容的,所以学完一节课要消化它,才能进入下一节课。每节课大约需要至少45分钟的时间。在第二课的最后还包括一个提高环节,可以为你的模型增色。本教程包括下列课程; 第一课:建立一个处理3种不同临时实体类型的简单模型。每种临时实体的路径都不同。本模型中使用的实体包括发生器、暂存区、处理器、输送机和吸收器。对模型表现的基本统计做了介绍,也介绍了每一实体的参数选项。 第二课:使用第一课中建立的模型。用户添加操作员和运输机。介绍实体的属性界面,进一步讨论附加统计分析。 第二课提高容:完成第二课之后,介绍如何使用记录器实体向模型添加3D图表和图形。同时也介绍了如何使用可视化工具添加3D文本。 第三课:使用第二课中的模型,用户将要添加货架和网络路径。将会添加高级统计功能和模型逻辑编程功能。同时也将使用表来读取和写入数据。 每一课将会按照下列格式: 1.介绍 2.本课学习容 3.估计完成时间 4.模型描述 5.模型数据 6.Flexsim软件概念学习 7.逐步模型构建 如果学习此课程有任何问题,请联系我们的技术团队。Flexsim技术支持的是801-224-6914(美国),或者发到supportflexsim..希望你在学习如何使用flexsim来优化你们的流程的过程中感到愉快。 重要提示:你必须在电脑上安装Visual C++.NET编译程序,否则此Flexsim软件将不会正确工作。flexsim 评估版本附带的编译器并不具备与Microsoft Visual C++零售版本同样的能力。如果你没有Visual C++ .NET,在购买Flexsim软件时,你可以选择捆绑购买Visual C++和Flexsim软件。 .

医用放射性废水衰变池设计朱韬

医用放射性废水衰变池设 计朱韬 Ting Bao was revised on January 6, 20021

附录8 医用放射性衰变池设计方案 一.液体衰变池设计方案 1 原则及要求 衰变池的结构和容积必须保证核医学科所排放的放射性废液,满足国家医院放射性废水的排放标准。为此,衰变池的设计应满足以下要求: ⑴衰变池采用三级分隔连续式衰变池,池内设导流墙,推流式排放。衰变池的容积按医院放射性废水可排放标准浓度计算。 ⑵根据国家环保总局2003年发布的《医院污水处理技术指南》,医院放射性废水可排放浓度范围为3.7×102Bq/L~3.7×105Bq/L 。 ⑶在衰变池前设置化粪池,用以沉淀消化固形物,其所含的放射性也得以衰减并防止固形物进入衰变池。 2 设计方法及过程 2.1 计算参考数据: 2.1.1 核医学科门诊病例 ⑴医院核医学科开展显像诊断,所使用的放射性源[99m Tc],假设每位病人平均使用活度为5.55×108Bq(15mCi);平均每位病人排尿两次,排出量约为600ml [1],每次抽水马桶用水量约为6L [2],总用水量约为12.6L ;假设病人出院时排出量为给药量的33%[3],为1.85×108Bq 。 ⑵医院核医学科开展甲亢治疗,假设每位病人使用的131I 活度为3.7×108Bq (10mCi );平均每位病人排尿一次,排出量约为300ml ,抽水马桶用水量约为6L ,总用水量约为6.3L ;假设病人出院时排出量为给药量的20%[3],为7.4×107Bq 。 2.1.2 核医学科住院病例 ⑴医院核医学科开展甲癌治疗,则使用的131I 治疗最大用量:7.4×109Bq(200mCi);病人出院时体内残留131I 携带量限值为400MBq(0.4×109Bq);病人一般住院7天,住院病人废水量约为100L/床.日(按照《医院污水处理技术指南》中参考数值100~200L/床.d 中最小值计算,如参照《医院污水处理技术指南》最大值计算,则核医学科室每天一个住院病人所需衰变池容积为 6.28m 3~22.9m 3,建设运行维护不方便),病人住院期间,131I 从尿中排出量约为给药量的66%[4],则131I 的排放量为4.884?109Bq 。 2.2 计算方法及过程: 2.2.1废水达标的计算方法 根据放射性物质的活度衰减公式:N=N 0e -λt (式中N 0为病人出院时排放的每升废水的放射性活 度,N 为医院放射性废水可排放的活度范围(3.7×102Bq~3.7×105Bq ),λ为衰变常数:λ=㏑2/T 1/2,T 1/2为放射性元素的半衰期;t 为达到医院可排放的放射性污水活度标准所用的时间) 由N=N 0e -λt ,得出t=㏑N 0/N /λ 代入计算参考数据,则达到可排放放射性废水活度所用的时间t 99Tc =32h~92h (1.4d~3.9d ),t I 甲亢=41.7d~124.9d ,t I 甲癌 =35.3d~118.6d 。 2.2.2衰变池的容积计算方法 根据放射性物质活度衰减公式得出: ∑=n n N ...3,2,1=∑=n n No ...3,21,e -λt (n 为日排放放射性废水人数,N 0为病人出院时排放的放射性废水的活度,N 为医院放射性废水可排放的活度范围,λ为衰变常数,t 为达到医院可排放放射性废水所需的时间)

辐射防护基础知识

辐射防护基础知识 第一章放射源 §1-1 物质、原子和同位素 自然界中存在的各种各样的物体,大的如宇宙中的星球,小的如肌体的细胞。都是由各种不同的物质组成的。 物质又是由无数的小颗粒所组成的。这种小颗粒叫做“原子”由几个原子还可以组成较复杂的粒子叫分子。如水,就是由二个氢原子和一个氧原子化合成一个水分子。无穷多的水分子聚在一起。就是宏观的水。 原子虽然很小,它仍有着复杂的结构。原子由原子核和一定数量的电子组成。原子核在中心,带正电。电子绕着原子核在特定的轨道上运动,带负电。整个原子的正负电荷相等,是中性的。原子核内部的情况又是怎样的呢?简单地讲,原子核是由一定数量的质子和中子组成。中子数比质子数稍多一些。两者数目具有一定的比例。 一个原子所包含的质子数目与中子数目之和,称为该原子的质量数。它也就是原子核的质量数。简单归纳一下: 质子(带正电,数目与电子相等) 原子核 原子中子(不带电,数目=质量数-原子序数)电子(质量小,带负电,数目与质子相等,称为原子序 数) 原子的化学性质仅仅取决于核外电子数目,也就是仅仅取决于

它的原子序数。我们把原子序数相同的原子称作元素。 有些原子,尽管它们的原子序数相同,可是中子数目不相同,这些原子的化学性质完全相同。而原子核有着不同的特性。例如:11H、 2 1H、3 1H,它们就是元素氢的三种同位素。又如: 59CO和60CO是元素钴的两种同位素。 235U和238U是元素铀的两种同位素 自然界中已发现107种元素,而同位素有4千余种。 原子核里的中子比质子稍多,确切地说,质子数与中子数应有 一个合适的比例(如轻核约为1:1,重核约为1:15)。只有这样的原子核才是稳定的,这种同位素就叫做稳定同位素。如果质子的数目过多或过少,也即中子数目过少或过多。原子核往往是不稳定的,它能够自发地发生变化,同时放出射线和能量。这种原子核就叫做放射性原子核。它组成的原子就叫做放射性同位素,如59CO是稳定同位素,60CO是放射性同位素。 放射性同位素分为天然和人工两种。天然的就是自然界中容观存在的。如铀、钍、镭及其子体;以及钾、钙等等。人工的就是通过人为的方法制造的。如利用反应堆或加速器产生的粒子打在原子核上,发生核反应,使原子核内的质子(或中子)数目发生变化。生成放射性同位素,60CO就是把59CO放在反应堆里照射。吸收一个中子后变成的,所以60CO就是人工放射性同位素。 §1-2放射性衰变和三种射线 放射性原子核通过自发地变化,放出射线和能量,同时自己变成一个新的原子核。这个过程叫做放射性衰变。

医用放射性废水衰变池设计(6.23~朱韬)

附录8 医用放射性衰变池设计方案 一.液体衰变池设计方案 1 原则及要求 衰变池的结构和容积必须保证核医学科所排放的放射性废液,满足国家医院放射性废水的排放标准。为此,衰变池的设计应满足以下要求: ⑴衰变池采用三级分隔连续式衰变池,池内设导流墙,推流式排放。衰变池的容积按医院放射性废水可排放标准浓度计算。 ⑵根据国家环保总局2003年发布的《医院污水处理技术指南》,医院放射性废水可排放浓度范围为3.7×102Bq/L~3.7×105Bq/L。 ⑶在衰变池前设置化粪池,用以沉淀消化固形物,其所含的放射性也得以衰减并防止固形物进入衰变池。 2 设计方法及过程 2.1 计算参考数据: 2.1.1 核医学科门诊病例 ⑴医院核医学科开展显像诊断,所使用的放射性源[99m Tc],假设每位病人平均使用活度为 5.55×108Bq(15mCi);平均每位病人排尿两次,排出量约为600ml[1],每次抽水马桶用水量约为6L[2],总用水量约为12.6L;假设病人出院时排出量为给药量的33%[3],为1.85×108Bq。 ⑵医院核医学科开展甲亢治疗,假设每位病人使用的131I活度为3.7×108Bq(10mCi);平均每位病人排尿一次,排出量约为300ml,抽水马桶用水量约为6L,总用水量约为6.3L;假设病人出院时排出量为给药量的20%[3],为7.4×107Bq。 2.1.2 核医学科住院病例 ⑴医院核医学科开展甲癌治疗,则使用的131I治疗最大用量:7.4×109Bq(200mCi);病人出院时体内残留131I携带量限值为400MBq(0.4×109Bq);病人一般住院7天,住院病人废水量约为 100L/床.日(按照《医院污水处理技术指南》中参考数值100~200L/床.d中最小值计算, 如参照《医院污水处理技术指南》最大值计算,则核医学科室每天一个住院病人所需衰变池容积为6.28m3~22.9m3,建设运行维护不方便),病人住院期间,131I从尿中排出量约为给药量的66%[4],则131I的排放量为4.884 109Bq。 2.2 计算方法及过程: 2.2.1废水达标的计算方法 根据放射性物质的活度衰减公式:N=N0e-λt(式中N0为病人出院时排放的每升废水的放射性活度,N为医院放射性废水可排放的活度范围(3.7×102Bq~3.7×105Bq),λ为衰变常数:λ=㏑2/T1/2,T1/2为放射性元素的半衰期;t为达到医院可排放的放射性污水活度标准所用的时间) 由N=N0e-λt,得出t=㏑N0/N/λ 代入计算参考数据,则达到可排放放射性废水活度所用的时间t99Tc=32h~92h(1.4d~3.9d),t I甲亢=41.7d~124.9d,t I甲癌=35.3d~118.6d。 2.2.2衰变池的容积计算方法

辐射防护基础知识试题

科目:辐射防护基础知识 考试用时:本次考试时间为90分钟 题号 一 二 三 四 总分 得分 阅卷人 一、单项选择题(共20题,每题1分,错选不得分) 1. 以下哪个标记是为“电离辐射”或“放射性”的标识:( ) A. B. C. D. 2. 原子核半径尺度为:( ) A. 10-15 m B. 10-12 m C. 10-10 m D. 10-6 m 3. β衰变一共有多少种模式:( ) A. 一种 B. 两种 C. 三种 D. 四种 4. 在下列给出的屏蔽材料中,屏蔽γ射线宜选用以下哪种:( ) A. 聚乙烯塑料 B. 混凝土 C. 有机玻璃 D. 铝合金 5. 原子核所带电性为:( ) A. 电中性 B. 负电 C. 不带电 D. 正电 6. 以下不属于γ射线与物质作用机制的有:( ) 姓名:_ _ _______ 单位/部门:_ __________ 岗位:___ __ ___ - -- - - -- - - - -密 - - - - - - - - 封 - - -- - -- - 线 - - - - - - - - 内 - - - - - - - - 不 - - - - - - - - 得 ____ 岗位:___ __ ___ -- - 内 - -- - - -- - 不 - - - - - - - -得

A. 光电效应 B. 碰撞散射 C. 康普顿散射 D. 电子对效应 7. 放射性活度的国际单位是:( ) A. 居里 B. 毫克镭当量 C. 贝克勒尔 D. 伦琴 8. 下列数字中,有可能是组织权重因子W T 的是:( ) A. B. C. 20 D. 9. 有效剂量的单位是:( ) A. 戈瑞 B. 伦琴 C. 希伏 D. 拉德 10. 以下哪一个是放射性货包的标识:( ) 下列属于职业照射的情况是:( ) A. 客机飞行员所受的来自宇宙射线的照射 B. 乘坐头等舱的商务精英所受的来自宇宙射线的照射 C. 核电厂职员工体检时所受的照射 D. 普通公众所受的来自土壤、建筑物的放射性照射 12. GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》中规定 姓名:_ _ _______ 单位/部门:_ _ _________ 岗位:___ __ ___ -- - - - - - -- - -密 - - - - - - - - 封- - - - - - - - 线 - - - - - - - - 内 - - - -- - - - 不- - - - - - - - 得

海水水质标准(GB 3097-1997)

中华人民共和国国家标准 海水水质标准 海水水质标准(GB 3097-1997) 前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》,防止和控制海水污染,保护海洋生物资源和其他海洋资源,有利于海洋资源的可持续利用,维护海洋生态平衡,保障人体健康,制订本标准。 本标准从1998年7月1日起实施,同时代替GB3097-82。 本标准在下列内容和章节有所改变: - 3.1(海水水质分类,由三类改四类); - 3.2(补充和调整了污染物项目); - 4.1(增加了海水水质监测样品的采集、贮存、运输和预处理的规定); - 4.2(增加了海水水质分析方法) 本标准由国家环境保护局和国家海洋局共同提出。 本标准由国家环境保护局负责解释。 中华人民共和国国家标准 UCD 551463 海水水质标准 GB 3097-1997 Sea water quality standard 代替 GB3097-82 1 主题内容与标准适用范围 本标准规定了海域各类使用功能的水质要求。 本标准适用于中华人民共和国管辖的海域。 2 引用标准 下列标准所含条文,在本标准中被引用即构成本标准的条文,与本标准同效。 GB12763.4-91 海洋调查规范海水化学要素观测 HY 003-91 海洋监测规范 GB12763.2-91 海洋调查规范海洋水文观测 GB7467-87 水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法 GB7485-87 水质总砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 GB11910-89 水质镍的测定丁二酮肟分光光度法 GB11912-89 水质镍的测定火焰原子吸收分光光度法 GB 13192-91 水质有机磷农药的测定气相色谱法 GB 11895-89 水质苯并(a)芘的测定乙酰化滤纸层析荧光分光光度法

辐射防护常用知识

辐射防护常用知识 、原子核与原子(核)能 自然界的物质由各种各样的元素组成,比如,水由氢元素和氧元素组成,食盐由钠元素和氯元素组成。元素通常被叫做原子(严格地说,把核电荷数相同的一类原子叫做一种元素),所 以,可以说,物质是由各种各样的原子组成的。 原子由原子核与电子组成。原子核位于中心”地位,几乎集中了原子全部质量,带正电荷;电子带负电荷,围绕核心”运动。原子的质量数取决于原子核,其电子质量数忽略不计。每种原子都有一个原子核心”和多个电子,电子一圈一圈守规矩”排列并且运动。不同的原子其电子数也不同,比如,炭原子6个电子,氢原子1个电子。不同原子,其原子核具有的正电荷数目就不同;原子核的正电荷数目,正是它在元素周期表中排列的序号。 原子核由质子和中子组成,姐妹”俩统称核子”不过,中子不带电荷。只有质子带正电荷,与对应的电子(负电荷)形成稳定局面”。比如,原子序号都为1的氢有3种,正宗”的氢只有1个质子,即带1个正电荷,另两种分别叫重氢和超重氢。重氢又叫氘(音刀”,其原子核中有1个质子,还有1个中子;超重氢又叫氚(音川”,1个质子,2个中子。它们的质量分别是正宗”氢的2倍和3倍。氢、氘、氚具有相同的化学性质,原子序数都是1,科学家把它 们叫做氢的3种同位素”也可以叫做3种不同的核素,分别写作11H、12D、13T。左下角数字表示原子序数”左上角数字表示其质量数。 原子核中的质子带有的正电荷数目,同电子(带负电荷)数目是相等的,正是它在兀素周期表中排列的序号,科学家称之为原子序数”又比如氦原子,写作24 He,原子序数为2,其质量数是4,显然,其原子核中有2个质子和2个中子。 质子和中子之间,中子和中子之间,质子和质子之间,总而言之,核子之间,存在着很强的吸引力一一核力,或者说结合能、原子能。在一般情况下,核力使所有核子结合成一个紧密的稳定结构。要想分裂一个原子核,就必须从外部供给能量,克服这种结合能。 研究表明,质量不同的原子核,其结合能是不同的。中等质量的原子核,其结合能较大;重 量级”质量的原子核,其结合能较小。当重量级”原子核分裂成中等质量的原子核时,要放出能量,这就叫核裂变能” 又知道,轻量级”原子核的结合能也比中等级质量的原子核结合能要小,两个轻量级”原子 核聚合成一个中等级质量的原子核时,也有能量放出,这就是核聚变能” 它们都叫核能。核电站就是利用核裂变能”原理进行发电 、放射性 1、放射性现象的发现 1896年,法国物理学家贝可勒尔在研究物质的荧光时发现,某些铀盐可以放射一种人的眼睛看不见的射线,这种射线能穿过黑纸、玻璃、金属箔使照像底片感光;而且还观测到,靠近铀盐的空气被“电离”了,验电器可以检验出来。

Flexsim5.0中文教程

Flexsim系统仿真软件5.0中文版 Flexsim 是工程师、管理者和决策人对提出的“关于操作、流程、动态 系统的方案”进行试验、评估、视觉化的工具。它具有完全的 C++ 对象指定(object-oriented) 性,超强的 3D 虚拟现实( 3D 动画),直观的、易懂的 用户接口,卓越的柔韧性。 Flexsim 是世界唯一的在图形的模型环境中应用 C++ IDE 和编译程序的仿真软件。定义模型逻辑时,可直接使用 C++ ,而且可立刻编译到 Flexsim 中。因为 Flexsim 具有高度的开放性和柔韧性,所以能 为几乎所有产业定制特定的模型。 Flexsim 的主要特性如下 : 一、模型 Flexsim 采用经过高度开发的部件 (Object) 来建模。 部件表示商业过程中的活动、行列,即代表着时间、空间等信息。建立模 型时 , 只需要将相应的部件从部件库拖放到模型视图 (View) 中,各个部件具有位置 (x , y , z) 、速度 (x , y , z) 、旋转角度 (rx , ry , rz) 和动态的活动 ( 时间 ) 等属性。部件可以被制造、被消灭 , 也可以相互移到另一个部件里,除了具有自身的属性外还可以继承他的部件的属性。部件的参 数是简单、快速、有效地建立生产、物流和商务过程模型的主要机能。通过部 件的参数设置,我们可以对几乎所有的物理现象进行模型化。例如,机械手、 操作人员、队列、输送机、叉车、仓库、交通信号、坦克、箱子等全都可用Flexsim 来建立模型,信息情报等“软”的部分也可很容易地使用 Flexsim 功能强大的部件库来建模。 二、层次结构 Flexsim 可以让建模者使模型构造更具有层次结构。 建立模型的时候,每一部件都使用继承的方法(即采用继承结构),可以 节省开发时间。 Flexsim 可以让用户充分利用 Microsoft Visual C++ 的层次体系特性。 三、量身定做 目前在市场上,像 Flexsim 一样能使用户自由自在的量身定制的仿真软件非常罕见。软件的所有可视窗体都可以向定制的用户公开。建模人员可以自由 地操作部件、视窗、图形用户界面、菜单、选择列表和部件参数,可以在部件 里增加自定义的逻辑、改变或删掉既存的编码,也可以从零开始完全建立一个 新的部件。 值得一提的是,不论是设定的还是新创建的部件都可以保存到部件库中, 而且可以应用在其它模型中。最重要的是,在 Flexsim 中可以用 C++ 语言创 建和修改部件,同时,利用 C++ 可以控制部件的行为活动。 Flexsim 的界面、按钮条、菜单、图形用户界面等都是由预编译的 C++ 库来控制的。 四、可移植性 因为 Flexsim 的部件是向建模者公开的,所以部件可以在不同的用户、库和模型之间进行交换。可移植性与量身定制相结合能带来惊异的建模速度。定

Flexsim初学者若干小技巧和疑难解答

(1)怎么固定某一模型对象的坐标位置不被改变? 答:双击对象-properties-general- -flags-protected(双击对象-属性-常规- -标识-保护) (2)怎么保护模型中所有对象不被修改(只读)? 答:模型界面右键单击-view setting-more view setting-ignore objects(忽略实体) (3)怎么定义网络节点路径的方向? 答:默认的网络节点控制点为绿色,表示可以双向通行;按住“X”键+单击控制点,变成黄色,表示禁止通行;按住“X”键+单击控制点,变成红色,表示单向通行; (4)怎么隐藏模型中的实体(在某些功能实现后不需要显示该实体,以给予人错觉时常常使 用)? 答:方法一:双击对象-properties-general-将“show 2D shape”和“show 3D shape”选项的选中取消即可;(双击对象-属性-常规-将“显示2D图形”和“显示3D 图形”选项的选中取消即可;) 方法二:模型界面右键单击-view setting-more view setting-将“show 2D shape”和“show 3D shape”选项的选中取消即可; (5)怎么选中和修改隐藏实体的参数,即如何解除隐藏?(直接单击将无法选中)? 答:单击模型中与隐藏对象同类型的实体(如果没有,添加一个和隐藏对象同类型的实体,解除隐藏后删去即可),双击进入Properties(属性)窗口,单击该界面左下角向左或者向右的黑色小三角块可切换到隐藏对象的Properties(属性)窗口,即可对隐藏实体进行参数修改,若要取消隐藏,可将隐藏实体“General”选项中的“show 2D shape”和“show 3D shape”选项选中。 (6)如何选中与删除实体? 答:单选:ctrl+单击需要选中的实体;多选:ctrl+逐个单击=shift+圈选; 单个删除:选中+delete;多个删除:多选+delete (7)如何进行多对一或者一对多的同一类型连接? 答:多对一:选中所有源对象,按住A(或S、D)进行连接;一对多:选中所有目标对象,按住A(或S、D)进行连接。【取消类似,对应用Q、W、D】 (8)如何添加实体? 答:直接从模型库中左击需要添加的对象不放,拖到模型界面中;若要连续添加与前一实体同类型的实体,按住“F”键+单击模型界面。【此功能也可由工具栏的Create Objects选项实现】 (9)Duniform(1,3,n)中的n代表什么? 答:此函数是产生一个1到3的离散均匀分布,n代表库中随机产生的第n组随机数(如:1,3,2,2,3,1,2……)。 (10)模型界面中找不到模型(模型消失)怎么恢复? (11)答:方法一:直接点击工具栏中的3D生成工具; 方法二:模型界面单击-view-reset view; (12)D emo版调整位置后,重置恢复到调整前位置的解决方案 答:调整到合适位置后,选中调整后的对象(单选:“直接单击”;多选:“按住Ctrl+逐一单击”或“按住shift+圈选”),之后单击右键->Edit->Set Object Reset Position方可。 (13)在树结构中: 答:空格:添加同一级别的对象;回车:添加下一级别的对象;(对象可进行复制、粘贴); 当树结构是点击“>”符号进行展开的,在进行路径引用时,用“>”符号进行衔接,当树结构是点击“+”符号进行展开的,在进行路径引用时,用“/”符号进行衔接,如“MAIN:/project/model/Queue>varibles/maxcontent”;

海水水质标准(GB-3097-1997)

海水水质标准(GB-3097-1997)

中华人民共和国国家标准 海水水质标准 海水水质标准(GB 3097-1997) 前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》,防止和控制海水污染,保护海洋生物资源和其他海洋资源,有利于海洋资源的可持续利用,维护海洋生态平衡,保障人体健康,制订本标准。 本标准从1998年7月1日起实施,同时代替GB3097-82。 本标准在下列内容和章节有所改变: - 3.1(海水水质分类,由三类改四类); - 3.2(补充和调整了污染物项目); - 4.1(增加了海水水质监测样品的采集、贮存、运输和预处理的规定); - 4.2(增加了海水水质分析方法) 本标准由国家环境保护局和国家海洋局共同提出。 本标准由国家环境保护局负责解释。 中华人民共和国国家标准 UCD 551463 海水水质标准 GB 3097-1997 Sea water quality standard 代替 GB3097-82 1 主题内容与标准适用范围 本标准规定了海域各类使用功能的水质要求。 本标准适用于中华人民共和国管辖的海域。 2 引用标准 下列标准所含条文,在本标准中被引用即构成本标准的条文,与本标准同效。 GB12763.4-91 海洋调查规范海水化学要素观测 HY 003-91 海洋监测规范 GB12763.2-91 海洋调查规范海洋水文观测 GB7467-87 水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法 GB7485-87 水质总砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 GB11910-89 水质镍的测定丁二酮肟分光光度法 GB11912-89 水质镍的测定火焰原子吸收分光光度法 GB 13192-91 水质有机磷农药的测定气相色谱法 GB 11895-89 水质苯并(a)芘的测定乙酰化滤纸层析荧光分光光度法

辐射防护基础知识

辐射防护基础知识 一、原子核与原子(核)能 自然界的物质由各种各样的元素组成,比如,水由氢元素和氧元素组成,食盐由钠元素和氯元素组成。元素通常被叫做原子(严格地说,把核电荷数相同的一类原子叫做一种元素),所以,可以说,物质是由各种各样的原子组成的。 原子由原子核与电子组成。原子核位于"中心"地位,几乎集中了原子全部质量,带正电荷;电子带负电荷,围绕"核心"运动。原子的质量数取决于原子核,其电子质量数忽略不计。每种原子都有一个"原子核心"和多个电子,电子一圈一圈"守规矩"排列并且运动。不同的原子其电子数也不同,比如,炭原子6个电子,氢原子1个电子。不同原子,其原子核具有的正电荷数目就不同;原子核的正电荷数目,正是它在元素周期表中排列的序号。 原子核由质子和中子组成,"姐妹"俩统称"核子"。不过,中子不带电荷。只有质子带正电荷,与对应的电子(负电荷)形成"稳定局面"。比如,原子序号都为1的氢有3种,"正宗"的氢只有1个质子,即带1个正电荷,另两种分别叫重氢和超重氢。重氢又叫氘(音"刀"),其原子核中有1个质子,还有1个中子;超重氢又叫氚(音"川"),1个质子,2个中子。它们的质量分别是"正宗"氢的2倍和3倍。氢、氘、氚具有相同的化学性质,原子序数都是1,科学家把它们叫做"氢的3种同位素",也可以叫做3种不同的核素,分别写作11H、12D、13T 。左下角数字表示"原子序数",左上角数字表示其质量数。 原子核中的质子带有的正电荷数目,同电子(带负电荷)数目是相等的,正是它在元素周期表中排列的序号,科学家称之为"原子序数"。又比如氦原子,写作 24 He,原子序数为2,其质量数是4,显然,其原子核中有2个质子和2个中子。 质子和中子之间,中子和中子之间,质子和质子之间,总而言之,核子之间,存在着很强的吸引力--核力,或者说结合能、原子能。在一般情况下,核力使所有核子结合成一个紧密的稳定结构。要想分裂一个原子核,就必须从外部供给能量,克服这种结合能。 研究表明,质量不同的原子核,其结合能是不同的。中等质量的原子核,其结合能较大;"重量级"质量的原子核,其结合能较小。当"重量级"原子核分裂成中等质量的原子核时,要放出能量,这就叫"核裂变能"。 又知道,"轻量级"原子核的结合能也比中等级质量的原子核结合能要小,两个"轻量级"原子核聚合成一个中等级质量的原子核时,也有能量放出,这就是"核聚变能"。 它们都叫核能。核电站就是利用"核裂变能"原理进行发电。 二、放射性 1、放射性现象的发现 1896年,法国物理学家贝可勒尔在研究物质的荧光时发现,某些铀盐可以放射一种人的眼睛看不见的射线,这种射线能穿过黑纸、玻璃、金属箔使照像底片感光;而且还观测到,靠近铀盐的空气?quot;电离"了,验电器可以检验出来。 1898年,居里夫人和施密特各自观测到,钍的化合物也能放出类似的射线。居里夫人把这种"原子现象"称为放射性。不久,她又发现了放射性更强的镭。铅可以有效地阻挡射线。1899年,有科学家将镭源放入铅制造的容器中,容器开有一小孔,让镭的射线射出。然后

Flexsim7.5命令代码中文版

命令 按类别通信的命令用于与外部应用程序(如套接字,数据库通信和Microsoft Excel链接)通信的命令。 clientclose(num socket) 关闭客户端套接字 描述 稍后调用clientcreate()后,可以再次重用套接字号如果套接字正确关闭,则此函数返回true。 例子 clientclose(1); clientconnect(num socket,str hostname,num port) 尝试连接客户端套接字 描述 作为socket指定的字符串传递的字符串,它正在侦听指定的端口。作为socket 传递的数字是clientcreate()先前返回的数字。作为主机名传递的字符串如果套接字没有连接,那么就建立了clientcreate()。将关闭并再次调用clientcreate()以重新打开它。如果套接字成功连接,则此函数返回true。 例子 clientconnect(1,“localhost”,1880); clientcreate() 使用TCP / IP协议创建新的客户端套接字 描述 此函数创建一个新的客户端套接字FlexSim的功能可以一次创建到五十个客户端套接字。 如果发生错误,则此函数返回0。 例子 int socknum = clientcreate(); clientreceive(num socket,str buffer,num buffersize,num noblock [1/0]) 接收发送到套接字的数据 描述 这个命令在flexscript和c ++中的运行方式不同。在c ++中,buffer必须是一个有效的指针一个char *目的地到其中读出的字节将被复制。返回值将接收到的字节的总数量,最多来自客户端的消息将被读出并存储称为BUF预分配的字符阵列中的BUFSIZE字节。在flexscript,然而,缓冲应为NULL来传递,并且返回值将所接收的实际的字符串。如果noblocking = 1,则此命令不阻挡Flexsim的程序执行,但如果noblocking = 0,Flexsim的程序执行将阻止(冻结)直到从客户收到一些东西。 例子 C ++: Int byte= clientreceive(1,BUF,15,0); flexscript: String readstr = clientreceive(1,NULL,15,0);

辐射防护知识培训教程

放射性检测仪表应用辐射防护知识 培 训 材 料

北京树诚科技发展有限公司 第一部分:放射源基本知识 1、什么是放射性? 放射性是自然界存在的一种自然现象。世界上一切物质都是由一种叫“原子”的微小粒子构成的,每个原子的中心有一个“原子核”。大多数物质的原子核是稳定不变的,但有些物质的原子核不稳定,会自发地发生某些变化,这些不稳定原子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线,这种现象就是人们常说的“放射性”。 有的放射性物质在地球诞生时就存在,如铀、钍、镭等,它们叫做天然放射性物质。另一方面,人类出于不同的目的制造了一些具有放射性的物质,这种物质叫人工放射性物质。 尽管100多年前人们才发现放射性,但放射性从来就存在于我们的生活中。放射性可以说无时不有,无处不在,我们吃的食物、喝的水、住的房屋、用的物品、周围的天空大地、山川草木乃至人体本身都含有一定的放射性。 人们受到的放射性照射大约有82%来自天然环境,大约有17%来自医疗诊断,而来自其他活动大约只有1%。 2、什么是放射源? 放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射的物质或实体。放射源按其密封状况可分为密封源和非密封源。 密封源是密封在包壳或紧密覆盖层里的放射性物质,工农业生产中应用的料位计、探伤机等使用的都是密封源,如钴-60、铯-137、铱-192等。非密封源是

指没有包壳的放射性物质,医院里使用的放射性示踪剂属于非密封源,如碘-131、碘-125、锝-99m等。 放射源按发出射线的类型可分为阿尔法源(α射线)、贝塔源(β射线)、伽玛源(γ射线)、中子源(n射线)等。不同的放射源发射出不同类型的射线。这些射线看不见、摸不着,必须使用专门的仪器才能探测得到。不同的射线在物体中穿透能力也各有不同。一张厚纸可挡住阿尔法射线;有机玻璃、铝等材料可有效阻挡贝塔射线;伽玛射线穿透能力较强,可以用混凝土、铅等阻挡;中子射线需用石蜡等轻质材料来阻挡。因此,放射源并不可怕,对放射源无端的恐惧是没有必要的,特别是那些已经采取了安全保护措施,放射源品种很多,应用广泛,不仅在核设施,而且在科研院校、医疗机构、地质和煤田勘探与开采、石油开采与炼油、公路与桥梁建设、机械制造与安装、建材(尤其是水泥厂)、纺织、卷烟、造船、电力、制药、育种、造纸、冶金、仪表和钟表制造、电影制片、木材、塑料、面粉、饲料加工、电缆、荧光灯生产等各行各业都得到应用。 3、放射源的应用 几十年来,放射源的应用为发展国民经济、保障人民健康做出了重大贡献。在医学方面放射源广泛用于医学诊断、治疗和消毒灭菌。在农业方面用于辐照育种,可以改良品质,增加产量,还可用于灭菌保鲜等。在工业方面可用于石油、煤炭等资源勘探,矿石成份分析,工业探伤、无损检测、材料改性和料位、密度、厚度测量等。放射源还可用于人造卫星供电,火灾烟雾报警,污水治理等。 正常使用的放射源,对人体是基本没有危害的。 4、放射源的活度 一个放射源强度的大小通常不用体积或质量的大小来衡量,而使用放射性活度来表示。一个放射源在单位时间内发生衰变的原子核数称为它的放射性活度。1975年召开的国际计量大会规定了放射性活度的国际单位是秒的倒数(s-1),叫贝可勒尔(Becquerel),简称贝可,符号是Bq,1Bq就是放射性物质在1秒

辐射防护知识培训

辐射防护知识讲座 ?第一部分辐射防护的目的原则与方法 一、放射防护目的 防止发生确定性效应,把随机性效应控制在可以接受的水平。限制随机性效应的发生率并降低到可以接受的水平;保障从事放射工作的人员和公众以及他们的后代的健康与安全,保护环境,促进放射性同位素和核技术的应用和发展。 实现辐射防护目的的办法: 1、为了防止确定性效应的发生,把剂量当量限值定在足够低的水平上,以保证工作者在终生全部时间内受到的照射也不会达到产生有害效应的阈值。 2、使一切具有正当理由的照射保持在合理的可以达到的尽量低的水平。 二、放射防护基本原则 1、实践的正当化 ?是指从事任何与放射性有关的活动,都要有正当理由。采取任何可能接受辐射剂量的行动,都要经过事先论证,进行正当化分析。 2、辐射防护最优化 ?在考虑辐射防护时,并不是要求受照剂量越低越好,而是通过利益/代价分析,在考虑了社会和经济的因素之后使照射保持在合理可行尽量低的水平。 ?3. 个人剂量限制 个人剂量限制是指在具备实践正当化和防护最优化的条件下,人员接受的剂量不能超过一定量值。 职业性外照射个人监测规范 GBZ128-2002 ?监测目的:对明显受到照射的器官或组织所接受的平均当量剂量或有效剂量作出估算,进而限制工作人员所接受的剂量,并且证明工作人员所接受的剂量是否符合有关标准。 ?监测原则:所有从事或涉及放射工作的个人,都应接受职业外照射个人监测。 ?a) 对于任何在控制区工作,或有时进入控制区工作且可能受到显著职业外照射的工作人员,或其职业外照射年有效剂量可能超过5mSv/a

的工作人员,均应进行外照射个人监测。 ?b) 对于在监督区工作或偶尔进入控制区工作、预计其职业外照射年有效剂量在1mSv/a─ 5mSv/a范围内的工作人员,应尽可能进行外照射个人监测。 ?c) 对于职业外照射年剂量水平可能始终低于法规或标准相应规定值的工作人员,可不进行外照射个人监测。 个人计量计佩带要求及监测周期 ?对于比较均匀的辐射场,当辐射主要来自前方时,剂量计一般在左胸前;当辐射主要来自人体背面时,剂量计应佩带在背部中间。 ?对于工作中穿戴铅围裙的场合(如放射科),通常应佩带在围裙里面。 ?当受照剂量可能相当大时(如介入放射学操作),则还需在围裙外面衣领上另外佩带一个剂量计,以估算人体未被屏蔽部分的剂量。 ?只有当受照剂量很小且个人监测仅是为了获得剂量上限估计值时,剂量计才可佩带在围裙外面胸前位置。 ?对于短期工作和临时进入放射工作场所的人员(包括参观人员和检修人员等),应佩带直读式个人剂量计,并按规定记录和保存他们的剂量资料。 ?常规监测周期 ?一般为30日,也可视具体情况延长或缩短,但最长不得超过90天。 三、外照射防护 ?外照射系指来自体外的电离辐射对人体的照射。 ?能够引起外照射的电离辐射源主要包括:①放射性核素,其中包括放射性核素、放射性核素和放射性中子源等。②X射线机。③粒子加速器。④核裂变反应堆。 (一)外照射防护目的和出发点 ?目的:保护特定人(群)不受过分的直接或潜在的外照射危害。 ?出发点:从防护目的的实现以及与此相关的社会付出方面综合进行考虑。 (二)外照射防护基本原则 ?保证完满达到电离辐射源的应用目的,又使人员受到的辐射照射保持在可合理做到的最低水平,即 ALARA 原则。 ?1、最优化:在应用辐射源带来的利益和进行防护所付出的代价之

医用放射性废水衰变池设计-(6.23-朱韬)

附录8 医用放射性衰变池设计方案 一.液体衰变池设计方案 1 原则及要求 衰变池的结构和容积必须保证核医学科所排放的放射性废液,满足国家医院放射性废水的排放标准。为此,衰变池的设计应满足以下要求: ⑴衰变池采用三级分隔连续式衰变池,池内设导流墙,推流式排放。衰变池的容积按医院放射性废水可排放标准浓度计算。 ⑵根据国家环保总局2003年发布的《医院污水处理技术指南》,医院放射性废水可排放 浓度范围为×102Bq/L~×105 Bq/L 。 ⑶在衰变池前设置化粪池,用以沉淀消化固形物,其所含的放射性也得以衰减并防止固形物进入衰变池。 / 2 设计方法及过程 计算参考数据: 2.1.1 核医学科门诊病例 ⑴医院核医学科开展显像诊断,所使用的放射性源[99m Tc],假设每位病人平均使用活度为×108Bq(15mCi);平均每位病人排尿两次,排出量约为600ml [1],每次抽水马桶用水量约为6L [2], 总用水量约为;假设病人出院时排出量为给药量的33%[3],为×108 Bq 。 ⑵医院核医学科开展甲亢治疗,假设每位病人使用的131I 活度为×108 Bq (10mCi );平均每位病人排尿一次,排出量约为300ml ,抽水马桶用水量约为6L ,总用水量约为;假设病人出院 时排出量为给药量的20%[3],为×107 Bq 。 2.1.2 核医学科住院病例 ⑴医院核医学科开展甲癌治疗,则使用的131I 治疗最大用量:×109 Bq(200mCi);病人出院时 体内残留131I 携带量限值为400MBq ×109 Bq);病人一般住院7天,住院病人废水量约为100L/床.日(按照《医院污水处理技术指南》中参考数值100~200L/床.d 中最小值计算,如参照《医院污水处理技术指南》最大值计算,则核医学科室每天一个住院病人所需衰变池容 积为~,建设运行维护不方便),病人住院期间,131I 从尿中排出量约为给药量的66%[4] ,则131 I 的排放量为?。 计算方法及过程: % 2.2.1废水达标的计算方法 根据放射性物质的活度衰减公式:N=N 0e -λt (式中N 0为病人出院时排放的每升废水的放射 性活度,N 为医院放射性废水可排放的活度范围(×102Bq~×105 Bq ),λ为衰变常数:λ=㏑2/T 1/2,T 1/2为放射性元素的半衰期;t 为达到医院可排放的放射性污水活度标准所用的时间) 由N=N 0e -λt ,得出t=㏑N 0/N /λ 代入计算参考数据,则达到可排放放射性废水活度所用的时间t 99Tc =32h~92h (~),t I 甲亢=~,t I 甲癌 =~。 2.2.2衰变池的容积计算方法 根据放射性物质活度衰减公式得出: ∑=n n N ... 3,2,1=∑=n n No ... 3,21,e -λt (n 为日排放放射性废水人数,N 0为病人出院时排放的放射性废水的活

扩建一台DSA及一台ERCP装置项目

核技术利用建设项目 扩建一台DSA及一台ERCP装置项目 环境影响报告表 无锡市第三人民医院 (公章) 2018年04月 环境保护部监制

核技术利用建设项目 扩建一台DSA及一台ERCP装置项目 环境影响报告表 建设单位名称:无锡市第三人民医院 建设单位法人代表(签字或盖章): 通讯地址:江苏省无锡市北塘区兴源北路585号 邮政编码:210019 联系人:顾应忠 电子邮箱:jsfshhp@https://www.wendangku.net/doc/7d11288537.html, 联系电话:136********

表1 项目基本情况 建设项目名称扩建一台DSA及一台ERCP装置项目建设单位无锡市第三人民医院 法人代表周小金联系人顾应忠联系电话136 **** **** 注册地址江苏省无锡市北塘区兴源北路585号 建设项目地点江苏省无锡市北塘区兴源北路585号 立项审批部门/ 批准文号/ 建设项目总投资 (万元) 500 项目环保投资 (万元) 40 投资比例(环保 投资/总投资) 8.0% 项目性质□新建□改建?扩建□其他占地面积 (m2) / 应用类型 放射源 □销售□Ⅰ类□Ⅱ类□Ⅲ类□Ⅳ类□Ⅴ类 □使用□Ⅰ类(医疗使用)□Ⅱ类□Ⅲ类□Ⅳ类□Ⅴ类 非密封放 射性物质 □生产□制备PET用放射性药物 □销售/ □使用□乙□丙 射线装置 □生产□Ⅱ类□Ⅲ类 □销售□Ⅱ类□Ⅲ类 ?使用?Ⅱ类□Ⅲ类 其他 项目概述: 1.建设单位基本情况、项目建设规模、任务由来及原有核技术利用项目许可情况 无锡市第三人民医院位于江苏省无锡市北塘区兴源北路585号,是一所集医疗、教学、科研、预防、保健、康复为一体的市级综合性医院,是三级甲等中西医结合医院、全国重点中西医结合医院。

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