射线防护的基本方法.docx

1、射线防护的基本方法v1.0 可编辑可修改X射线防护的基本方法对于射线检测人员，主要考虑的是外照射的辐射防护，通过防护控制外照射的剂量，使其保持在合理的最低水平，不超过国家辐射防护标准规定的剂量当量限值。射线防护的三要素是距离、时间和屏蔽，或者说射线防护的主要方法是时间防护、距离防护和屏蔽防护，俗称为射线防护的三大方法，其原理如下： 时间防护时间防护的原理是：在辐射场内的人员所受照射的累积剂量与时间成正比，因此，在照射率不变的情况下，缩短照射时间便可减少所接受的剂量，或者人们在限定的时间内工作， 就可能使他们所受到的射线剂量在最高允许剂量以下，确保人身安全 （仅在非常情况下采用此法） ，从而达到

2、防护目的。 时间防护的要点是尽量减少人体与射线的接触时间 （缩短人体受照射的时间） 。根据：剂量 =剂量率 x 时间，因此可根据照射率的大小确定容许的受照射时间。例题 1：射线检测工作人员所处位置在有辐照的情况下该位置的剂量率为50x10-6 Sv/h ，按照 GB4792-1984的规定，为了限制随机效应的发生率，年剂量当量限值为 50mSv，如果每年按照 50 周考虑工作时间， 则每周的剂量当量-3限值为 1mSv=1x10Sv，则工作人员每周可工作的小时数是多少解： 1x10 -3 Sv/50x10 -6 Sv/h=20h例题 2：按照 GB4792-1984的规定，为了限制随机效应的发

3、生率，年剂量当量限值为 50mSv，如果每年按照 50 周考虑工作时间， 则每周的剂量当量限值-3为 1mSv=1x10Sv，射线检测工作人员每周工作时间如果是 24h，则工作人员所处位置在辐照时的最大剂量率不能超过多大解： 1x10 -3 Sv/ 24h= Sv/h1v1.0 可编辑可修改 距离防护距离防护是外部辐射防护的一种有效方法， 采用距离防护的射线基本原理是首先将辐射源是作为点源的情况下，辐射场中某点的照射量、吸收剂量均与该点和源的距离的平方成反比，我们把这种规律称为平方反比定律，即辐射强度随距离的平方成反比变化（在源辐射强度一定的情况下，剂量率或照射量与离源的距离平方成反比）。增加

4、射线源与人体之间的距离便可减少剂量率或照射量，或者说在一定距离以外工作，使人们所受到的射线剂量在最高允许剂量以下，就能保证人身安全。从而达到防护目的。距离防护的要点是尽量增大人体与射线源的距离。平方反比定律可用公式说明： I A/I B=FB2 /F A2 ，式中：I A- 距离 A 处的射线强度； I B- 距离 B 处的射线强度； FB- 射线源到 B 处的距离； FA- 射线源到 A 处的距离。该公式说明射线一定时， 两点的射线强度， 与它们的距离平方成反比， 显然，随着距离的增大将迅速减少受辐照的剂量。不过要注意：上述的关系式适用于没有空气或固体材料的点射线源，实际上的射线源都是有一定

5、体积的，并非理想化的点源， 而且还必须注意到辐射场中的空气或固体材料会使射线产生散射或吸收，不能忽略射源附近的墙壁或其他物体的散射影响，使得在实际应用时应适当地增大距离以确保安全。例题 1：辐照场中距离射线源 2 米处的剂量率为 90x10-6 Sv/h ，射线检测工作人员每周工作时间如果是 25h，按照 GB4792-1984的规定，为了限制随机效应的发生率，年剂量当量限值为 50mSv，如果每年按照 50 周考虑工作时间，-3则每周的剂量当量限值为 1mSv=1x10Sv，则工作人员与射线源的最小距离应为多少解：首先计算工作人员按照标准规定在距离射线源某处时每小时允许接受到的剂量率： 1x

6、10-3Sv/25h=40 x10-6Sv/h ，设此允许的剂量率为I ，距离2为 D2，题意中的 D1=2 米，剂量率 I 1=90x10-6 Sv/h ，则根据平方反比定律：2v1.0 可编辑可修改I 1/I 2=D2 2/D1 2，可以求得 D2=3 米例题 2：辐照场中距离射线源 2 米处的剂量率为 180x10-6 Sv/h ，工作人员与射线源的距离为 3 米，按照 GB4792-1984的规定，为了限制随机效应的发生率，年剂量当量限值为 50mSv，如果每年按照 50 周考虑工作时间， 每周的剂-3量当量限值为 1mSv=1x10Sv，则射线检测工作人员每周工作时间不应超过多少小时

7、解：首先根据平方反比定律求得工作人员所处位置的剂量率=180x10 -6 Sv/hx2 2/3 2=80x10-6 Sv/h ，然后再根据标准规定的允许剂量当量限值计算得到： 1x10 -3 Sv/ 80x10 -6 Sv/h= 屏蔽防护屏蔽防护的原理是：射线包括穿透物质时强度会减弱，一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度， 在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物 （屏蔽材料），便可降低辐射水平，使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下，确保人身安全，达到防护目的。屏蔽防护的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。对于 X 射线常用的屏蔽材料是铅板和混凝土墙，或者是钡水泥（添加

8、有硫酸钡 - 也称重晶石粉末的水泥）墙。屏蔽材料的厚度估算通常利用了半值层 ( 半价层 ) 的概念。在 X 射线检测中利用的是宽束 X 射线，下表给出了宽束 X 射线在铅和混凝土中的近似半价层厚度 T1/2 和 1/10 价层厚度 T1/10 。注意：由于铅板的纯度及纯净度、混凝土的配方以及组织结构上必然存在的差异， 因此表中给出的半价层厚度只能作为参考值，在实际应用中必须考虑增加保险量。强衰减、宽 X 射线束的近似半价层厚度 T1/2 和 1/10 价层厚度 T1/10峰值电压 KV T1/2 cm T1/10 cm3v1.0 可编辑可修改铅 混凝土 铅 混凝土507075100125150

9、2002503004005001000(1MV)2000(2MV)在屏蔽防护计算中，需要考虑两个方面的因素，即由射线源直接穿过屏蔽物的初级辐射屏蔽，还有射线在屏蔽物上引起的散射辐射也是需要考虑屏蔽的。下面结合具体例题予以说明：1初级 X 射线屏蔽：首先确定屏蔽透射量，然后根据由实验测量得到的射线减弱曲线求出所需要的屏蔽层厚度。2屏蔽透射量 B=PR/WUT式中：BX 射线的屏蔽透射量 R/(mA? min) ( 在 1 米处 ) 数值上： 1R1remP每周最大容许剂量当量：职业性照射为 P=周；放射性工作场所邻近人员 P=4v1.0 可编辑可修改周（注：根据 GB4792-1984放射卫生防

10、护基本标准规定放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过 5rem，一年 365 天共 52 周，按国家法定工作时间（即扣除周六、日和法定节假日）应为 250 天约 36 周，但为了从严考虑（例如加班） ，取 50 周计算得到 rem/ 周的限值， 公众人员个人受到的年剂量当量应低于 0. 5rem, 即为 rem/ 周的限值。如果射线照射工作场地邻近非职业射线照射工作人员的工作现场时， 应考虑屏蔽的最大容许剂量当量按公众人员标准计算。）RX 射线源到操作者的距离，米T居留因子：全居留 T=1（这是表示工作人员在工作场所停留情况的因子，分为全居留、部分居留、偶然居留三种情况。 全居留

11、 T=1 是指经常有人员停留的地方所考虑的因子，适用于控制区，包括控制室、邻近的暗室、工作室、实验室、走廊、休息室和职业性照射人员常规使用的办公室， 以及例如位于射线机房邻近建筑物中用于居留和商店、办公室、居住区、运动场、其他生产工作场所等；部分居留 T=1/4 是指有部分时间里有人员停留时考虑的因子， 适用于非控制区， 例如日常非职业性照射人员所用的公共走廊、公共房间、休息室、娱乐室、电梯、无人管理的停车场等； 偶然居留 T=1/16 是指偶然有人员经过情况下考虑的因子，适用于非控制区，例如公共浴室、楼梯、自动电梯、行人、车辆通道等）U使用因子：充分使用 U=1（这是表示射线利用程度的一个因

12、素，分为充分使用、部分使用、不常使用三种情况。充分使用 U=1是指直接承受射线照射，例如透照室内直接受到有效射线束照射的门、墙、天花板、地面、窗口；部分使用U=1/4 是指不直接受到射线照射， 例如射线机房内不直接受到有效射线束照射的门、墙、天花板、地面、窗口；不常使用 U=1/16 是指基本上不受到有效射线的照射。）W工作负荷： mA? min/ 周（指高压通电时间）（即每周的工作负担，在数值上5v1.0 可编辑可修改等于每周工作时间与管电流的乘积）计算出屏蔽透射量后在 X 射线减弱曲线图上查出相应管电压的所要求的屏蔽厚度（铅板或混凝土墙），考虑两倍的安全系数时则再加一个半价层厚度。X射线减

13、弱曲线图管电压 50-200KV的宽束 X 管电压 250-400KV 的宽束 管电压 50-400KV 的宽束射线穿过铅 ( 密度 cm3)的 X 射线穿过铅 ( 密度 cm3) X 射线穿过混凝土 ( 密度减弱曲线 的减弱曲线 cm3)的减弱曲线2 散射 X 射线的屏蔽：初级 X 射线照射到物体（这里指屏蔽物）时将有散射 X 射线发生，我们可以把散射体看作为辐射源， 散射 X 射线照射量的大小一般用距离散射体 1 米处散射 X 射线照射量与入射初级 X 射线照射量之比来表示， 它与初级射线的性质、 射线源到物体的距离、 散射体受初级射线照射的面积和散射角度等许多因素有关。下表给出散射的 S

14、 值与入射光子能量的关系：散射的 S 值与入射光子能量的关系X 射线源 散射角KV 30 45 60 90 120 1356v1.0 可编辑可修改50701001251502002503002 2散射屏蔽透射量 Bs=(PRS1 RS2 /WST)(400/F) ( 在 1 米处 ) 单位：R/(mA? min)P每周最大容许剂量当量：职业性照射为 P=周；放射性工作场所邻近人员P=周W工作负荷： mA? min/ 周（指高压通电时间）T居留因子：全居留 T=1RS1散射体到散射点的距离，米RS2射源到散射体的距离，米F散射面积， cm2S散射面积为 400cm 时离散射体 1 米处的散射辐射产生的照射量与入射辐射照射量之比2400测量 S 时的散射面积， cm对于以下的 X 射线可认为主要的散射 X 射线与初级 X 射线具有相同的减弱特性，计算出 Bs 值后可从 X射线减弱曲线查得相应的屏蔽厚度。例 1：一台 250KV的 X 光机，管电流 5mA，探伤人员每天工作 6h( 高压通电时间 ) ，每周工作 5 天，工作地点距 X 射线管焦