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1、第四章第四章 辐射剂量的安全监察辐射剂量的安全监察 人体器官不能实时感知射线。这样，辐射对生物及环境的作用是不声不响的，隐蔽的。对人类所处环境的辐射安全监察极其重要，而完成这样的工作必须由专用的辐射测量仪器来完成。本章内容：1 1 1 1、工作场所外照射监测；、工作场所外照射监测；、工作场所外照射监测；、工作场所外照射监测；2 2 2 2、表面放射性沾染监察；、表面放射性沾染监察；、表面放射性沾染监察；、表面放射性沾染监察；3 3 3 3、个人剂量监察；、个人剂量监察；、个人剂量监察；、个人剂量监察；4 4 4 4、空气及水中放射性监察；、空气及水中放射性监察；、空气及水中放射性监察；、空气及
2、水中放射性监察；5 5 5 5、其它、其它、其它、其它4-1 4-1 电离室和计数管在安全电离室和计数管在安全监察中的作用监察中的作用 气体探测器v电离室 基基本本原原理理：电离室是基于探测入射粒子，与所充物资之际或间接相互作用时，使物质的原子或分子电离产生的正负离子队来测量放射性强度或入射粒子能量的一种探测仪。分类分类：脉冲式 记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒子的能量和强度。电流式（累计式）记录大量粒子平均效应，主要用于测量X,g,g,b b 和 中子的强度或通量。实际中多用累计式。如FJ-407个人剂量计，FJ-312G,毫仑计等。作作用用：在安全监察中，大多用Al作室壁材料，室中充
3、溢空气，Al壁电离室对光子能量在0.2-2MeV范围内的射线满足空气等效的要求。误差很小。在一定的剂量下，电离室的输出电流，根据伦琴定义，照射量 （R）和电离室内总电离量 Q（C）的关系为：输出电流 （A）和照射量 (R/s)的关系为v电离室-U00d+-阳极阳极 阴极阴极 zt0-DU-Nez/Cd-Ne/C脉冲波形v计数管计数管 基基本本原原理理：计数管是用来测量放射性强度的探测器。每个粒子在计数管中引起一个脉冲而被纪录，经过相应的标定后，其读数能近似反映射线的照射量或剂量。分类：分类：气体正比计数管；盖革（G-M）计数管 气体正比计数管 气体正比计数管可以看成是充满气体的电离室。放大倍数
4、取决于加到计数管上的电压，气体正比计数管受到的电荷或产生的脉冲数与气体正比计数管内的能量吸收成正比。用在混合辐射场中，可以分别，中子射线。缺点是1，要使用高的极高稳定度的工作电压，工作气体要纯，对绝缘要求高。2，存在漏计数。电场强度脉冲电压-U02ra rcR脉冲幅度正比于脉冲幅度正比于入射粒子能量入射粒子能量气体放大原理Proportional Counter Chamber盖革（G-M）计数管 在G-M计数管内脉冲的幅度差不多，所以它记录的计数实际上反映了射线强度。G-M计数管对中子射线不敏感，主要用于测量射线，灵敏度与射线能量有关，在0.25-2.5MeV内敏感度变化不大。所以G-M计数
5、管不用于测0.25MeV以下的射线（或x射线）。死时间较大，在高计数率下工作漏计数严重，甚至出现“阻塞”无响应现象。寿命不长。但是G-M计数管敏感度高，设备简单，便于携带，可以做成报警器。*在初始雪崩基础上，光子光电子使雪崩过程沿阳极发展；*输出脉冲与初始总电离无关，不能分辨粒子；*存在计数率坪N（V）常数；*雪崩形成的正离子壳导致死时间几百微秒。*要有合适的猝灭气体：惰性气体+卤素使运行稳定；v闪烁计数器（1）闪烁体重重要要无无机机晶晶体体？有机闪烁体塑料闪烁体2、光电倍增管（PMT）人眼光阴极材料光谱响应曲线分压比放大倍数-增益暗电流4-2 4-2 工作场所工作场所辐射监察辐射监察v监测的
6、目的和任务v监察方式 定点监察：有代表性的点，固定式仪器；流动式监察：可能出现较高辐射水平的 点或被要求测定的点，可 携带式探测器。v常用仪器举例v仪器标定 标准源法 标准仪器法 4-3 4-3 表面放射性沾染监察表面放射性沾染监察v对测量表面污染仪器的要求v仪器定标窗面积不小于100cm2，窗材料合适灵敏度高，能测到达允许水平1/10以下粒子分辨用时短，可报警，不易污染，污染后易于清洗v目的 防止内照射表面污染监测仪表面污染监测仪 是专供体表、工作服及工作面的放射性污染监测的仪器。个人剂量监测仪个人剂量监测仪 是佩带在身体的适当部位，用来测量个人接受外照射剂量的仪器。根据仪器制造的原理不同，
7、可分为：A.电离室型个人剂量仪；电离室型个人剂量仪；4-4 4-4 个人剂量监察个人剂量监察B.胶片剂量计胶片剂量计 C.热释光剂量仪热释光剂量仪 原理D.荧光玻璃剂量仪荧光玻璃剂量仪*空气中放射性微粒的监察*空气中放射性气体的监察取样：纤维过滤法；电过滤法*水中放射性浓度的监察 直接测量法；蒸发浓缩法4-5 4-5 空气及水中放射性监察空气及水中放射性监察 （1 1）近年来为什么重视氡的研究？）近年来为什么重视氡的研究？（2 2）氡的来源）氡的来源 （3 3）影响室内氡浓度的因素）影响室内氡浓度的因素 （4 4）如何减少居民氡及其子体的照射）如何减少居民氡及其子体的照射*氡监察（1）近年为什
8、么重视氡的研究？近年为什么重视氡的研究？近年来国内外学者对氡的研究给予了大力重视，是因为氡及其子体可诱发肺癌。1）矿工肺癌）矿工肺癌 早在17、18世纪已有记载，矿工多死于肺病。1879年harting 和 hesse发表了铀矿工人的尸解报告，得知铀矿工5075%死于肺癌。1924年ludwig和 lorenser提出肺癌的病因是氡。之后，许多学者经过现场测定，严格计算工人吸入氡产生的剂量；进行动物实验；矿工流行病学研究等，经多方面的研究确定了氡及其子体是矿工肺癌的病因。我国从上世纪70年代对铀矿工和非铀矿工肺癌的发生、发展和预防作了大量的工作，并有专著。如云南锡矿工人肺癌的研究等。通过各国对
9、铀矿井的现场监测，严格计算吸入氡产生的剂量，找出了肺癌与剂量的关，对铀矿工井下氡浓度制定了标准。对非铀矿井的氡也给于了足够的重视。2）居民也受氡的威胁）居民也受氡的威胁 通过检测发现地下室、窑洞、某些建材修建的房屋内的氡浓度很高，甚至与某些矿井类同。ICRP 根据矿工肺癌剂量与效应线性相关推算，有资料认为居民肺癌中有10%的原因是氡引起的。所以，现在不仅重视矿工受氡的影响，而且从上世纪80年代以来，对居民居室氡的安全性引起了重视。（2）氡的来源氡的来源 氡是地壳中三大天然放射系的产物。自然界三大放射系即铀系、钍系、锕系。每个系均有一个气体形式的子体，即氡、tu、a，三者是互为同位素，在周期表上
10、都处在氡的位置。即：铀系 222Rn 半衰期3.825天；钍系 220Rn 半衰期 55.6秒；锕系 219Rn 半衰期 3.96 秒 前两者有重要卫生学意义，因半衰期较长，在地球中含量较大；后者则天然丰度小，半衰期短，卫生学意义不大。氡是一惰性气体，常温下无色无味，但较重。在水中含量随水中温度升高而溶解量减少。氡在空气和水中具有扩散能力，所以广泛存在于自然界。氡的几代子体均属放射性核素，有的子体半衰期比母体长，有的则短。氡的危害主要来自期短寿命子体，有RaA （218Po）、RaB（214Pb）、RaC（214Bi）、RaC（214Po）。它们都是金属，218Po、214Po 呈 衰变。如果
11、长期吸入氡，氡衰变的子体可沉积于支气管区和肺区，无法排出，对附着处的细胞长期照射，使细胞发生突变而发展成为癌。肺癌的潜伏期很长，从几年到几十年。（3）影响室内氡浓度的因素影响室内氡浓度的因素1）房屋的建筑材料房屋的建筑材料 木屋氡浓度最低，砖屋，钢筋混凝土屋较低，石结构和窑洞氡浓度最高。煤渣制的砖物，地下室氡浓度都很高 2）建房施工质量建房施工质量 防水防渗好，可防氡向房屋的渗漏和扩散，有利于降低氡浓度。3）装修材料装修材料 天然石材，大理石，花岗岩石材等一般含天然放射性核素多。现已有建材的放射性标准，采购时注意要检验合格的。人造材料中放射性含量少。4）室内通风 室内通风好，经常开门窗室内氡浓
12、度可降低。5）季节与温度季节与温度 夏季氡浓度低，秋冬氡浓度高；高温干旱有利于氡的释放，氡随高度变化而浓度递减。目前已有房屋氡浓度的控制要求：室内氡浓度控制水平国家或组织 现有住房 新建住房 平衡氡浓度Bq/m3 平衡氡浓度Bq/m3 中国（住室）200 100中国（地下建筑）400 200美国 150英国 200 200德国 200 100ICRP 200 100WHO 100 100标准附录H规定氡持续照射情况下的行动水平住宅中的氡：住宅中的氡：年平均活度为200Bq222Rn/m3400Bq222Rn/m3，其上限值用于已建已建住宅氡持续照射的干预，其下限值用于对待建待建住宅氡持续照射的
13、控制。工作场所氡：工作场所氡：年平均活度为500Bq222Rn/m31000 Bq222Rn/m3，达到500Bq222Rn/m3 时宜考虑采取补救行动，达到1000 Bq222Rn/m3时应采取补救行动。（4）如何减少居民氡及其子体的照射）如何减少居民氡及其子体的照射 1）加强施工的监理）加强施工的监理 施工防水与防氡结合，使用好的密封材料，防止氡从墙缝中释放出；使用低放建材。2）加强通风换气）加强通风换气 经常开门窗；使用负氧离子发生器。3）禁止室内吸烟）禁止室内吸烟 在氡及其子体致癌问题上，吸烟可能是氡致肺癌的促进因子，它门的联合作用是相乘作用。4-6 4-6 中子剂量的安全监察中子剂量的安全监察*快中子的安全监察探测器：聚乙烯壁-乙烯气体正比计数管原理：*中子剂量当量仪探测器：慢化体、吸收体、闪烁中子屏、光电倍增管难点：克服 干扰长BF-3正比管*热中子剂量测量4-74-7剂量（照射量）的绝对测量剂量（照射量）的绝对测量v测量原理v标准电离室v顶针式电离室4-8 4-8 大剂量辐射的测量大剂量辐射的测量v化学剂量计法v量热法