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

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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

钟内有1个原子核发生衰变。贝可这个单位太小，表述起来不太方便。历史上曾用居里（Ci）表示放射性活度的大小，现在人们日常应用中仍然习惯用使用居里或者毫居（mCi）作为源活度单位。

居里与贝可的换算关系为： 1Ci＝1000mCi＝3.7×1010Bq

5、放射源的危害

放射源发射出来的射线具有一定的能量，它可以破坏细胞组织，从而对人体造成伤害。当人受到大量射线照射时，可能会产生诸如头昏乏力、食欲减退、恶心、呕吐等症状，严重时会导致机体损伤，甚至可能导致死亡；但当人只受到少量射线照射(例如来自天然本底辐射的照射)时，一般不会有不适症状发生，也不会伤害身体。

根据受到的照射水平和它的时间分布，可将各种照射划分为两种类型。第一类是连续的或间断的低剂量率、低剂量水平下的持续照射；第二类是中等或高剂量率、大剂量水平下的短时间照射。从受照部位的大小及其均匀程度看，又有全身照射与局部照射，均匀照射与非均匀照射之别。一般来说，高剂量率的全身均匀照射危害最大，易诱发确定向效应。低剂量的持续性照射，不会即刻影响到人的健康，但可能诱发随机性效应。

射线对人体的照射方式分为外照射和内照射两种。

内照射指进入体内的放射性核素作为辐射源对人体的照射。放射性核素可以经由吸入、食入、皮肤或伤口进入人体。进入人体的放射性核素在体内转移，并不断地因排出体外和放射性衰变而减少。内照射的危害与摄入放射性核素的途径、种类、理化形态、摄入量以及该种元素在体内的代谢规律待因素有关。要特别注意防护那些半衰期长，排出体外的速率慢和毒性大的核素。

外照射指体外辐射源对人体的照射。X射线、γ射线和中子等贯穿辐射对人体全身或器官都可产生危害。而弱贯穿辐射的β射线因其穿透率小只对皮肤浅表和眼晶体造成危害。一般来说，α射线不会引致皮肝胆的外照射危害。

6、放射源的防护

工业检测用放射源一般在出厂时已由专业操作人员用专用设备放入防护容器中。防护容器外形一般为圆球或圆柱状，外壳和内衬大多为碳钢，在夹层里注入密度较大、屏蔽系数较高的铅。针对活度较大的Co-60等放射源，还需要在源外加装一层用贫油或钨钢制作的防护套。防护容器一般有存储容器、运输容器、使用容器等。

使用容器也叫射线输出器，容器上设计有射线输出孔。输出孔按使用要求一般制作成准直孔、一定角度的扇形孔或锥度孔。准直孔发射出的射线束为直线状，类似激光束，呈点状照射到探测器上，适用于料位开关检测。扇形孔适用于连续料位检测，发出的射线束呈上下长、左右窄的长条状照射到探测器上。一般左右宽度只有几厘米，高度根据开孔角度，被测容器直径及设计量程可达数米。但因为输出器自身构造及对防护要求的限制，开孔角度一般不能大于41度。当开孔角度开到41度仍然不能满足检测高度要求时，就需要适当增加放射源的数量来满足检测需求。锥度孔一般适用于密度检测，发出的射线束呈圆形状照射到探测器上，圆形的直径要大于探测器的直径，以便射线完全淹没探测器，使得探测器能够获取到最高效率的射线脉冲计数。射线输器上设有射线开关装置，根据生产需求可将射线开关打开或关闭。开关根据放射源的大小或使用方的要求可设计成手动、电动或气动等形式。

7、放射源的分类

国际原子能机构根据放射源对人体可能的伤害程度，将放射源分为5类：

Ⅰ类放射源：属极危险源，没有防护情况下，接触这类源几分钟到1小时就可致人死亡。

Ⅱ类放射源：属高危险源，没有防护情况下，接触这类源几小时至几天可以致人死亡。

Ⅲ类放射源：属中危险源，没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人造成永久性损伤，接触几天至几周也可致人死亡。

上述三类放射源为危险放射源。