第七章 外照射及其防护

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集中存放,在存放处同时放 作为记录本底之用。 置一定数量的TLD剂量计,
2.2 个人外照射剂量的监测
② TLD亦应佩戴在工作人员的左胸,与DM91同一位置。
TLD有姓名的一面为正面,佩戴时应正面向外。
③ TLD由辐射防护科每月定期测读,测读结果将记入工作 人员的个人剂量档案。
④ 使用TLD的工作人员受照剂量的调查水平为4mSv(一
1)时间防护
③ 加强培训和操练

就工作人员个人而言,应提高技巧,熟练操 作,缩短工作时间。对于难度较大的操作, 应事先组织培训,进行模拟练习,达到熟练 自如的程度。熟能生巧,事半功倍,花费时 间自然就少。
2)距离防护(distance protection )
距离防护法——尽量增加人体与辐射源之间的距离, 以减小人体受照的剂量。
闪烁,此时必须更新电池后才能测出正确的数据。
2.1 工作现场环境剂量率监测
c) 一定要看清楚测量时显示的单位。TOTAL860的测量 范围是1Sv/h~999.9mSv/h。因为TOTAL860表内有
两个计数管,一个量程低,单位为Sv/h;一个量程
高,单位为mSv/h

两个计数管将根据环境辐射水平的大小自动切换。 辐射水平低时,低量程计数管工作,

环境γ剂量率约为:

1Sv/3秒=1200Sv/小时=1.2mSv/h
c) DM91应按规定佩戴在连体服左胸的口袋里,卡子钩在带 上,并扣上钮扣,以免滑落。 d) 使用DM91的工作人员受照剂量的调查水平为1mSv(一 天),干预水平为2mSv(一天)。
e)
如果将在电磁干扰较强的场所工作,应主动申明领用加
以减少受照剂量。
在工作场所剂量率不变的条件下,受照剂量与受照
时间成正比,因此想方设法减少工作时间是减少受 照剂量的有效方法。一般说来,可以从下述几个方 面来减少受照时间:
1)时间防护
① 做好准备工作

做好一切可能做到的准备工作,进入工作现场后就能立
即开展工作,顺利地完成任务,避免在放射性控制区内 无谓的等待和滞留。
强型的DM91,以避免电磁波对剂量数据的影响。
2.2 个人外照射剂量的监测
II.

TLD的功能和使用
TLD是给辐射工作人员配备的月度剂量计,它用于 人员在控制区内工作一个月所受的γ射线外照射剂量
的测量和记录。

使用TLD时,要注意下列事项:
① TLD每月更换一次,由辐射防护科剂量计收发室统一保管,
而活化产物会从一回路系统转移到其它的相关系统中去,
它的大部分被化容控制系统(RCV)和废液处理系统 (TEU)去除,其小部分仍将沉积或吸附在一些系统和设 备的内表面,或者排入环境。活化产物对员工的照射剂量 约占年集体剂量的90%左右。
1.3 外照射作用的特点

外照射是指电离辐射源存在于机体之外,由其所发生的射线从 外部对机体产生的照射的一种方式。

显示1~999Sv/h;辐射水平高时,高量程计数管
工作,显示1.0~999.9mSv/h。测量单位看错将造成
1000倍的误差。
2.1 工作现场环境剂量率监测
② 中子剂量率的监测

除大量的γ剂量率仪TOTAL860供工作人员借 用外,辐射防护现场值班室还配备有两台中 子剂量率监测仪,供辐射防护工作人员在带
2)距离防护

例题2:A点距γ点源1.5米,剂量率为200Sv/h,如B点
处剂量率为50Sv/h,问B点距该点源多远?

解:按公式 HA’ ٠ RA2 = HB’ ٠ RB2 200×1.5
a) 受照射累积剂量与放射源的活度和照射时间成正比,外照射剂
量的大小与工作环境剂量率和受照时间成正比,即: 剂量 = 剂量率 时间 b) 与照射距离平方成反比,当接近放射源时就会受到照射,离开 放射源时就不受照射或减少照射,
c)
用屏蔽物阻挡能避免或减少照射。
d) 外照射的防护 主要是防止穿透能力大的 、、 射线及中子等
量。
2)距离防护

例题1:距离一个γ点源3米处的剂量率为100Sv/h, 问距源1米处的剂量率有多大?


解:按公式 H1’ ٠ R12 = H2’ ٠ R22
因为 100×3 2 = H2’×12
所以 H2’ = 100×3 2 = 900(Sv/h) 答:距源1米处的剂量率为900Sv/h。
月),干预水平为7mSv(一月)。 ⑤ 如果是在有中子照射的场所(如带功率时的反应堆厂房) 工作,工作人员应佩戴特种TLD剂量计,这种剂量计既 可测量γ外照射剂量又可测量中子外照射剂量。
3外照射防护

外照射的防护就是采用一定的方法减小人员可能受到的外
照射剂量。根据公式: 剂量 = 剂量率 × 时间
并维持辐射安全的工作条件。
2.1 工作现场环境剂量率监测
① γ剂量率的监测

在大亚湾核电站有多种测量γ剂量率的仪表,最 常用的测量γ剂量率的仪表是TOTAL860,本课 程要求进入控制区的工作人员都会使用 TOTAL860。根据工作需要,工作人员可以从辐 射防护现场值班室(L215)借用这种仪表。

准备主要应包括工作文件(规程、图纸、工作票等)的 准备,工具、器材的准备和防护用品的准备。另外,还 应安排专人进行工作现场的准备,保证现场照明、通风 和隔离等满足安全的要求。
1)时间防护
② 剂量分担

必要时,可采用“剂量分担”的方式。“剂 量分担”就是对于某些集体受照剂量可能较 高的操作(如蒸发器检修等)可以采用多人 (组)轮换操作的方式,这样每人(组)工 作的时间就少一些,相应受照剂量就少一些。
1.2 核电厂外照射的来源
表 6.1 核电厂外照射来源小结 反应堆状态 堆 运 行 裂变中子 辐 射 源 裂变 裂变产物衰变 活化产物衰变 裂变产物衰变 活化产物衰变 堆 停 闭
1.2 核电厂外照射的来源

从根本上讲,核电站的放射性来源于裂变和活化。裂变产 物虽然是最大的来源,但它被包容在第一道屏障内,对工 作人员的照射是有限的,仅占员工年集体剂量的10%左右。

一是裂变中子只产生于堆运行时; 二是裂变中子的产生只限于反应堆堆芯内。

从堆芯泄漏出来的裂变中子,通过生物屏蔽层已受到不同程 度的减速,所以反应堆厂房内各种能量的中子都会有。
1.2 核电厂外照射的来源

核电厂外照射来源小结:

在堆运行时外照射来源主要是裂变中子、裂变 射线、裂变产物衰变产生的射线和活化产物衰 变产生的射线。而堆停运时,裂变中子和裂变 射线就不再产生了,只有裂变产物衰变产生的 射线和活化产物衰变产生的射线。
功率条件下进入反应堆厂房时,进行现场中
子剂量率的监测。
2.2 个人外照射剂量的监测

大亚湾核电站对个人外照射剂量的监测主要
使用两种个人剂量计,一是直读式电子个人 剂量计DM91;另一是热释光个人剂量计TLD。 个人剂量计由辐射防护科剂量计收发室(位 于控制区出入口)统一保管,工作人员进入 控制区时领用,离开控制区时交还。
约2×108TBq(~5000MCi)的放射性物质。
1.2 核电厂外照射的来源
I.

γ外照射的来源
γ外照射是核电厂主要的辐射照射方式。由
于核电站反应堆堆芯内进行的裂变反应和活
化反应使得核岛厂房的某些系统、设备和废 物带有放射性,成为γ外照射的辐射源。
1.2 核电厂外照射的来源
a) U裂变时产生的γ射线。

注意:只有堆运行时才会产生裂变产物,但无论堆运行或堆停闭
时都有裂变产物衰变放出的γ射线。
1.2 核电厂外照射的来源
c) 活化产物衰变时会放出的γ射线

反应堆在运行期间,堆内的结构材料、冷却剂本身以及
冷却剂中携带的杂质和腐蚀产物由于受中子辐照,某些 稳定核素的原子会变成放射性核素的原子,这些放射性 核素通常被称为活化产物。活化产物主要包括冷却剂活 化产物和活化腐蚀产物。
2)距离防护
I.

点状源的辐射场 研究一个点状源,它向各个方向均匀地发出辐射。 对于点源来说,某点的剂量率与该点到源的距离 的平方成反比。平方反比规律可以写成:

H ’ ∝ 1 / R2

式中,H’为点源外某点的剂量率;R为该点到 源的距离。
2)距离防护
点状源在周围空间所产生的剂量率与距离 平方成反比,当距离增大一倍时,照射量 可减少至原来的1/4 。因此,在不影响工作 的前提下,应尽可能远离辐射源。在实际 工作中常采用长柄工具,机械手等。
第七章 外照射及其防护
1. 概述
1.1 外照射的概念

外照射——

辐射源在人体外对人体形成的照射
1.2 核电厂外照射的来源

核电厂的反应堆是一个巨大的放射源,在核燃料 裂变时会产生中子和γ辐射,裂变反应产生的裂变
产物和活化反应产生的活化产物衰变时也会产生、
和γ辐射。一个运行中的1000MW的反应堆含有

想办法减小工作场所剂量率和(或)减少受照时间都能有 效地减小外照射剂量。

根据外照射作用的特点,人们在实践中研究出一套降低外 照射剂量的科学方法 ,防护方法有时间防护法、距离防
护法、屏蔽防护法和源项控制法。
1)时间防护(time protection )
时间防护法——尽量减少辐射源对人体的照射时间,
2. 外照射的监测
外照射的监测主要有两个方面:
一是现场环境剂量率的监测;
二是外照射个人剂量的监测。
2.1 工作现场环境剂量率监测
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在核电站的生产活动中,控制区内的工作人员可 能受到不同程度的辐射照射,工作现场剂量率监 测的目的之一在于查明工作现场的辐射水平,以
便必要时采取适当的防护措施,使工作现场达到
共有裂变产物300多种,这些裂变产物多数都是不稳定的,还
要进行几次衰变才能变成稳定核。在衰变时会放出γ射线。这些 γ射线的的总能量约7MeV,主要是能量为1MeV的γ光子。它们 对正常运行的反应堆屏蔽来说是不重要的。但当燃料元件的包 壳发生破损时,裂变产物就会泄漏到冷却剂或周围空气中,从 而影响设备间的屏蔽防护或运行维修操作。甚至会使周围大气 受到放射性污染。
2)距离防护

对于点源外不同的两点,平方反比规律也可写成:

H 1 ’ / H 2 ’ = R 2 2 / R1 2


H1’٠ R12 = H2’ ٠ R22

式中, H1’ 、 H2’分别为点1、点2处的剂量率;


R12 、 R22分别为点1、点2处到源距离的平方。
根据上述公式,已知4个量中的3个量,则可求出另1个
2.1 工作现场环境剂量率监测
图6.1 TOTAL860的外形(正面)
2.1 工作现场环境剂量率监测

TOTAL860是一种操作十分简便的仪表,使用时 要注意下列事项:
a) TOTAL860只有一个按键,按一下就开机,再按一下 就关机。如果忘记关机,开机后5分钟就自动关机。
b) 如工作时仪表电池电压不足时,显示屏上电池符号将
在控制区内是工作状态,初始显示“0.00mSv”。两种状态
的转变和剂量信息的传输都是通过控制区出入口的剂量计 读数器来进行的。 b) DM91设有声光报警信号,当剂量当量每累积1µSv时,则声 光报警一次,因此,根据声光报警的频率可大致估算出工
作现场的环境剂量率。如大约3秒钟声光报警一次,则
2.2 个人外照射剂量的监测

注意:只有堆运行时才会产生活化产物,但无论堆运行 或堆停闭时都有活化产物衰变放出的γ射线。
1.2 核电厂外照射的来源
II. 中子外照射的来源

核燃料U一次裂变大约平均放出2.5个快中子。对于一 个900MW的压水堆,其瞬发裂变中子的强度约为 2.0×1020 中子/ 秒。

裂变中子是核电厂主要的中子来源,它有两个特点:

U在裂变过程中瞬时放出的γ射线,总能量约 为8MeV,除低能γ光子外,主要是能量为2— 3MeV的γ光子,是反应堆屏蔽中需考虑的重要 一次γ源。

注意:只有堆运行时,才有裂变直接产生的γ 射线。
1.2 核电厂外照射的来源
b)

裂变产物衰变放出的γ射线。
每个铀核裂变后分裂成两个碎片,这些碎片实际是中等质量核,
2.2 个人外照射剂量的监测
I.

DM91的功能和使用
DM91是控制区进出监测系统(KZC)的基本 部件,它用于人员进出控制区一次所受γ射 线外照射剂量的测量和记录。
2.2 个人外照射剂量的监测
图6.2 DM91的外形
2.2 个人外照射剂量的监测

使用DM91时,要注意下列事项:
a) DM91有两种状态:在控制区外是备用状态,显示“PAUSE”;
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