钴 -60 放射源辐射防护知识

钴-60放射源辐射防护知识

及事故案例

浙江省辐射环境监测站

2011年3月23日

目录

1钴-60放射性核素的来源、特性、形状 (1)

2钴-60放射源的应用 (2)

3钴-60放射源的射线特征 (2)

3.1γ射线的特点 (3)

3.2钴-60放射源的屏蔽和防护设计 (3)

4钴-60放射源的外照射危害 (3)

5外照射防护 (4)

5.1外照射防护的基本原则 (4)

5.2外照射防护的一般方法 (4)

6钴-60放射源以及它熔入炼钢炉的污染特性 (6)

7辐射事故类型 (6)

8辐射事故案例 (7)

事故1：台湾“辐射屋”事件 (7)

事故2：墨西哥华雷斯城（Ciudad Juarez）放射性污染事故8

事故3山东省济宁市金乡县华光辐照厂钴-60辐照装置超剂量照射事故8

1钴-60放射性核素的来源、特性、形状

钴-60是金属元素钴的放射性同位素之一，它是人工放射性核素，目前由核反应堆生产出来。把金属钴丝放进核反应堆进行核反应产生钴-60放射性核素。

钴-60的半衰期是5.27年。在放射源使用过程中，常常用半衰期来表示放射性变化的快慢。所谓半衰期，就是放射性核素衰变掉一半所需要的时间。每经过一个半衰期，放射源的活度也就只剩原来活度的一半了。半衰期越长，表明这个放射源活度变化得越慢，半衰期越短，表明这个放射源的活度变化得越快。每种放射性核素都有一个特有的半衰期，其范围从几百万分之一秒到几十亿年。

钴－60衰变时会放出γ和β射线。主要利用它的γ射线。钴-60有极强的放射性。通常将放射源放在铅罐里面。

2钴-60放射源的应用

钴-60放射源使用非常广泛，在工业、农业、医疗和科研等各个行业都有使用。下表列出了各种钴-60放射源的主要用途。

表1钴-60放射源的主要用途和活度范围

用途活度范围，Bq（Ci）

用途活度范围，Bq（Ci）

辐照装置>1014（≈3×103）

医疗照射108～6×1014（3×10-3～1.6×104）

仪表刻度、检查106～1014(3×10-5～3×103)

核仪表108～2×1012（3×10-3～6×101）

工业照相109～1013（3×10-2～3×102）

注：放射性活度是用符号A来表示。它是指一定量的放射性原子核在单位时间内衰变掉的数目。

放射性活度的国际单位制单位（即SI单位）是贝可勒尔，简称贝可，用符号“Bq”表示。1贝可表示在1秒钟内有一个放射性原子核发生衰变，即1Bq＝1/s。

原放射性活度的专用单位是“居里”，用符号“Ci”表示。1Ci＝3.7×1010Bq。

3钴-60放射源的射线特征

钴-60放射源主要是发射γ射线。γ射线的能量分别为1.17兆电子伏特和1.33兆电子伏特。

3.1γ射线的特点

γ射线是电磁波，又称光子，不带任何电荷，静止质量为0。γ跃迁时，γ能量一般在几千电子伏特～十几兆电子伏特之间,穿透能力很强，需要较厚的物质才能屏蔽，多采用厚混凝土墙或铅等物质来进行射线屏蔽。

3.2钴-60放射源的屏蔽和防护设计

辐照装置：

钴-60放射源的γ射线能量比较高，它的贯穿能力很强。高活度源的辐照范围可超出工作场所之外。钴-60放射源在固定工作场所使用时，应利用建筑物的墙和门进行屏蔽，使屏蔽墙外人员所受照射低于规定的剂量限值。同时，为了防止人员误入辐照室造成误照射，应有可靠的安全联锁装置，设置警告信号和标志等。

移动探伤：

放射源的使用场所若经常变化（如室外γ探伤），可临时用栏杆、绳子或其它障碍物围起来。活度小于50兆贝克勒尔（≈1.5毫居里）的γ源，一般可利用缩短受照射时间和增大与放射源的距离来防护。对工作场所外的影响很小。

4钴-60放射源的外照射危害

钴-60放射源产生的γ射线照射人体会引起机体损伤。一般讲，剂量大，损伤重；剂量小，损伤轻。人体的损伤程度与电离辐射的剂量有很大关系，但在同等剂量的条件下，因个体的机能状态和敏感程度差异很大，故损伤程度也有所不

同。钴-60放射源在体外照射，没有人体部位或器官的选择性，对全身或任何一个部位均可引起放射性损伤。相同剂量的全身照射要比局部照射的辐射效应强。图2是不同剂量引起的损伤效应。

图2不同剂量引起的损伤效应

5外照射防护

5.1外照射防护的基本原则

根据外照射的特点，外照射防护的基本原则是尽量减少或避免射线从外部对人体的照射，使所受照射不超过国家标准所规定的剂量限值。

5.2外照射防护的一般方法

外照射防护可以归纳为三个基本手段，有时也称三个基本方法，即可以采用以下三种办法中的一种或它们的综合：尽量缩短受照射的时间；尽量增大与放射源的距离；在人和放射源之间设置屏蔽物。有时把这三种基本方法俗称为时间防护、距离防护和屏蔽防护。时间、距离、屏蔽一般也称为外照射防护三要素。

（1）减少受照射的时间

在剂量率一定的情况下，人体接受的剂量与受照时间成正比，受照射时间愈长，所受累积剂量也愈大。所以在从事放射工作时，应尽量减少受照时间，这是花钱不多，简便而效果显著的办法。

（2）增大与辐射源的距离

人体的受照剂量随着离放射源的距离增大而减少。对发射γ射线的钴-60源来说，当空气和周围的物质对于射线的吸收、散射可以忽略时，某一点上的剂量与该点到放射源之间的距离平方成反比。

（3）设置屏蔽

高活度钴-60放射源的应用中，单靠缩短操作时间和增大距离远远达不到安全防

护的要求，此时，必须采取适当的屏蔽措施。通常多采用厚混凝土墙或铅等物质来进行射线屏蔽。