第三讲工业电离辐射防护与安全

辐射加工的事故案例
2004年10月21日，山东省济宁市某民营 辐照厂发生一起人员超大剂量误照事故。放 射源钴-60活度为1.4×103TBq。由于安全联 锁失灵，源没有放下的情况下，2名工作人员 在不知情下，距源约1.5米处，分别受照了9分 钟和5分钟，最终造成2人死亡。
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辐射再生，纤维素辐射降解制备饲料等。
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辐照加工应用技术的优点
• 节能和环境保护 ； • 可在常温，甚致低温下进行加工； • 反应速率与产量易于控制，产品性能优异； • 产品纯净，无添加剂和残留物，这对生物医 学产品尤为重要； • 可引发固态反应，补充常规方法之不足； • 可用快速度加工，提高产量。
三、工业探伤防护与安全
第三讲工业电离辐射防护与安全
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工业探伤概述
讲
述
γ射线探伤及其防护
内 容
Ｘ射线探伤及其防护
事故预防与应急处理
第三讲工业电离辐射防护与安全
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概述
• 工业射线探伤：利用电离辐射(X、γ射线 等)探测非透明材料或装置的缺陷或内部 结构的无损检测方法。
• 射线探伤是无损检测材料、零件、部 件和构件质量的基本方法、最常用方法， 在所采用的无损检查方法中占80%以上。
探伤室的防护
χ 利用固定建筑物对射线的屏蔽作用，达到保护人员 射 和环境的目的；
线 探伤室应选在厂区的一角，面积应根据工作需要定，
探 设置必须考虑周围的放射安全，探伤室必须与控制 伤 室分开；
的 防
探伤室的屏蔽设计应充分考虑有用射线束照射的方 向和范围、装置的工作负荷及室外情况；
护 探伤室一般采用砖或混凝土为墙壁材料，有用线束
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工业辐射危害
• 确定性效应： 效应的发生存在剂量阈值，效应的严重程
度与剂量有关的一类辐射效应。如，不育、白 内障、造血功能低下、致死亡等。 • 随机性效应：
效应的发生不存在剂量阈值，发生几率与 剂量成正比，严重程度与剂量无关的一类辐射 效应。如，恶性肿瘤、遗传疾病。
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•
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概述
射线探伤使用的辐射源主要来自： Ｘ射线机、密封放射源和粒子加速
器。
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探伤的射线种类
χ射线探伤 γ射线探伤 β射线探伤 质子探伤 中子探伤
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γ射线探伤 早期工业探伤只使用χ射线，但对于检测厚钢板、焊缝或水泥
构件，γ辐射源的使用已经越来越多。
源体积小 辐射具有各向同性
方法的稳定性高
高能辐射能检测的壁厚大于χ射线的厚度
γ源优点 γ源缺点
外部参数对同位素的辐射无影响
对电能、冷却水等无特殊要求
辐射源成本低 剂量率低（影响经济效益） 壁射越线薄照，片射的线轮照廓片（质几应量何用就）较廉越不价差清、晰简度单增加 放射源要经常更换 连续辐射，必须考虑辐射防护问题 连续衰变，需有效时间利第三用讲工（业电经离辐济射防因护与素安全） 24
γ射线探伤源： γ射线探伤
60Co、137Cs、192Ir等，192Ir的γ射线能量低，容易屏蔽， 目前应用得最多。
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γ射线探伤
工作原理：
γ射线贯穿金属物件而在感光胶片中成像。当物件 存在疵点时，γ射线穿过物体后其强度将随着疵点 而改变，根据成像发现物件的缺陷，同时又不损伤 物件的特性。
• 工业电视监控系统 监视辐照室内部、操作大厅、仓库、
主控室等。
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辐射加工的事故特点
•活度大
钴-60在37~148PBq。
•事故发生概率小而危害大。
1988-1998辐射加工事故占整个同位 素行业事故的3.03%，而同位素行业致死8人 的事故全部是辐照加工行业。
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（去离子水）、升降设备。 • 安全联锁系统 • 传输系统
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γ辐照装置的组成
• 通风系统 清除臭氧、氮氧化物、氢气。
• 控制室 升降源和产品传输操作。
• 剂量监测系统 监测源状况、个人剂量、产品吸收剂
量。
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γ辐照装置的组成
• 库房和操作区 存放货物和装卸货物场地。
回
源
规范拆除连接部件并收好输源管、控制机构
操
等部件，并关闭一切；
作
将探伤机的保险盖、安全锁等安全装置全部 回复到安全防护状态。
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探伤机出γ入库射前必线须探进行伤登记，同时检查源是否
在探伤机内；
出
入
探伤工作完毕，每天必须将探伤机存放到环保部
库
门指定的贮存库内，并加防盗锁；
• 非密封源：是指不满足密封源定义中所列条件 的源，也称非密封放射源物质。
• 射线装置：指x射线机、加速器、中子发生器
以及含放射源的装置。
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核技术应用的领域
工业应用 农业应用 医学应用 科学应用
辐射加工：耐热电线、轮胎、发泡塑料、热收缩管、医疗保健产品的辐射灭菌
无损检测：压力容器、结构材料内部构造及缺欠的检查
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主要应用领域
– 辐射改性聚烯烃绝缘材料 如，电线电缆、热收缩材料，泡沫塑料等；
– 一次性医疗用品辐射消毒 – 食品辐射消毒、灭菌、保鲜 – 涂层辐射固化，包括木塑复合材料的辐射制备 – 辐射技术在生物医学和生物工程中的应用 – 工业三废的辐射净化 – 辐射降解，包括辐射制备聚四氟乙烯超细粉末，丁基橡胶
投照方向的墙壁按主屏蔽要求设计，其余方向按漏
射线及散射射线屏蔽要求设计。
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χ射线探伤
现场探伤的防护
现场探伤时，时间一般选在晚上为宜。
χ 充分考虑各种因素，确保作业人员受照剂量低于剂量 射 限值，做到可能合理达到的尽量低的水平。工作人员 线 应佩戴个人剂量计。 探 控制区边界必须悬挂“禁止进入”警示标识，作业人 伤 员应在边界外操作，否则必须采取专门的防护措施。 的 监督区边界必须设警示标识，悬挂 “无关人员禁止入 防 内”警告牌，必要时设专人警戒。 护 进行近距离操作时，必须使用防护器材，佩戴个人防
护用品。
探伤人员须经过辐射防护训练，掌握安全防护知识。
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事故预防和应急处理
γ射线探伤ห้องสมุดไป่ตู้
只要放射源脱离开防护罐，即便是废弃源，均可造成辐射事故， 使人遭受不必要照射。
γ 探
1.探伤机质量：①防护壳屏蔽有问题，造成密封源泄露； ②设计不合理及组装不牢，导致源滑脱。
伤 2.部件损坏：①输源管破裂；源无法回收到防护罐内；②
辐 射
源接头损坏，致放射源脱落；③源脱落地面造成人员受照； ④输源管未与源辫挂钩结合或结合不牢，造成出源后源不 能收回。
事 故 3.运输中保管不善，源容器丢失。
4.探伤机故障维修，未注意防护，造成照射事故。
5.废源乱丢或浅土掩埋，导致放射源遗失与误照事故。
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事故预防与应急处理
工程管理：厚度计、密度计、料位计
品种改良：梨、水稻、大豆、大麦、香蕉
害虫防治：瓜实蝇、虻果大实蝇
食品辐照：防止马铃薯发芽、延长货架期
诊 断：X光透视、X光照相、X光CT、PET、PET／CT 治 疗：癌、甲状腺损伤、脑肿瘤的治疗
研 究：X射线结构分析、科学反应跟踪、物质迁移的追踪
分 析：微量元素分析、年代测定
Ｘ射线探伤
Ｘ射线探伤机只有在开机加高压后，才产生射线。因此，发生 辐射事故多为开机时误照。
1. 新机调试，分工不明误照：责任人脱离岗位，他人开机
Ｘ
使人员误照；
探 伤
2. 误传联络信号误照；
辐 3. 开机未警示，误入受照：探伤室内外无开机照射的警戒
射
信号；
事 4. 一室双机，配合失误受照：一台停照而另一机仍在照射
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γ射线探伤
常规
主 运行
要 中的
辐
辐射
射
危
害
潜在 照射
放射源处于探伤机贮存位置，工作人 员在探伤室工作，探伤准备或探伤结 束后整理现场时；
运输装有放射源的探伤机时；
源输送到探伤位置进行探伤时；
放射源没有回到贮存位置，而工作人 员又不知情； 将没有到贮存位置的源设法处置到贮 存位置； 放射源破损或源本身放射性物质污染 了探伤机或配套设备或场所；
确定曝光焦距和曝光位置
划定工作区域，并设置警戒标志
作
业
检查输源管、控制部件是否有损坏
前
准
佩戴个人剂量计和辐射报警器（报警器
备
要完好），并用剂量仪检查放射源是否
在探伤机内。
检查输源管及控制部件上方，谨防有重物 误掉落。
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γ射线探伤
曝光结束后，确保源回到探伤机贮存位，并 用剂量仪进一步检查源是否回到屏蔽位置；
放射源丢失。
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探伤室的防护与γ安射全线装置探伤
γ
探伤室门口设立醒目的电离辐射标志、灯光和音响信号， 安装门-机联锁和安全报警装置；机房内安装固定式剂
射射 量率仪；
线探伤线探
控制台应具有工作信号、源位置显示、联锁装置和紧急 终止照射开关，保证终止照射后源能自动回复到安全状
第三讲工业电离辐射防 护与安全
2020/12/8
第三讲工业电离辐射防护与安全
一 核技术工业应用概述
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核技术应用
是指密封放射源，非密封放射源和射线装 置在工业、医疗、农业、地质、科研和教学等 领域的应用。
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核技术应用的放射源
• 密封源：指密封在包壳里的或紧密地固结在覆 盖层里并呈固体状态的放射性物质。
正确地选用放射源对于提高探伤的灵敏度、清晰度 和减少照射时间是很重要的。
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γ射线探伤
γ射线探伤机一般由工作容器、挠性源导管、遥控器和其他 附件组成。工作容器由贫铀或铅屏蔽体、快门、源辫子及锁 定装置、放射源、连接器、保护盖等组成。
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γ射线探伤
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χ射线探伤
探伤防护的基本措施
χ 时间防护：缩短受照时间。
射
线 距离防护：增大与源的距离，在进行野外或流动性
探
检验时，利用距离防护射线是极为经济
伤
且有效的方法。
防
屏蔽防护：在χ射线源与人员之间放置一种能有效
护
吸收χ射线的屏蔽物质。
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χ射线探伤
工业辐射防护的基本措施
• 时间防护
缩短受照时间（受照剂量与时间成正比）
• 距离防护
增加操作距离（受照剂量与距离的平方成反比）
• 屏蔽防护
设置屏蔽设施
• 隔离防护
堵、围、封。
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二 辐射加工防护与安全
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辐射加工技术的定义
是用于工业、农业等部门的实用技术。它基 于辐射作用下物质的物理性质、化学性质或 生物性质发生暂时性或永久性的变化。
防伤 态；
护防 源探伤时，保证探伤室内没有人，外面的人员进不去； 护
源探伤时，工作人员进出口处应有红灯显示。
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γ射线探伤
现场探伤的防护
控制区边界必须悬挂 射性工作场所”警示 和类似的方法或安排
现场探伤时，时间一般选在晚上为宜；
γ
探伤作业前，将工作场所划分为控制区和监督区；
射
探伤作业时，充分考虑探伤相关因素，保证操作人员
线
受照剂量低于剂量限值，并做到可合理达到的尽量低
探
的水平；
伤
所有探伤作业应在剂量仪经常监督下进行，探伤人员
防
必须经过辐射安全防护训练，必须严格规范操作；
护
工作人员应佩戴个人剂量仪，辐射场所应定期辐射监
测，并适时地监测探伤机的表面剂量；
探伤机应定期检查，确保安全。
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辐照加工应用技术的缺点
• 一次性投资较高，如工业电子加速器少则 1—2百万元，多则上千万元不是一般企业能 承受的； • 与常规方法竞争激烈，常规方法能胜任的 加工工业。辐照法很难发展 ； • 多数人在心理上对放射性有排斥性，这在 目前或多或少妨碍了核技术的顺利发展。
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及
探伤机入库前要将整机擦干净，入库后钥匙放回
运
到规定的安全地点，始终保持贮存库安全；
输 注 意 事
探伤机运输过程中应贴警告标志，确保有安保人 员随车监护，探伤机必须存放在包装箱内防止冲 撞，在运输过程中应保证容器与人隔离；
项
运输探伤机时，同时注意对输源管及传输系统控
制缆的保护。
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γ辐照加工的辐射源
• 采用的最多的是： 60Co或137Cs ； • 具有以下特性：
较强的穿透能力； 较长的半衰期； 较高的比活度； 生产和运输费用低。
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γ辐照装置的组成
• 辐照源室 辐射源辐射产品的场所 。
• 源系统 源 及 源 架 、 水 井 （ 深 5~7.5 米 ） 和 水