辐射防护介绍

辐射防护知识一、四种常见的射线：在我们的周围到处存在着射线—太阳光、无线电波、微波、红外线、宇宙射线，这些射线都是电磁波。

由于光子的能量较低，强度较小，它们大多是没有危害的。

核射线就和它们有很大的不同。

1）它们由α、β和中子组成同γ射线一样具有很短的波长。

2）它们的能量高到足以使分子离子化导致生物组织遭到破坏。

核射线有时也叫做“离子射线”。

受到射线照射的生物体可能使机体遭到不同程度的破坏。

这取决于射线源的强度和广度以及采取的防护措施。

通常情况下穿透力较强的射线是γ射线和中子射线，它们破坏性较小，但是防护困难。

α、β射线穿透力较弱，破坏性较大，但是防护比较简单。

所有这些放射源都是向四周空间时刻放射射线。

α粒子α粒子由两个质子和两个中子组成。

α相对较重，只要一张纸或几厘米空气或身体的表皮就能将它吸收或阻挡掉。

因此，想要检测到它或直接暴露在α射线下是不太可能的。

只有当吸入、摄入或注入α粒子时才会导致呼吸系统大面积的严重破坏。

α探测器探测α粒子时需要离放射源十分接近才能探测到。

β粒子β粒子是电子或正电子，单个电荷重量只有质子质量的1/1837。

β粒子能穿透纸张和衣服，但是不能穿过薄金属片和玻璃。

β粒子能损伤皮肤，像α粒子一样β粒子在进入人体后有很大的危害，要检测到它必须让探头与放射源保持很近的距离。

γ射线和X射线Ｘ和γ射线都是电磁波（光子）。

唯一的区别是来源：γ射线是属于原子核发射出来的辐射；Ｘ射线指的是在原子核外部产生的辐射。

它们和光速一样快，能穿透大多数物体，在介质中穿过波长不会发生变化但强度会逐渐减弱。

Gamma射线在空气中传播几乎不受影响，它可以被几英尺的水，数英尺的混凝土，几英寸的钢或铅完全阻挡。

由于它不容易被减弱，所以能轻易的检测到它的存在，同时人体也容易被它照射到。

多数放射源在释放Gamma 射线时都伴随着释放出α、β射线或中子射线。

X射线能量比γ射线能量稍低。

中子射线（η）中子射线来自于一些大分子量原子的原子核，从原子核中释放出中子。

中子具有很高的动能，它会与空气分子或其它介质发生碰撞。

那些能分散在常温空气中能量最小的中子被叫做热中子。

这些在空气中到处移动的中子在遇到几英尺的水或溶液时将容入其中。

它们能轻易的被象水中的氢这样的元素捕获。

就象铅这样的重金属元素能够阻挡γ射线一样。

中子射线虽然不是很常见，但是暴露在它之下将更加危险，因为它需要更严密的防护才能防止他的照射。

在含钚的武器中会释放出中子，这意味着中子检测器可以用来检测是否拥有非法核武器。

二、辐射危害各种辐射照射对人类的健康危害是在人类不断利用各种电离辐射源的过程中被认识的。

今天，随着辐射源与核能的广泛和平利用，在给人类带来莫大利益的同时，也使人类接触各类辐射的机会显著增加。

其中包括：在从事某种职业的过程中受到的职业性照射，因接受医学诊断和治疗而受到的医学照射，以及一般居民从所有其它辐射源受到的公众照射。

因此，人类应该在最大限度利用电离辐射源和核能的同时加强辐射防护，尽量避免和减少电离辐射可能引起的健康危害。

1、职业照射工作人员在其工作过程中所受的所有照射。

这里有两种情况要排除在外：一是除了国家有关法规和标准所排除的照射；另一是根据国家有关法规和标准予以豁免的实践或辐射源所产生的照射。

通常情况下应将天然源照射视为一种持续照射，但是，喷气飞机飞行过程中机组人员所受的天然源照射，列入工作人员的职业照射。

2、公众照射公众成员所受的辐射源的照射。

这里指的照射，包括获准的源和实践所产生的照射和在干预情况下受到的照射，但不包括职业照射、医疗照射和当地正常天然本底辐射的照射。

所以，也有两类照射是被排除在外的：即除非这种照射是被排除的或引起这种照射的实践或源是被豁免的。

对于末被排除的天然源照射或未被豁免的天然源，除了氡所致的照射低于审管部所制定的持续照射行动水平（将在下一条中叙述）的情况以外，对涉及天然源的实践所产生的流出物的排放或放射性废物的处置所引起的公众照射，仍应遵循国家标准的有关规定。

3、医疗照射患者（包括不一定患病的受检者）因自身医学诊断或治疗所受的照射、知情但自愿帮助和安慰患者的人员（不包括施行诊断或治疗的执业医师和医技人员）所受的照射，以及生物医学研究计划中的志愿者所受的照射。

4、潜在照射有一定把握预期不会受到但可能会因源的事故或某种具有偶然性质的事件或事件序列（包括设备故障和操作错误）所引起的照射。

所以，从实质上来说，对潜在照射的控制，就是对辐射源的安全性的控制。

应对个人所受到的潜在照射危险加以限制，使来自各项获准实践的所有潜在照射所致的个人危险与正常照射剂量限值所相应的健康危险处于同一数量级水平。

除医疗照射外，对一项实践中任一特定源，其剂量约束和潜在照射危险约束应不大于审管部门对这类源规定或认可的值，并不大于可能导致超剂量限值和潜在照射危险限值的值。

对任何可能向环境释放放射性物质的源，剂量约束还应确保对该源历年释放的累积效应加以限制，使得在考虑了所有其他有关实践和源可能造成的释放累积和照射之后，任何公众成员（包括其后代）在任何一年里所受到的有效剂量均不超过相应的剂量限值应使辐射源始终处于受保护状态，防止被盗和损坏，并防止任何人未经批准进行辐射实践；并保证将源的失控、丢失、被盗或失踪的信息立即通知审管部门；对可移动的源应定期进行盘存，确认它们处于指定位置并有可靠的保安措施。

应对源运用与其潜在照射的大小和可能性相适应的多层防护与安全措施（即纵深防护），以确保当某一层次的防御措施失效时，可由下一层次的防御措施予以弥补或纠正，以达到：防止可能引起照射的事故；减轻可能发生的任何这类事故的后果；在任何这类事故之后，将源恢复到安全状态。

三、辐射剂量与辐射防护中常用量及其单位活度在给定时刻处于一给定能态的一定量的某种放射性核素的活度Ａ定义为：A = dN／dt式中：dN ——在时间间隔dt内该核素从该能态发生自发核跃迁数目的期望值。

活度的单位是秒的倒数，称为贝克（勒尔）（Bq）,它与原使用单位居里的关系为:1Ci = 3.7 ×1010Bq照射量照射量是描述X和γ射线辐射场的量。

照射量的国际单位（SI）用每千克空气中的电荷量库仑表示，即C·k g-1。

照射量的专用单位是R(伦琴)。

１R=2.58×10-4C·kg-1或1C·kg-1=3.877×103R伦琴单位使用历史悠久，它不是受照物质吸收的能量，应称为照射量，而不是一度被误称的剂量和照射剂量。

用于描述辐射场时它只适用于空气，而且只能用于度量10 KeV-3 MeV能量范围的X或γ射线。

吸收剂量半衰期是指在衰变的元素衰变到一半时所要的时间。

半衰期的范围从几个毫秒到几亿年不等。

图4为半衰期的一个自然衰减过程。

氡222变成铅210的半衰期为3.8天，两个半衰期7.6天后氡含量为原来的四分之一。

最后会有0.1%的放射性元素留在铅里面。

图3从铀238到氡222气体的衰减过程，一直到形成稳定的铅206。

有些元素有很短的半衰期，只有几秒钟，所以放射线不会存在很长的时间，但是会让人体短时间暴露在极强的射线下。

有的元素有很长的半衰期，射线的辐射强度很底，但放射持续的时间很长，会有长期的危害。

半衰期是长还是短，哪一个正确射线的危害主要来自射线到达身体时对人体的损害。

这些射线主要来自核放射元素的衰减，其半衰期从几个月到几十年不等，一块很小的放射材料都能轻易的放射出强烈的射线，这些材料虽然有衰减过程但是它具有漫长而稳定的衰减周期，从而长期的放射出射线，材料的半衰期是指材料衰减一半所需要的时间，如天然铀238的半衰期为T0.5=45亿年，对于短半衰期的核素会在很短的时间内放射出高密度射线，直到衰变到环境的射线水平。

有些辐射污染是由于放射性材料污染到衣服，鞋子，皮肤上造成的辐射危害，这些污染也会蔓延到家中和其它的地方。

向这种情况，会有很长的半衰期，所以造成的危害更严重。

普遍的放射性核素表5列举了常见的几种核素的第一步衰变情况及其半衰期和释放出来的射线粒子类型。

§外照射防护的基本原则：尽量减少或避免射线从外部对人体的照射，使之所受照射不超过国家规定的剂量限值。

外照射防护三要素：时间：累积剂量与受照时间成正比。

措施：充分准备，减少受照时间距离：剂量率与距离的平方成反比（点源）。

措施：远距离操作；任何源不能直接用手操作；注意β射线防护。

屏蔽：措施：设置屏蔽体。

屏蔽材料和厚度的选择：辐射源的类型、射线能量、活度；在进行屏蔽防护时，应考虑屏蔽设计、屏蔽方式及屏蔽材料等问题。

§内照射防护的基本方法内照射防护的基本原则是制定各种规章制度，采取各种有效措施，阻断放射性物质进入人体的各种途径，在最优化原则的范围内，使摄入量减少到尽可能低的水平。

放射性物质进入人体内的途径有三种，即放射性核素经由（1）食入、（2）吸入、（3）皮肤（完好的或伤口）进入体内，从而造成放射性核素的体内污染。

下图概括了放射性核素进入人体内的途径及其在体内的代谢过程。

内照射防护的一般方法是“包容、隔离”和“净化、稀释”，以及“遵守规章制度、做好个人防护”。

在开放型放射操作中，“包容、隔离”和“净化、稀释”往往是联合使用。

如在高毒性放射操作中，要在密闭手套箱中进行，把放射性物质包容在一定范围内，以限制可能被污染的体积和表面。

同时要在操作的场所进行通风，把工作场所中可能被污染的空气通过过滤净化经烟囱排放到大气中得到稀释，从而使工作场所空气中放射性浓度控制在一定水平以下。

这两种方法配合使用，可以得到良好的效果。

八、核污染物监测及防护核射线到达检测器和其它物体表面时不会造成该物体的污染。

射线通过检测器时被检测器捕获，从而激发检测器对射线强度做出响应。

暴露在射线中的物体不会变成放射性物质，除非受到中子射线的照射，该物质可能会变成放射性物质。

因为中子射线能被稳定的原子核捕获成为放射性同位素。

出现这种情况时，检测器的表面材料转变为放射性同位素，检测器本身就成为了一个放射源，令人放心的是，一般情况下不会有中子射线存在的可能。

个人剂量监测个人剂量监测是直接对人进行的监测，包括外照射、内照射、皮肤污染与核事故。

1.外照射个人剂量监测外照射个人剂量监测是实现辐射防护目的的重要环节之一。

它是指用工作人员佩带的剂量计进行测量以及对这些测量结果作出解释。

2.内照射个人剂量监测根据工作性质、现场条件，应定期对有可能吸入放射性物质的工作人员测出真正吸入的量，但在有任何可疑情况下，还要及时进行针对性的监测。

工作场所监测工作场所辐射防护监测的目的在于保证工作场所的辐射水平及放射性污染水平低于预定要求，以确保工作人员处于合乎防护要求的环境，同时还要能及时发觉偏离上述要求的情况，以利及时纠正或采取补救的防护措施，从而防止或及时发现超剂量照射事件的发生。