外照射屏蔽计算方法详解

外照射防护基本原则：
（3）屏蔽防护(Shielding) 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、活度等
屏蔽材料选择的一般原则
射线类型 作用形式
α
电离、激发
β
电离、激发、轫致辐射
γ、χ ຫໍສະໝຸດ Baidu电、康普顿、电子对
中子
弹性、非弹性、吸收
材料选择原则 一般低 Z 材料 低 Z 材料+高 Z 材料
高 Z 材料、 含 H 低 Z 材料、 含硼材料
常用屏蔽材料
铝、有机玻璃、 混凝土、铅 铅、铁、钨 混凝土、砖 水、石蜡、含硼 聚乙烯
屏蔽方式
• 固定式：防护墙（迷路）、防护门、观察窗
• 移动式：包装容器、手套箱、防护屏 铅砖、铅围裙、眼镜等
窄束γ射线在物质中的减弱规律
• 窄束的概念（narrow beam）： 不包含散射成分的射线束
• 平均自由程： 线减弱系数的倒数称为光子在物质中的 平均自由程。即λ=1/μ。 表示光子每经过一次相互作用之前，在 物质中所穿行的平均厚度。
N N0ed /
宽束(broad beam) 辐射的衰减
I I0Bed
B：累积因子（build-up factor) 描述散射光子影响的物理量。 表示某一点散射光子数所占份额 B取决于：光子能量，屏蔽材料的原子数，
常见致电 照射 离粒子 特点
内照射 开放源 电离、化学毒性 α、β
持续
外照射 密封源
电离
高能β、γ、 间 断 x、n
外照射防护基本原则
（1）时间防护(Time) 累积剂量与受照时间成正比 措施：充分准备，减少受照时间
（2）距离防护(Distance) 剂量率与距离的平方成反比 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
β放射源
• 常用源： 3H、14C、22Na、45Ca、55Fe、58Co、63Ni、 137Cs、85Kr、90Sr-90Y等
• 制作（电镀法、陶瓷法）： 金属特性的放射性核素：电镀法沉积在
金属托盘上，外加保护层密封。
Sr、Cs可以烧结在陶瓷中 H、C可以制成有机玻璃。 用途：参考源、测厚源等
γ放射源
屏蔽层厚度，屏蔽层几何条件 B值可以查表求得
屏蔽计算中常用的几个参数
• 减弱倍数K ： 辐射场中某点处没有设置屏蔽层时的当量剂 量率H(0)，与设置厚度为d的屏蔽层后的当量 剂量率H(d)的比值。 K = H(0)/H(d) = eμd/B(Eγ，μd) 表示屏蔽材料对辐射的屏蔽能力。 无量纲。
• 常用源：60Co、137Cs、192Ir、 • 制作：不锈钢或铂铱合金密封壳 • 用途：医疗照射、工业照射、工业照相
及辐射仪表等
辐射场
• 定义： 辐射源产生的发生电离辐射作用的
空间范围
组成粒子的类型、方向分布、能量分布 • 分类：单一场、混合场
内外照射的不同特点
照射 辐射源 方式 类型
危害 方式
• 常用源：
α放射源
210Po、238Pu、239Pu、241Am、237Np、235U、
238U等
• 制作：
电镀法：将放射性物质沉积在金属托盘上， 表面镀薄层纯金或云母
• 作业：α放射源用于烟雾探测器的原理？
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•单能γ射线在物质中的减弱规律
I I0ed
I，I0：设置屏蔽前后的剂量率（强度） d：屏蔽层厚度（cm）
线衰减系数：Linear attenuation coefficient（cm-1）
m / 质量衰减系数（cm2/g）
两个常用的概念
• 能谱的硬化： 随着通过物质厚度的增加，不易被减弱 的“硬成分”所占比重越来越大的现象。
第5章 外照射防护 (External Radiation Protection)
• 密封源： 正常工作状态下没有开封或破损的可能性 不会因泄漏、渗透等导致逸出或扩散的放射源
✓有足够强度的包壳 ✓正常使用条件下不污染设备、环境 ✓分类：
点源、线源、平面源、园柱源等（按形状） 检查源、照射源、标准源（按活度不确定度）