核电厂安全课件-第七章 核电厂辐射防护与监测

原 子
核 电 子
3. 吸收剂量 单位质量物质所吸收的辐射能量。。和辐射场的性 质及受照物质性质均有关。旧单位拉德（rad）， 新单位戈瑞（Gy）。1Gy=1J/kg，1Gy=100rad。
4. 剂量当量 组织某一点处的剂量当量=吸收剂量x辐射品质因 数x修正因子。
旧单位雷姆（rem），新单位Sv，1Sv=100rem。 5. 有效剂量
2. 放射性物质在安全壳内的迁移
放射性物质进入安全壳后，一般以气体或气溶胶形态 存在于安全壳空间中，放射性物质从安全壳向环境的 释放率取决于安全壳的泄漏率和放射性物质在安全壳 中的浓度。
去除机理
1.表面吸附 2.粒子沉降 3.循环过滤 4.喷淋
7.1.1 安全壳内的辐射源
安全壳内有三种主要的辐射源： 1. 由核裂变直接产生的裂变中子； 2. 结构材料活化后释放的Ɣ射线； 3. 冷却剂中的放射性。 裂变产物：近40种元素、约200种核素（85-150）惰性气
有效剂量HE=∑WTHT，WT为组织或器官的权重因 子，HT为组织或器官的剂量当量。单位Sv。
组织权重因子
组织名称（T） 权重因子（WT） 组织名称（T） 权重因子（WT）
性腺
0.25
甲状腺
0.03
乳腺
0.15
骨表面
0.03
红骨髓
0.12
其余组织 0.03
肺
0.12
辐射剂量的单位
项目
名称
现行单位 国际制专用单位
体：氪、氙——气载放射性外照射 易挥发元素：碘、铯、碲——积累于器官内照射 锕系元素：如238Pu，242Pu等——长寿期 活化产物：如13N，19O，59Fe，60Co，65Ni等
7.1.2 安全壳外的辐射源
① 化容控制系统、硼回收系统、三废处理系统 等设备和管道，其中离子交换器及过滤器为 安全壳外最强辐射源。
汽化释放与蒸汽爆炸释放：主回路承压边界已不复 存在，所有释放出的裂变产物将直接全部进入安全 壳空间。
随着反应堆经历严重程度不同的事故时，可能发生包壳破损、 燃料熔化、与混凝土或金属发生作用及蒸汽爆炸等不同情况。
放射性物质向安全壳的释放
1. 气溶胶的形成及特征 形成：
堆芯碎片材料的物理破碎； 堆芯裂变产物蒸汽的凝结； 特征： 组成复杂； 可在气流中悬浮相当长时间。
难熔氧化物
Xe，Kr I，Br Cs，Rb Te，Se，Sb Ba，Sr Ru，Rb，Pd，Mo，Te Y，La，Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Np,Pu Zr，Nb
3.放射性物质在主系统内的迁移
气隙释放与熔化释放：主回路边界完整，蒸汽把从 包壳释放出的裂变产物排入安全壳，裂变产物在主 回路内表面沉积。
放射性物
居里（Ci） 贝克勒尔（Bq）
质的量 放射性强度（A） 克雷当量
吸收剂量（D） 拉德（rad） 戈瑞（Gy）
剂
照射量（X） 伦琴（R）
C/kg
量
剂量当量（H） 雷姆（rem） 希沃特（Sv）
7.2.3 剂量限值
剂量限值定义：不允许接受的剂量范围的下限。 这里的剂量是指内、外照射剂量的总和，不包括 医疗照射和天然本底照射。
第七章 核电厂辐射防护与监测
7.1 压水堆核电厂的核辐射 7.2 核电厂核辐射的防护 7.3 放射性辐射的监测
压水堆核电厂运行过程中产生大量放射性 的废气、废液和固体废物。为防止放射性物 质不受控制地进入环境，对人类造成危害， 必须加强对各类核辐射的防护与屏蔽，对核 电厂的放射性废物采取有效的处理和处置， 以控制对环境的影响。
由生殖细胞的变异引起，至今没有资料肯定辐射 所致遗传效应的发生。
依据效应发生的时期 潜伏期：
从受到照射到临床上特定效应发生所需时间。
早期效应（急性损伤）：
受到照射后数周之内发生的效应
晚期效应：
受到照射后数月以后发生的效应
电离辐射所致生物效应分类：
依据效应-剂量关系
几 率
随机性效应
①无剂量阈值
②发生几率与剂量成正比
具体表现
α 粒子的射程较短，电离本领很大，若进入人 体内，机体会遭受损伤。
β 射线平均能量大约等于1.2MeV，射程也比较 长，在外照射情况下β 辐射只有轻微的危害， 对皮肤和眼结膜等造成严重伤害。
γ 射线穿透能力比较强，可能发生光电效应、 电子偶效应和康普顿效应
电离辐射所致生物效应分类：
依据效应发生的个体 躯体效应：发生在受照者本人身上的效应 遗传效应：发生在受照者后代身上的效应
③严重程度与剂量无关
剂量
随机性效应（无规律效应）
电离辐射所致生物效应分类：
依据效应-剂量关系
确定性效应
严 重
①有剂量阈值
程 度
②效应的严重程度与剂量
阈
成正比
值
剂量
确定性效应（阈效应）
两种效应表现：阈效应和无规律效应:
阈值指超过某个剂量值时，某些效应将立即 不由自主地表现出来
无规律效应：某些症状仅对大于100rem的 剂量才更明显，也有可能在接受辐射后很长 一段时间才表现出来。
事故情况下放射性释出物的辐射后果
放射性物质向主回路系统的释放
1. 放射性物质的释放机理
（1）气隙释放
（2）熔化释放 （3）汽化释放
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事故情况下放射形物质穿透三道安 全屏障向环境释放的特性和规律
（4）蒸汽爆炸释放
2.裂变产物特性
I 气体
惰性气体
卤素
II 易挥发核素 碱金属
碲
碱土金属
贵金属 III 难挥发核素 稀土金属
7.2.2 辐射防护基本概念和单位
1. 放射性活度: 单位时间原子核衰变的数
目，单位：贝可（Bq） 或居里（ Ci），
1Ci=3.7x1010Bq 2.照射量：
照射量X=ΔQ/Δm，光子在空气中 产生电离能力的度量。 旧单位伦琴（R），新单位库伦 每千克C/kg。1R=2.58x10-4C/kg。
② 主要为活化产物与裂变产物。
7.2 核电厂辐射的防护
7.2.1 各类核辐射的不同效应
中子不带电，不会产生直接电离，但会和氢、 氧、炭和氮原子作弹性碰撞引起各种核反应导致间 接电离。
中子、α 、β 粒子等带电粒子和γ 射线都有 很强的直接或间接引起电离的本领，产生强烈的电 离，破坏细胞正常的化学物理状态，引起生理上的 变化。
根据对镭所造成的生物伤害、对动物实验以 及从在人体内和空气及水中自然发生的辐射方面 所得到的资料制订剂量限值。目的是为了保护工 作人员的健康和居民的安全。
年有限剂量当量限值