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小科普:射線檢測的輻射防護相關知識
對于無損檢(jian)測工作者來(lai)說,射線檢(jian)測過程中的輻射傷害及(ji)其防(fang)(fang)護(hu)是*和必須(xu)注意的,今(jin)天就(jiu)讓我(wo)們(men)從以下幾個方面來(lai)鞏固學習射線輻射防(fang)(fang)護(hu)的相關知(zhi)識,以提高安全意識,保護(hu)我(wo)們(men)的身(shen)心健(jian)康(kang)。
1 射線輻射的定義以及常見來源
描述輻射量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)時通(tong)常會使用劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)這(zhe)一專(zhuan)業術(shu)語(yu),劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)是指對(dui)某一對(dui)象所接受或吸(xi)收(shou)的(de)輻射的(de)一種量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)度。劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)根(gen)據(ju)規定一般(ban)包括(kuo):吸(xi)收(shou)劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)當量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)當量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、器官劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、當量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、有效(xiao)劑(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)等。
目(mu)前,射(she)(she)線(xian)檢測輻射(she)(she)傷害主要來源于放射(she)(she)源或者X射(she)(she)線(xian),這兩者在透照過程(cheng)中均會不(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)產(chan)生一種(zhong)電(dian)磁(ci)波,而這種(zhong)電(dian)磁(ci)波就像空氣(qi)一樣(yang),人們根(gen)本無(wu)法感(gan)覺(jue)到,除(chu)非用儀器進行監控。射(she)(she)線(xian)輻射(she)(she)劑量(liang)在人體(ti)中是可以累積的(de),在國標(biao)GB 18871-2002《電(dian)離輻射(she)(she)防護與輻射(she)(she)源安全基本標(biao)準》中有對(dui)于身體(ti)輻射(she)(she)防護的(de)劑量(liang)上限(xian),這里不(bu)再進行說(shuo)明。
2 射線輻射的檢測內容及分類
A.工作場所的輻(fu)射(she)檢(jian)測(ce):主要包(bao)括透照室內輻(fu)射(she)場測(ce)定、周(zhou)圍環境(jing)劑(ji)(ji)量(liang)場分(fen)布測(ce)定、控制(zhi)區和監督區劑(ji)(ji)量(liang)場分(fen)布測(ce)定。
B.個人劑(ji)量(liang)檢測(ce):即測(ce)量(liang)被射(she)線照射(she)個人所(suo)接受的劑(ji)量(liang),這是(shi)一種(zhong)有針對性的控(kong)制測(ce)量(liang),它的結果可以告知在輻射(she)場中工作的人員(yuan)到(dao)某一時刻(ke)為止(zhi)所(suo)接受到(dao)的輻射(she)劑(ji)量(liang)。
3 輻射防護的基本方法
輻(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)射(she)(she)(she)防護的意義在于控制(zhi)輻(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)射(she)(she)(she)對人(ren)體的照射(she)(she)(she),使輻(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)射(she)(she)(she)量維持在可以控制(zhi)的范圍內。從人(ren)受到輻(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)射(she)(she)(she)的輻(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)射(she)(she)(she)條件入(ru)手,下面三個因素是輻(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)射(she)(she)(she)防護的基(ji)本要
?控(kong)制(zhi)射(she)線(xian)對人體的曝光時間
劑(ji)量(liang)=劑(ji)量(liang)率(lv)×時間,所以可以從(cong)時間上(shang)進行控制。
控制射線源到人(ren)體之間的(de)距離
增大與輻(fu)射源(yuan)之間(jian)的距離可以降低受(shou)照劑量,這是因為在(zai)輻(fu)射源(yuan)一定時,照射劑量與源(yuan)的距離平方成(cheng)反比。
ƒ在(zai)人體與(yu)射線源之(zhi)間增加一層吸收物質
在實(shi)際工作中(zhong),人與(yu)放射(she)(she)源之間(jian)的(de)距離、照射(she)(she)時(shi)間(jian)無法改(gai)變,此時(shi)為(wei)了降低(di)操作者(zhe)(zhe)所(suo)受到(dao)的(de)輻射(she)(she)劑量,必須(xu)在兩(liang)者(zhe)(zhe)之間(jian)加入一(yi)層足夠厚的(de)隔離物質(zhi)。對(dui)于屏蔽材(cai)料(liao)的(de)選擇(ze),按道理講,任(ren)何材(cai)料(liao)對(dui)射(she)(she)線強度(du)都(dou)有不(bu)同程度(du)的(de)削弱,但(dan)是金屬(shu)原(yuan)子(zi)序數越(yue)高或者(zhe)(zhe)密(mi)度(du)越(yue)大的(de)防(fang)(fang)護材(cai)料(liao),其防(fang)(fang)護效(xiao)果更(geng)好。在實(shi)際應(ying)用中(zhong),一(yi)般都(dou)使(shi)用混凝土墻中(zhong)加入重金屬(shu)(雖然(ran)鉛的(de)防(fang)(fang)護性,但(dan)是由于成本太高,所(suo)以很少(shao)使(shi)用鉛作為(wei)探傷室的(de)防(fang)(fang)護材(cai)料(liao))。
4 輻射防護的計算
這里用一個(ge)例子來說明輻射防護的安全(quan)距(ju)離計算:
假設現場探傷時采(cai)用60Ci的Ir192放射源,計算探傷人員距離放射源15米時受到的劑量是(shi)多少?
根據公式(1):P/t=AKr /R 2
Kr經(jing)查表得0.472R·m2/(h·Ci)已知,A=60Ci,R=15m;帶入式子中計算得:P/t=0.125867(R/h)。
將(jiang)空(kong)氣中某點的(de)照(zhao)射(she)(she)率(lv)換算成該點被照(zhao)射(she)(she)物質的(de)吸收劑量率(lv):
由公式(shi)(2):D物質/t=f·P/t
式中f—換算因(yin)子,或稱轉換系數(shu),它(ta)是以(yi)“倫琴”表示(shi)的照射(she)量換算成以(yi)“戈瑞”為單(dan)位的吸(xi)收劑量的一個系數(shu),其(qi)單(dan)位是戈/倫;
D物質/t—受(shou)照射物質的吸(xi)收劑(ji)量率;
P/t—空氣的照射率(倫琴)。
換算因子f值決定于光子能量和受照物質的性質。查表得f值為0.00925戈/倫。代入公式(2)得到D物質/t=1.16×10 -3 戈/時。
由上可得,探傷人員在15米處的吸收劑量率為1.16×10 -3 戈/時,由于1戈瑞=1焦耳/千克,1希沃特=1焦耳/千克,所以就可以計算出待了多長時間后該探傷人員的吸收劑量了。以此類推可以計算出任何距離的吸收劑量率,也就可以計算出相應的吸收劑量。
有一(yi)個(ge)簡單(dan)的計算公(gong)式(shi)推薦(jian)給(gei)大(da)家,希(xi)望(wang)大(da)家也可以(yi)去(qu)驗(yan)證下(xia):
假設放射(she)源強度為20Ci,國家法規規定控制區的邊界(jie)劑量率不允許超(chao)過15μGy/h,監(jian)督區邊界(jie)劑量率不允許超(chao)過2.5μGy/h,控制區半徑(jing)(jing)為L1,監(jian)督區半徑(jing)(jing)為L2,則:
L1=1.63*源強(qiang)=1.63*20=32.6≈33米。
根據劑量率與距離的平方成反比公式:15/L1 2 =2.5/L2 2 。
則L2≈14米。
因(yin)此,劃分的(de)控制區(qu)半徑為33米,監督(du)區(qu)是控制區(qu)外圍半徑為14米的(de)區(qu)域。