船舶核动力装置辐射防护

1、辐射防护常用量当量剂量相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应,因为生物效应受到辐射类型与能量、计量与剂量率大小、照射条件及个体差异等因素的影响。为了用同一尺度表示不同类型和能量的辐射照射对人体造成的生物效应的严重程度或发生几率的大小,辐射防护上采用了当量计量这个辐射量。有效剂量随机性效应概率与当量剂量的关系还与受照组织或器官有,人体受到的任何照射,几乎总是不涉及一个器官或组织,为了计算受到照射的有关器官和组织带来的总的危险,相对随机性效应而言,在辐射防护中引进了有效剂量。以上的剂量学量均指个人照射。一次大的放射性实践或放射性事故,会涉及许多人,因此采用集体当量剂量来定量地表示这一次放射性实践

2、对社会总的危害。集体当量剂量的定义是一组人某指定的器官组织所受的总辐射照射的量,照射部位和面积照射部位和面积辐射损伤与受照射部位及受照面积密切相关。这是因为与各部位对应的器官对辐射的敏感性不同另一方面,不同器官受损后对整个人以带来的影响也不尽相同。照射剂量相同,受照面积愈大,产生的效应也愈大。照射的几何条件照射的几何条件外照射的情况下,人体内的剂量分布受到入射辐射的角分布、空间分布以及辐射能谱的影响,而且还与人体受照时的姿势及其在辐射场内的取向有关。因此,不同的照射条件所造成的生物效应往往会有很大的差别。辐射类型不同类型的辐射对机体引起的生物效应不同,这种不同主要取决于辐射的电离密度和穿透能力

3、。在其它条件相同的情况下,就、射线引起的辐射危害程度来说,外照射时，剂量率及分次照射剂量率及分次照射吸收剂量相同情况下,剂量率越大,生物效应越显著。生物效应还应与给予计量的分次情况有关。一次大剂量急性照射与相同剂量下分次慢性照射产生的生物效应是不同的。分次数越多,各次照射间隔时间越长,生物效应就越小。物理因素长期小剂量照射引起的生物效应其特点是,潜伏期较长,效应出现较晚,发生几率很低。因此,要估计小剂量照射对人体健康的影响,只有对人数众多的群体,进行流行病学的调查,才能得出有意义的结论。小剂量照射引起对人体健康的影响有属于随机效应的,也有属于确定性效应的。受到的辐射危险的组织主要有性腺、红骨髓

4、、骨、肺、甲状腺、乳腺、发生癌的其它组织、皮肤、眼晶体。生物因素影响辐射生物学作用的生物因素主要是指生物体对辐射的敏感性。当辐射照射的各种物理因素相同时, 不同的细胞、组织、器官或个体对辐射的敏感程度是不同的。把在照射条件完全一致的情况下,细胞、器官或个体对辐射作用反应的强弱或其迅速程度,称为细胞、组织、器官或个体的辐射敏感性。在辐射生物学的研究中,辐射敏感性的判断指标多用研究对象的死亡率表示辐射防护任务辐射防护的基本辐射防护的基本任务是任务是既要保障从事辐射工作人员和公众成员,以及他们后代的安全和健康,又要允许进行那些可能产生辐射照射的必要活动提高辐射防护措施的效益。辐射防护的目的辐射防护的

5、目的是是防止有害的确定性效应和限制随机性效应的发生率,使其合理地尽可能达到可以被接受的最低水平按核动力船舶安全法的要求,设计基础应遵循的原则必须满足三项基本安全准则具备具备生物屏蔽层生物屏蔽层, 保保证证全体船员全体船员、周围、周围环环境免受放射性的危害境免受放射性的危害准则准则A A具有可靠的措施保具有可靠的措施保证反应堆堆芯的余证反应堆堆芯的余热导出热导出准则准则B B具备具备安全控制安全控制,停堆停堆和保持停堆状态的和保持停堆状态的持施持施准则准则C C当事故出现后的分钟内,在无人为干预的情况下应保证全部安全控制系统启动工作Rule11在事故发生的整个过程中对于辅助场地和船体的外表面要保

6、证有效的生物防护和放射性安全措施,不应超过允许的辐照水平Rule22因个别单元失控而造成任何一个设备停工时,应保证每一个安全系统的功能。也就是说,应遵循“单一性事故”原则。Rule33当发生局部事故时还采取了强力措施以限制它影响到安全控制系统。这种限制措施是核动力船舶辐射屏蔽设计当核动力装置发生事故时亦考虑到了采取限制裂变产物扩散的措施,即在它们可能传播的方位上设置一个密封回路。在国际海运组织的法规规定中,对于核动力船舶设置这种回路的要求,用文件规定为四级屏障原则它们是燃料元件的包壳一回路有坚固的周界防护壳防护墙当四级屏障中的任何一级密封性能损坏时,其它的剩余屏障应能有效地消除超过允许极限的裂

7、变产物向周围空间扩散。燃料元件包壳燃料元件包壳一回路周界一回路周界防护墙防护墙防护壳防护壳一回路周界防护壳防护墙一回路防护由于反应堆和一回路的全部设备安装在防护壳内,因此防护壳就成为用来限制在任何事故状态下从一回路任意单元内产生放射性裂变产物泄漏的主要屏障防护壳防护壳的构造属于带垂直加强筋的平面结构。在设计和制造对就已采取了特别措施来保证其密封性能。在通往机械舱和其它空间的入口处安装有一道既特殊又牢固密实的舱门密封防护墙的构造是用水平和垂直且不透气、水的反应堆舱隔板围成的。放射性产物的导出是通过自动排气阀,并设有放射性排放的监控装置。不同剂量舱室的入口处都设置有强迫式卫生门,这样就能保证在任何

8、事故状态下放射性物质都不会超出本监控范围。船舷两侧和船底的防护墙和防护壳都采用抗冲击保护结构,即使在发生各种事故如撞击造成的堆舱隔室侧面的损坏、搁浅等时船体始终能保持其完整性反应堆屏蔽材料选取射线类型射线类型主要作用形式主要作用形式材料选择原则材料选择原则常用屏蔽原则常用屏蔽原则电离、激发一般低Z材料纸、铝箔、有机玻璃等、e电离、激发、韧致辐射低Z+高Z材料铝、有机玻璃、混凝土等P、d、3He核反应产生中子高Z材料钽、钚等X、光电、康普、电子对高Z材料、通用建筑材料铅、铁、钨、铀；混凝土、砖、去离子水等n弹性、非弹性、吸收含氢低Z材料、含硼材料水、石蜡、混凝土、聚乙烯、碳化硼铝123456对中能射线,因其与物质的作用主要是康普顿散射,故物质的屏蔽效果与电子密度成正比,即光子通量的减弱与屏蔽材料的总重量成正比对高、低能射线,须用重元素屏蔽。因为这些射线与物质的作用主要是光电效应或电子对效应,其作用截面与介质原子序数的次方成正比比重大的屏蔽材料,应尽量紧靠堆芯,以提高屏蔽效率和减少整个屏蔽体的重量对各向同性裂变中子点源, 对大于1Mev的快中子的屏蔽,须适当采用重元素作为屏蔽材料对于1Mev以下的中子,宜采用含氢较多的物质作为