《放射物理与防护》第十一章

1、曲靖医学高等专科学校教 案系 部 医学技术系 教研室（实验室） 医学影像技术教研室 课程名称 放射物理与防护 授课班级 医学影像技术专业 授课教师 浦炫 职 称 讲师 使用教材 放射物理与防护 教案编写日期 教 案首页授课时间 年 月 日 星期 、 节学时数2授课章节第十一章 放射线的屏蔽防护授课方式理论课 讨论课 实践课 习题课 其它教学目的（目标） 1.掌握：外照射的防护方法；屏蔽厚度的确定方法。 2.了解：常用屏蔽防护材料；屏蔽防护材料的屏蔽性能和散射性能。教学重点难点1.外照射防护的基本方法 2. 射线屏蔽材料 3. 射线屏蔽厚度的确定方法 教学方法多媒体讲授教材参考文献放射物理与防护

2、 第三版教 学 内 容时间分配板书或旁注第一节 外照射防护的基本方法 时间防护： 其原理是在辐射场内的人员所受照射的累积剂量与时间成正比，因此，在照射率不变的情况下，缩短照射时间便可减少所接受的剂量，或者人们在限定的时间内工作，就可能使他们所受到的射线剂量在最高允许剂量以下，确保人身安全（仅在非常情况下采用此法），从而达到防护目的。 时间防护的要点是尽量减少人体与射线的接触时间（缩短人体受照射的时间）。 根据：剂量=剂量率x时间，因此可根据照射率的大小确定容许的受照射时间。 距离防护： 外部辐射防护的一种有效方法，采用距离防护的射线基本原理是首先将辐射源是作为点源的情况下，辐射场中某点的照射量

3、、吸收剂量均与该点和源的距离的平方成反比，我们把这种规律称为平方反比定律，即辐射强度随距离的平方成反比变化（在源辐射强度一定的情况下，剂量率或照射量与离源的距离平方成反比）。增加射线源与人体之间的距离便可减少剂量率或照射量，或者说在一定距离以外工作，使人们所受到的射线剂量在最高允许剂量以下，就能保证人身安全。从而达到防护目的。距离防护的要点是尽量增大人体与射线源的距离。屏蔽防护： 射线包括穿透物质时强度会减弱，一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度，在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物（屏蔽材料），便可降低辐射水平，使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下，确保人身安全，达到防护目的。屏蔽防护

4、的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。对于X射线常用的屏蔽材料是铅板和混凝土墙，或者是钡水泥（添加有硫酸钡-也称重晶石粉末的水泥）墙。第二节 射线屏蔽材料 一、对屏蔽材料的要求 （一）防护性能 衰减射线能力强，产生的次级辐射少。 （二）结构性能 包括材料的物理形态、力学特性、机械强度。 （三）稳定性能 抗辐射、耐高温、抗腐蚀。 （四）经济成本 成本低、来源广泛、易加工、安装维修方便。 二、常用屏蔽防护材料 （一）对射线的屏蔽材料 可选用铝、有机玻璃、混凝土等低原子序数的物质。它们能将韧致辐射减小到最低限度。 （二）对X、射线的屏蔽材料 选用高原子序数的金属。 或低原子序数

5、的建筑材料。 1. 铅 原子序数82，密度 11350kg·m-3。 优点：耐腐蚀、强衰减 X射线 缺点：价格贵，结构性能差，机械强度差，不耐高温，具有化学毒性，对低能X射线散射量较大。 用途：X射线管管套内衬防护层、防护椅、遮线器、铅屏风和放射源容器等。含铅制品：铅橡皮、铅玻璃等。2. 铁 原子序数26，密度7800kg·m-3。 优点：机械性能好，价廉，易于获得，有较好的防护性能，是防护性能与结构性能兼优的屏蔽材料。 用途：多用于固定式或移动式防护屏蔽。 100kV以下的 X射线：6mm铁相当于 1mm铅的防护效果。 3. 砖 优点：价廉、通用、来源容易。对低 kV产生

6、的 X射线，砖的散射量较低，是屏蔽防护的好材料。 一砖厚（24cm）实心砖墙约有2mm的铅当量。4. 混凝土 由水泥、粗骨料（石子）、砂子和水混合做成，密度约为2300kg·m-3， 优点：成本低廉，有良好的结构性能。 用途：多用作固定防护屏障。为特殊需要，可以通过加进重骨料（如重晶石、铁矿石、铸铁块等），以制成密度较大的重混凝土。5. 水 有效原子序数7.4，密度为1000 kg·m-3。 缺点：结构性能和防护性能较差， 优点：成本低、透明、可流动， 用途：常以水池的形式储存放射源。 在强辐射的情况下，水会分解生成有害 的气体，所以用于辐射屏蔽的水，以无 离子水为好。（三

7、）各种屏蔽材料厚度的折算 可用下面公式将各种建筑材料的厚度折合成混凝土的厚度 d混凝土=d材料（材料/混凝土）（四）铅当量 用于比较各种防护材料的屏蔽性能。 定义：把达到与一定厚度的某屏蔽材料相同屏蔽效果的铅层厚度，称为该一定厚度屏蔽材料的铅当量，单位：毫米铅（mmPb）。 铅当量与射线的能量、材料的厚度、照射野有关。第三节 射线屏蔽厚度的确定方法 一、确定屏蔽厚度的依据 （一）当量剂量限值和最优化1.按剂量控制原则进行 工作人员和公众的受照剂量均不得超过规定的当量剂量限值。 2.按最优化原则处理 考虑经济和社会因素后，使辐射照射保持在可以合理做到的最低水平。 （二）屏蔽用途和距离1.屏蔽用途

8、：有用射线初级防护屏 散射线 漏射线 ：次级防护屏 2.放射源类型 3.放射线源的能量 4.放射线源的活度 5.与放射源距离的远近 （三）屏蔽材料的防护性能（四）工作负荷（W） W =It 式中： I ：管电流（毫安，mA） t ：曝光时间（分钟，min） W：周工作负荷，单位：mA·min·W-1 （五）居留因子（T）1.定义 人们在控制区外逗留的时间只是辐射源总的开启时间的一个份额，这个份额称为居留因子。2.取值规定 （1）非职业人员（2）职业性照射 (六）利用因子（U） 1.定义 在屏蔽设计中，把源开启时间内，辐射束对准所关心的那个方向所占时间的分数，称为这一方向对辐

9、射束的利用因子。二、屏蔽厚度的计算 （一）X射线屏蔽厚度的计算 1.透射量计算法2.取值规定 地板 U取1 墙壁 U取1/4 天花板 U取1/16 （二）射线远距离治疗室的屏蔽计算 1.初级防护屏蔽计算 2.次级防护屏蔽计算 （1）散射线的屏蔽计算 （2）漏射线的屏蔽计算 可用下列公式计算漏射线的NTVT值，再用该值乘以给出的十分之一值层数值即为该漏射辐射的屏蔽厚度。 25min40min10min20min5min5min40min20min20min 时间防护距离防护屏蔽防护防护性能结构性能稳定性能经济成本经济成本选用高原子序数的金属。 或低原子序数的建筑材料。铅铁砖 混凝土水课后小结： 10min 外照射防护基本方法： 时间防护、距离防护和屏蔽防护。 选择屏蔽射线材料应考虑： 防护性能、结构性能、稳定性能和经济成本等。 确定屏蔽厚度时：