核辐射测量单位及核辐射防护

1、辐射探测技术(jsh)基础成都理工大学核自院主讲(zhjing)教师: 杨 佳共七十八页辐射探测技术(jsh)基础课程讲授的主要内容 本课程的理论学时24学时，主要(zhyo)讲授内容包括：放射性测量的基本知识（4学时）；射线与物质相互作用（4学时）；射线测量方法（3学时）；核辐射测量的统计误差和数据处理（4学时）；带电粒子测量方法（6学时）；核辐射测量单位及核辐射防护（3学时）；共七十八页第三章 核辐射测量单位(dnwi)及核辐射防护3.1 核辐射测量常用单位3.2 放射源与标准模型(mxng)3.3 核辐射防护共七十八页第一节 核辐射测量(cling)常用单位 为了度量放射性物质的量或其辐

2、射量，需要有统一单位，从原则上讲，完全可以用克或原子数作为单位来度量放射性物质的量，用库仑为单位来度量辐射能。 但由于放射性物质具有衰变的特点，而且有些放射性物质的半衰期极短，甚至(shnzh)在称量过程中这些放射性物质的量也在逐渐变少，所以不能完全用克、原子数等单位来准确地度量这些放射性物质的量。 要求引入一些专门的单位来表示放射性物质的量及其辐射量。共七十八页3.1.1 放射性物质的重量(zhngling)、活度单位3.1.2 放射性物质的含量(hnling)单位3.1.3 放射性辐射的物理量和单位3.1.4 点源辐射照射量率的计算共七十八页3.1.1 放射性物质的重量(zhngling)

3、、活度单位一、放射性物质的重量(zhngling)单位放射性物质的重量（常将重量和质量称呼一致）单位克，千克 适用对象：长寿核素。例铀、钍等。 原因：长寿核素可以用称量法测量。由于它们的衰变期比较长，用精密的天平就可以称出它们的重量。 注意事项：短寿核素不能用称量法定量，即无法用重量单位来度量。原因？ 对于那些半衰期极短的放射性核素（短寿核素），因其衰变很快，并且无法将它们提取到化学纯度来供测量，此外它们的量往往是极微小的，以致最精密的天平也无法称出其量。因此无法用称量法来确定其量，必须采用测量其放射性衰变率等方法来度量。共七十八页二、放射性物质的活度单位(dnwi)法定(fdng)单位：贝可

4、勒尔（Bq）Becquerel(国际单位) 由于放射性核素具有衰变特性，因此可以用单位时间内核素衰变的次数来描述核素的衰变量。 适用对象：短寿和长寿核素。1、放射性活度（ACTIVITY）定义： 在单位时间内发生衰变的原子核数目，称为放射性活度A(t)，也称为衰变率，表征放射源的强弱。 放射性活度的精确定义在给定时刻，处于特定能态的一定量放射性核素在时间间隔dt内发生自发核衰变或跃迁的期望值。共七十八页定义t=0时的放射性活度为A(0) ：则： 放射性活度是指单位时间发生衰变(shuibin)的原子核数目，而不是放射源发出的粒子数目。 放射源发出放射性粒子的多少，不仅与核衰变数有关，而且和核衰

5、变的具体情况直接相关。一般情况(qngkung)，核衰变率数不等于发出粒子数。 放射性活度和放射性原子核的数目具有同样的指数衰减规律。 物质中放射性核的多少并不能完全反映出放射性的强弱。活度大必须满足N和都大。人们更关心放射性活度的大小。 对放射性活度的理解：共七十八页 放射性活度与射线(shxin)强度的区别： 射线强度：放射源在单位时间(shjin)内放出某种射线的个数。 放射性活度：指单位时间内发生衰变的原子核数目。 如果某放射源一次衰变只放出一个粒子，则该源的射线强度与放射性活度在数值上是相等的。 对大多数放射源，一次衰变往往会放出若干个粒子，因此其放射性活度与射线强度的数值是不相等的

6、。 例：32P的一次衰变只放出一个粒子，则32P的射线强度与放射性活度在数值上相等。 例：60Co源的一次衰变放出2个光子，因此60Co源的射线强度值是放射性活度值的2倍。共七十八页例如137Cs，每发生(fshng)100次衰变，发出的粒子数有： 最大能量为1.17MeV的粒子5个； 最大能量为512keV的粒子95个； 能量为662keV的粒子85个； 能量约为662keV的内转换电子10个； 还有特征X射线等。30.17 y0661.662.55 m661.66 85.0% e9.6%11/23/27/20=1173.20.9 keV 511.6 94.6% 1173.2 5.4% 实例

7、(shl)： 说明：放射性活度与放射源发出的粒子数目、射线强度是完全不同的概念（核衰变数不等于放出粒子数） ，要注意区分。共七十八页 核素具有多种分支(fnzh)衰变的活度： 第i种分支衰变(shuibin)的部分放射性活度：式中， 为第i种分支衰变的衰变常数； 为该核素的总衰变常数。 核素的总放射性活度： 注意：部分放射性活度随时间是按 衰减而不是按 衰减的。（原因：任何放射性活度随时间的衰减都是由于原子核数N的减少，而N减少是所有分支衰变的总结果。） 共七十八页 衰变(shuibin)的分支比Ri：第i种分支(fnzh)衰变的部分放射性活度与总放射性活度之比。 可见：部分放射性活度在任何时

8、候都是与总放射性活度成正比的。共七十八页2、放射性活度单位(dnwi) 放射性物质的质量多少不能反映出放射性的大小：有些放射性强的物质(wzh)，其质量不一定多；而放射性弱的物质(wzh)，其质量不一定少。 衡量放射性物质的多少通常不用质量单位，而是采用放射性物质的放射性活度（即单位时间内发生衰变的原子核数）来表征。 历史上，采用Ci(居里)作为放射性活度的单位： Ci的定义：1Ci的氡等于和1g镭处于平衡的氡的每秒衰变数（达到放射性平衡时两核素的活度相等），即1g镭的每秒衰变数。 早期测得1g226Ra在1秒内衰变的次数为3.71010次。即：共七十八页较小的单位还有毫居(mCi)和微居(C

9、i)： Ci作为单位的缺点：会随测量(cling)的精度而改变，使用不方便。 1975年国际(guj)计量大会规定放射性活度的国际(guj)单位为Bq(贝可勒尔Becquerel)： Bq的定义：每秒发生1次核衰变。 Ci和Bq之间的换算关系为：共七十八页3、放射性核素的质量(zhling)与放射性活度的关系 放射性物质的质量(zhling)m与活度A之间的关系： 设该放射性物质的原子质量为M，阿伏加德罗常数为NA，质量为m的该物质对应的原子个数为N，则有：则对应的活度A为： 例1：求解1g226Ra的活度值（查表知Ra=1.3710-11s-1）。 解：1g226Ra对应的原子个数为：共七十

10、八页通过(tnggu)计算说明：1g226Ra的放射性活度约为1Ci。则对应(duyng)的活度ARa为： 可见：一般放射源的质量很小，但却包含有大量的原子核，足以保证衰变规律良好的统计性。课堂练习： 求1mg碘131的放射性活度（半衰期为8.3天）？共七十八页 比活度的意义(yy)： 比活度反映(fnyng)了放射源中放射性物质的纯度。 某一核素的放射源，不大可能全部由该种核素组成，一般都含有其它物质。其它物质相对含量大的放射源，该核素的比活度低；反之则高。 实际生产的60Co源的比活度一般只有(10111012)Bq/g。 例如： 3.7104Bq的60Co放射源（已知T1/2=5.27a

11、）对应的60Co质量为8.86 10-10g ，假设该源全部由60Co源组成（不含任何其它物质），则其比活度为：(理想情况) 定义： 比活度是指放射源的放射性活度与其质量之比，即单位质量放射源的放射性活度，即：4、比活度共七十八页3.1.2 放射性物质的含量(hnling)单位1、固体(gt)物质中放射性核素的含量单位用一百克岩石中含放射性核素的克数即“百分数”表示。 克/克克（放射性核素）/克（岩石） 克/100克% 用一克岩石中放射性核素所占的克数“克（放射性核素）/克（岩石）”表示 。或者用：例：矿石中含有1%的铀，表示100克岩石中含有1克铀。 克/吨（g/t）ppm=10-6，1pp

12、m=1 g/t 一吨岩石中所含有的目标元素的克数。如：岩石的铀含量为1g/t，表示在1顿岩石中含有1克铀。共七十八页 Ur放射性元素含量单位：具有一个放射性元素含量单位的地质体使仪器产生的响应(xingyng)（计数率）与仅含有1 g/t平衡铀的地质体使仪器产生的响应相同。1Ur 1 g/t平衡(pnghng)铀1Ur = 1ppm eU =1g/t eU ；其中eU当量铀含量，即不考虑放射性平衡破坏情况。 在一定的条件下，有:元素含量照射量率C/(kg . h)R/h1%K3.78*10-101.51ppm eU1.55*10-100.61ppm eTh0.77*10-100.3共七十八页2

13、、液体或气体(qt)物质中放射性核素的含量单位以体积含量表示，即单位(dnwi)体积中放射性物质的活度或质量： 克/升g/L, mg/L Bq/L, Bq/m3 1 Bq/L = 1000Bq/m3 1g/L = 1000mg/L 原用单位为：Ci/L，爱曼（ em ）新老单位换算： 1em = 10-10Ci/L = 3.7 Bq/L = 3700Bq/m3 1 Bq/L0.27 em共七十八页3.1.3 放射性辐射(fsh)的物理量和单位 粒子(lz)注量和粒子注量率 能注量和能注量率 照射量X和照射量率X 吸收剂量D、吸收剂量率D和剂量当量H共七十八页 基本概念 电离辐射：由能通过初级过

14、程或次级过程引起(ynq)电离的带电粒子或不带电粒子组成，或者由两者混合组成的辐射。 辐射场：描述介质内部(nib)通过、传播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围。 电离辐射场：辐射源产生的电离辐射无论在空间还是在介质内通过、传播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围，称为（电离）辐射场。 辐射源：可以通过发射电离辐射或释放放射性物质而引起辐射照射的一切物质或实体。 描述电离辐射场性质的量有两个： 任意时刻，沿任意方向，到达辐射场任意位置的任意类型、任意能量的粒子数目或粒子携带的辐射能量(非随机量)。共七十八页一、粒子(lz)注量和粒子注量率1、粒子(lz)注量（通量） （Parti

15、cle Fluence）思考：为什么要用小球体来定义注量？注意：不包括发出该射线的源，指研究空间小体积（用da围成的小球体）。 定义：以辐射场中某点r为中心，划出一小的球形区域，如果球体的截面积为da，从各个方向射入该球体的粒子总数为dN，则辐射场r点处的粒子注量为：单位截面小球-理想探测器示意图da等效率接收各四面八方入射粒子的粒子探测器（或计数器）的中文读音为“服艾”（大写，小写），是第二十一个希腊字母。 共七十八页 粒子注量就是从各个方向(fngxing)进入所关心小球的粒子数。即射入小球单位截面积的粒子数。单位截面小球-理想探测器示意图daT时间内，辐射场中进入单位截面积立体小球(xi

16、o qi)的粒子数目 粒子注量的单位：m-2 小球体内的截面积可任意选取，对任何方向入射到小球体上的粒子，在小球内总能找到与入射粒子方向垂直的横截面，从而选取出相应的截面积。共七十八页2、粒子(lz)注量率（Particle Fluence Rate） 辐射(fsh)场中单位时间间隔内进入单位截面立体小球的粒子数目。 定义： t 时刻，单位时间内，辐射场 r 点处 粒子注量 的 增加量： 单位：m-2 s-1，实际工作中常用cm-2 s-1 粒子注量和粒子注量率的应用： 通过放射性物质的活度，计算出空间某一点的粒子注量和粒子注量率。共七十八页 例：假设有一个点源的活度为ABq，并且各向同性放射

17、出光子（发射该能量光子的概率为100%），在不考虑空气吸收(xshu)的情况下，求出离该源1米处P的粒子注量率。解：粒子(lz)注量：粒子注量率：共七十八页 二、能注量和能注量率1、能量(nngling)注量（Energy Fluence） 定义(dngy)： 空间一给定点处，射入以该点为中心的小球体的所有粒子的能量总和（不包括静止能量）除以该球体的截面积da。 能量注量就是从各个方向进入所关心小球的粒子数所携带的辐射能。 辐射场中粒子带入单位截面立体小球的能量。 单位：J/m2，实际工作中常用：MeV cm-2希腊字母中文读音为“套”（大写，小写），是第二十三个希腊字母。 共七十八页传统:

18、电子(dinz)伏(eVelectron Volt ) keV MeV 一个电子经过1伏电压差加速所达到的动能 国际单位SI: 焦耳 J joule 1 eV =1.60210-19 J 能量单位(dnwi)“焦耳”和“电子伏”的转换：2、能注量率（Energy Fluence Rate） 定义：表示在单位时间内，辐射场 r 点处能量注量的增加量。 单位： Jm-2 s-1 ，实际工作中常用：MeVcm-2 s-1 思考：粒子注量和能量注量之间的关系？适用于度量各种致电离辐射。共七十八页三、照射量X和照射量率X1、照射(zhosh)量X（EXPOSURE) 照射(zhosh)量是专对射线或X射

19、线（光子）而言的物理量。 射线或X射线通过物质时，由光电效应、康普顿效应、或电子对效应等产生电子，从而使射线的能量有所损失。所产生的电子还可使物质产生次级电离。 射线或X射线的照射量就是根据光子所引起的电离的能力来定义的。 定义： 在单位质量为dm的某体积元空气中，由光子(,X-ray)释放出的全部电子（正电子或负电子）完全被空气阻止时，若所形成的同一种符号的离子总电荷的绝对值为dQ，则dQ/dm称为该射线的照射量。用X表示。用来表示X射线或射线在空气介质中产生电离能力大小共七十八页 单位(dnwi)（SI）：库/千克，C/kg， 或X射线在1千克干燥的、标准状态下的空气中产生电离电荷为1库仑

20、的正离子和等量负离子的照射量，称为1库/千克。 照射量是用电离电荷的数量来衡量的。因为在空气中产生一对离子所需吸收(xshu)射线的能量是一定的，所以照射量与空气对射线的能量吸收密度有对应的关系。 平均电离能（W）： 在气体中每形成一对离子所消耗的平均能量。单位为eV/离子对。 W既没有把成为辐射损失的那部分能量计算在内，也没有把辐射损失而形成的光子所产生的电离计算在内，因此，照射量中也将他们排除在外。 对于X和射线，在干燥空气中，当前其最精确的值为33.97eV/离子对。ICRP建议值为33.85eV/离子对。 对于能量在几个keV以上的X和射线，对各种气体均可视为常数而与光子能量无关。共七

21、十八页 照射(zhosh)量的曾用单位是伦琴（R）：1伦琴(lnqn)（R）2.5810-4库/千克； 1库/千克3.877103（R） 伦琴的定义：在1伦琴X射线照射下，0.001293克空气（标准状况下，1立方厘米空气的质量）中释放出来的次级电子，在空气中总共产生电量各为1静电单位的正离子和负离子。照射量X应用条件X、射线；介质为空气。注：有些文献提到介质的照射量时，是指在介质中放置少量空气后测得的照射量值。共七十八页 照射(zhosh)量的另一种表达方式： 注意事项： 照射量只用于度量(dling)X或射线在空气介质中产生的照射效应。 不包括次级电子韧致辐射被吸收后产生的电离。（3MeV

22、时，才予以考虑） 按照定义来测量照射量时，要求满足电子平衡条件（指dm内的电子与逃出来的电子相等时）。 其中：为光子能注量；en/为光子在空气中的质量吸收系数，表示能量被转移到物质中去的几率；W为平均电离能；e为电子电荷。共七十八页2、照射量率X（EXPOSURE RATE) 定义(dngy)：在单位(dnwi)时间dt内照射量的增量，即与能注量率的关系： 单位：库/千克. 秒，C/kg.s曾用的单位： 伦琴/小时（R/h），伦琴/秒（R/s）， 微伦/小时(uR/h）简称伽玛“”，微伦/秒（uR/s）11R/h7.1710-14C/kg.s1R/h106 7.1710-8C/kg.s共七十八

23、页四、吸收剂量D、吸收剂量率D和剂量当量H1、吸收剂量D（ABSORBED DOSE) 单位质量受照射物质(wzh)所吸收的平均电离辐射能称为吸收剂量。 式中：dE 是电离辐射（包括X、中子等各种辐射(fsh)）给予质量为dm 的物质的平均授予能量。或单位质量的某物质所吸收的平均能量。 定义： 单位： 法定单位：戈瑞 1戈瑞1焦耳 / 千克； 1 Gy 1 J/ kg 曾用单位：拉德 1 rad0.01Gy（从辐射防护角度出发考虑）剂量实际上是单位质量物质吸收电离辐射能大小的一种量度。吸收剂量大，生物体受到的损害大。共七十八页 吸收剂量与照射(zhosh)量的关系： 吸收剂量D的使用(shyn

24、g)条件 对所有射线适用 ； 适用于所有介质 ； 针对“点”的概念 。 空气辐射场的X或射线，可通过下式将照射量X换算为吸收剂量D： 其中：g表示发生韧致辐射而逃逸出去的能量（未发生电离产生离子对）；W为平均电离能；e为电子电量。共七十八页2、吸收剂量率D 定义(dngy)：单位时间(shjin)(dt)内吸收剂量的增量(dD)。 单位： 法定单位：戈瑞/秒 Gys-1 （JKg-1s-1） 3、剂量当量H 意义：表示电离辐射引起的生物效应的大小。D 吸收剂量（戈瑞）； Q 电离辐射的品质因数生物放大效应；N 所有其它修正因子的乘积 。对外照射：N1共七十八页 单位(dnwi)： 法定单位(d

25、nwi)：西弗 1西弗 1焦耳/千克 1 Sv 1 J/ kg 注：西弗(又译希沃特，英文Sievert ，缩写Sv) 曾用单位：雷姆 1 rem0.01Sv0.01 J/ kg 严重25射线严重25质子 离子有2氚的 射线严重25中子1 e（30keV)1X (30keV)放大效应Q 因子电离辐射类型电离辐射的品质因数 Q 数值 D 吸收剂量 （戈瑞）； Q 电离辐射的品质因数生物放大效应；N 所有其它修正因子的乘积 。对外照射：N1共七十八页3.1.4 点源辐射(fsh)照射量率的计算一、点源 指辐射源的线度远小于源至空间(kngjin)感兴趣点的距离的辐射源。 从计算点到源的距离，比源的

26、线度大10倍以上（有人认为57倍），就可将辐射源当作点源处理。 定义： 地位及作用： 任何其它形状的辐射源，都可视为若干点源的叠加。 辐射点源照射量率的计算，是其它任何形状辐射源照射量率计算的基础： 线状源 照射量率的计算（点源 照射量率的一重积分） 面状源 照射量率的计算（点源 照射量率的二重积分） 体状源 照射量率的计算（点源 照射量率的三重积分）这部分内容详见教材第5.1节，不要求掌握共七十八页二、辐射(fsh)点源的照射量率计算 设在O点处有一活度为mBq的辐射点源（各向同性），求距该点源d处（单位：cm）A点的辐射(fsh)照射量率。*dA mO解：A点处的光子能注量率为：式中，ni

27、是每次衰变放出能量为hi的光子的几率； 上式给出了辐射点源每秒在A点处传输的能量。若假定这一能量全部用来产生离子对，则每秒产生的离子对数为：共七十八页 式中， i/能量为hi的光子在空气中的质量吸收系数，表示能量被转移(zhuny)到物质中去的几率（单位：cm2/g）。W空气中电子每产生(chnshng)一对离子所消耗的平均能量；106由兆电子伏换算到电子伏的转换系数。 由于一离子对所具有的电量约为1.6710-19库仑，从而可推出A点的照射量率可表示为： 结论：点源在距离它d处某点的照射量率与放射源的活度成正比，与距离的平方成反比。共七十八页三、照射(zhosh)量率常数 对于点源，由上式可

28、将照射量率与放射性活度的关系(gun x)表示为： 式中， X照射量率；A放射性活度；R离点源的距离；照射量率常数。 照射量率常数 ： 取决于射线自身的衰变特性（光子的数目和能量），若“取A=1Bq, R=1m处的照射量率为值”，可查下表得出。 照射量率常数的国际单位为： 库仑平方米每千克（Cm2/Kg）， 其专用单位为伦琴米2/小时居里（Rm2/hCi ，含义：距离1居里（Ci）的点源1米处，在1小时内所产生的照射量率），或此值的任何适当的倍数。汉字读音：伽玛（大写，小写），是第三个希腊字母。共七十八页照射(zhosh)量率常数若“取A=1Bq, R=1m处”的照射(zhosh)量率为值：共

29、七十八页四、例题(lt) 一个20万居里的60CO源一旦泄漏时，100米处的照射量率有多大？（注： 60CO 每次衰变(shuibin)放出能量为1.17MeV和1.33MeV的光子各一个，在空气中的质量吸收系数为2.6610-3m2/Kg）。解法一（查表法）：查表知：共七十八页解法(ji f)二（物理法）：共七十八页设点源的活度为A居里(j l)，离源R米处的照射量率： 式中， X照射量率；A放射性活度；R离点源的距离；照射量率常数。 当对于未知活度对象时（地质体），照射量率常数难以获得，因此定义了单位质量(zhling)(1g)放射性元素点状源1cm处的光子照射量率为该元素的常数，用符号K

30、表示。则照射量率为：（真空情况下）（处于均匀介质中） 式中，m为放射性物质的质量(g)； K为常数；R为在介质内部距点源的距离；为介质对射线的线衰减系数(cm-1)。 共七十八页 当点源射线通过(tnggu)几种不同介质时，在距离R处的照射量率为： 式中，i为射线(shxin)通过第i种介质中的线衰减系数(cm-1)；Ri为射线通过第i种介质的距离。 教材P143例题5.1。共七十八页在铀矿勘探中常用的几个(j )照射量率常数质量(zhling)为1g点源，在距离1cm处 照射量率： KRa = 5.9210-4 Ccm2(kgsgRa)-1KU = 2.0510-10 Ccm2(kgsgU)

31、 -1KTh = 8.8210-11 Ccm2(kgsgTh) -1KK = 5.1310-14 Ccm2(kgsgK) -1 KRa = 5.9210-4 Ccm2(kgsgRa)-1 = 5.9210-7 Ccm2(kgsmgRa) -1 = 5.9210-11 Cm2(kgsmgRa) -1 p.142p.102共七十八页第二节 放射源与标准(biozhn)模型3.2.1 放射源分类(fn li)3.2.2 标准源3.2.3 标准模型共七十八页3.2.1 放射源分类(fn li) 根据国务院第449号令放射性同位素与射线装置安全(nqun)和防护条例规定，制定本放射源分类办法。 放射源分

32、类原则： 参照国际原子能机构的有关规定，按照放射源对人体健康和环境的潜在危害程度，从高到低将放射源分为、类，V类源的下限活度值为该种核素的豁免活度。 类放射源为极高危险源。没有防护情况下，接触这类源几分钟到1小时就可致人死亡。 类放射源为高危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时至几天可致人死亡。 类放射源为危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人造成永久性损伤，接触几天至几周也可致人死亡。 类放射源为低危险源。基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤。 类放射源为极低危险源。不会对人造成永久性损伤。放射性同位素与射线装置安全和防护条例

33、国务院第449号令共七十八页3.2.2 标准源 标准源的定义(dngy)： 用一些放射性核素含量或照射量率准确(zhnqu)的放射源，作为基准，用来标定辐射仪，这些可作为基准的放射源称为标准源。 标准源的分类： 从形态上分类：固体标准源（点状标准源及体状标准源（习惯上称为标准模型）、粉末标准源和液体标准源等几类。 根据用途分类：活度标准源、校准能谱仪的标准源。 按标准源发射的射线种类分为：标准源、标准源、标准源和中子标准源等。一、标准源的定义及分类共七十八页二、氡气标准源氡气标准源分为(fn wi)三类：液体标准源、固体标准源、氡室。1、液体(yt)标准源 一般分为氡气(Rn)标准源和钍射气(

34、Tn)标准源两类，常用的是氡气(Rn)标准源。 常见的氡气(Rn)标准源：由镭盐溶液制成，保存在特制的玻璃管中，利用在容器中积累的Rn来标定仪器。溶液中镭含量一般为10-810-11g。 钍射气(Tn)标准源：由钍化合物溶液制成，也保存在特制的容器中，溶液中钍含量一般为110mg。 缺点：液体标准源携带不方便；不能准确标定累积氡法测量系统；不能同时标定多台仪器等。共七十八页2、固体(gt)标准源 采用(ciyng)固体镭盐(226Ra)作为氡气(Rn)标准源，使用不同活度的镭作为氡气源（20世纪70年代）。 缺点：不能准确标定累积氡法测量系统；不能同时标定多台仪器等。 固体钍射气源（如：采用钍

35、矿石粉末）：用于标定测氡探测器的Tn标定系数（在纯钍地区和铀钍混合地区，最好对Rn和Tn都进行标定）。3、氡室（radon chamber） 氡室实质上就是一个大容积的氡浓度值稳定的氡源，是一种综合性标定装置。 四周密封多层状的室体，体积可为120m3，甚至更大或更小。 室内放置镭盐或纯沥青铀矿，作为氡气源。特点是氡气浓度稳定，根据需要氡气浓度标准可调节设置(几Bq几百Bq)，对待标定的氡气探测器，可提供循环法、真空法和自由扩散法。共七十八页多功能自控氡室 氡室的优点(yudin)： 可快速而有效地标定常规氡气仪，且能有效地标定各种累积(lij)氡测量系统。 用氡室标定各种氡的探测器，可使其灵

36、敏度有一个统一的衡量标准，便于对比各种测氡系统的测量结果，以及达到测量数据的一致性。共七十八页3.2.3 标准(biozhn)模型 标准(biozhn)模型的含义： 为了把仪器测量结果直接表示成含量单位（，g/t等），以及测定能谱仪的换算系数，需要制备射线达到饱和厚度的标准源。这类标准源具有一定的体积，习惯上称其为标准模型。 标准模型种类： 一般有平衡铀模型、平衡钍模型、铀钍混合模型、钾模型、零值模型五种。 国际原子能机构推荐的制作模型的标准参数见教材：P108表3-2。 根据模型制作质量的差别，标准模型分为级模型（国家级标准）、级模型、级模型等。我国已建立一套用于标定地面能谱仪、 能谱测井仪

37、和航空能谱仪的饱和标准模型（级模型）。共七十八页第三节 核辐射防护(fngh)简述3.3.1 核辐射对人体(rnt)的影响3.3.2 剂量当量限值辐射防护标准3.3.3 放射性防护的基本原则共七十八页3.3.1 核辐射对人体(rnt)的影响一、核辐射的生物(shngw)效应 射线与生物机体作用的规律同射线与物质相互作用的规律是一致的。各种辐射引起的生物效应，最初主要是使机体分子产生电离、激发，破坏生物机体的正常机能。 随机性效应： 是器官组织中单个细胞变异引起的躯体效应或遗传效应。 确定性效应： 器官、组织中细胞集体死亡的结果并且由此导致器官、组织出现明显的功能障碍，出现临床可见的病理状态。

38、变异细胞有可能演变为一个癌。 如果发生变异的是生殖细胞，则受照者后裔可能出现严重的遗传疾患。共七十八页二、人类受到的辐射(fsh)照射和水平 人类(rnli)受到照射的辐射源有两类，即天然辐射源和人工辐射源。 在地球上生命体的形成和人类诞生及生活的整个历史的各个阶段中，每时每刻都受到宇宙射线和地球环境中原始存在的放射性物质发射出射线的照射，这种天然放射性是客观存在，通常称之为天然本底照射。天然本底照射是迄今人类受到电离辐射照射的最主要来源。 近半个世纪以来，由于医疗照射及核能核技术的开发与应用，以及核动力生产、核试验等，产生了不少新的放射性物质和辐射照射。这类辐射照射称之为人工辐射源照射。共七

39、十八页 正常本底地区天然辐射源 致人体(rnt)的年有效剂量辐射来源年有效剂量, mSv 宇宙射线0.38宇生核素0.01陆地外照射0.48陆地放射性核素内照射 (不包括氡)0.29氡及其子体1.25总 计2.4共七十八页日常生活中可能(knng)遇到的辐射类 型剂量水平(mSv)看电视每天2小时0.01 mSv/a夜光表0.02 mSv/a乘飞机2000km0.005mSv/h眼镜（局部）0.010.04mSv/a家用天然气（局部）0.060.09mSv/a假牙（局部）1Sv/a吸烟每天20支（“钋弹”210Po）0.51 mSv/a诊断X射线人均年有效剂量0.3CT人均单次有效剂量8.6使

40、用火力发电厂带来的照射0.005核电站附近人均年有效剂量0.001-0.02核设施附近人均年有效剂量0.001-0.2共七十八页3.3.2 剂量当量限值辐射(fsh)防护标准 吸收剂量D： 回顾(hug)： 吸收剂量率D： 剂量当量H：法定单位：戈瑞 1戈瑞1焦耳 / 千克法定单位：戈瑞/秒 Gys-1 （JKg-1s-1） 法定单位：西弗 1西弗 1焦耳/千克 接受的剂量当量越大，对人体的损害也越显著。 剂量当量限值： 即最大容许剂量当量，IAEA根据射线对人体的损害资料和对动物进行实验的结果确定的。在“剂量当量限值”范围内的剂量，在人的一生中不会引起人体的显著损伤。 工作人员的“年剂量当量

41、限值”适用于一年中的外照射所致的剂量当量与这一年摄入的放射性核素所致的内照射剂量当量的总和。共七十八页职业照射(zhosh)剂量当量限值GB 18871-2002类 别 剂量当量限值 全身连续5年的年平均有效剂量20 mSv 任何一年中的有效剂量50mSv眼晶体的年当量剂量150 mSv 四肢(手和足)或皮肤的年当量剂量500 mSv共七十八页有效(yuxio)剂量限值和当量剂量限值电离辐射防护与辐射源安全(nqun)基本标准-GB18871-2002坑道或矿井中，氡的最大允许浓度为3.7Bq/L。 当量剂量组织或器官的当量剂量是此组织或器官的平均吸收剂量器官剂量DT与辐射权重因子的乘积。 有

42、效剂量当所考虑的效应是随机效应时，在全身受到不均匀照射的情况下，人体所有组织或器官的加权后的当量剂量之和。共七十八页3.3.3 防护基本原则(yunz)和防护措施 辐射对人体的照射(zhosh)方式有外照射和内照射两种。 外照射是体外辐射源对人体造成的照射，而内照射是指进入体内的放射性核素对人体造成的照射。 外照射主要由X、射线、中子束、高能带电粒子束和射线引起的；内照射则主要因人们通过吸入、食入、完好皮肤或皮肤伤口吸收了放射性核素造成的。 针对这两种照射方式，有两种完全不同的防护方法。 共七十八页一、外照射(zhosh)防护1、外照射防护(fngh)基本原则： 尽量减少或避免射线从外部对人体

43、的照射，使之所受照射不超过国家规定的剂量限值。剂量限值为内外照射之和，但不包括天然本底照射和医疗照射剂量限值共七十八页（1）时间(shjin)防护 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 剂量率与距离的平方成反比（点源） 措施：远距离操作(cozu)； 任何源不能直接用手操作； 注意射线防护。2、外照射防护的基本方法（三要素）：（3）屏蔽防护 措施：设置屏蔽体； 屏蔽材料和厚度的选择（根据辐射源的类型、射线能量、活度，考虑各种辐射与物质的相互作用的差别）共七十八页屏蔽材料(cilio)选择的一般原则屏蔽(pngb)方式 固定式：防护墙（迷路）、防护门、观察窗 移动

44、式：包装容器、手套箱、防护屏、铅砖、铅围裙、眼镜等共七十八页放射性物质进入体内的途径经口，消化道的摄入（ingestion）经呼吸道的吸入（inhalation）经皮肤(p f)，伤口的进入（injection） 需注意以下几点：工作地点空气中放射性物质的浓度(nngd)不能超过最大容许浓度(nngd)；工作时要穿工作服并戴口罩；在坑道、矿井和实验室中严禁吸烟，吃东西和饮水；从事放射性物质的操作要小心，防止放射性物质泼、溅、撒；注意安全生产，防止损伤。二、内照射防护 内照射防护与外照射防护方法完全不同，最根本的防护方法是尽量减少放射性物质进入体内的机会。共七十八页本 章 结 束谢 谢！共七十八

45、页思考题： 1、名称(mngchng)解释：电离辐射、放射性活度、标准源、剂量当量限值；粒子注量、粒子注量率；能注量、能注量率；照射量、照射量率；吸收剂量、吸收剂量率、剂量当量。说明这四组辐射(fsh)物理量的适用范围，以及吸收剂量与照射量的关系。 2、简要说明放射性物质的常用重量单位及其适用对象，常用的活度单位及其适用对象，常用的含量单位有哪些？ 3、说明放射性活度与射线强度的区别。 4、放射性核素的活度经过多少个半衰期以后，可以减少至原来的15%、7%、0.1%？ 5、采用两种方法计算距一个活度为1居里的60Co放射源一米远处的伽玛射线照射量率（注： 60CO 每次衰变放出能量为1.17M

46、eV和1.33MeV的光子各一个，在空气中的质量吸收系数为2.6610-3m2/Kg）。 6、简述外照射防护的基本原则和基本方法，以及内照射防护的最根本方法。共七十八页 1、名称(mngchng)解释：电离辐射、放射性活度、标准源、剂量当量限值；粒子注量、粒子注量率；能注量、能注量率；照射(zhosh)量、照射(zhosh)量率；吸收剂量、吸收剂量率、剂量当量。说明这四组辐射物理量的适用范围，以及吸收剂量与照射(zhosh)量的关系。电离辐射：能通过直接过程、次级过程引起物质电离的不带电粒子和带电粒子组成的辐射。放射性活度：在给定时刻，处于特定能态的一定量放射性核素在时间间隔dt内发生自发核衰

47、变或跃迁的期望值。即在单位时间内发生衰变的原子核数目。标准源：用一些放射性核素含量或照射量率准确的放射源，作为基准，用来标定辐射仪，这些可作为基准的放射源称为标准源。共七十八页剂量当量限值：最大容许剂量当量，IAEA根据射线对人体的损害资料和对动物进行实验的结果确定的。在“剂量当量限值”范围内的剂量，在人的一生(yshng)中不会引起人体的显著损伤。粒子注量：以辐射场中某点r为中心，划出一小(y xio)的球形区域，如果球体的截面积为da，从各个方向射入该球体的粒子总数为dN，则辐射场r点处的粒子注量为：粒子注量率：辐射场中单位时间间隔内进入单位截面立体小球的粒子数目。这组辐射物理量适用于度量在各种介质中的各种射线。能注量：空间一给定点处，射入以该点为中心的小球体的所有粒子的能量总和（不包括静止能量）除以该球体的截面积da。共七十八页能注量率：表示在单位时间(shjin)内，辐射场 r 点处能量注量的增加量。这组辐射(fsh)物理量适用于度量在各种介质中