辐射防护讲义课件

1、辐射防护讲义（二）付云杉电子邮件：联系电话：139937997622010 年 3 月内容简介职业照射和公众照射辐射探测废物管理防护和干预一、职业照射和公众照射1 职业照射1.1概念 职业照射：工作人员在其工作过程中所受的所有照射（不包括天然照射、医疗照射和豁免源产生的照射） 1.2职业照射的控制时间距离分散（使浓度达到最低或稀释度最高）减少辐射源屏蔽（源屏蔽和人屏蔽）促排剂量分担和控制最优化技术 2.2公众照射的控制流出物监测环境监测固体废物监测排放限值和排放水平二、辐射探测1.1气体探测器 气体探测器包括：电离室、正比计数管和盖革弥勒（GM）计数管。随着闪烁探测器和半导体探测器的发展，它们

2、将逐渐被取代。但由于这类探测器具有结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉等方面的优势，使得它们至今仍在应用。 从图可以看出，曲线有五个特征不同的区域，现分别简单说明：区域I为复合区：收集的离子对数随外加电压的增加而增大。这是由于此时电场很弱，离子对相对速度较小而易复合，只有部分离子对被电极收集。随外加电压增加，复合机会减少，曲线呈上升趋势。区域为电离室区：当外加电压超过V1时，电场较强，复合损失可忽略不计，入射粒子产生的离子对几乎全部被电极收集。电压继续升高，收集的离子对数不再增加，形成一个坪区。电离室工作在这个特性区。区域为正比区：当外加电压超过V2时，电场相当强。由入射粒子引起的电子加速后

3、引起次级电离，而且次级电离产生的电子还能引起新的电离。若把入射粒子引起的电离称为原电离，则收集到的离子对数比原电离的离子对数要大的多，此种现象称为气体放大。收集的离子对数与原电离的离子对数成正比。区域为有限正比区：当电场增加到一定程度时，产生的离子对数过多，由于电子、正离子漂移速度相差很大，形成空间电荷，致使电场削弱。这一空间电荷效应限制了电子的继续增殖，也即限制了气体放大。区域为GM区：当电压超过V4时，电场很强，气体放大倍数M（收集的离子对数与原电离离子对数之比值）可高达108，同时空间电荷效应影响更加严重。此区的特点是：只要原电离产生一个离子对，通过气体放大，就能产生数目极大的离子对。可

4、以得到较大的输出信号，对于射线探测十分有利。注意：工作在此区域内的探测器不能区分入射粒子的类型和能量。（1）脉冲电离室测量单个入射粒子所产生的电流脉冲或电压脉冲的电离室称为脉冲电离室。它是利用脉冲幅度与粒子能量成正比来进行探测的。因此，利用脉冲电离室不仅可以由单位时间内脉冲数求得射线的强度，而且可以根据脉冲幅度的大小来测定粒子的能量。脉冲电离室可用于带电粒子的强度和能量测量，目前只有带栅网的电子脉冲电离室。 （2）电流电离室 某些情况下，如需要立即反映辐射场的照射量率或测量放射性活度很大的辐射源，此时需要测量的不是单个粒子的电离效应，而是单位时间内大量入射粒子的平均电离效应，可采用电流电离室。

5、它同脉冲电离室在工作原理、信号产生过程等方面相同，主要差别在输出电路及测量电路等方面，它记录的是电离电流。电流电离室广泛应用于射线和射线的剂量监测。1.1.3GM计数管 在气体电离探测器中，G-M计数管具有相当突出的优点：气体放大倍数极高，入射射线只要产生一个离子对就能引起放电而被记录；输出脉冲幅度很大，所需的测量仪器简单，所以G-M计数管曾是测量射线强度的主要探测器，至今在放射性同位素应用和剂量监测工作中仍是常用的探测器。根据所充的猝熄气体的性质，G-M计数管可以分为有机管和卤素管两类，其原理结构基本相同，仅在性能上有些差异。G-M计数管常用于放射性样品的测量和、剂量当量率的测量等。 G-M

6、计数管要求的电场强度比正比计数管的更高，其结构通常也是阳极为细丝，阴极为圆筒。最常用的形状为钟罩形和圆柱形。它们的中心极均为细钨丝，有机管的阴极可由金属圆筒或不锈钢圆筒构成；卤素管的阴极由不锈钢或内壁涂有半透明Sncl2导电膜的薄玻璃制成。工作气体为氩、氖和少量淬熄气体（有机气体或卤素），充气压力较低，一般约为100mmHg柱。1.2闪烁探测器 闪烁探测器是利用某些物质在射线作用下能发光的特性来探测射线的，其对射线的探测效率高以及能够测量射线的能量等优点，是目前应用最广泛的辐射探测器。闪烁计数器主要由闪烁体、光电倍增管和电子学线路组成。 闪烁体、光电倍增管（有时还有光导和前置放大）装在一密封的

7、暗盒中，人们通常把这个部分叫探头，它是闪烁计数器的一个重要部件，直接决定着闪烁计数器的各种性能。闪烁计数器记录粒子的过程是：射线进入闪烁体后，闪烁体吸收入射粒子的能量并使其原子、分子产生电离和激发；受激的原子、分子退激而发射光子；由闪烁体产生的光子打在光阴极上，因光电效应，便发射出光电子；经过光电倍增管打拿极时，使光电子得到多次倍增，最后在光电倍增管的阳极上形成放大的电流脉冲；电流脉冲流过输出电路的负载电阻变为电压脉冲；电压脉冲经过射随输出器（阻抗转换）送入电子仪器进行计数和分析。在一定条件下，输出脉冲幅度可正比于射线在闪烁体内损失的能量。1.2.1闪烁体闪烁体按物态可分为：固体、液体、气体；

8、按化学组成可分为：无机闪烁体、有机闪烁体。（1）无机闪烁体 无机闪烁体是在某些无机盐晶体中掺入少量杂质而制成的，这种杂质称为激活剂。常用的无机闪烁体有以铊作激活剂的碘化纳NaI（Tl），以银作激活剂的硫化锌ZnS（Ag）等。(2)有机闪烁体有机闪烁体大多数属于芳香族的碳氢化合物，有固体、液体、气体三种状态。它的优点是发光时间短、透明度好，并含有大量氢原子，因此可探测中子。但是发光效率、能量分辨率和对射线的探测效率等均比无机晶体差。 1.2.2光电倍增管 光电倍增管是一种光电转换器件，其作用是把闪烁体发射的微弱光电信号转变为放大的电信号。它的结构是：管子外壳由玻璃制成，整个管内抽成真空，管子的顶

9、端有一个光阴极，是接受光子打出光电子的部件；管内按一定要求排列有许多电极（又称倍增极），在这些电极上加适当的电压，使前一级来的电子能成倍地增殖；管子末端有一个阳极，是收集电子的部件（又称为电子收集极）。 光电倍增管按倍增极的结构分为不同的类型，目前常用的有无聚焦百叶型、匣子型和聚焦的直线型、环状型等。光电倍增管在闪烁计数器中的工作过程如下：光电倍增管的光阴极端窗与闪烁体紧密接触。射线在闪烁体中引起的闪光打在光阴极上，通过光电效应产生一定数目的光电子。由于光阴极、各级倍增极到阳极之间都加有电压，每级产生的电子被有效地放大并集中到下一级，最后在阳极形成很大的电子流，通过负载电阻即得易于测量的电压脉

10、冲。1.3半导体探测器半导体探测器具有能量分辨率高、线性响应好、脉冲上升时间短、结构简单、偏压低（除锗锂漂移探测器需要上千伏的偏压外）和使用方便等优点。因此，它在射线探测中，特别是能谱分析中获得了广泛的应用。半导体探测器的主要缺点是：手强辐照后性能变坏，输出脉冲幅度小，性能随温度变化较大等。半导体探测器的种类很多，分类方法也有几种。按材料分有硅、锗和化合物等半导体探测器；按应用分有带电离子、重离子、中子、x射线和射线半导体探测器；按得到灵敏体积所采用的不同工艺分有PN结型、PIN结型和其它类型的半导体探测器。这里仅介绍PN结型、PIN结型和其它类型的半导体探测器。2.1放射性活度的测量放射性活

11、度是一个常用的基本物理量，它的大小反映了某种放射性核素的量的多少。因为活度是一个与核衰变或核跃迁相联系的量，而核衰变或核跃迁是一个随机过程，所以它是统计分布的期望值，而且它也是随时间而变化的。因此活度的严格定义如下：在给定时刻，处在特定能态的一定量的某种放射性核素的活度A是dN除以dt而得的商，AdN/dt。 其中dN是在时间间隔dt内，该核素发生核跃迁数目的期望值。活度的SI单位是秒的倒数（s-1），称为贝可勒尔(Bq)。影响放射性活度测量的因素有：几何因素、吸收因素、散射因素、探测器的本征探测效率、分辨时间、本底计数、核衰变方式、衰变校正。放射性活度的测量方法可分为绝对测量和相对测量。绝对

12、测量又称直接测量，这类方法是用测量装置直接测量样品的活度，不必借助于其它中间手段，绝对测量需要经过许多因素的校正才能得出正确的活度。相对测量又称间接测量。这类方法是把标准源与待测样品在相同条件下进行测量，因为标准源的活度是已知的，所以根据二者测量值之比和标准源的活度即可计算出待测样品的活度。衰变率是指放射性核素在单位时间内发生衰变的原子核数，其单位是贝可（Bq）；发射率是指放射性核素在单位时间内发射的某种粒子数；单位时间内能够跑出样品表面的粒子数称为表面粒子数。计数率是指测量装置单位时间内记录到的脉冲数，单位是计数/分(cpm)或计数/秒(cps)。 2.1.1放射性活度的绝对测量 （1）小立

13、体角法 小立体角法是一种比较简便的放射性活度绝对测量方法。它的基本原理是：利用探测器测定空间某一立体角内样品的计数率，然后通过实验或计算，分别求出前述各项影响因素的校正因子，使用公式计算出样品的活度。 采用小立体角法进行绝对测量时，应考虑尽量减少各种因素的影响，同时注意装置要结构简单，使用方便。测量放射性样品的小立体角测量装置由于粒子在物质中散射严重，而且射线具有连续能谱，在物质中的吸收并不严格遵守指数规律，因此在确定吸收和散射等校正因子时引入的误差较大。小立体角法对于放射性样品活度的测量准确度较好，比较简便、实用。（3）符合测量法符合测量电路的特性是：当所有输入端同时有信号输入时，电路输出端

14、给出信号；而当其中一个输入端无信号输入时，输出端即无信号输出。反符合测量电路的作用恰恰相反，即当输入端各道都有输入信号时电路无信号输出，而另一道无输入信号时，电路才有信号输出。进行符合测量时，粒子1同时穿过两个探测器，每个探测器都有信号输至符合电路，结果有信号输出。粒子1被记录，而粒子2只穿过一个探测器，符合电路无信号输出，因此粒子2不能被记录。进行反符合测量时情况恰好相反，只能记录粒子2。 符合及反符合测量法可用来确定两个或两个以上事件的同时性或时间上的相关性。符合及反符合测量技术在核辐射测量中应用广泛，例如测量放射源的活度、短半衰期的测定等。4-符合法是把4计数法和符合计数法结合起来的一种

15、测量方法。在这种方法中，由于采用了符合技术，因此确定辐射源活度时不需要求得各道的探测效率；由于采用了4计数器，对射线的探测效率接近于1，因此大多数校正因子都极小，这样应用4-符合法测量辐射源的活度可以得到很高的准确度。4-符合测量装置包括：探头部分（流气式4正比计数管、相对放置的两个NaI闪烁探头）、电子测量仪器部分（符合道测量单元、道测量单元、符合单元、定标单元和高压电源等）。只要分别测量道、道和符合道的计数率，原则上即可求得辐射源的活度，但实际上除了计数率外还要考虑偶然符合、死时间和其它因素的校正。2.1.2相对测量相对测量又称间接测量，这类方法是把标准源与待测样品在相同条件下进行测量。由

16、于在相同的测量条件下进行比较，因此有许多校正因子保持相同，在计算中可以抵消。在进行相对测量时必须注意以下几点：要严格保持几何条件相同。在制备放射性样品源时，要采用同样尺寸的测量盘，各源要有相同的厚度和面积，而且分布要均匀。在长期进行相对测量时，要注意测量装置的稳定性、本底的变化以及放射性衰变等因素影响。选用标准源时要求如下：标准源与样品源最好是同一种核素，至少其射线类型相同、能量接近。标准源与样品源的面积和厚度相同或相近，并且承托片的材料、厚度也要相同或相近。标准源的活度与样品源的活度应相近，一般要求在同一个数量级。2.1.3 低水平放射性测量1、低水平测量装置的选择优质因子Q，Q=S2V2/

17、4nb。式中：S总探测效率； V样品容量； nb本底计数率。上式说明总探测效率愈高，本底计数率愈低、样品容量愈大，则优质因子愈大，这样的探测装置愈好。低水平测量装置应满足下列要求：1）本底计数率低；2）总探测效率高；3）装置的长期稳定性好。2、本底的来源和降低本底的措施1）本底的来源：a.宇宙射线；b.仪器探头和屏蔽材料中的放射性杂质；c.周围环境辐射；d.仪器噪声和假计数。2）降低本底的措施：a.屏蔽；b.反符合和符合技术；c.采用低本底材料制备探头；d.消除假计数，提高信噪比，排除外界干扰。3、常用低水平测量装置1）低水平放射性样品的测量射线有两个特点：能量较高和比电离较大。因此使用脉冲幅

18、度甄别技术能消除大部分环境辐射形成的本底。常用的低水平放射性测量装置主要有以下几种：a)大面积ZnS(Ag)闪烁计数器；b)金硅面垒半导体探测器；c)流气式正比计数器等。2）低水平放射性样品的测量低水平放射性测量装置主要有以下三种：a) 流气式正比计数器；b)薄塑料闪烁计数器；c) 金硅面垒半导体探测器等。3）低水平放射性样品的测量低水平放射性测量装置主要有Na(Tl)闪烁计数器和Ge(Li)金硅面垒半导体探测器等。2.1.4 低能辐射源活度的测量 对于一些低能放射性核素，用一般探测器测量活度效率甚低。液体闪烁计数器具有高灵敏度、高探测效率的优点。液体闪烁计数法的基本原理与其它闪烁法没有原则上

19、的差别。它的主要特点是闪烁体为液体，样品可以溶解或悬浮在闪烁液中，或将样品吸附于固体托片上进入闪烁液中。由于样品和闪烁液直接接触，在很大程度上消除了一般探测器中吸收、窗吸收几何条件以及反散射等不利因素的影响，因此它的效率很高。液体闪烁计数器除了用于低能放射性样品外，也可用于测量发射、低能及射线的样品。液体闪烁计数器包括闪烁探头和测量仪器两部分。闪烁探头由盛放闪烁液和放射性样品的测量杯、内表面涂有反光层的测量小室、光电倍增管组成。探测原理是射线通过闪烁液时，其大部分能量被闪烁液吸收，使闪烁剂分子处于激发态。闪烁剂分子从激发态回到基态时释放出光子。光子穿过闪烁液和样品杯在光电倍增管的光阴极上打出光

20、电子。光电子经倍增放大后以电脉冲形式输出。粒子在闪烁液中损失能量至产生荧光有一系列的能量传递过程。凡是导致上述能量传递效率降低的过程统称为淬灭。由于存在淬灭现象，每个入射粒子产生的光输出会减少，光电倍增管输出信号的幅度也随之降低，从而探测效率有所下降。淬灭现象大致可分为下列数种：1）杂质淬灭；2）自淬灭；3）稀释淬灭；4）颜色淬灭；5）其他淬灭。闪烁液中的磷光现象是指样品杯放入探头之前受紫外光照射后，在杯壁、杯盖、闪烁液中激发出衰减时间较长的磷光。闪烁液中的化学发光是由化学反应引起的光子发射现象。为了减少磷光现象和化学发光可采取下列措施：在红外灯下制备样品；测量前对样品进行“暗化”；适当提高计

21、数装置的甄别阈、采用符合测量法、选用高纯度试剂、注意选择样品处理方法等。2.1.5 中子的探测2、中子探测的原理探测中子的方法，与探测、射线相似，也是通过中子与物质的相互作用来实现的。但中子本身不带电，它通过物质时不能直接产生电离，只能利用它与原子核的作用而产生带电粒子或感生放射性的性质进行探测。可用于探测中子的核过程主要有：产生带电粒子的核反应、核反冲、核裂变和活化等。这四种过程也是探测中子的依据。1）核反应法利用中子在物质中产生（n，）或（n，P）等核反应，通过记录所生成的粒子或质子就可探测中子。因为中子引起的核反应所产生的带电粒子数和中子与物质作用的反应截面以及中子通量成正比，所以通过测

22、得带电粒子在探测器中产生的脉冲数就可求出中子通量。2）核反冲法当中子和原子核发生弹性散射时，中子的一部分能量传递给原子核，使它发生反冲，这些原子核称为反冲核。核反冲法是以记录中子与原子核弹性散射后的反冲核为基础的，反冲核一般都带有电荷，可以用记录快速带电粒子的一些办法进行测量。此法主要用于快中子的探测。反冲核的质量愈小，获得的能量愈大，由于氢的质量较小，而且它的散射截面也较大，因此常用氢核作为靶核。此时反冲核为质子，故又称反冲质子法。靶物质可以是气体，如把氢气充在计数管内，反冲质子在计数管内可以直接电离而产生脉冲；靶物质也可以是固体，如把含氢的塑料薄膜放在探测器前，产生的反冲质子可射入探测器内

23、被记录。3）核裂变法重核俘获中子后会产生裂变，测量这些碎片的电离脉冲就记录中子，就可以求出中子通量。核裂变法的最大特点是反应能量很大，因此本底对测量影响小，它可在较强本底下工作。由于重核裂变时碎片所带的能量比入射中子的能量大的多，大约是150-170Mev，并且是不固定的，因此这种方法不能用来测定中子能量，只能测量中子通量。4）活化法中子与稳定原子核发生(n，)反应时，形成的产物一般是放射性核，这种由中子引起感生放射性的现象，称为“活化”或“激活”。因为生成的放射性核的多少与中子通量成正比，所以把易于活化的材料放在中子场内某点照射，然后测量该材料的放射性活度，利用关系Ao=Nd，可确定该点中子

24、通量。其中为中子通量；N为被活化薄片原子密度；为有效活化反应截面；d为薄片厚度。2、中子探测器探测中子的过程一般分为两部分：第一由中子和核相互作用，产生带电粒子或感生放射性；第二，在某种探测器（如电离室、正比计数管或闪烁探测器等）内产生信号而被记录。通常，中子探测器就是在这些探测器内添加能与中子产生相互作用的物质而成的。常用的有：气体电离探测器（三氟化硼正比计数管、裂变电离室和硼电离室），中子闪烁探测器，半导体探测器等。三氟化硼正比计数管常用的是慢中子探测，BF3作为工作气体。它可用于强辐射场内中子的探测。因为在反应堆内中子通量和堆功率成正比，所以可以通过中子通量的测量来控制反应堆的启动和运行

25、。裂变电离室和硼电离室主要用于监测反应堆的中子通量密度。裂变电离室是脉冲电离室。裂变产物通常可以用固体薄层的形式涂刷在电离室的一个电极上（往往也是室壁上）。硼电离室是在一个电极上涂有一层浓缩硼的电流电离室。3辐射防护监测 辐射防护监测是指为估算和控制公众及工作人员所受辐射剂量而进行的测量。辐射防护监测按其对象可分为：个人剂量监测、环境监测、流出物监测和工作场所监测。个人剂量监测是直接对人进行的监测；环境监测和工作场所监测是对公众和工作人员生活和活动环境进行的监测；流出物监测是对流出物中放射性浓度的测量，以便能及时发现和控制异常排放和事故排放。3.1个人剂量监测3.1.1外照射个人剂量监测技术

26、外照射个人剂量监测是指用工作人员佩带的剂量计所进行的测量。监测范围和监测周期 确定监测范围主要考虑工作人员接受照射的条件。根据工作人员的工作性质、接受剂量的大小、剂量计的灵敏度和衰退特性等来确定外照射个人剂量监测周期。一般情况下，监测周期为1个月。但应视具体情况，监测周期可以适当延长或缩短。剂量计佩带的位置在使用剂量计时，一般情况下应佩带在工作人员的胸部。如四肢特别是手部所接受的剂量较大时，应佩带附加的剂量计。带有防护围裙工作的情况，需使用两个剂量计，一个佩带在围裙内侧用来估算有效当量剂量，另一个佩带在围裙外侧用来估算皮肤和眼睛的当量剂量。（1）热释光个人剂量计某些物质受到电离辐射后，在加热过

27、程中会释放出光，这种现象称之为热释光现象；而能够产生热释光现象的物质则称之为热释光体。在固体发光剂量学中，辐射所致热释光属于磷光，热释光体属于磷光体。热释光磷光体在受到电离辐射照射后，吸收了部分能量，并将这部分能量有效的储存起来，直到加热时才以光的形式释出。由于吸收剂量、储能和热释光光子数之间呈正比关系，因而热释光体可作为一种测量辐射剂量的探测器。热释光个人剂量计就是以热释光磷光体作为探测元件的剂量计。比较成熟的热释光材料大致可分为三类：空气等效好而灵敏度稍差的，例如：LiF、LiB4O7、BeO等；空气等效性差些而灵敏度高的，例如：CaSO4和CaF等；介于前两类之间的有：MgSiO4和Mg

28、B4O7等。 （2）袖珍照射量计（剂量笔） 袖珍照射量计是用于测量、辐射照射量的。在个人剂量监测中常作为辅助手段，通常与其它类型个人剂量计（如：胶片剂量计、辐射荧光玻璃剂量计、热释光剂量计等）配合使用。袖珍照射量计可分为直读式验电器型袖珍照射量计和附带静电计的间接读数电容器型袖珍照射量计两类。由于验电器型袖珍照射量计是可以直接读数，因此经常在设备维修或需要控制工作人员工作时间的场合下使用。（3）电子个人剂量计为了保证在高剂量率场所工作的人员能及时了解他们受到的累积剂量和所在工作环境的辐射水平，除了佩带法定的剂量计（如TLD或胶片剂量计）外，还应配带一个袖珍式电子个人剂量计。这种剂量计能显示场所

29、剂量率和剂量计起动后所受的累积剂量当量，并设有阈值可调的累积剂量和剂量率报警阈。当累积剂量或剂量率超过报曾阈值时，可发生声光报警信号，从而采取适当的防护措施。电子剂量计可与计算机数据采集、处理及控制系统，共同组成了实时（及时）剂量测量和出入控制系统。用于实时个人剂量监测的电子个人剂量计必须有足够的量程和稳定性，并且具有抗强电磁辐射干扰和抗阻塞（维持满刻度指示）的能力，以防误测。（4）辐射光致荧光玻璃个人剂量计在固体发光剂量学中，磷光与荧光是以发光机制区分的。激发和发光发生在同一中心的自立发光称为荧光，而激发和发光发生在不同中心的复合发光称为磷光。荧光玻璃剂量计是一种基于辐射光致荧光原理来测量辐

30、射剂量的固体剂量计。 3.1.2内照射个人剂量监测 通过工作场所的监测可以知道哪些工作人员有吸入放射性物质的可能，为了测量出每个人真正吸入的量，还要进行专门的测量。根据工作性质、现场条件，定期地进行这种测量。但在有可疑情况时，还要及时进行针对性的监测。（1）生物检验在执行生物检验计划时，可靠的样品收集与精确的分析方法具有同等的重要性。一般生物样品包括尿、粪便、呼出气体和鼻腔擦拭样品等。在这些生物样品中最有实际意义的是尿，其次是粪便。尿是比较容易收集的，而且在许多情况下，尿中放射性核素的含量可以同体内含量联系起来。 （2）体外直接监测全身计数器 肺部计数器器官（甲状腺）计数器伤口探测器3.2工作

31、场所的辐射监测 工作场所监测的目的在于保证该场所的辐射水平及放射性污染水平低于预定的要求，以确保工作人员处于符合辐射防护要求的环境，同时还要能及时发现偏离要求的情况，以利于及时采取补助的防护措施，从而防止超剂量照射事件的发生。工作场所的监测包括定期与随机抽样的常规监测，有时安装固定的监测系统；在发现有异常或可疑情况时，还要有针对性的增加特殊监测。工作场所的监测包括外照射剂量率的监测、表面污染水平的监测、空气中污染物含量的监测和产品和容器出入厂的监测等。 3.2.1外照射剂量率的监测（1）工作场所、X外照射监测 、X射线外照射监测通常是使用可携式吸收剂量（率）或照射量（率）侧量仪测量，用以描述、

32、X辐射场的物理量吸收剂量（率）或照射量（率）。常用测量仪有：电离室型测量仪、正比计数器型测量仪、G-M计数管型测量仪和闪烁计数器型测量仪。（2）工作场所外照射监测目前，适用于在工作场所-辐射场中监测皮肤或眼晶体吸收剂量率的测量仪器是用“浅”电离室、金硅面垒型半导体探测器和薄塑料闪烁体作为探测元件的-测量仪。（3）工作场所中子辐射的监测对工作场所中子辐射场的监测其主要目的是为估计人体所受中子当量剂量。实际要测量的中子几乎都是存在于n混合场中的中子，而中子与射线的品质因数又不同，不论采用什么方案对中子剂量进行监测，均需要将中子和射线分开或者在测量时将射线的干扰排除掉。3.2.2表面污染水平的监测在

33、放射性操作过程中，有时会发生放射性物质的泄漏、逸出，引起人体、工作服、地面或设备等表面污染。这些放射性物质可能经口或通过皮肤渗透转移到体内，也可能再悬浮到空气中，经呼吸道进入体内形成内照射。某些核素的污染还可能对人体造成外照射危害。表面污染水平的监测方法有直接测量和间接测量，直接测量就是将仪表探头置于污染表面上（探头与被测表面的距离约5mm）进行计数测量，测量结果是表面上的固定污染水平和松散污染水平的总和。间接测量（擦拭法）就是将用酒精浸渍过的滤膜（或棉球）在被测表面上中等力度均匀的平擦三遍，擦拭面积（皮肤和工作服取100 cm2、设备取300 cm2、地面取1000 cm2）视情况而定，擦拭

34、效率一般取10%（可通过试验确定），然后用仪表测量滤膜（或棉球），其测量结果是表面上的松散污染水平。在有、场存在的情况下，测量表面污染时，应注意屏蔽，扣除辐射场本底的贡献；在有场存在的情况下，测量表面污染时，应注意屏蔽，扣除辐射场本底的贡献。特殊情况下，可采用将被测表面转移至无辐射场的地方进行监测，也可采用擦拭法进行间接测量。3.2.3空气中污染物含量的监测 在某些放射性工作场所，空气可能受到放射性物质的污染，在空气中形成放射性气溶胶。当工作人员吸入放射性气溶胶时，其中部分放射性核素将滞留于体内，形成内照射危害。因此工作场所空气污染的监测，对保障工作人员的安全具有重要意义。 工作场所空气污染的

35、监测包括两个方面的工作，即放射性气溶胶浓度及其粒度分布的测量和对测量结果的评价。虽然粒度分布是估计可吸收成分的重要辅助资料，但并不作为常规监测项目。要根据监测对象（核素及其状态）、现场条件和监测目的来选取适当的监测方法和手段，并拟定具体的常规监测、操作监测和特殊监测计划。 工作场所空气污染通常是用采样测量法进行监测。为了使测量结果不仅能得到现场放射性气溶胶浓度，而且在一定程度上反映工作人员吸入放射性气溶胶的情况，适当地选择取样方法和设置采样点是非常重要的。取样点尽可能代表工作人员的呼吸带，使得测量结果能比较真实地反映工作人员的摄入量。3.3环境监测为了保护环境，控制放射性污染，必须对可能遭受放

36、射性物质污染的环境进行监测。环境放射性污染主要来自核爆炸落下的灰尘与核企业排放出的放射性物质。环境的辐射防护监测结果，是评价核企业环境保护工作好坏的重要依据，环境保护部门可以据此对核企业提出要求和措施。环境监测范围，视排放污染物中放射性核素的性质和数量、排放形式和环境条件等许多因素而定，包括辐射防护监测区和附近居民区，从方圆几十米到几十公里不等。核企业周围环境的监测，分为运行前的本底调查、运行中的常规监测和事故情况下的监测等。环境监测的项目包括空气、水、土壤、农牧产品和排放的“废气、废液、固体废物”中放射性物质的含量的测量。有许多种核素存在时，还应做主要核素的分析。三、废物管理1 放射性废物管

37、理内容和基本原则1.1 放射性废物管理内容 放射性废物管理是包括废物的产生、预处理、处理整备运输、贮存和处置在内的所有的行政和技术活动。蒸发浓缩离子交换沉淀电渗析反渗透超滤 放射性废物的管理处置前的管理处置污染场址整改恢复运输处理贮存预处理处理整备收集分类去污减容去污液体固体压缩焚烧固化包装水泥固化沥青固化塑料固化玻璃固化陆地处置符合标准的流出物排放近地表处置地质处置气载液态1.2 放射性废物管理基本原则 保护人类健康 保护环境 保护后代 不给后代造成不适当的负担 纳入国家法律的框架 废物产生最小化 实施全过程的管理 2 放射性废物的分类2.1 放射性废物的分类方法 按物理状态分：分为气载废物

38、、液体废物和固体废物。 按放射性水平分类：分为低放废物、中放废物和高放废物。 按辐射类型分类：分为/放射性废物和废物。 按来源分类：分为核燃料循环废物、核技术应用废物、退役废物和非核活动产生的废物（如伴生铀钍矿产生的废物等） 2.2 我国放射性废物的分类我国关于放射性废物分类的标准和法规有GB 9133-1995和1998年国家核安全局发布的HAD401/04。其中HAD401/04提出了免管废物的概念。基于放射性废物管理的分类表（GB9133-1995）类别级别名称放射性浓度AV , Bq/ m3（对放射性废液单位为Bq/l）气载废物低放排放限值AV4107中放4107AV液体废物低放排放限

39、值AV4106中放4106AV41010高放41010AV固体废物放射性比活度Am，Bq/kgT1/260d1)60dT1/25a2)5aT1/230a3)30aT1/2废物低放解控水平Am4106解控水平Am4106解控水平Am4106解控水平Am4106单个货包中长寿命辐射放射性核素的Am大于4106平均每个货包Am大于4105中放4106Am4106Am4106Am41011 4)4106Am4)41010 高放41011Am 5)41010Am 6)注：1）包括放射性核素碘125（T1/2 =60.12d） 2）包括放射性核素钴60（T1/2 =5.271a） 3）包括放射性核素铯13

40、7（T1/2 =30.17a） 4）且释放率小于或等于2kW/m3 5）或释放率大于2kW/m3 6）且释放率大于2kW/m3固体废物的分类及其典型特征（ HAD401/04 ）废物级别典型特性处置方案选择1.免管废物（EW）对公众成员的影响可以忽略不计（一般年剂量低于0.01mSv）无需放射学限制2.低中放废物（LILW）对公众成员年剂量高于0.01mSv，释放低于2kW/m32.1短寿命废物(LILW-SL)限制长寿命核素的比活度（长寿命辐射放射性核素，在单个货包中比活度不超过4106Bq/kg，多个货包平均比活度不超过4105Bq/kg）。近地表处置2.2长寿命废物(LILW-LL)长寿

41、命放射性核素比活度高于对短寿命废物的限值。地质处置3高放废物（HLW）释放率高于2kW/m3 ，且长寿命放射性核素的比活度高于对短寿命废物的限值。地质处置3 废物最小化3.1 废物最小化的概念废物最小化是指废物量（体积与重量）和活度合理可达到的最小。3.2 实现废物最小化的方法实现废物最小化的方法归纳起来可分为优化管理、减少源项、再循环再利用和减容处理四大方面。前两项措施重在减少废物的产生，后两项措施重在对已产生废物进行减容。 4 放射性废物的处理4.1 放射性废气的处理放射性废气的分类:按来源分，可分为：工艺废气和通风排气；按性质分，可分为：放射性气体（125I（60.2d）、131I（8.

42、04d）、129I（1.6107a）、氚、85Kr（10.7a）、133Xe（5.27d）和放射性气溶胶。放射性废气的处理方法:稀释排放；加压贮存；洗涤吸收；吸附法；低温蒸馏；干法除尘；几种处理气溶胶的过滤装置:玻璃棉过滤器；高效纤维纸过滤器。4.2 低中放废液的处理各种核活动产生的放射性废液多种多样，所含核素的种类、数量、形态、常量盐分和酸度差别很大，要优选适当的工艺进行处理。放射性废液处理的目的主要是：1）去除放射性核素，使之可以排放或再利用；2）浓缩减容；3）改变形状，便于贮存和处理整备。低中放废液的减容处理技术:蒸发浓缩离子交换絮凝沉淀其他低中放废液的固化处理方法:水泥固化沥青固化塑料

43、固化高放废液特性：放射性强、毒性大、发热率高、腐蚀性高放废液的处理：浓缩贮存固化分离嬗变低中放固体废物的处理: 焚烧减容 压缩减容5 放射性废物处置5.1 中低放固体废物的处置近地表处置:近地表处置的概念：近地表处置的基本处置形式：地表下土沟（现在已不采用）、地表下混凝土壕沟、半地下土丘混凝土沟、地表上混凝土构筑物、混凝土竖井西北中低放固体废物处置场废矿井或洞穴处置:废矿井处置废矿井处置概念：德国阿塞中低放废物处置设施洞穴处置 5.2 高放废物的处置目前国际上开发的主要高放废物处置手段为深地质处置。一般是在地下5002000米的稳定地层中设置深地层废物处置库，将经过适当处理的固化体包装物封闭在

44、稳定的岩体中，利用地层的隔离屏障达到废物与生物圈隔离的目的。四、防护和干预1辐射防护的基本措施1.1厂房布置和分区 布置工艺设备时应按其程度、腐蚀和磨损速度、发生堵塞和沉淀的可能性，以及辐射类型，辐射水平等因素分区并相对集中，并将经常需要维修的设备单独隔开，以便在检查及排除故障时，减少工作人员所受内、外照射。由于物料的辐射水平不同，分别采用分区布置。配置设备和管道时，必须采取有效措施，严防放射性介质进入与放射性设备相连的非放射性管道等，要特别注意防止由于阀门内漏、虹吸或蒸汽冷凝产生的负压等原因使放射性物料意外转移。要极力避免导致临界事故的事件。设备和系统的各个部位都能够去污、检修，并留有足够的

45、检修空间。 区域的划分主要根据外照射水平、污染的可能性及工作人员在该区域内的停留时间确定。为了控制放射性污染的弥散，出入放射性厂房及不同污染区的人员，必须经过卫生通过间，以便更换防护衣具，清洗去污并进行污染监测。进入检修区域需经辐射防护人员的同意，进入设备区必须事先全面去污，取得辐射监测数据，限制停留时间，在防护人员严密监护下进行。1.2屏蔽凡辐射水平较高的设备、仪表、管道、物料、试样、废物等均应设置足够的屏蔽层，将、中子等射线的剂量率降到规定限值以下。要特别注意手套箱、工作箱、取样柜、防护门、窥视窗及元件运输容器等的防护能力。含慢化剂（如：氢、碳）、吸收剂（如：硼、镉）较多的材料对中子有很好

46、的防护性能，将防护辐射的材料（混凝土、铁、铅等）与中子辐射的材料（水、石蜡、聚乙烯、硼钢、镉片等）合理组合，能获得较为理想的效果。1.3密闭和通风 密闭是操作开放源时防止放射性物质弥散的主要手段。毒性越高，危害越大，则对密闭的要求越严。在核燃料生产、处理处置过程中一般采用三级密闭措施。某些特殊操作（如：氚及超钚核素）需要采用四级密闭措施。直接与高、中放溶液、气体、物料接触的工艺设备和管道为第一级密闭。这些设备和管道应耐腐蚀、不泄漏、不需要维修或很容易维修；维修困难的应考虑备用设备和管道。尽可能用焊接方式连接，对焊缝和接头要进行严格检验。手套箱、工作箱、取样柜、热室、设备室及其它设施为第二级密闭。它们与外界相通的门窗、孔洞、缝隙、套管、接头等必须进行密封处理。密封材料应能耐腐蚀、抗辐照，且不易老化。箱室内要保持一定负压；有爆炸危险时应能承受事故产生的压力，防止放射性物质泄漏。建筑物为第三级密闭。高、中放厂房应为密闭型建筑，能将事故或其它原因泄漏出来的放射性物质包容在建筑物内。合理的通风能及时清除空气中的有害物质，防止污染转移。因此，凡产生放射性气体、蒸汽、烟雾、粉尘及气溶胶的设备和场所，均应保持一定的负压（或换气次数），防止向外扩散。负压要求不同及污染程度不同的排风系统应彼此分开，避免串风和交叉污染。工艺设备的排风系统不得与厂房的排风