方坯放射源辐射防护基本知识

方坯放射源辐射防护基本知识第1页，共40页，2023年，2月20日，星期五绪论

我厂2#3#连铸机液面自动控制系统全部使用放射源控制，提高了劳动效率，降低了劳动强度。放射源的安全使用关系到员工的切身利益。主要就放射源的辐射防护基本知识进行讲解。第2页，共40页，2023年，2月20日，星期五南京放射源丢失事故2014年5月7日，天津宏迪工程检测发展有限公司在位于南京浦六北路188号的中石化第五建设有限公司院内进行探伤作业期间，丢失用于探伤的放射源铱-192一枚。10日下午5点30分，丢失的这枚铱-192被找回，附近的土壤也被一起带回实验室。第3页，共40页，2023年，2月20日，星期五丢失的铱被放进这个铅罐，带回实验室第4页，共40页，2023年，2月20日，星期五，南京市公安局化工园分局经过连日开展工作，查明天津宏迪检测公司丢失的放射源铱-192，是中石化第五建设公司工人王某捡拾后扔掉，最后被找到的。王某向公安机关陈述称，5月7日上午8点左右，他上班后发现公司焊接钢板的车间门口卫生状况不好，地上有少许垃圾，他就找来扫帚做清洁。当清洁到焊接车间门口时，发现地上有一个类似铁链的东西。他捡起来后，发现很沉，误以为是贵重物品，见四下无人，他就悄悄装入了上衣口袋后，继续干活了。当天中午11点半左右，他下班回家后，将捡来的“铁链”丢在了自家院子里。5月9日他去公司上班，听说天津宏迪检测公司在他们公司车间作业时，丢失一个放射性很强的东西，才怀疑是自己捡到的那个东西。后来，听说警方正在到处寻找，并在周围地区展开大规模搜查行动，他有些害怕了。当天下班回家后，他一夜都没合眼，凌晨5点多，发现搜查人员暂时离开他家附近后，他就用蓝色塑料袋将捡来的“铁链”包好，悄悄出门扔到不远处的草丛内。王某在第三天觉得身上有蚂蚁咬的感觉后送医治疗，无生命危险。第5页，共40页，2023年，2月20日，星期五事故处理5月7日当天，天津宏迪检测公司的4名工作人员在放射源操作和保管过程中违反相关规定，导致放射源铱-192丢失。警方于10日下午2点30分，南京市公安局化工园分局依据《刑法》第136条规定，将涉嫌危险物品肇事的4名相关责任人采取刑事拘留强制措施。《刑法》第136条危险物品肇事罪为违反爆炸性、易燃性、放射性、毒害性、腐蚀性物品的管理规定，在生产、储存、运输、使用中发生重大事故，造成严重后果的，处三年以下有期徒刑或者拘役；后果特别严重的，处三年以上七年以下有期徒刑。“此次事故在进一步调查之后，需要卫生与环保部门以及公安部门对现场进行最终的调查总结，并得出结论后，才能给予当事人适当的处罚。”第6页，共40页，2023年，2月20日，星期五1、什么是放射性?放射性是自然界存在的一种自然现象。世界上一切物质都是由一种叫“原子”的微小粒子构成的，每个原子的中心有一个“原子核”。大多数物质的原子核是稳定不变的，但有些物质的原子核不稳定，会自发地发生某些变化，这些不稳定原子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线，这种现象就是人们常说的“放射性”。有的放射性物质在地球诞生时就存在，如铀、钍、镭等，它们叫做天然放射性物质。另一方面，人类出于不同的目的制造了一些具有放射性的物质，这种物质叫人工放射性物质。尽管100多年前人们才发现放射性，但放射性从来就存在于我们的生活中。放射性可以说无时不有，无处不在，我们吃的食物、喝的水、住的房屋、用的物品、周围的天空大地、山川草木乃至人体本身都含有一定的放射性。人们受到的放射性照射大约有82％来自天然环境，大约有17％来自医疗诊断，而来自其他活动大约只有1％。第7页，共40页，2023年，2月20日，星期五原子核（质子＋中子）KLMN核外电子第8页，共40页，2023年，2月20日，星期五2、什么是放射源放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射的物质或实体，放射源按其密封状况可分为密封源和非密封源。密封源是密封在包壳或紧密覆盖层里的放射性物质，工农业生产中应用的料位计、探伤机等使用的都是密封源，如钴-60、铯-137、铱-192等。非密封源是指没有包壳的放射性物质，医院里使用的放射性示踪剂属于非密封源，如碘-131、碘-125、锝-99m等。第9页，共40页，2023年，2月20日，星期五3、基本概念同位素：原子序数相同，原子的质量数不同，即原子核内的质子数相同，中子数不同，在元素周期表内占据同一位置的元素。一个元素的所有同位素，其化学性质几乎一样。一种元素往往有几种到几十种同位素。钋的同位素最多，从钋－192到钋－218，共有27种。目前已知的118种元素，同位素共达2000多种。第10页，共40页，2023年，2月20日，星期五3、基本概念同位素又可分为稳定性同位素和放射性同位素两种。稳定性同位素：原子核内的质子数、中子数以及核的结构都是稳定不变的。自然界中多数原子核属于稳定性同位素。放射性同位素：原子核不稳定，能自发的放出射线而变成另一种核素（即改变了原子核中的质子数和中子数）的同位素，称为放射性同位素。都不会改变，但原子的结构能自发地发生改变，如核外电子能级的改变，放出电磁辐射，它们也属于放射性同位素。第11页，共40页，2023年，2月20日，星期五3、基本概念放射性同位素分为：

天然放射性同位素：镭－226，铀－235，钍－232等原子序数大于83的元素

人工放射性同位素：钴－60，铯－137等自然界中天然存在的放射性物质较少，实际应用中的放射性同位素，绝大部分是人工制造的放射性同位素；天然放射性同位素也要经过人工提纯后才能应用。第12页，共40页，2023年，2月20日，星期五4、放射性核素的特点（1）能自发地放出射线，衰变后生成新的核素。射线的种类一般有：α、β、γ

三种，有时又称为甲种射线、乙种射线和丙种射线。一种核素衰变时，不一定同时都能放出这三种射线，一般来说，质量较轻的放射性同位素只放出β、γ

射线；质量较重的放射性同位素，多数能放出

α射线。第13页，共40页，2023年，2月20日，星期五γβα-+第14页，共40页，2023年，2月20日，星期五γ射线

γ射线与X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波等一样，亦是一种电磁辐射，所不同的是它是从原子核消激发时放出来的射线，能量较高，一般在几十万电子伏以上，而可见光的光子能量只有几个电子伏。所以γ射线是一种高能光子流。γ射线不带电的光子，它的穿透本领最强，要比β射线大50~100倍，比α射线大10,000倍。γ射线在空气中的射程可达几百米，但它的电离本领却比α射线、β射线都小。故对γ射线主要是防止体外照射。第15页，共40页，2023年，2月20日，星期五无线电波红外线紫外线

γ射线X射线

10110010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-11

（波长cm）可见光各种电磁辐射的波长范围示意图。光子能量愈大，辐射波长愈短；光子能量愈小，辐射波长愈长。第16页，共40页，2023年，2月20日，星期五不同射线的穿透能力第17页，共40页，2023年，2月20日，星期五5、放射性核素活度放射性核素的活度是放射性核素多少的量度，一定量的某放射性核素的活度是该放射性核素的原子核在单位时间内自发放射性衰变的平均数。单位为秒的倒数（S-1），专用名称是贝可勒尔（Bq）

我厂放射源的活度为：CS137

，1.85x108Bq，为V类源，危险性最小的一类第18页，共40页，2023年，2月20日，星期五放射源的种类按辐射类型

分为α放射源，β放射源，γ放射源，低能光子源，中子源等。按结构

分为密封源和非密封源。按应用

分为工业用源，医用源，实验室用源，同位素仪表用测厚源，离子感烟探测器用火警源，穆斯堡尔效应测量用穆斯堡尔源，X射线荧光分析用低能光子源，γ照相探伤源，静电消除源和同位素热源等。第19页，共40页，2023年，2月20日，星期五放射源分类Ⅰ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;Ⅱ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;Ⅲ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;第20页，共40页，2023年，2月20日，星期五放射源分类Ⅳ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;Ⅴ类放射源为极低危险源。不会对人造成永久性损伤。第21页，共40页，2023年，2月20日，星期五放射源分类－1第22页，共40页，2023年，2月20日，星期五电离辐射的生物效应（对健康的影响）电离辐射作用于机体后，其能量传递给机体的分子、细胞、组织和器官，造成形态和功能的改变，称为电离辐射的生物效应。电离辐射的生物效应分为：确定性生物效应、随机性生物效应两种。第23页，共40页，2023年，2月20日，星期五确定性生物效应机体受射线照射后，若某一组织损失的细胞足够大，而且这些细胞又相当重要，就会出现组织或器官功能不同程度的丧失。当照射剂量很小时，这种损失发生的概率为0，若受照剂量高于某一水平（阈值）时，损伤的概率很快增加到1（100％发生）。在超过阈值后，损伤的严重程度随受照剂量的增加而越严重。电离辐射这种生物效应称为确定性效应。只要超过阈剂量，这种效应就一定会发生。第24页，共40页，2023年，2月20日，星期五

不同组织辐射损伤的阈值是不同的，主要与该组织的辐射敏感性有关。睾丸（高度敏感）：暂时不育0.15Gy绝育3.5～6.0Gy卵巢（高敏感）：不育2.5～6.0Gy骨髓（高敏感）：造血低下0.5Gy造血不能再生>8.0Gy

晶体：浑浊0.5～2.0Gy白内障5.0Gy第25页，共40页，2023年，2月20日，星期五随机性生物效应

受射线照射后，细胞的结局有三：①细胞死亡；②细胞未受损伤或损伤后修复正常；③细胞发生变异但没有死亡，有可能形成变异了的子细胞克隆，当机体免疫监控不健全时，经过不同的潜伏期后，变异了的子细胞克隆可能恶变，发生肿瘤。第26页，共40页，2023年，2月20日，星期五

这种发生概率（不是严重程度）随照射剂量的增加而增大，其严重程度与照射剂量无关，不存在阈值的辐射生物效应称为随机性效应。辐射致癌效应就是，典型的随机性效应。若这种变异在性细胞（精子或卵子），基因突变的信息有可能传给后代，则称为遗传效应，这是另一种随机性效应。第27页，共40页，2023年，2月20日，星期五6、铯源工作原理同位素铯137放射源发出的γ射线穿过结晶器,钢水液位越高,位于另一侧的闪烁计数器接收到的射线强度越低。γ射线在NaI(TI)晶体内产生光闪烁,光电倍增管PMT将其转化为电脉冲。探测器内的前置放大器输出标准电脉冲。高压发生器装在探测器的外壳内。连接电缆传输低压电源和脉冲信号至远处的放大器。放大器计算电脉冲信号.物质的密度对射线有阻挡作用，钢水在结晶器内的高度不同，对射线阻挡的能力不同，通过钢水的γ粒子多少不同，从而判断出钢水的实际位置。探测器发出的是脉冲信号，经过微处理器的运算，将其转换成标准的电流、电压信号输出。控制结晶器的流量，保持钢水在结晶器内的液面稳定。每次微动量最小达0.01mm。操作人员可通过操作盒进行手/自动的切换，也可经过PLC控制柜改变各种控制参数，对浇铸过程中的钢水液面进行全程控制，并对各种相关数值、工作状态和报警信号进行显示。PLC系统与上位机留有足够的通讯接口，一方面接受来自上位机的相关信号，对结晶器液面控制系统进行调控；另一方面将系统工作状况及时反馈给上位机，在事故状态下发出紧急控制信号。当液面高度超出或低于允许控制范围时，系统给出报警信号并且及时关闭塞棒，以避免溢钢或漏钢事故发生。第28页，共40页，2023年，2月20日，星期五

辐射监管、使用人员的辐射防护第29页，共40页，2023年，2月20日，星期五方法第30页，共40页，2023年，2月20日，星期五方法

内照射防护

围封保持清洁和对被污染的空气、水和物体表面采取去污措施制定适宜的管理规定和操作程序尽量减少吸入或摄入放射性物质；采用合适的个人防护器具；妥善储存放射性物品。第31页，共40页，2023年，2月20日，星期五放射性设施使用的防护服及其相关设备包括：防护服及其相关设备含铅围裙含铅手套防护眼镜

第32页，共40页，2023年，2月20日，星期五我厂使用的放射源危险性分析《电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002》中规定：年职业外照射个人年有效剂量标准为20mSv《含密封源仪表的卫生防护标准GBZ125-2002》中规定：剂量当量率小于2.5μSv/h这两个的关系：2.5μSv/h×22×365=20mSv第33页，共40页，2023年，2月20日，星期五我厂检测时的最大值为0.85μSv/h：8×365×6÷8×0.85μSv/h=1.86mSv远没有达到国家的标准，对人没有伤害。第34页，共40页，2023年，2月20日，星期五方坯机放射源安全使用、维护我厂铯源结构第35页，共40页，2023年，2月20日，星期五在结晶器上安装放射源的操作步骤⑴、穿好防护围兜，戴好防护手套和眼镜。⑵、开锁，打开放射源存放箱，2#机站在存放箱北面、3#机站在存放箱南面从铅罐中取出源盒。⑶、站在结晶器西南角，将源盒有螺栓的一端朝下推入结晶器上的源盒安装盒中，把源盒固定杆旋转90°通过弹簧将源盒固定。⑷、固定后，用源盒顶端压紧石棉绳，并在装源盒桶外口涂耐火泥保护。⑸、放入结晶器后，在交接班本上记录（谁操作，何时上线，第几流上线？）。第36页，共40页，2023年，2月20日，星期五从结晶器上取出放射源的操作步骤⑴、穿好防护围兜，戴好防护手套和眼镜。⑵、站在结晶器西南角，取下耐火泥、石棉绳及保护渣，露出源盒，再用力推源盒固定杆并把源盒固定杆旋转90°将源盒从结晶器源盒安装盒中取出。⑶、2#机站在存放箱北面、3#机站在存放箱南面，将源盒放入存放箱中的铅罐内，锁好存放箱。⑷、放入存放箱后，在在交接班本上记录（谁操作，何时下线，第几流下线？）第37页，共40页，2023年，2月20日，