放射性同位素与射线装置安全与防护

放射性同位素与射线装置安全与防护第1页/共81页法规简介基础知识辐射防护原则与标准个人剂量监测和工作场所辐射监测事故应急第2页/共81页法规简介第3页/共81页辐射工作单位应具备的条件有与所从事的生产、销售、使用活动规模相适应的，具有相应专业知识和防护知识及健康条件的专业技术人员；有符合国家环境保护标准、职业卫生标准和安全防护要求的场所、设施和设备；有专门的安全和防护管理机构或者专职、兼职安全和防护管理人员，并配备必要的防护用品和监测仪器；第4页/共81页有健全的安全和防护管理规章制度、辐射事故应急措施；产生放射性废气、废液、固体废物达标排放的处理能力或者可行的处理方案。辐射工作单位应具备的条件（续）第5页/共81页安全与防护辐射工作单位应对安全和防护工作负责，并承担造成的责任。安全和防护知识内部培训，并进行考核。建立个人剂量档案和职业健康监护档案。年度评估，对安全隐患应及时整改。妥善处理放射性废物和废源。设置放射性标识、安全和防护设备等。第6页/共81页基础知识第7页/共81页一、辐射辐射:以粒子或电磁波形式传递的能量。粒子：中子n，质子p，α、β、重带电粒子等。电磁波：普通电磁波、X射线、γ射线。辐射之所以有健康危害,是因为其具有能量。大体上，能量越大，辐射的危害越大。第8页/共81页二、放射性原子核自发地发射各种粒子(射线)的行为称为原子核的放射性。原子核自发地发射各种粒子而转变成另外的原子核的过程则称为原子核衰变。(α、β-、β+

、γ,等)

第9页/共81页核素数目与活度的衰减半衰期

(T1/2):放射性核素的数目（或活度）减少至原来一半所需要的时间。第10页/共81页阴极：产生和发射热电子阳极：高速电子撞击，产生X线散射线直射线X射线第11页/共81页1.带电粒子与物质相互作用电离与激发辐射损失正电子湮灭辐射2.X、射线与物质相互作用光电效应康普顿效应电子对效应3.中子与物质相互作用散射俘获三、电离辐射与物质相互作用第12页/共81页各种粒子/射线的穿透能力第13页/共81页四、辐射量和单位第14页/共81页（一）吸收剂量（AbsorbedDose）即电离辐射沉积于某一小体积元中物质的平均授与能除以该体积元中物质的质量而得的商。即是电离辐射授与质量为dm的物质的平均能量，即平均授与能

第15页/共81页1戈瑞(Gy)=1焦耳/千克(J/kg)=100拉德(rad)吸收剂量的国际单位为J/kg，法定单位为戈瑞(Gy)，非法定单位为拉德(rad)第16页/共81页（二）比释动能：是不带电的电离辐射（间接电离辐射）在小体积元内释出的所有带电粒子的初始动能之和的平均值，除以该体积元内物质的质量dm而得的商，即是不带的电离辐射转移给质量为dm的物质的平均能量，即平均转移能。

比释动能的法定单位为戈瑞(Gy）。第17页/共81页（三）照射量定义：X或γ射线在单位质量的空气中击出的全部次级电子完全被阻停时，在空气中产生一种符号的带电粒子（电子或正离子）的总电荷量dQ。照射量X的国际单位单位为C/kg，非法定单位为伦琴（R）。第18页/共81页在空气中照射量与吸收剂量的关系在照射量为国际单位C/kg下有：Gy如果照射量X用伦琴为单位则有:Gy第19页/共81页（四）当量剂量即使吸收剂量相同,不同的辐射对同一器官/组织造成的生物学效果不同。引入辐射权重因子WR,定义组织或器官的当量剂量HT,R是辐射R在器官或组织T内产生的平均吸收剂量第20页/共81页辐射权重因子第21页/共81页（五）有效剂量E:

被定义为人体各组织或器官的当量剂量乘以相应的组织权重因数后的和:式中，HT和WT分别是器官或组织T的当量剂量和相应的组织权重因数。有效剂量的单位与当量剂量相同。第22页/共81页人体器官或组织的权重因子WT

第23页/共81页（六）待积当量剂量和待积有效剂量当放射性核素通过某种途径被摄入体内后，可以在体内产生照射，即内照射。内照射剂量率在时间上的分布，会根据放射性核素的种类、化学形态、摄入方式等变化。待积剂量是用来评价内照射危害的量。第24页/共81页（1）待积当量剂量是人体单次摄入放射性物质后，某一器官或组织在τ年内将要受到的累积的当量剂量。式中，t0是摄入时刻；是在t时刻器官或组织T受到的当量剂量率。τ现在规定成年人计算50年，儿童为70年。第25页/共81页（2）待积有效剂量：受到辐射危险的各个器官或组织的待积当量剂量经组织权重因数WT加权处理后的总和，即τ现在规定成年人计算50年，儿童为70年。第26页/共81页辐射防护原则与标准第27页/共81页一、电离辐射两类效应确定性效应：效应的发生存在剂量阈值，效应的严重程度与剂量有关的一类辐射效应。随机性效应：效应的发生不存在剂量阈值，发生几率与剂量成正比，严重程度与剂量无关的一类辐射效应。第28页/共81页主要组织、器官不发生确定性效应的剂量水平上限组织或器官确定性效应剂量水平上限(Gy)胎儿致畸0.1全身呕吐0.5骨髓细胞凋亡1.0生殖腺不育（永久性）3.0皮肤红斑或脱毛3.0眼晶体白内障5.0肺肺炎（非致死性损伤）5.0肺死亡10.0甲状腺功能减退，粘液水肿10.0第29页/共81页全身吸收剂量(Gy)造成死亡的主要效应照后死亡时间(d)3~5骨髓损伤30～605~15胃肠道及肺损伤10～20>15神经系统损伤1～5第30页/共81页第31页/共81页随机性效应确定与辐射关联的肿瘤：白血病、甲状腺癌、皮肤基底细胞癌、鳞状细胞癌等；遗传效应：生殖细胞非致死辐射损伤遗传至下一代，致其变异及畸形的一类效应，是随机效应的特例。第32页/共81页第33页/共81页电离辐射照射的危险度随时受照个体性别和年龄的不同而变化.女性受照后诱发致死性癌症估计为1.5×10-2Sv-1；男性受照后诱发致死性癌症为1.0×10-2Sv-1。胎儿或幼年儿童辐射诱发致死性癌症的可能比全人口人群的均值（1.25×10-2Sv-1）高出两倍。第34页/共81页皮肤随机性效应X线损伤后25年,皮肤过度角化，坚硬疣状突起，右食指癌变。X线放疗后17年，前胸局部肉瘤变第35页/共81页二、辐射防护目的防止确定性效应的发生；减少随机性效应的诱发。第36页/共81页三、照射类型职业照射：放射性工作人员在工作时受到的照射，它不包括天然本底照射。医疗照射：为了诊断、治疗或医学实验的目的而受到的照射，受照人员可能是参加体检的正常人、病人、病人的陪护者及医学实验志愿人员，不包括天然本底照射。公众照射：与人工辐射无关人员受到的照射，不包括天然本底照射。第37页/共81页四、辐射防护三原则辐射实践的正当性辐射安全与防护的最优化个人剂量限值和剂量约束第38页/共81页（1）辐射实践的正当性辐射照射的实践对受照个人或社会带来的利益足以弥补其可能引起的辐射危害(包括健康危害和非健康危害)。利益>危害

第39页/共81页（2）辐射安全与防护最优化在考虑了经济和社会因素之后，辐射实践过程中，保证做到将辐照保持在可合理达到的尽量低的水平。以最小的代价获得最大的利益

ALARA原则：用辐射防护最优化方法，使在一项已判定为正当并已准予进行的实践中，个人剂量的大小、受照人数、以及不一定受到但可能遭受到的照射，全部保持在可合理作到的尽量低水平的原则。第40页/共81页第41页/共81页（3）剂量限值与剂量约束第42页/共81页职业照射个人剂量限值不超过下列限值：连续5年的年平均有效剂量(但不可作任何追溯性平均)，20mSv；任何一年中的有效剂量，50mSv；眼晶体的年当量剂量，150mSv；四肢(手和足)或皮肤的年当量剂量，500mSv。第43页/共81页妇女、学生的职业照射限值对未怀孕妇女职业照射控制与男性相同对怀孕妇女(保护胎儿)腹部当量剂量：2mSv放射性核素摄入量不超过摄入量的1/20对于16~18岁的实习学生年有效剂量：6mSv年眼晶体当量剂量：50mSv年皮肤四肢当量剂量：150mSv第44页/共81页公众照射剂量限值公众成员平均剂量不超过下述限值：年有效剂量，1mSv；特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv，则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv；眼晶体的年当量剂量，15mSv；皮肤的年当量剂量，50mSv。第45页/共81页医疗照射与剂量指导水平医疗照射无剂量限值，替代的是剂量指导水平和处方剂量。第46页/共81页

五、工作场所的分区

按照辐射工作场所需要和可能需要的防护条件和安全措施的不同，将其分为控制区和监督区。目的在于：便于进行辐射防护管理和职业照射的控制，预防潜在照射或限制潜在照射的范围，防止可能的污染扩散。

第47页/共81页第48页/共81页六、豁免准则被豁免实践或源对个人、群体造成的辐射危险足够低具有其固有安全性，能满足豁免准则，并能始终得到保证。公众年有效剂量不超过10μSv量级；年集体有效剂量不大于1人·Sv，或防护最优化评价结果表明豁免是最优选择。第49页/共81页豁免水平下列各种实践中的源经过审管部门认可以后，可以被豁免：正常运行操作条件下，在距设备的任何可达表面0.1m处引起的周围剂量当量率或定向剂量当量率不超过1μSv·h-1；产生辐射的最大能量不大于5keV。第50页/共81页电离辐射警告标识电离辐射标识七、放射性标识第51页/共81页个人剂量监测和工作场所辐射监测第52页/共81页一、概述辐射监测的定义

为支持放射防护最优化，保持可接受的尽可能低的辐射照射水平，实现满意的工作条件和良好的环境质量而进行的辐射测量并对测量结果作出评价的活动。辐射监测的分类依据辐射监测的性质分为：常规监测、操作(任务)监测和特殊监测。依据辐射监测的对象分为：职业照射人员个人监测、工作场所监测和环境质量的监测。第53页/共81页依据辐射源的位置辐射监测又分为：外照射监测、内照射监测。外照射：外照射是指体外辐射源（放射性物质、射线装置）对人体产生的照射。内照射：体内放射性核素产生的照射。第54页/共81页二、外照射个人剂量监测概述

目的是:(1)证实符合剂量限值和审管要求;(2)发现非预期的事件,特别是那些可能产生相对高剂量的事件,以便能够提供相应的运行或医学响应。

个人剂量监测是指：用佩带在工作人员身上的设备进行测量，或测量体内或排泄物中放射性物质的量以及对测量结果的解释。第55页/共81页

原则上个人剂量监测是测量个人有效剂量和器官或组织的当量剂量。个人剂量监测是辐射防护评价和辐射健康评价的基础。一般是测量个人在一段时间（一年或一个月）或一次性操作过程中所接受的β，γ，X射线或中子流外照射的剂量；是直接对人接受的辐射照射进行监测。第56页/共81页监测的量个人剂量当量Hp(d)(1)一般来说，测量Hp(10)就可以评价工作人员外照射剂量。

(2)但弱贯穿辐射的成份（β射线或E<10keV的光子）较高的情况，应测量Hp(0.07)。

(3)当确定眼睛晶状体所受的辐射剂量时，应同时测量Hp(10)和

Hp(0.07)，以评价Hp(3)。第57页/共81页监测时应侧重以下几点

a、位置选择：选择具有代表性的工作位置（剂量较大，操作时间较长，距离较近）进行监测。

b、选用合适的个人剂量计：要针对射线的种类、能量大小、辐射场的强度选用灵敏度高、体积小、便于携带的一种或两种以上剂量计。如个人剂量笔、荧光玻璃剂量计、热释光剂量笔，数字式个人报警器等

c、佩带部位合适：剂量计应佩带在身体具有代表性的部位（头、手、肠、性腺部位等）或需要观察监测的特定部位。根据外照射推算出这些器官所受的剂量当量。第58页/共81页佩带要求对于比较均匀的辐射场，当辐射主要来自前方时，剂量计应佩带在人体躯干前方中部位置，一般在左胸前；当辐射主要来自人体背面时，剂量计应佩带在背部中间。对于工作中穿戴铅围裙的场合（如医院放射科），通常应藉佩带在围裙里面躯干上的剂量计估算工作人员的实际有效剂量。当受照剂量可能相当大时(如介入放射学操作)，则还需在围裙外面衣领上另外佩带一个剂量计，以估算人体未被屏蔽部分的剂量。只有当受照剂量很小且个人监测仅是为了获得剂量上限估计值时，剂量计才可佩带在围裙外面胸前位置。对于短期工作和临时进入放射工作场所的人员（包括参观人员和检修人员等），应佩带直读式个人剂量计，并按规定记录和保存他们的剂量资料。第59页/共81页常规监测周期一般为１个月，也可视具体情况延长或缩短，但最长不得超过３个月。当工作人员的外照射个人监测结果小于MDL时，可记录为1/2MDL。当剂量计丢失、损坏或因故得不到读数时，应尽量确定其名义剂量，并将名义剂量及其确定方法记入监测记录。在工作人员年满75岁之前，放射工作人员的职业照射个人监测档案应妥善保存；在工作人员停止放射工作后，其职业照射个人监测档案至少也应保存30年。第60页/共81页个人剂量计的类型

(1)胶片个人剂量计；

(2)辐射致荧光玻璃个人剂量计；

(3)核乳胶快中子个人剂量计；

(4)固体径迹中子个人剂量计；

(5)热释光个人剂量计

(6)袖珍照射量计等。目前使用最广泛的是热释光个人剂量计。第61页/共81页皮肤污染个人监测监测依据：GBZ166-2005《职业性皮肤放射性个人污染个人监测规范》监测对象：操作放射性物质的工作人员；密封源发生或怀疑发生泄漏的工作场所内工作人员。监测项目：工作人员暴露部位（如手、足及头发等）及其穿戴的防护用品及内衣等。监测方法：a)人体表面污染测量顺序，一般应先上后下，先前后背。在全面巡测的基础上，再重点测量暴露部位；b)为了有效探测污染，应控制探头与被测表面的距离：α污染不大于0.5cm,β污染以2.5~5cm为宜。c)小心避免探头的污染。第62页/共81页第63页/共81页内污染核素监测监测方法：全身测量和排出物监测第64页/共81页个人有效剂量计算：E＝HP(d)＋Σｅj,ing×Ij,ing＋Σｅj,inh×Ij,inh

式中：HP(d)-该年内贯穿辐射所致外照射个人剂量当量，单位为毫希沃特（mSv）；ｅj,ing-工作人员单位食入量放射性核素ｊ所致的待积有效剂量，单位为毫希沃特每贝克（mSv/Bq）；Ij,ing-该年内工作人员的放射性核素ｊ食入量,单位为贝可(Bq)；ｅj,inh-工作人员单位吸入量放射性核素ｊ所致的待积有效剂量，单位为毫希沃特每贝克（mSv/Bq）；Ij,inh-该年内工作人员的放射性核素ｊ吸入量，单位为贝可(Bq)。第65页/共81页工作场所外照射剂量率监测工作场所常规监测包括采用便携式剂量率仪定期重复性巡测，和利用固定的剂量率仪对异常或突发事件的报警测量。后者的例子是，对放射源不能回到其屏蔽容器的报警监测或对一次临界事故的报警监测。

常规监测的频度应根据辐射场的稳定程度决定。如果工作场所辐射场不易变化，则出于巡测目的只需偶尔对工作场所进行监测(1次/年)。三、工作场所监测

第66页/共81页测量时注意问题：测量点位置：设备和控制区周围（注意是否有天空散射）、特别是注意门缝、操作位。测量点距离：5cm、30cm、1m等。测量读数：每个测点读3或5个数。仪器宇宙射线响应值的测量，选择水深大于3米、距岸边大于1000m的淡水水面木制小船上进行，读取50～100个读数，或使读数平均值的误差小于1%。第67页/共81页工作场所空气污染监测有两种气载污染源特别重要：局部释放的污染源和表面污染再悬浮的污染源。这两种污染源都可以由工作人员的活动直接产生。气载污染通常是局部的和瞬间的。因此，工作人员呼吸带的浓度与在某些固定位置附近测量的浓度之间可能有明显差别，呼吸带的浓度通常比较高。了解这些因素对于为控制工作场所气载污染而进行的监测非常重要。工作场所空气污染监测方式分为：报警监测、区域采样监测和代表性采样监测。

第68页/共81页工作场所表面污染监测

表面污染测量方法通常有三种。即直接测量法，间接测量法和表面污染辅助测量法。直接测量法:是将探测器的探头与表面保持一定距离进行扫描式测量。由于α粒子在空气中的辐射只有几个厘米，一层薄的液体或薄层固体将会影响测量结果，所有探头与表面的距离不应大于0.5cm。探头在表面上方移动速度不能超过15cms-1。对β辐射体表面污染直接测量时，探头与表面保持在2.5～5.0cm的距离处，扫描速度为15cms-1。在探头上附加一个屏蔽β粒子的屏蔽罩，可以鉴别是β辐射体污染物还是β、γ混合辐射体污染物。第69页/共81页间接测量法:由于表面特性或几何形状的限制而无法用直接测量法测量其表面污染物时，可以采用间接测量方法，包括干擦拭法测量、湿擦拭法测量或胶带纸粘贴法测量。干擦拭法测量是用一块面积约100cm2的清洁布料，在表面上多次反复擦拭，然后测量拭料上的放射性活度。这种方法仅适用于偶尔与污染表面相接触的或怀疑有污染的表面污染的测量。第70页/共81页湿擦拭法测量类似于干擦拭法测量，不同之处是将拭料蘸上合适的去污液后反复多次地擦拭污染表面，尔后测量拭料上的放射性活度。3H的表面污染湿擦拭法测量比较特殊，需要将拭料蘸上甘油液后多次反复擦拭，然后测量拭料上的放射性活度。但要注意，拭料上的3H经过20分钟，由于蒸发可能损失50%。胶带纸粘贴法测量是将1～2cm宽的胶带纸贴到污染表面上，然后仔细地揭下胶带纸测其粘黏下的放射性活度。第71页/共81页表面污染辅助测量法对低能β辐射体表面污染物的测量，可以将袋装热释光粉贴在表面上，能测出表面污染物的照射剂量。由于装热释光粉的袋子对低能β的吸收，测量结果可能偏低，需要通过实验进行修正。对90Sr表面污染物的测量，采用片状热释光剂量计测量可以减少测量结果的不确定度。采用射线能谱甄别法测量称为表面污染辅助测量法。例如，用Ge（Li）半导体探测器或NaI（TI）晶体探测器测量擦拭的拭料，可以鉴别发射γ射线的核素种类。由于α粒子的射程短，所以可测量的样品种类受到限制。

第72页/共81页事故应急第73页/共81页许可证持有者应根据本单位源的类型、规模和场址特征制定应急预案；并按国家有关法规和标准的要求承担对应急照射情况下干预的准备、实施和管理方面的责任。应急干预的要求：1）避免