含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护

生物医学工程学院放射物理与防护学1含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第1页第十五章含放射性物质制品、消费品及伴生X射线产品防护第一节含放射性物质制品、消费品和伴生X射线产品及其防护概述第二节建筑材料和室内氡防护第三节其它含放射性物品、应用具防护第四节含放射性物品其它防护要求第五节视屏装置安全与防护2含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第2页第十五章含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品防护第一节含放射性物质制品、消费品及伴生X射线产品防护概述

一、含放射性物质制品等产品及其防护含义

含放射性物质制品（radioactivematerialandproducts）是指生产中因为使用了放射比活度较高原料、材料或“废物”而取得制品，如磷肥、建筑材料成品等。3含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第3页如放射性香烟减毒卡掺有铀或钍产品（陶瓷、玻璃器皿、合金、汽灯纱罩等）离子感烟火灾探测器、辐射发光产品（如时计、信号灯、罗盘、鱼钩等）电子和电器装置（如辉光开启器、电器装置触发器、辐射电离型负离子发生器等）静电消除装置等，但不包含药品、医疗器材。含放射性物质消费品(radioactivematerialandconsumerproducts)是指因产品功效或制造工艺需要，将放射性物质(包含天然铀、钍制品)作为原材料加入其中或以密封放射源结构装配在内，或采取技术路径使之含有放射性产品。4含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第4页伴生放射线产品主要是指电视机、电脑显示器等视屏装置。我国要求生产含有放射性物质消费品、物料和伴生X射线电器产品，必须符合放射防护要求，不合格产品不得销售。国家标准局近几年也相继颁布了:《含放射性物质消费品放射卫生防护标准》《放射性发光涂料放射卫生防护标准》《离子感烟火灾探测器放射卫生防护标准》《建筑材料放射卫生防护标准》等法规标准。含放射性物质制品、消费品属于非放射性产品，但又含有电离辐射能力。5含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第5页这类物品包括广大公众，而且品种越来越多，它们对公众造成影响也日益受到人们关注。必须加强对这类产品安全管理，确保每类产品引发照射都正当并受到适当方式限制，保障它们应用对公众产生总照射保持在能够接收程度内。本章依据医疗单位包括建筑材料、室内氡气、影像视屏装置及普通含放射性物品安全防护作一概述。二、含放射性物质制品、消费品基本特征含放射性物质制品、消费品应用较为广泛，不过广大用户对这类产品照射性质及防护往往缺乏足够了解或不够重视。有些物品假如误用、滥用或处置不妥，轻易造成意外照射和污染生活场所不良后果。6含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第6页1.产品发射电离辐射往往与产品实际用途无直接关系。2.每个产品或单次操作量对接触者和使用者所致照射量比较低。3.产品使用者是非放射性普通单位或广大公众，包括全民照射。4.产品种类多、分布面广，受其照射而造成集体剂量比较大。含放射性物质制品、消费品含有以下四个方面基本特征：如医院大厅或会议室屋顶小型火灾报警装置，极少有些人知晓它是含放射性物品，这些物品是不能随意堆放和丢弃。7含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第7页第二节建筑材料和室内氡防护建筑材料种类繁多、用途广泛，需要进行放射性防护检测建筑材料成品包含沙、石、水泥、墙砖、地砖、马赛克、陶瓷、玻璃以及混凝土、硅酸盐、石灰、石膏、石棉等及其各种制品，如砌块、预制品和构件等。伴随建筑材料工业发展和工业废渣综合利用，各种新型建筑材料和装修材料放射性核素含量有日益升高趋势。使住房内放射性水平也成为公众关心热门话题。建筑材料主要有226Ra、232Th、40K等天然放射性核素，它们可发生α、β、γ三种类型放射性衰变或跃迁。8含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第8页β射线和γ射线能够经过外照射作用于人体。而氡（radon）是由铀或镭释放出一个放射性惰性气体，氡及其子体（radondaughter）发生α衰变经人体吸入而产生内照射对健康危害更大，长久吸入过量氡及其子体可造成肺癌。1987年氡被国际癌症研究机构列入室内主要致癌物质。一、建筑分类与照射指数（一）建筑材料建筑材料（buildingmaterials）是指用于建造各类建筑物所使用无机非金属类材料，分为建筑主体材料和装修材料两大类。9含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第9页1.建筑主体材料（mainmaterialsforbuilding）是指用于建造建筑物主体工程所使用建筑材料。包含水泥、砖、瓦、混凝土、砌块、墙体保温材料、工业废渣、掺工业废渣建筑材料及各种新型墙体材料等。2.建筑装修材料（decorativematerials）是指用于建筑物室内、外饰面用建筑材料。包含花岗岩、建筑陶瓷、石膏制品、吊顶材料、粉刷材料及其它新型饰面材料等。（二）建筑物建筑物（building）是供人类进行生产、工作、生活或其它活动房屋或室内空间场所。依据建筑物用途不一样可将建筑物分为民用建筑和工业建筑两类。10含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第10页建筑物民用建筑工业建筑指供人类居住、工作、学习、娱乐及购物等建筑物Ⅱ类民用建筑Ι类民用建筑如住宅、老年公寓、托儿所、医院和学校等如商场、体育馆、书店、宾馆、办公楼、图书馆、文化娱乐场所、展览馆和公共交通等候室等。是指供人类进行生产活动建筑物。如生产车间、包装车间、维修车间和仓库等。11含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第11页（三）内照射指数内照射指数(internalexposureindex，Ira)是指建筑材料中天然放射性核素226Ra放射性比活度除以要求限量而得商。内照射指数建筑材料中天然放射性核素226Ra放射性比活度(Bq/kg)

200为仅考虑内照射情况下，建筑材料中放射性核素226Ra放射性比活度限量(Bq/kg)

（四）外照射指数外照射指数(externalexposureindex，Iγ)是指建筑材料中天然放射性核素226Ra、232Th和40K放射性比活度分别除以其各自单独存在时要求限量而得商之和。12含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第12页CRa、CTh、Ck分别为建筑材料中226Ra、232Th和40K比活度（Bq/kg），CRa、CTh、Ck分别为建筑材料中226Ra、232Th和40K比活度(Bq/kg)

370、260和4200分别为天然放射性核素226Ra、232Th和40K在各自单独存在时要求限量值（Bq/kg）二、对建筑材料防护和销售要求（一）建筑主体材料当建筑主体材料中天然放射性核素226Ra、232Th和40K放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Iγ≤1.0时，其产销与使用范围不受限制。13含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第13页A类装修材料B类装修材料C类装修材料对于空心率大于25%建筑主体材料，其天然放射性核素226Ra、232Th和40K放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Iγ≤1.3时，其产销与使用范围不受限制。（二）装修材料不满足A、B类装修材料要求但满足Iγ≤2.8要求为C类装修材料。C类装修材料只可用于建筑物外饰面及室外其它用途。天然放射性核素226Ra、232Th和40K放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Iγ≤1.3时要求称为A类装修材料。A类装修材料产销与使用范围不受限制。不满足A类要求但同时满足IRa≤1.3和Iγ≤1.9要求为B类装修材料。B类装修材料不可用于Ι类民用建筑内饰面，但可用于Ι类民用建筑外饰面及其它一切建筑物内外饰面。14含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第14页我国还要求，Iγ>2.8花岗岩只可用于碑石、海堤、桥墩等人类极少包括地方。三、室内氡及其防护氡深入衰变子体产物是214Po、214Bi、214Pb和218Po，它们都是短寿命子体。氡引发肺癌，实际上是氡子体引发，而不是氡本身。氡原子序数是86，它是元素周期表中第六周期零族元素。氡可溶于水，极易溶于脂肪，它属于惰性气体最终一个元素，氡有各种同位素，其中最主要4种同位素分别是218Rn、219Rn、220Rn和222Rn，室内氡主要是指222Rn。15含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第15页（一）室内氡主要起源我国存在着严重氡污染问题，1994年以来我国调查了14座城市1524个写字楼和居室，每m3空气中氡含量超出国家标准占6.8%，氡含量最高到达596贝克，是国家标准6倍！相关部门曾对北京地域公共场所进行室内氡含量调查，发觉室内氡含量最高值是室外3.5倍。周围土壤室内氡主要起源建筑材料室外空气和供水天然气16含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第16页室内氡主要起源建筑材料周围土壤室外空气和供水天然气建筑材料中226Ra产生222Rn扩散到墙壁表面释放到空气中。氡进入率与建材226Ra含量、氡析出能力、多孔性及氡在建材中体积扩散系数亲密相关。土壤中氡产生取决于土壤中226Ra含量,氡从土壤颗粒释放到空隙中,土壤湿度和温度影响氡释放,普通空隙中氡经过扩散和对流两种方式进入室内。影响扩散主要原因有土壤密度、孔隙率、墙壁厚度及空隙等。17含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第17页室外空气和供水天然气室外空气中氡随空气交换而进入室内，进入率与室外空气中氡浓度及空气交换率成正比。用水过程中，水中氡经过脱气进入空气，进入率与水中氡含量和脱气系数成正比。起源于用于取暖和厨房设备天然气（二）室内氡控制水平早在20世纪80年代，国际放射防护委员会（ICRP）39号出版物就提出了室内氡防护标准和提议。国际原子能机构（IAEA）依据ICRP60号及65号出版物提议。18含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第18页我国《住房内氡浓度控制标准》(GB/T16146-1995)要求,对于待建住房，室内年平均当量浓度不能超出100Bq/m3。1994年倡议居室和工作场所氡行动水平分别为200～600Bq/m3和1000Bq/m3。ICRP65号出版物及IAEA提议行动水平是指实测氡浓度，而不用氡平衡当量浓度（EEC）我国除了《住房内氡浓度控制标准》(GB/T16146-1995)要求了室内氡浓度行动水平,还制订了《地下建筑氡及其子体控制标准》(GBZ116-)及《地热水应用中放射卫生防护标准(GBZ124-)，后两项标准要求行动水平是住房2倍。应该指出，一次或几次测量值超出了行动水平，不能说就超出了标准，要依据年平均值来确定。19含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第19页（三）室内氡防治基本办法控制和降低氡气基本办法消除氡源加速氡及其子体扩散在设计和施工中，对地层土壤226Ra含量进行监测，避开226Ra含量高区域；采取符合国家标准建筑材料，尽可能选取226Ra含量低且氡不易析出建材，要尤其注意花岗岩、粉煤灰等226Ra含量较高建材。必要时密封地板、墙壁裂缝和空隙，封堵氡气进入室内通道。遵照辐射防护最优化标准，考虑社会及经济效益后，把氡及其子体浓度控制在尽可能低水平。依据氡及其子体改变规律，采取净化技术把氡及其子体浓度控制在尽可能低水平。20含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第20页常见净化方法有：负离子增加通风织物过滤静电室内氡及其子体浓度与通风率成反比。通风方式最好选择由室外向室内鼓风方法，这么可同时增加室内空气压力，从而降低周围土壤和建材中氡向空气中对流；反之，假如选择抽气方式，则增加氡对流。无纺布、人造纤维等可有效去除氡子体，在安装通风设备时可同时安装初效过滤装置。利用静电与尘粒带电或感应尘粒带电后产生相互作用而去除氡子体。利用负离子发生器产生负离子与带正电氡子体相互中和而去除氡子体。21含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第21页国家公布《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)要求：居住区大气中有害物质最高允许浓度空气中氨标准，每m3空气中氨气控制浓度不应超出0.2mg室内空气污染12种表现：①天天清晨起床时，感到憋闷、恶心、甚至头晕目眩；②经常轻易患感冒；③即使不吸烟也很小接触吸烟环境，不过经常感到嗓子不舒适，有异物感，呼吸不畅；④家里小孩常咳嗽、打喷嚏、免疫力下降，新装修房子孩子不愿意回家；⑤家人常有皮肤过敏等毛病，而且是群发性；

22含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第22页⑥家人共有一个疾病，而且离开这个环境后，症状就有显著改变和好转；⑦新婚夫妇长时间不怀孕，查不出原因；⑧孕妇在正常怀孕情况下发觉胎儿畸形；⑨新迁居或者新装修后，室内植物不易成活，叶子轻易发黄、枯萎，尤其是一些生命力最强植物也难以正常生长；

⑩新迁居后，家养宠物猫、狗甚至带鱼莫明其妙死掉，而且邻居家也是这么；⑾上班感觉喉疼,呼吸道发干,时间长了头晕,轻易疲劳,下班以后就没有问题了,而且同楼其它工作也有这种感觉。⑿新家庭和写字楼房间或者新买家含有刺眼、刺鼻等刺激性异味而且超出一年依然气味不散。23含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第23页第三节其它含放射性物品、应用具防护一、发光涂料放射性发光涂料（radioactiveluminescentpaints）是指在发光粉末中加入特定放射性物质，如3H、14761Pm(钷)等，利用放射性核素衰变不停发出β射线来激发激光。放射性发光涂料在使用有限期内可能因使用不妥会造成环境污染。放射性发光涂料可作为一个弱照明光源，把这种材料涂在航空仪表、手表、罗盘、机器、门把手等处作为标志，也可与各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用具（如电源开关、插座、钓鱼钩等）。24含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第24页当前许多放射性核素不再允许使用，但3H、147Pm为β衰变核素，它们β粒子能量较弱，普通普通玻璃就可屏蔽β粒子，如手表表面玻璃层就可屏蔽3H和147Pmβ粒子，所以我国3H和147Pm还用于发光涂料生产。二、仪器与仪表（一）含密封源仪表含密封源仪表(gaugescontainingsealedradioactivesource)是指经过探测放射性来检测或确定相关物理量值仪表，如料位计、厚度计、密度计、湿度计、核子秤等。这种仪表或设备在工农业上应用非常广泛。25含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第25页我国《含密封源仪表卫生防护标准》(GBZ125-)要求对于发射α、低能β、低能X射线密封源，其源容器外围测量区5cm处当量剂量率应小于2.5μSv/h。（二）X射线行李包检验X射线行李包检验系统(X-rayluggageinspectionsystem)是指在机场、车站、海关等地，利用电离辐射对行李包进行安全检验装置。对人群存在着可能危害，我国《X射线行李包检验系统卫生防护标准》(GBZ127-)对其应用作了详细要求：X射线行李包检验设备外表面5cm任意一点空气比释动能率不得超出5μGy/h，系统通道口处铅胶帘单片防护厚度不得小于0.35mmPb。26含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第26页系统每个门最少需要两道安全联锁，当门开启时，其中任意一个联锁就可造成高压发生器供电线路自动断开，任一安全联锁引发X射线发生中止后，必须重新使用开启控制器才能产生X射线。系统顶板上应永久安装通电指示灯和X射线发射指示灯,系统工作时不允许身体任何部位经过通道口和窗口进入射线束内新设计、新安装X射线行李包检验系统必须进行防护性能验收检测，对不合格设备改造后重新进行检测，系统辐射安全常规检测为每年一次。27含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第27页（三）离子感烟火灾探测器离子感烟火灾探测器(ionizationsmokefiredetector)是指应用烟雾粒子改变电离室内电离电流原理而实现火灾报警探测器，它内部含有放射源。我国《离子感烟火灾探测器放射防护标准》(GBZ122-)要求，离子感烟火灾探测器放射源应不易暴露，距离感烟器表面0.1m处任何一点外照射当量剂量率不得超出1μSv/h；感烟器表面放射性污染不得超出：α放射性物质<0.08Bq/cm2，β放射性物质<0.8Bq/cm2。28含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第28页感烟器所用24195Am(镅)放射源总活度限定为：家庭使用<10kBq，其它场所使用<40kBq；采取其它放射源须经放射卫生防护评价。国家要求要求感烟器上应该清楚、牢靠地标示核素化学符号、活度、电离辐射标志、产品批号、制造日期和生产批号、制造日期和生产单位等。说明书中应有弃用产品正确处理方式，产品质量检验合格单编号和检验人姓名等。使用感烟器单位和个人，不得自行拆卸、更换、清洗和任意弃置离子感烟火灾探测器，应该将弃用离子感烟火灾探测器及时按商品进货渠道，退回该商品生产单位、进口生产单位或者他们委托回收单位。29含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第29页发觉离子感烟火灾探测器丢失、被盗，应该及时汇报上级主管部门。三、地热水地热水(geothermalwater)是指经过岩熔增温或随地表面深度自然增温形成一个地下热水.人们使用地热水普通是指从地下深层人工钻孔提取或自然涌出地表地下热水。因为地热水中含有大量矿物质元素，我国将地热水作为一个保健疗法用于一些疾病治疗。30含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第30页地热水中若含有微量镭元素，镭衰变子体核素称为氡，这种含有“放射性核素”地热氡泉浴对细胞分裂旺盛组织含有控制作用，当人体浸浴在含适量氡温泉中时，能调整和改进神经系统功效，促进睡眠，减轻疼痛，并使血压降低等。我国《地热水应用中放射卫生防护标准》(GBZ124-)要求：氡泉浴(radonspringbath)用氡浓度大于110kBq/cm3地热水或温泉水可作治疗性洗浴；但住宅内用于饮用和生活地热水，其中氡浓度控制水平为50kBq/cm3；31含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第31页工厂车间内用于生产地热水，其水中氡浓度控制水平为100kBq/cm3。实施氡泉浴应有理疗科医师开具处方，健康者不宜作氡泉浴疗养，儿童和孕妇患者应慎作氡泉浴疗养。医疗用地热水中氡浓度超出300kBq/cm3时，医务人员进入治疗室应采取简易可行放射防护办法，如加强通风换气、控制作业时间、配置个人防护用具等。地热水应用场所空气中氡和氡子体控制水平应用场所平衡当量氡浓度ECRn/Bq·m-3氡子气/10-7J·m-1住宅和车间20010浴疗室4002032含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第32页四、日用陶瓷、牙瓷陶瓷(ceramics)传统概念是指全部以黏土等无机非金属矿物为原料人工工业产品，它包含由黏土或含有黏土混合物经混炼、成形、煅烧而制成各种制品。因为陶瓷主要原料取之于自然界硅酸盐矿物如黏土、长石、石英等，所以与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同属于硅酸盐工业(silicateindustry)范围。这些材料中都含有天然放射性核素。牙瓷(dentalporcelain)是当代口腔科主要修复和制作假牙材料，瓷牙粉和瓷牙中加入天然铀可展现天然色泽和荧光。33含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第33页我国对日用陶瓷、牙瓷中放射性核素含量作了详细要求，当这些材料中天然铀含量低于一定数值时，能够豁免管理，方便在确保公众健康和安全同时，更有利于促进我国日用陶瓷和牙瓷工业发展。日用陶瓷和牙瓷中天然放射性物质是指铀、钍、镭及铀含量大于0.05%各种矿石。我国《日用陶瓷中天然放射性物质豁免》(WS178-1999)和《牙瓷中天然铀豁免》(WS177-1999)对日用陶瓷和牙瓷中天然铀等含量做出了详细要求。34含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第34页当前我国日用陶瓷豁免值为：天然放射性物质含量<20%；日用陶瓷装饰层豁免值为：铀、钍表面积密度<2mg/cm2；瓷牙粉和瓷牙中天然铀含量豁免值为：0.05%。按照日用陶瓷与饮用水或食物接触面溶出液计算，铀、钍、镭浓度控制水平分别为：铀15Bq/L，钍1Bq/L，镭2Bq/L。铀、钍、镭混合物还必须满足下式：式中IU、ITh、IRa分别代表铀、钍、镭三种核素溶出液放射性浓度（Bq/L）35含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第35页第四节含放射性物品其它防护要求一、含放射性物质消费品其它要求含放射性物质消费品，除必须符合相关卫生法规、规章和标准要求外，还应符合以下条件：1.在正常使用条件下，人体不会直接触及产品中密封放射源或相对集中在某个部位放射性物质。2.产品在可能碰到温度、空气、外力等原因作用下，不会造成其中放射性物质裸露、缺损、脱落或者外逸。3.产品在遭受水、火灾害或者其它意外时，不会造成放射性危害。36含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第36页4.在满足产品功效和实用寿命前提下，尽可能使用半衰期短、能量弱、毒性小和活度低放射性核素。二、含密封放射源消费品其它要求对含密封放射源消费品，其放射源必须符合以下要求。1.密封源及其其包装壳上标志符合国家相关标准。不合格密封源不得用于生产消费品。2.密封源装入消费品后，必须使用专门工具和特殊方法才能从中拆卸。三、个人受照剂量要求37含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第37页含放射性物质消费品所致用户等个人受照剂量，必须保持在国家要求以下限制以内。1.产品在正常使用条件下对用户等个人产生有效当量剂量不应超出0.005mSv/年。2.专门为预防人员伤亡或财产损失而设计制造产品，在正常使用条件下对用户等个人产生有效剂量不应超出0.05mSv/年。3.因为使用不妥和意外事故对公众组员产生个人剂量限值为：有效当量剂量1mSv/年、皮肤当量剂量50mSv/年、眼晶状体当量剂量15mSv/年38含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第38页1.产品所含放射性核素名称、理化性状、活度及其测量日期和放射性标志。2.产品批号、生产单位和对产品质量检验结果。含有密封源产品，还应注明其检验证书编号。3.放射卫生防护注意事项包含使用方法、寿命、意外事件应急处理和放射源废弃方式。4.产品是否已经政府卫生行政部门审查同意。四、包装和说明书要求39含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第39页第五节视屏装置安全与防护一、视屏装置对人体不良作用电视机、电脑和医用设备是人们接触最多视屏装置。然而相当一部分人却不知道，电视机或电脑视屏装置在收看状态时，其显像管需要很高加速电压，这种高压使电子高速运行，然后撞击靶物质产生一个人们不希望有副产品——X射线。普通来讲，电压越高产生X射线穿透能力越强，彩色电视机需要较高电压，所以彩色电视机产生X射线大于黑白电视机，电视机越大产生X射线量和它穿透力也越大。40含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第40页因为普通显像管玻璃较厚，普通可到达1~2cm，这么厚玻璃还含有一定量铅物质，铅可阻挡绝大部分X射线穿透。我国生产各种类型电视机进行过测试，部分电视机后面方向测到了不超出要求标准X射线，而电视机正面方向X射线难以测出，所以，普通认为在离电视机视屏正面方向1m认为是较为安全。为了降低电视机X射线对人体不良影响，世界各国都对显像管生产厂家作了严格限制，国际辐射防护委员会要求，正常使用条件下距离电视机表面5cm处任意接触部位，其X射线辐射量不得超出129nC/(kg∙h)，假如换算为空气吸收剂量率约为4.37μGy/h。41含放射性物