第十五章 含放射性物质制品、消费品及伴生X射线产品的防护

医学辐射防护学主讲：鲍艳咸宁学院生物医学工程学院第15章含放射性物质制品消费品及伴生X射线产品的防护第一节含放射性物质制品、消费品及伴生X射线产品的防护概述

一、含放射性物质制品等产品及其防护的含义

含放射性物质制品（radioactivematerialandproducts）是指生产中由于使用了放射比活度较高的原料、材料或“废物”而获得的制品，如磷肥、建筑材料成品等。如放射性香烟减毒卡掺有铀或钍的产品（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（如辉光启动器、电器装置的触发器、辐射电离型负离子发生器等）静电消除装置等，但不包括药品、医疗器材。含放射性物质消费品(radioactivematerialandconsumerproducts)是指因产品功能或制造工艺需要，将放射性物质(包括天然铀、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，或采用技术途径使之具有放射性的产品。伴生放射线的产品主要是指电视机、电脑显示器等视屏装置。我国规定生产含有放射性物质的消费品、物料和伴生X射线的电器产品，必须符合放射防护要求，不合格的产品不得销售。国家标准局近几年也相继颁布了:《含放射性物质消费品的放射卫生防护标准》《放射性发光涂料的放射卫生防护标准》《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，但又具有电离辐射的能力。这类物品涉及广大公众，而且品种越来越多，它们对公众造成的影响也日益受到人们的关注。必须加强对这类产品的安全管理，保证每类产品引起的照射都正当并受到适当方式的限制，保障它们的应用对公众产生的总照射保持在可以接受的限度内。本章根据医疗单位涉及的建筑材料、室内氡气、影像视屏装置及一般含放射性物品的安全防护作一概述。二、含放射性物质制品、消费品的基本特征含放射性物质制品、消费品应用较为广泛，但是广大用户对这类产品的照射性质及防护往往缺乏足够的了解或不够重视。有些物品如果误用、滥用或处置不当，容易导致意外照射和污染生活场所的不良后果。1.产品发射的电离辐射往往与产品的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的一般单位或广大公众，涉及全民照射。4.产品的种类多、分布面广，受其照射而造成的集体剂量比较大。含放射性物质制品、消费品具有如下四个方面的基本特征：如医院大厅或会议室屋顶的小型火灾报警装置，很少有人知晓它是含放射性的物品，这些物品是不能随意堆放和丢弃的。第二节建筑材料和室内氡的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的建筑材料成品包括沙、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。随着建筑材料工业的发展和工业废渣的综合利用，各种新型建筑材料和装修材料的放射性核素含量有日益升高的趋势。使住房内的放射性水平也成为公众关心的热门话题。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三种类型的放射性衰变或跃迁。

β射线和γ射线可以通过外照射作用于人体。而氡（radon）是由铀或镭释放出的一种放射性惰性气体，氡及其子体（radondaughter）发生α衰变经人体吸入而产生的内照射对健康危害更大，长期吸入过量氡及其子体可导致肺癌。1987年氡被国际癌症研究机构列入室内重要致癌物质。一、建筑的分类与照射指数（一）建筑材料建筑材料（buildingmaterials）是指用于建造各类建筑物所使用的无机非金属类材料，分为建筑主体材料和装修材料两大类。1.建筑主体材料（mainmaterialsforbuilding）是指用于建造建筑物主体工程所使用的建筑材料。包括水泥、砖、瓦、混凝土、砌块、墙体保温材料、工业废渣、掺工业废渣的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、外饰面用的建筑材料。包括花岗岩、建筑陶瓷、石膏制品、吊顶材料、粉刷材料及其他新型饰面材料等。（二）建筑物建筑物（building）是供人类进行生产、工作、生活或其他活动的房屋或室内空间场所。根据建筑物用途的不同可将建筑物分为民用建筑和工业建筑两类。建筑物民用建筑工业建筑指供人类居住、工作、学习、娱乐及购物等的建筑物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的建筑物。如生产车间、包装车间、维修车间和仓库等。（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的放射性比活度除以规定的限量而得的商。内照射指数建筑材料中天然放射性核素226Ra的放射性比活度(Bq/kg)

200为仅考虑内照射情况下，建筑材料中放射性核素226Ra的放射性比活度限量(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的放射性比活度分别除以其各自单独存在时规定的限量而得的商之和。CRa、CTh、Ck分别为建筑材料中226Ra、232Th和40K的比活度（Bq/kg），CRa、CTh、Ck分别为建筑材料中226Ra、232Th和40K的比活度(Bq/kg)

370、260和4200分别为天然放射性核素226Ra、232Th和40K在各自单独存在时规定的限量值（Bq/kg）二、对建筑材料防护和销售的要求（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的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。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的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要求的为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他用途。天然放射性核素226Ra、232Th和40K的放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Iγ≤1.3时要求的称为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要求的为B类装修材料。B类装修材料不可用于Ι类民用建筑的内饰面，但可用于Ι类民用建筑的外饰面及其他一切建筑物的内外饰面。我国还规定，Iγ>2.8的花岗岩只可用于碑石、海堤、桥墩等人类很少涉及的地方。三、室内氡及其防护氡进一步衰变的子体产物是214Po、214Bi、214Pb和218Po，它们都是短寿命子体。氡引起的肺癌，实际上是氡的子体引起的，而不是氡本身。氡的原子序数是86，它是元素周期表中第六周期的零族元素。氡可溶于水，极易溶于脂肪，它属于惰性气体的最后一个元素，氡有多种同位素，其中最重要的4种同位素分别是218Rn、219Rn、220Rn和222Rn，室内的氡主要是指222Rn。（一）室内氡的主要来源我国存在着严重的氡污染问题，1994年以来我国调查了14座城市的1524个写字楼和居室，每m3空气中氡含量超过国家标准的占6.8%，氡含量最高的达到596贝克，是国家标准的6倍！有关部门曾对北京地区公共场所进行室内氡含量调查，发现室内氡含量最高值是室外的3.5倍。周围土壤室内氡的主要来源建筑材料室外空气和供水天然气室内氡的主要来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。氡的进入率与建材226Ra含量、氡的析出能力、多孔性及氡在建材中的体积扩散系数密切相关。土壤中氡的产生取决于土壤中226Ra的含量,氡从土壤颗粒释放到空隙中,土壤的湿度和温度影响氡的释放,一般空隙中的氡通过扩散和对流两种方式进入室内。影响扩散的主要因素有土壤的密度、孔隙率、墙壁的厚度及空隙等。室外空气和供水天然气室外空气中的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，水中氡通过脱气进入空气，进入率与水中氡含量和脱气系数成正比。来源于用于取暖和厨房设备的天然气（二）室内氡的控制水平早在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的原则和建议。国际原子能机构（IAEA）根据ICRP60号及65号出版物的建议。我国《住房内氡浓度控制标准》(GB/T16146-1995)规定,对于待建的住房，室内年平均当量浓度不能超过100Bq/m3。1994年倡议的居室和工作场所氡的行动水平分别为200～600Bq/m3

和1000Bq/m3

。ICRP65号出版物及IAEA建议的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)规定了室内氡浓度行动水平,还制定了《地下建筑氡及其子体控制标准》(GBZ116-2002)及《地热水应用中放射卫生防护标准(GBZ124-2002)，后两项标准规定的行动水平是住房的2倍。应当指出，一次或几次的测量值超过了行动水平，不能说就超过了标准，要根据年平均值来确定。（三）室内氡防治的基本措施控制和减少氡气的基本措施消除氡源加速氡及其子体的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；采用符合国家标准的建筑材料，尽量选用226Ra含量低且氡不易析出的建材，要特别注意花岗岩、粉煤灰等226Ra含量较高的建材。必要时密封地板、墙壁裂缝和空隙，封堵氡气进入室内的通道。遵循辐射防护最优化原则，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的水平。根据氡及其子体变化规律，采取净化技术把氡及其子体浓度控制在尽可能低的水平。常见的净化方法有：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的方法，这样可同时增加室内的空气压力，从而减少周围土壤和建材中氡向空气中对流；反之，如果选择抽气方式，则增加氡的对流。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清除氡子体。利用负离子发生器产生的负离子与带正电的氡子体相互中和而清除氡子体。国家发布的《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)规定：居住区大气中有害物质的最高容许浓度空气中氨的标准，每m3空气中氨气的控制浓度不应超过0.2mg室内空气污染的12种表现：①每天清晨起床时，感到憋闷、恶心、甚至头晕目眩；②经常容易患感冒；③虽然不吸烟也很小接触吸烟环境，但是经常感到嗓子不舒服，有异物感，呼吸不畅；④家里小孩常咳嗽、打喷嚏、免疫力下降，新装修的房子孩子不愿意回家；⑤家人常有皮肤过敏等毛病，而且是群发性的；

⑥家人共有一种疾病，而且离开这个环境后，症状就有明显变化和好转；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现胎儿畸形；⑨新搬家或者新装修后，室内植物不易成活，叶子容易发黄、枯萎，特别是一些生命力最强的植物也难以正常生长；

⑩新搬家后，家养的宠物猫、狗甚至带鱼莫明其妙的死掉，而且邻居家也是这样；

⑾上班感觉喉疼,呼吸道发干,时间长了头晕,容易疲劳,下班以后就没有问题了,而且同楼其他工作也有这种感觉。

⑿新的家庭和写字楼的房间或者新买的家具有刺眼、刺鼻等刺激性异味而且超过一年仍然气味不散。第三节其他含放射性物品、应用品的防护一、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断发出的β射线来激发激光。放射性发光涂料在使用的有限期内可能因使用不当会造成环境污染。放射性发光涂料可作为一种弱照明光源，把这种材料涂在航空仪表、手表、罗盘、机器、门的把手等处作为标志，也可与各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品（如电源开关、插座、钓鱼钩等）。目前许多放射性核素不再允许使用，但3H、147Pm为β衰变核素，它们的β粒子能量较弱，一般的普通玻璃就可屏蔽β粒子，如手表的表面玻璃层就可屏蔽3H和147Pm的β粒子，所以我国3H和147Pm还用于发光涂料的生产。二、仪器与仪表（一）含密封源的仪表含密封源的仪表(gaugescontainingsealedradioactivesource)是指通过探测放射性来检测或确定有关物理量值的仪表，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。我国《含密封源仪表的卫生防护标准》(GBZ125-2002)规定对于发射α、低能β、低能X射线的密封源，其源容器外围测量区5cm处的当量剂量率应小于2.5μSv/h。（二）X射线行李包检查X射线行李包检查系统(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查的装置。对人群存在着可能的危害，我国《X射线行李包检查系统卫生防护标准》(GBZ127-2002)对其应用作了具体的规定：X射线行李包检查设备外表面5cm任意一点的空气比释动能率不得超过5μGy/h，系统通道口处铅胶帘的单片防护厚度不得小于0.35mmPb。系统的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导致高压发生器供电线路自动断开，任一安全联锁引起X射线发生中断后，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的任何部位通过通道口和窗口进入射线束内新设计、新安装的X射线行李包检查系统必须进行防护性能的验收检测，对不合格设备改造后重新进行检测，系统辐射安全的常规检测为每年一次。（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的原理而实现火灾报警的探测器，它的内部含有放射源。我国《离子感烟火灾探测器放射防护标准》(GBZ122-2006)规定，离子感烟火灾探测器的放射源应不易暴露，距离感烟器表面0.1m处任何一点的外照射当量剂量率不得超过1μSv/h；感烟器表面放射性污染不得超过：α放射性物质<0.08Bq/cm2，β放射性物质<0.8Bq/cm2。感烟器所用24195Am(镅)放射源总活度限定为：家庭使用<10kBq，其他场所使用<40kBq；采用其他放射源须经放射卫生防护评价。国家规定要求感烟器上应当清晰、牢固地标示核素的化学符号、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的正确处理方式，产品质量检验合格单编号和检验人姓名等。使用感烟器的单位和个人，不得自行拆卸、更换、清洗和任意弃置离子感烟火灾探测器，应当将弃用的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的委托回收单位。发现离子感烟火灾探测器丢失、被盗，应当及时报告上级主管部门。三、地热水地热水(geothermalwater)是指通过岩熔增温或随地表面深度自然增温形成的一种地下热水.人们使用的地热水一般是指从地下深层人工钻孔提取或自然涌出地表的地下热水。由于地热水中含有大量矿物质元素，我国将地热水作为一种保健疗法用于一些疾病的治疗。地热水中若含有微量镭元素，镭的衰变子体核素称为氡，这种含有“放射性核素”的地热氡泉浴对细胞分裂旺盛的组织具有控制作用，当人体浸浴在含适量氡的温泉中时，能调节和改善神经系统的功能，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》(GBZ124-2002)规定：氡泉浴(radonspringbath)用氡浓度大于110kBq/cm3的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的地热水，其中氡浓度的控制水平为50kBq/cm3；工厂车间内用于生产的地热水，其水中氡浓度的控制水平为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过300kBq/cm3时，医务人员进入治疗室应采取简易可行的放射防护措施，如加强通风换气、控制作业时间、配备个人防护用品等。地热水应用场所空气中氡和氡子体的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40020四、日用陶瓷、牙瓷陶瓷(ceramics)的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品，它包括由黏土或含有黏土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的各种制品。由于陶瓷的主要原料取之于自然界的硅酸盐矿物如黏土、长石、石英等，因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同属于硅酸盐工业(silicateindustry)的范畴。这些材料中都含有天然放射性核素。牙瓷(dentalporcelain)是现代口腔科的重要修复和制作假牙的材料，瓷牙粉和瓷牙中加入天然铀可呈现天然色泽和荧光。我国对日用陶瓷、牙瓷中的放射性核素含量作了具体要求，当这些材料中天然铀含量低于一定数值时，可以豁免管理，以便在确保公众健康和安全的同时，更有利于促进我国日用陶瓷和牙瓷工业的发展。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%的各种矿石。我国《日用陶瓷中天然放射性物质的豁免》(WS178-1999)和《牙瓷中天然铀的豁免》(WS177-1999)对日用陶瓷和牙瓷中天然铀等的含量做出了具体规定。目前我国日用陶瓷的豁免值为：天然放射性物质含量<20%；日用陶瓷装饰层的豁免值为：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的溶出液计算，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、镭三种核素溶出液的放射性浓度（Bq/L）第四节含放射性物品的其他防护要求一、含放射性物质消费品其他要求含放射性物质消费品，除必须符合有关卫生法规、规章和标准的要求外，还应符合下列条件：1.在正常使用条件下，人体不会直接触及产品中的密封放射源或相对集中在某个部位的放射性物质。2.产品在可能遇到的温度、空气、外力等因素的作用下，不会造成其中放射性物质的裸露、缺损、脱落或者外逸。3.产品在遭受水、火灾害或者其他意外时，不会造成放射性危害。4.在满足产品功能和实用寿命的前提下，尽量使用半衰期短、能量弱、毒性小和活度低的放射性核素。二、含密封放射源的消费品其他要求对含密封放射源的消费品，其放射源必须符合下列要求。1.密封源及其其包装壳上的标志符合国家有关标准。不合格的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、个人受照剂量的要求含放射性物质消费品所致用户等个人的受照剂量，必须保持在国家规定的下列限制以内。1.产品在正常使用条件下对用户等个人产生的有效当量剂量不应超过0.005mSv/年。2.专门为防止人员伤亡或财产损失而设计制造的产品，在正常使用条件下对用户等个人产生的有效剂量不应超过0.05mSv/年。3.由于使用不当和意外事故对公众成员产生的个人剂量限值为：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.产品的批号、生产单位和对产品质量的检验结果。含有密封源的产品，还应注明其检验证书编号。3.放射卫生防护注意事项包括使用方法、寿命、意外事件的应急处理和放射源的废弃方式。4.产品是否已经政府卫生行政部门审查批准。四、包装和说明书的要求第五节视屏装置的安全与防护一、视屏装置对人体的不良作用电视机、电脑和医用设备是人们接触最多的视屏装置。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，其显像管需要很高的加速电压，这种高压使电子高速运行，然后撞击靶物质产生一种人们不希望有的副产品——X射线。一般来讲，电压越高产生X射线的穿透能力越强，彩色电视机需要较高的电压，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射线的量和它的穿透力也越大。由于普通显像管的玻璃较厚，一般可达到1~2cm，这么厚的玻璃还含有一定量的铅物质，铅可阻挡绝大部分X射线的穿透。我国生产的多种类型的电视机进行过测试，部分电视机背面方向测到了不超过规定标准的X射线，而电视机的正面方向X射线难以测出，因此，一般认为在离电视机视屏正面方向1m以为是较为安全的。为了减少电视机X射线对人体的不良影响，世界各国都对显像管的生产厂家作了严格的限制，国际辐射防护委员会规定，正常使用条件下距离电视机表面5cm处的任意接触部