电离辐射防护与安全基础-杨

辐射平安与防护根底环境保护部核与辐射平安中心二〇一二年八月主要内容电离辐射的根本知识与概念辐射防护中常用的量和单位电离辐射的生物效应辐射防护的原那么和方法一、电离辐射的根本知识与概念按辐射作用于物质产生的效应，辐射可分为电离辐射与非电离辐射。电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称。包括宇宙射线、X射线和从放射性物质中产生的辐射。其种类很多，高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、γ射线。非电离辐射包括紫外线，热辐射，无线电涉及微波。α射线β射线γ射线X射线n中子中微子介子

电离辐射

e>12ev

紫外线可见光激光红外线电磁波（射频、工频）

非电离辐射

e＜12ev

辐射

电离辐射是广泛存在于宇宙和人类生存环境中的自然现象。电离辐射存在于我们日常生活之中。电离辐射的特殊性〔无色、无味、看不见、摸不着〕，长久以来人们没有感觉到它的存在。电离辐射一经发现，很快便得到了应用。什么是放射性？

放射性是自然界存在的一种自然现象，来自于原子核。大多数物质的原子核是稳定不变的，少数原子核不稳定。不稳定的原子核会自发的向稳定的状态变化〔衰变〕，同时会发射各种各样的射线，这种现象就是“放射性〞。现在知道，有许多天然的和人工生产的核素都能自发地发射各种射线。有的发射α射线，有的发射β射线，有的发射γ射线，有的在发射α射线或β射线的同时也发射γ射线，有的三种射线均发射。铀发射的射线就是由三种不同成分的射线组成，即α、β和γ射线。此外，原子核还有发射正电子、质子、中子、重离子等其它粒子以及自发裂变的情况。

由原子核自发的变化而放射出各种射线的现象，称为原子核的放射性。能自发地放射各种射线的核素，叫放射性核素。

实验证明，对放射性核素加温、加压或加电磁场，都不能抑制或显著改变其放射性。

除了原子核的放射性，现在已被广泛应用的还有射线装置，它们主要有X射线机、粒子加速器、中子发生器等。

尽管有许多原子核是稳定的，但绝大局部是不稳定的。原子核的稳定性主要是由原子核内的质子数与中子数之间的平衡决定的。较小的稳定核素，质子数与中子数根本相等；较大的稳定核素，中子要比质子略多一些。

衰变如果原子核中中子太多，就会通过中子转变成质子而使原子核到达稳定结构。这个过程也就是我们的β衰变，发射出一个带负电的电子，称为β粒子。如果原子核中质子数太多，质子就会转变成中子而到达稳定，这是另外一种β衰变，通过发射正电子而减少正电荷。这些转变经常使原子核具有过剩的能量―通过γ射线〔一种高能光子〕而释放出来。γ射线是没有质量、不带电和具有能量的离散粒子。原子核的自发转变就是所谓的放射性，过剩的能量以〔电离〕辐射的形式发射出来。转变的过程称为衰变，发生变化并发射辐射的原子核就称为放射性核素一些重原子核通过释放阿尔法〔α〕粒子而衰变，α粒子含有两个中子和两个质子，与氦核相同。α粒子的质量比β粒子要大的多，带有两个正电荷。伦琴〔Roentgen〕世界上第一张X射线照片1895,伦琴〔Roentgen〕发现X射线NobelPrizein1901电离辐射的发现和利用过程1896,贝克勒尔〔Becquerel〕NobelPrizein1903

1896年，法国物理学家贝克勒尔〔1852-1908〕发现只要有铀元素存在，就有贯穿辐射产生——证明发射这种射线是铀原子自身的作用。放射性的发现，引起人们对原子核内部的研究的深入。“进入原子内部〞和“分裂原子〞成为世纪之交时期科学领域中最振奋人心的口号。电离辐射的发现和利用过程1898年，物理学家居里夫人〔1867-1934〕在寻找比铀的放射性更强的物质的过程中，先发现了一种新的放射性元素，为纪念她的祖国波兰，她将其名命为“钋〞。居里夫妇又花了4年时间，发现了镭，并在极端艰苦的条件下，从几吨沥清铀矿渣中别离出0.12克纯氯化镭，后又测出其原子量为225，其发出的射线比铀强200多万倍。贝克勒尔与居里夫妇因发现放射性荣获1903年诺贝尔物理学奖。另外，居里夫人因此获1911年诺贝尔化学奖。钋、镭的发现电离辐射的发现和利用过程居里夫妇物理学家卢瑟福1899年发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同类型：一种是极易吸收的，他称之为α射线；另一种有较强的穿透能力，他称之为β射线。1900年法国化学家维拉尔又发现具有更强穿透本领的第三种射线γ射线。

、β、γ

射线电离辐射的发现和利用过程1902年，物理学家卢瑟福与化学家索迪合作在对铀、镭、钍等元素的放射性研究中，提出了放射性元素的衰变理论：放射性原子是不稳定的，它们自发性地放射出射线和能量，而自身衰变成另一种放射性原子，直至成为一种稳定的原子为止。这种特性即放射性。并提出了“原子能〞的概念。卢瑟福、索迪——元素衰变卢瑟福因此获1908年诺贝尔化学奖以后，卢瑟福和索迪等人进一步研究放射性元素递次变化〔即衰变链系〕的线索，发现如下衰变链：索迪因此及对同位素起源和性质研究获1921年诺贝尔化学奖。元素衰变理论打破了自古希腊以来人们相信的原子永远是不生不灭的传统观念，而认为一种元素的原子可以变成另一种元素的原子。卢瑟福、索迪——元素衰变卢瑟福用镭发射的α粒子作“炮弹〞，研究被轰击的粒子的情况。1919年，终于观察到氮原子核俘获一个α粒子后放出一个氢核，同时变成了另一种原子核的结果，18N＋α17O＋p。这是人类历史上第一次实现原子核的人工反响，使古代炼金术士梦寐以求的把一种元素变成另一种元素的空想变成现实。当时卢瑟福写了一本书就取名为《新炼金术》。人工核反响世界上第一个制造的人工放射性核素约里奥.居里夫妇1934年

27Al+4He→30P+n30Si+e++

提供许多种放射性核素,为研究和广泛应用开辟了广阔前景例如：超铀元素的发现〔人工制造〕Z=9293949596……114β+

衰变

1939年，哈恩和斯特拉斯曼发现了核裂变现象。1942年12月2日，费米〔Fermi〕在美国芝加哥大学建造的世界上第一座人工核反响堆，实现链式反响。

1945年爆炸了第一颗原子弹。

1952年氢弹试验成功。

1954年建成第一座核电站。核能利用的开展过程

1932年，查德威克发现了中子。中国的“两弹一星〞“两弹一星〞最初是指原子弹、导弹和人造卫星。“两弹〞中的一弹是原子弹，后来演变为原子弹和氢弹的合称；另一弹是指导弹；“一星〞那么是人造地球卫星。1964年10月16日我国第一颗原子弹爆炸成功，1967年6月17日我国第一颗氢弹空爆试验成功，1970年4月24日我国第一颗人造卫星发射成功。中国的“两弹一星〞，是20世纪下半世纪中华民族创立的辉煌伟业。根本概念同位素：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。稳定性同位素放射性同位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。目前的118种元素，同位素共达2000多种。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，绝大局部是人工制造的放射性同位素。放射性核素表示方法

226Ra226Ra或Ra－226核素符号原子质量原子序数88γβα-+常见射线的种类电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律〔1〕α射线是高速运动的氦原子核〔又称α粒子〕组成的，所以它在磁场中的偏转方向与正离子流相同。它的电离作用大，贯穿本领小。它在空气中的射程只有几个厘米。〔2〕β射线是高速运动的电子流，它的电离作用较小，贯穿本领较大,在空气中的射程因其能量的不同而有较大差异，一般为几米至十几米。〔3〕γ射线是波长很短的电磁波，所以在磁场中不发生偏转。它具有间接电离作用，贯穿本领很大,在空气中的射程通常为几百米。进一步的研究证明：+++++++++从母核中射出的4He原子核粒子得到大局部衰变能238U

4He+234Th放射性母核!!

衰变电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律衰变例如241Am237Np电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律+++++++++发生原因：母核中子或质子过多质子转变成中子，并且带走一个单位的正电荷中子转变成质子，并且带走一个单位的负电荷+中微子－反中微子

三种子体分享裂变能——因此电子具有连续能量

衰变电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律衰变例如——3H3He电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律正衰变例如——11C11B电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律+++++++++

光子

衰变电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律

衰变特点：1、从原子核中发射出光子2、常常在或衰变后核子从激发态退激时发生3、产生的射线能量不连续4、可以通过测量光子能量来鉴定核素类别电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律一般只有原子序数>83的重元素才能释放出α射线，如Rn、Th、Ra与U,α射线实际上是氦原子核。举例：Ra-226→Rn-222+2He4当原子核内某一个中子转变成质子时，伴随着β射线〔电子〕的产生。举例：83Bi210→84Po210+β-γ射线与紫外线、可见光、红外线、无线电波等一样，也是一种电磁辐射，能量较高，穿透本领强，要比β射线大50~100倍，比α射线大10,000倍。电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律不同射线的穿透能力常用的α放射源有Am-241、Pu-238、Pu-239、Po-210等；常用的β放射源H-3、Ni-63、Fe-55、C-14、Pm-147、Kr-85、Sr-90和Ru-106等；常用的γ放射源Cs-137、Ir-192、Co-60等。半衰期(T1/2)定义：一定量的某种放射性原子核衰变至原来的一半所需要的时间。时间t(T1/2)012345n放射性原子核数目N0N0/2N0/4N0/16N0/32N0/64N0/2n经过n个半衰期后，未发生衰变的放射性原子核数目是原有的1/2n电离辐射的本质——放射性衰变及衰变规律每一种放射性核素有其固有的半衰期，从几分之一秒到几十亿年。I－131的半衰期为8天；Cs－137为30年；C－14为5730年；Pu－239为24000年，铀－238为4.47亿年。经过多个半衰期后，放射性核素的活度就会衰变为初始活度的1/2，1/4，1/8，以此类推。这也意味着我们可以预测将来任何时候它所剩余的活度。随着放射性核素数量的减少，辐射也相应地减少。放射性衰变根本规律1指数衰减规律N=N0e-tN0:〔t=0〕时放射性原子核的数目N:经过t时间后未发生衰变的放射性原子核数目:放射性原子核衰变常数大小只与原子核本身性质有关，与外界条件无关;数值越大衰变越快N=N0e-t

N=N0e-t

由半衰期定义

t=T1/2

，N=N0/2

代入计算得到T1/2=ln2/

T1/2=0.693/

和T1/2

两者有一一对应关系理论研究中多用衰变常数实际应用中一般用半衰期半衰期与衰变常数的关系目前电离辐射的一些应用医学诊断与治疗；核能；工业探伤；医疗设备的灭菌；食品辐照保鲜；灭菌；科学和医学研究。放射性同位素及射线装置应用湿式贮源辐照装置全景图干式贮源辐照装置全景图γ辐照装置辐照小麦原冬3号源不离开装置〔屏蔽〕伽马探伤装置有快门结构源通过气压装置移到曝光位置管道爬行探伤装置特殊应用：陆上管道、海底管道采用外部辐射源提供走/停的信息外部控制源一般采用137Cs。管道爬行探伤装置三个主要部件：

X线管控制板高压电缆X射线探伤设备通过探测器测量穿过被检查物质的射线量。典型采用GBq的137Cs密度测量仪探测器Detector物质流向MaterialFlow开关控制ShutterControl屏蔽Shielding源Source关（开）Shutter(open)密度测量仪核子秤传送带称重仪器

探测器传送带上的物品

源核子秤传送带称重仪器通常一个或多个仪器和探测器被用作“开/关〞，用来控制料箱或料斗中物料的位置等，大、厚壁容器可能使用GBq的60Co。物位测量仪LevelGauges高位探测器低位探测器源料位计厚度测量仪湿度/密度计n密度测量：伽马源(137Cs)推出屏蔽室到源棒末端，并位于被测物质中进行测量。湿度测量：仪器里中子源(通常是241Am-Be)通过中子散射测定湿度。g

g

nng

探测器Detectors钻井测量烟雾探测器介入放射学透视设备CT诊断装置深部X射线治疗机伽马远距离治疗装置医用直线加速器伽马刀单光子发射断层摄影〔SPECT〕PETScanners锝－99常用的放射性药物伽马相机

GammaCameras碘-131胶囊碘－131常用的放射性药物二、辐射防护中常用的量和单位放射性活度A吸收剂量D和吸收剂量率当量剂量HT有效剂量E放射性活度放射性核素在单位时间内发生衰变的原子核数目，称为放射性活度,用符号A表示。专用单位，居里〔Ci〕，1居里是指放射性核素每秒钟发生3.7X1010次衰变。居里的单位太大，实际工作中常用毫居〔mCi,10-3Ci)，微居〔µCi,10-6Ci)，纳居〔nCi,10-9)，皮居〔pCi,10-12Ci)。国际单位:贝可，符号为Bq,1贝可定义为放射性核素每秒钟发生1次衰变。即：1Bq＝1秒－1。单位换算：1Ci＝3.7X1010Bq贝可的单位较小，通常用kBq〔103Bq〕，MBq(106Bq〕，GBq(109Bq〕，TBq(1012Bq〕等。电离辐射授与某一体积元中物质的平均能量除以该体积元中物质的质量的商。定义：单位：戈〔瑞〕Gy，1Gy＝1J/kg历史上曾使用过的单位：拉德，rad1Gy＝100rad吸收剂量〔absorbeddose〕吸收剂量D便是授予某一点处的单位质量的物质的能量的期望值。吸收剂量率.定义：单位时间〔t〕内的吸收剂量。符号为D。.D＝D/t单位：SI单位：戈瑞/秒〔Gy/s〕专用单位：拉德/秒〔rad/s〕当量剂量当量剂量(HT)某一组织或器官T受到R类型辐射的当量剂量HT.RHT.R=WRDT.R式中：DT.R是辐射R在组织或器官T中的平均吸收剂量，WR是R类型辐射的辐射权重因子。单位：希伏特〔Sievert〕，符号Sv。当辐射场由具有不同WR值的不同类型的辐射组成时，其当量剂量为：HT=ΣWRDT.R下表给出了各种辐射的辐射权重因子。辐射权重因子wR

辐射类型

能量范围

辐射权重因子

R光子，电子，

介子

所有能量1

中子

10keV

20MeV5

质子

2MeV5

中子

10–100keV2-20MeV10

中子0.1-2MeV20

粒子，裂变碎片

所有能量20辐射防护的量和单位有效剂量(E)E=ΣWTHT式中：WT为某组织或器官T的组织权重因子；HT为某组织或器官T的当量剂量。单位：希伏特〔Sievert〕，符号Sv。下表给出了不同组织和器官的组织权重因子。组织权重因子器官或组织组织权重因子wT器官或组织组织权重因子wT性腺0.20肝0.05红骨髓0.12食道0.05结肠0.12甲状腺0.05肺0.12皮肤0.01胃0.12骨表面0.01膀胱0.05其余器官0.05乳腺0.05

举例γ射线、全身照射，在剂量率为10μGy/h时停留30分钟，那么：有效剂量＝10×30÷60×1×1＝5μSv〔对γ射线，辐射权重因子＝1；全身照射时，组织权重因子＝1〕0.5MeV中子、全身照射，剂量率为10μGy/h，停留30分钟，那么：有效剂量＝10×30÷60×1×20＝100μSv〔0.5MeV中子的辐射权重因子＝20〕人体受到照射的辐射来源生活中的辐射来源｛天然辐射人工辐射天然辐射宇宙射线宇生放射性核素原生放射性核素

一般场所：天然本底为2.4mSv/a,

多为内照射(222Rn,60%)天然本底照射天然辐射源宇宙射线：来自太阳和星际空间，主要有中子、质子、电子和各种介子等高速粒子组成，这些粒子具有较强的穿透能力，可辐射到地球，对人体造成外照射。〔强度随海拔高度呈指数增加〕宇生放射性核素：宇宙射线与大气层和地球外表氧、氮等多种元素的原子核相互作用后产生的放射性核素。约有20多种，其中H-3、C-14、Be-7和N-22奉献最大。原生放射性核素：自有地球以来就存在于地壳内的放射性核素。一类是有衰变系列的核素-铀系、锕系和钍系的一些核素，另一类是无衰变系列的核素，如K-40和Rb-87等。◆生活在高海拔地区或上述高本底地区的居民会受到较高的外照射剂量。居住在通风不良的室内居民也会受到较高的内照射剂量，这主要是氡的奉献。◆天然辐射源所引起的全球居民的年集体有效剂量的近似值为107人·Sv。◆天然本底照射的特点是它涉及到世界的全部居民，并以比较恒定的剂量率为人类所接受。所以可将天然辐射源的照射水平作为基准，用以与各种人工辐射源的照射水平相比较。人们关注室内氡浓度根据2000年UNSCEAR估计，在世界“正常〞本底地区每年由于吸入氡及其短寿命子体产生的辐射剂量约占人类所受全部天然辐射年有效剂量的一半〔1.25mSv〕。由于室内氡浓度较高，人们在室内停留时间比在室外长，因此对室内氡及其子体的水平测量以及它们对健康的影响问题，越来越引起人们的关注。人工辐射照射

放射诊断医疗辐射放射治疗核医学核试验核电站核工业和核技术应用核事故和辐射事故人类接受的放射性剂量三、电离辐射的生物效应自电离辐射“放射性〞被发现的百余年来，大量实践证明核能既造福于人类，推动科学和技术的开展；同时也能危害人们的健康，在人类利用电离辐射的过程中曾付出了一定的代价。人类对电离辐射危害的认识经历了三个时期：早期辐射损伤认识时期〔又称职业性辐射损伤时期〕时间：发现X射线〔1895年〕～1930年代特点：对辐射可能造成的损伤认识缺乏损伤对象：

〔1〕X射线球的制造者和应用X射线的技术人员；〔2〕从事放射性物质研究的科学家；〔3〕铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工。损伤特点：〔1〕外照射引起的急性体表损伤；〔2〕氡及其子体内照射引起的肺癌；〔3〕镭内照射引起的骨肿瘤。典型事例：〔1〕X射线被发现一个月，X射线的制造者Grubbe的手发生了“特异性皮炎〞；〔2〕1896年，Edison和助手Morton自身试验，眼部受照数小时后，眼痛，结膜炎；中期辐射损伤认识时期〔又称放射线诊断、治疗损伤时期〕时间：1930～1960年代特点：

医学界把辐射看作是时髦的诊断和治疗手段，却缺乏对辐射远期效应的认识，病人由于接受高累积剂量而诱发过多的白血病、骨肿瘤、肝癌等恶性肿瘤。

损伤对象：

接受超剂量辐射照射的病人，较突出的例子有：

(1)1935—1954年，在英国应用X射线局部照射治疗强直性脊椎炎的病人；

(2)1944—1951年，在德国应用镭—224注射治疗强直性脊椎炎，关节炎及结核病的病人；

(3)1928—1954年，在一些国家中应用钍造影剂作为肝、脾、血管等软组织的x射线造影的病人。

近期辐射损伤认识时期〔又称流行病学调查所见的辐射损伤时期〕时间：1960年代～现在特点：由于人类对辐射危害的认识逐渐深化，防护知识的增长和防护措施的进步，早期的职业性急性辐射损伤，或严重的晚发辐射效应，除事故外，巳极为罕见了。中期所见到的高发生率的恶性肿瘤，得以防止。除事故外，只能用大群体的或高人年的流行病学的调查方法，才能发现辐射损伤或危害的增加。电离辐射与物质的根本作用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。原子。。。αβγn

物质：气体液体固体包括人体等微观粒子间碰撞有动量和能量的传递库仑作用1电离作用

2电离效应物理过程与能量传递〔10-16s〕电离〔初级电离，次级电离〕物理、化学作用〔10-12s〕自由基的生成：H2O2,H02,H-,OH-分子组成及性质的改变作用靶物质：染色体上的DNA生物大分子细胞膜，核膜渗透性改变等生物效应的产生过程和机理DNA水平损伤

生物效应产生的过程和机理细胞水平损伤细胞死亡间期死亡增殖死亡增殖死亡间期死亡增殖死亡间期死亡间期死亡功能障碍结构改变增殖死亡细胞水平损伤细胞变异〔modification)异常细胞克隆细胞转化癌症细胞转化癌细胞变异分子水平细胞死亡细胞变异体细胞生殖细胞体细胞生殖细胞功能障碍不孕肿瘤遗传效应确定性效应多细胞死亡导致随机性效应单一细胞变异导致DNA损伤细胞水平临床症状效应生物效应产生的过程和机理电离辐射所致生物效应的分类确定性效应〔deterministiceffects〕

随机性效应(stochasticeffects)依据效应-剂量关系分类有剂量阈值无剂量阈值效应的严重程度与剂量成正比发生几率与剂量成正比严重程度与剂量无关确定性效应与随机性效应剂量剂量几率严重程度阈值随机性效应确定性效应？影响辐射生物效应的主要因素

照射的剂量与照射条件辐射的种类“辐射权重因子〞(radiationweightingfactorWR)组织和器官的辐射敏感性机体的功能状态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少量3Gy脱发：大量6～7Gy永久>7Gy红斑3～5Gy皮肤：水疱>15Gy溃疡>25Gy说明：1.辐射不是强的致癌因素；2.辐射致癌不是引起“特殊癌〞，而是使癌的发生率有所提高。3.在肿瘤的发生方面，归因电离辐射的只占4％。4.辐射致癌比较肯定的有白血病、甲状腺癌、皮肤癌、肺癌等。

四、辐射防护的原那么和方法辐射防护三原那么外照射防护三要素〔三种方法〕辐射防护的根本原那么ICRP〔国际辐射防护委员会〕提出的辐射防护三原那么：1〕实践的正当性2〕防护的最优化3〕个人剂量限值实践的正当性是指在施行伴有辐射照射的任何实践之前要经过充分论证，权衡利弊。只有当该项所带来的社会总利益大于为其所付出的代价的时候，才认为该项实践是正当的。此项原那么要求：效益≥代价+风险辐射防护与平安最优化〔AsLowAsReasonablyAchievable，ALARA，合理可能尽量低〕在实际的辐射防护中占有重要的地位。在实施某项辐射实践的过程中，可能有几个方案可供选择，在对几个方案进行选择时，应当运用最优化程序，也就是在考虑了经济和社会等因素后，个人受照剂量的大小、受照射的人数和受照射的可能性均保持在可合理到达的尽可能低的水平。个人剂量限值是“不可接受的〞和“可耐受的〞区域分界线。它也是辐射防护最优化的约束上限。做这个约束限制的本意在于群体中利益和代价的分布不均匀性，虽然辐射实践满足了正当化的要求，防护也做到了最优化，但还不一定能对每个个人提供足够的防护，因此，对于给定的某项辐射实践，不管代价与利益分析结果如何，必须用此限值对个人所受照射加以限制。剂量限值

应用职业人员公众有效剂量20mSv·a-1

连续5年内平均1mSv·a-150mSv·a-1在任一年年当量剂量眼睛150mSv15mSv皮肤500mSv50mSv四肢500mSv有效剂量限值和当量剂量限值如何根据年剂量限值计算每一剂量环境下的工作时间？以γ射线辐射场为例：平安工作时间＝年剂量限值÷测量的剂量率如：年剂量限值取1mSv/年，工作场所的剂量率为2.5μSv/h，那么：平安工作时间＝1×1000÷2.5＝400小时如果是在中子辐射场下，平安工作时间要减小〔因中子的辐射权重因子比γ射线要大〕。外照射防护的三种方法

1、时间防护

2、距离防护

3、屏蔽防护

减小外照射的三种根本方法限制靠近辐射源的时间增加与辐射源之间的距离在人与辐射源之间安装屏蔽防护时间防护：

在剂量率均匀的情况下，人所受到的剂量与照射时间成正比，照射时间越长，所接受的剂量越大。

剂量＝剂量率X时间因此，为了减少照射的剂量，就可以缩短照射时间，尽量减少在放射源附近停留的时间。这要求我们在从事放射性工作时，要操作熟练，动作迅速，必要时可进行一些空白操作训练来提高熟练程度，这样在正式操作时可以减少受照时间，如果一个人操作超过剂量限值，就可以数人操作，使每个人所受的剂量减少。距离防护：

对于点状放射源，在空间某处的强度与到源的距离的平方成反比。

D＝A·Г/R2

距离增加一倍其照射的强度就减少到1/4，距放射源越远，受照剂量就越小。因此，在做放射性操作时，尽可能离放射源远一点，这就是距离防护。为了实现距离防护，人们借助于机械手或长柄钳等来增加人与放射源之间的距离，或者用自动，半自动化方法进行操作。屏蔽防护：“时间防护〞与“距离防护〞是既经济又简便易行，但实际工作中往往单靠这两种方法还是不行的。因此必须考虑“屏蔽防护〞，就是在人与放射源之间放置屏蔽物，以到达减弱射线强度的目的。对外照射的防护“时间防护〞与“距离防护〞对不同的射线都一样可用，而“屏蔽防护〞对不同的射线考虑是完全不同的。对于α射线由于其射程短，连人的皮肤也穿透不过，一般可以不考虑α射线的外照射防护。对中子我们接触很少，所以，我们主要考虑的是X射线、γ射线和β射线的防护问题。不同射线屏蔽材料的选择α射线：由于α射线的射程非常短，即使能量比较高的α射线，一张纸也能将它完全挡住，因此，α射线外照射一般不会对人类造成危害；但进入人体组织和器官时，其能量将全部被组织和器官所吸收，所以，要特别重视防止α射线的内照射。不同射线的屏蔽材料的选择β射线：β射线与物质相互作用时，一局部能量会以X射线〔轫致辐射〕的形式辐射出来，所产生的轫致辐射的强度既与物质的原子序数Z的平方成正比，还与β射线的能量成正比。如：能量为1MeV的β射线在铅〔Z＝82〕中有3％的能量转化为轫致辐射〔X射线〕，而在铝〔Z＝13〕中只有0.4%的能量转化为轫致辐射。对β射线的屏蔽，一般要选用原子序数较低得物质，如有机玻璃和铝等，以减少轫致辐射产生的份额；但对活度和能量较高的β源，最好在轻材料屏蔽后面，再添加适当厚度的重物质屏蔽材料，以屏蔽轫致辐射。不同射线屏蔽材料的选择X射线和γ射线：他们与物质相互作用时，主要的三种形式是光电效应、康普顿散射和电子对产生，光电效应发生几率与物质的原子序数Z的4次方成正比，康普顿散射与Z/A成正比，电子对产生与Z的平方成正比，因此，X射线和γ射线的屏蔽，要选择原子序数高的重物质为好，如铅和含铅的玻璃是目前较普遍采用的屏蔽材料。不同射线屏蔽材料的选择中子：中子与物质相互作用的过程较为复杂，主要有散射和吸收两种；并且发生作用的方式与中子的能量有关。一般将中子分为慢中子〔小于5keV，其中能量为0.25eV的称为热中子〕、中能中子〔5～100keV〕和快中子〔0.1~500MeV〕三种。在实际工作中，多数遇到的是快中子，快中子与轻物质发生作用时，损失的能量比重物质要多的多，如快中子与氢核碰撞时交给反冲质子的能量可达中子能量的一半。因此，含氢多的物质，如水和石蜡等，是屏蔽中子的最好材料。内照射的防护方法放射性物质进入人体体内的途径：〔1〕吸入，直接吸入空气中污染物；〔2〕食入，通过消化道进入；〔3〕皮肤和伤口，通过皮肤或通过污染的伤口进入；内照射的防护方法

包容、隔离净化、稀释遵守规章制度，做好个人防护放射源分类密封源：密封在包壳里的或紧密地固结在覆盖层里并呈固体形态的放射性物质。密封源的包壳或覆盖层应具有足够的强度，使源在设计使用条件和磨损条件下，以及在预计的事件条件下，均能保持密封性能，不会有放射性物质泄漏出来。非密封源：不满足密封源定义中所列条件的源。〔没有包壳的放射性物质，液态或粉末〕操作非密封源的场所叫做非密封放射源工作场所。放射源分类国家环境保护总局公告2005年第62号

放射源分类方法

参照国际原子能机构的有关规定，按照放射源对人体健康和环境的潜在危害程度，从高到低将放射源分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类，V类源的下限活度值为该种核素的豁免活度。

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;

Ⅳ类放射源为低危险源。根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。

常见放射源分类简表核素I类源（贝可)II类源（贝可）III类源（贝可）IV类源（贝可）V类源（贝可）H-3≥2×1018≥2×1016≥2×1015≥2×1013≥1×109P-32≥1×1016≥1×1014≥1×1013≥1×1011≥1×105Fe-55≥8×1017≥8×1015≥8×1014≥8×1012≥1×106Co-57≥7×1014≥7×1012≥7×1011≥7×109≥1×106Co-60≥3×1013≥3×1011≥3×1010≥3×108≥1×105Ni-63≥6×1016≥6×1014≥6×1013≥6×1011≥1×108Ge-68≥7×1014≥7×1012≥7×1011≥7×109≥1×105常见放射源分类简表核素I类源（贝可）II类源（贝可）III类源（贝可）IV类源（贝可）V类源（贝可）Se-75≥2×1014≥2×1012≥2×1011≥2×109≥1×106Kr-85≥3×1016≥3×1014≥3×1013≥3×1011≥1×104Mo-99≥3×1014≥3×1012≥3×1011≥3×109≥1×106Ru-106(Rh-106)≥3×1014≥3×1012≥3×1011≥3×109≥1×105Pd-103≥9×1016≥9×1014≥9×1013≥9×1011≥1×108Cd-109≥2×1016≥2×1014≥2×1013≥2×1011≥1×106I-125≥2×1014≥2×1012≥2×1011≥2×109≥1×106常见放射源分类简表核素I类源（贝可）II类源（贝可）III类源（贝可）IV类源（贝可）V类源（贝可）I-131≥2×1014≥2×1012≥2×1011≥2×109≥1×106Cs-137≥1×1014≥1×1012≥1×1011≥1×109≥1×104Pm-147≥4×1016≥4×1014≥4×1013≥4×1011≥1×107Gd-153≥1×1015≥1×1013≥1×1012≥1×1010≥1×107Ir-192≥8×1013≥8×1011≥8×1010≥8×108≥1×104Au-198≥2×1014≥2×1012≥2×1011≥2×109≥1×106Po-210≥6×1013≥6×1011≥6×1010≥6×108≥1×104常见放射源分类简表核素I类源（贝可）II类源（贝可）IV类源（贝可）IV类源（贝可）V类源（贝可）Ra-226≥4×1013≥4×1011≥4×1010≥4×108≥1×104Pu-238≥6×1013≥6×1011≥6×1010≥6×108≥1×104Pu-239/Be≥6×1013≥6×1011≥6×1010≥6×108≥1×104Am-241≥6×1013≥6×1011≥6×1010≥6×108≥1×104Am-241/Be≥6×1013≥6×1011≥6×1010≥6×108≥1×104Cm-244≥5×1013≥5×1011≥5×1010≥5×108≥1×104Cf-252≥2×1013≥2×1011≥2×1010≥2×108≥1×104上述放射源分类原那么对非密封源适用。

非密封源工作场所按放射性核素日等效最大操作量分为甲、乙、丙三级，具体分级标准见《电离辐射防护与辐射源平安标准》〔GB18871-2002〕。

非密封源工作场所的平安管理甲级非密封源工作场所的平安管理参照Ⅰ类放射源。

乙级和丙级非密封源工作场所的平安管理参照Ⅱ、Ⅲ类放射源。135非密封源工作场所分级非密封源工作场所按放射性核素日等效最大操作量的大小分级。等效