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[摘 要]在电离辐射环境中,放射性污染具有肉眼不可见、无色无味等特点。在检测电离辐射环境的过程中,具体防护方法有物质屏蔽、距离防护以及时间防护。对物质屏蔽与距离防护进行重点讨论,从计算电离辐射剂量率和基本的电离辐射理论,并对电离辐射工作实例及国家监测标准进行有效结合,进行与防护电离辐射环境有关的计算。
[关键词]电离辐射,放射性,距离,防护,屏蔽
【中图分类号】
一. 放射源与放射性同位素
所谓放射性同位素,其实指的就是某种出现放射性衰变导致元素中原子序数相同但具有不同质量的核素[1]。而人工核素就是通过反应堆中的加速器与中子流,人为进行放射性核素的制备,目前为止,这种元素已达到上千种,很多高源强、高能级的放射源都属于人工核素。此外,我们通常所说的放射源,其实就是除了研究核子动力堆与用核反应堆循环燃料所用材料之外的,在容器中永久密封的或者呈固态的有严密薄层的放射性物质。
二. 计算防护距离
比如,一个工厂新引进一枚核子,有Cs-137的放射源,200mCi的铭牌标识活度,在使用时不小心落于地面,在疏散作业人员后,监测作业区划定在5米内。则会就需要对于该裸源距离5米的吸收空气的剂量率进行计算,以40 Gy/h的边界处剂量率作为限值,对其控制半径进行计算。
对于已知某一放射性活度暴露核素点源,如果其核素意外滑出,在监测过程中,需要对已确定距离吸收空气的剂量率进行计算,并对作业的区域进行划定,进而树立警戒范围。
早期放射性单位是居里Ci,将居里Ci进行国际制单位贝克Bq转化的公式为:1Ci=3.7×1010Bq.首先要将Cs-137放射源的活度,也就是A=3.7×200×1010×10-3=7.4×109Bq计算出来。吸收空气剂量率用公式表示为D=3600 。公式中,D(单位Gy/h)表示 辐射吸收空气剂量率.A(单位Bq)表示放射源活度, (单位Gy·m2Bq-1·S-1)表示常数 ,R表示计算点位与放射源之间的距离。对照射率常数表進行查询可知,放射源 中Cs-137的空气 比常数释动能率 =10-17×2.12(Gy·m2Bq-1·S-1),将吸收空气剂量率公式,即D=3600 代入得出,与裸源距离5米的吸收空气剂量率为D=3600×109×7.4×10-17×2.12÷52=10-5×2.259072Gy/h≈2260nGy/h.
三. 电离辐射环境检测的有效防护
1. 辐射的照射方式
电离辐射照射方式有外照射与内照射之分。所谓外照射,就是说放射源位于体外,外照射的射线是通过机体外在机体全身或者不同部位作用。所谓内照射,就是说放射性核素在人体内部,通过体内放出射线在反映在人体各部位[2]。所谓混合照射就是兼有内外照射。
2. 具体防护措施
防护外照射的具体措施主要有距离防护、时间防护以及屏蔽防护。
2.1. 距离防护
在理想状态下,不将点源介质的吸收与散射考虑在内,则在相同方位角点源所形成的直接照射距离的平方与照射量呈反比。除真空外的状态下,介质吸收与散射总是存在着的,所以,直接照射量随点源与点源间的距离呈减少趋势。长钳机械、智能遥控机器人以及应急监测辐射事故中所设定的警戒范围等都可以实际应用与距离防护
2.2. 时间防护
照射条件相同的情况下,人体所能接受的照射剂量和时间呈正比。
2.3. 物质屏蔽
所谓物质屏蔽,也就是在受照物语放射性核素之间进行减弱或者吸收辐射强度额物质的放置。在物质和射线之间发生作用,并能够被散射或者吸收时,通常被视为物质有屏蔽射线的作用。
射线不同,屏蔽的方式也存在差异性,对于x射线和y射线,必须用具有较高原子序数的物质屏蔽,比如铅。对于 射线,必须通过低原子序数物质来对一部分 射线形成阻挡,比如有机玻璃,然后再通过原子序数比较高的物质阻挡被激发形成的x射线。对于 射线,可不用屏蔽,然而, 射线所放出的核素会进入人体内部,会对人体导致严重伤害[3]。要屏蔽中子通常很困难,现阶段用的是氢原子比较丰富的物质,像重水、水以及石蜡等,通过俘获中子以达到屏蔽物质的目的。
3. 防护外照射总结
距离防护的关键是尽可能的增加射线源与人体之间的距离,时间防护的关键是尽可能的缩短射线与人体接触的时间,物质屏蔽的关键是在人体和射线源间安放一个可以吸收射线的厚度充分的屏蔽材料。
4. 防护内照射总结
就内照射来说,内照射防护的方法主要就是尽可能的减少在人体中有放射性物质的可能性。所运用的具体措施有封闭操作人员、封闭放射性物质、净化被污染地区、隔离工作场所进行分区以及稀释浓度等。
四. 总结
本文中对电离辐射环境检测进行防护有计算的实例都是在现场监测中我们经常会碰到的,防护的目的是处置应急事故,计算的目的就是可以为平时监督做好准备。文中所运用的常数都是通过具体换算得出,在监测相关电离辐射之前,需要在发生电离辐射事故时制定相关应急处理方案,同时还要确保方案可以及时实施,快速的在现场计算出来,以便可以对事故布控响应,尽可能的将电离辐射事故引起的人员及物质伤害降到最低点[4]。
在科学技术不断进步与发展的今天,环境辐射已经被世界上评为本世纪最为严重的污染源之一。在这种情况下,对相关辐射防护环境标准的制定,对防护辐射标准机制的完善,对保护环境有着非常重要的作用。
参考文献:
[1]孙春宝.环境监测原理与技术[M].北京:机械工业出版社,2007.10.204-226.
[2]陈万金,陈燕俐,蔡捷.辐射及其安全防护技术[M].北京:化学工业出版社,2006.240-241.
[3] unpaid, shinn. Some Suggestions on electromagnetic radiation protection standard in China [J]. China radiation health, 2005.14 (2) : 157-158.
[4]邱秋.我国电磁辐射污染的法律对策初探[J].辐射防护,2007,27(1):5O-51.
[5]刘宝华.国内外现行电电磁磁辐射防护标准介绍与比较[J].辐射防护,2008,28(1):55-56.
[关键词]电离辐射,放射性,距离,防护,屏蔽
【中图分类号】
一. 放射源与放射性同位素
所谓放射性同位素,其实指的就是某种出现放射性衰变导致元素中原子序数相同但具有不同质量的核素[1]。而人工核素就是通过反应堆中的加速器与中子流,人为进行放射性核素的制备,目前为止,这种元素已达到上千种,很多高源强、高能级的放射源都属于人工核素。此外,我们通常所说的放射源,其实就是除了研究核子动力堆与用核反应堆循环燃料所用材料之外的,在容器中永久密封的或者呈固态的有严密薄层的放射性物质。
二. 计算防护距离
比如,一个工厂新引进一枚核子,有Cs-137的放射源,200mCi的铭牌标识活度,在使用时不小心落于地面,在疏散作业人员后,监测作业区划定在5米内。则会就需要对于该裸源距离5米的吸收空气的剂量率进行计算,以40 Gy/h的边界处剂量率作为限值,对其控制半径进行计算。
对于已知某一放射性活度暴露核素点源,如果其核素意外滑出,在监测过程中,需要对已确定距离吸收空气的剂量率进行计算,并对作业的区域进行划定,进而树立警戒范围。
早期放射性单位是居里Ci,将居里Ci进行国际制单位贝克Bq转化的公式为:1Ci=3.7×1010Bq.首先要将Cs-137放射源的活度,也就是A=3.7×200×1010×10-3=7.4×109Bq计算出来。吸收空气剂量率用公式表示为D=3600 。公式中,D(单位Gy/h)表示 辐射吸收空气剂量率.A(单位Bq)表示放射源活度, (单位Gy·m2Bq-1·S-1)表示常数 ,R表示计算点位与放射源之间的距离。对照射率常数表進行查询可知,放射源 中Cs-137的空气 比常数释动能率 =10-17×2.12(Gy·m2Bq-1·S-1),将吸收空气剂量率公式,即D=3600 代入得出,与裸源距离5米的吸收空气剂量率为D=3600×109×7.4×10-17×2.12÷52=10-5×2.259072Gy/h≈2260nGy/h.
三. 电离辐射环境检测的有效防护
1. 辐射的照射方式
电离辐射照射方式有外照射与内照射之分。所谓外照射,就是说放射源位于体外,外照射的射线是通过机体外在机体全身或者不同部位作用。所谓内照射,就是说放射性核素在人体内部,通过体内放出射线在反映在人体各部位[2]。所谓混合照射就是兼有内外照射。
2. 具体防护措施
防护外照射的具体措施主要有距离防护、时间防护以及屏蔽防护。
2.1. 距离防护
在理想状态下,不将点源介质的吸收与散射考虑在内,则在相同方位角点源所形成的直接照射距离的平方与照射量呈反比。除真空外的状态下,介质吸收与散射总是存在着的,所以,直接照射量随点源与点源间的距离呈减少趋势。长钳机械、智能遥控机器人以及应急监测辐射事故中所设定的警戒范围等都可以实际应用与距离防护
2.2. 时间防护
照射条件相同的情况下,人体所能接受的照射剂量和时间呈正比。
2.3. 物质屏蔽
所谓物质屏蔽,也就是在受照物语放射性核素之间进行减弱或者吸收辐射强度额物质的放置。在物质和射线之间发生作用,并能够被散射或者吸收时,通常被视为物质有屏蔽射线的作用。
射线不同,屏蔽的方式也存在差异性,对于x射线和y射线,必须用具有较高原子序数的物质屏蔽,比如铅。对于 射线,必须通过低原子序数物质来对一部分 射线形成阻挡,比如有机玻璃,然后再通过原子序数比较高的物质阻挡被激发形成的x射线。对于 射线,可不用屏蔽,然而, 射线所放出的核素会进入人体内部,会对人体导致严重伤害[3]。要屏蔽中子通常很困难,现阶段用的是氢原子比较丰富的物质,像重水、水以及石蜡等,通过俘获中子以达到屏蔽物质的目的。
3. 防护外照射总结
距离防护的关键是尽可能的增加射线源与人体之间的距离,时间防护的关键是尽可能的缩短射线与人体接触的时间,物质屏蔽的关键是在人体和射线源间安放一个可以吸收射线的厚度充分的屏蔽材料。
4. 防护内照射总结
就内照射来说,内照射防护的方法主要就是尽可能的减少在人体中有放射性物质的可能性。所运用的具体措施有封闭操作人员、封闭放射性物质、净化被污染地区、隔离工作场所进行分区以及稀释浓度等。
四. 总结
本文中对电离辐射环境检测进行防护有计算的实例都是在现场监测中我们经常会碰到的,防护的目的是处置应急事故,计算的目的就是可以为平时监督做好准备。文中所运用的常数都是通过具体换算得出,在监测相关电离辐射之前,需要在发生电离辐射事故时制定相关应急处理方案,同时还要确保方案可以及时实施,快速的在现场计算出来,以便可以对事故布控响应,尽可能的将电离辐射事故引起的人员及物质伤害降到最低点[4]。
在科学技术不断进步与发展的今天,环境辐射已经被世界上评为本世纪最为严重的污染源之一。在这种情况下,对相关辐射防护环境标准的制定,对防护辐射标准机制的完善,对保护环境有着非常重要的作用。
参考文献:
[1]孙春宝.环境监测原理与技术[M].北京:机械工业出版社,2007.10.204-226.
[2]陈万金,陈燕俐,蔡捷.辐射及其安全防护技术[M].北京:化学工业出版社,2006.240-241.
[3] unpaid, shinn. Some Suggestions on electromagnetic radiation protection standard in China [J]. China radiation health, 2005.14 (2) : 157-158.
[4]邱秋.我国电磁辐射污染的法律对策初探[J].辐射防护,2007,27(1):5O-51.
[5]刘宝华.国内外现行电电磁磁辐射防护标准介绍与比较[J].辐射防护,2008,28(1):55-56.