辐射剂量与防护

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辐射剂量与防护 por Mind Map: 辐射剂量与防护

1. 第一讲:概论—无所不在的辐射

1.1. 非电离辐射

1.1.1. 非电离辐射计量学量

1.1.1.1. 曝光量

1.1.1.2. 比吸收能和比吸收率

1.1.1.3. 功率密度(能量通量密度)

1.1.1.4. 有效电场强度

1.1.1.5. 有效磁场强度

1.1.1.6. 功率密度的谱分布

1.1.2. 电磁波

1.1.3. 机械波

1.1.4. 非电离电磁辐射生物效应

1.1.4.1. 热效应

1.1.4.2. 非热效应

1.1.4.3. 累积效应

1.1.4.4. 太阳紫外线的生物效应

1.1.4.4.1. 紫外线防护

1.1.4.5. 可见光辐射和红外线辐射

1.1.4.5.1. 穿透深度

1.1.4.5.2. 视觉的形成

1.1.4.6. 微波辐射生物效应

1.2. 电离辐射

1.2.1. 活度及单位

1.2.2. 比活度

1.2.3. 半衰期

1.2.4. 核素

1.2.5. 电离辐射源

1.2.5.1. 天然辐射源

1.2.5.1.1. 宇宙射线

1.2.5.1.2. 宇生放射性核素

1.2.5.1.3. 原生放射性核素

1.2.5.2. 人工辐射源

1.2.6. 电离辐射的生物效应

1.3. 电磁辐射

1.3.1. γ射线

1.3.2. X射线

1.3.3. 紫外线

1.3.4. 可见光

1.3.5. 红外线

1.3.6. T射线

1.3.7. 电磁波

1.3.8. 电磁辐射基本限值

2. 第二讲:射线与物质相互作用

2.1. 带电粒子在靶物质中的慢化

2.1.1. 电离损失

2.1.1.1. 带电粒子与靶物质原子中核外电子的非弹性碰撞过程。

2.1.1.1.1. 入射带电粒子与靶原子的核外电子通过库仑作用,使电子获得能量而引起原子的电离或激发

2.1.2. 辐射损失

2.1.2.1. 带电粒子与靶原子核的非弹性碰撞过程。

2.1.2.1.1. 入射带电粒子与原子核之间的库仑力作用,使入射带电粒子的速度和方向发生变化,伴随着发射电磁辐射—轫致辐射(Bremsstrahlung)

2.1.3. 带电粒子与靶原子核的弹性碰撞

2.1.3.1. 带电粒子与靶原子核的库仑场作用而发生弹性散射。弹性散射过程中,入射粒子和原子核的总动能不变,即入射粒子既不辐射光子,也不激发或电离原子核,但入射粒子受到偏转,其运动方向改变

2.1.4. 带电粒子与靶物质原子中核外电子弹性碰撞

2.1.4.1. 受核外电子的库仑力作用,入射粒子改变运动方向。同样为满足能量和动量守恒,入射粒子要损失一点动能,但这种能量的转移很小,比原子中电子的最低激发能还小,电子的能量状态没有变化。实际上,这是入射粒子与整个靶原子的相互作用。

2.2. 重带电粒子与物质的相互作用

2.2.1. 能量损失率(Specific Energy Loss)

2.2.2. Bethe 公式

2.2.3. Bragg曲线与能量歧离

2.2.3.1. 射程

2.3. 快电子与物质的相互作用

2.3.1. 带电粒子穿过物质时受物质原子核的库仑作用,其速度和运动方向发生变化,会伴随发射电磁波,即轫致辐射。

2.3.2. 电子的散射与反散射

2.3.3. 正电子的湮没

2.4. γ/X射线与物质的相互作用

2.4.1. 特征γ射线

2.4.2. 湮没辐射

2.4.3. 特征X射线

2.4.4. 轫致辐射

2.4.5. 光电效应、康普顿效应和电子对效应

2.4.5.1. 光电效应截面

2.5. 中子与物质的相互作用

2.5.1. 中子的分类

2.5.2. 中子的性质

2.5.3. 中子与物质相互作用特点

2.5.3.1. 散射

2.5.3.1.1. 弹性散射 (n,n)

2.5.3.1.2. 非弹性散射 (n, n’γ)

2.5.3.2. 俘获

2.5.3.2.1. 辐射俘获 (n,)

2.5.3.2.2. 中子核反应

2.5.3.2.3. 裂变反应 (n,f)

2.5.3.2.4. 多粒子发射

2.5.4. 反应截面

2.5.4.1. 低能区

2.5.4.1.1. 1/v区

2.5.4.2. 中能区

2.5.4.2.1. 共振区

2.5.4.3. 快中子区

2.5.4.3.1. 平滑

2.5.4.4. 宏观截面Σ:微观截面与靶物质单位体积内的原子核数的乘积,单位cm-1.

2.5.5. 平均自由程

2.5.5.1. 中子接连发生两次相互作用之间穿行的平均距离

3. 第三讲:电离辐射的生物效应

3.1. 电离辐射生物效应的分类

3.1.1. 确定性效应 & 随机性效应

3.1.2. 外照射效应 & 内照射效应

3.1.3. 局部照射效应 & 全身照射效应

3.1.4. 躯体效应 & 遗传效应

3.1.5. 近期效应 & 远期效应

3.1.6. 辐射旁效应

3.2. 电离辐射生物效应的发生机理

3.2.1. 一、原初作用 & 继发作用

3.2.2. 二、直接作用 & 间接作用

3.2.3. 三、传能线密度 & 相对生物学效应

3.3. 生物体对电离辐射的反应

3.3.1. 碱基变化。碱基环破坏;碱基脱落丢失;碱基替代;形成嘧啶二聚体等。碱基对辐射的敏感性:T>C>A>G。

3.3.2. DNA单链断裂。

3.3.3. DNA双链断裂。难以修复,是细胞死亡的重要原因。

3.3.4. DNA交联。碱基之间、碱基与蛋白质之间形成共价键,产生DNA-DNA以及DNA-蛋白质交联;嘧啶二聚体可以是链内交联也可以是链间交联。

3.3.5. 簇损伤。电离辐射引发的DNA损伤不是均匀地分布在细胞核内,而是成簇存在。这是因为电离辐射通过细胞时能量沉积在径迹周围所致。

3.4. 靶学说和生物靶的调节作用

3.4.1. 靶学说

3.4.2. 电离辐射对靶细胞的损伤

3.4.3. 生物靶的调节

3.5. 电离辐射生物效应的主要影响因素

3.5.1. (一)与辐射有关的因素

3.5.1.1. 1. 辐射的种类:电离密度和穿透能力

3.5.1.2. 2. 辐射剂量:一般情况存在剂量效应关系(非线性)

3.5.1.3. 3. 辐射的剂量率 :单位时间接受的照射剂量

3.5.1.4. 4. 分次照射:效应低于一次照射

3.5.1.5. 5. 照射部位:腹部>盆腔>头颈>胸部>四肢

3.5.1.6. 6. 照射面积:照射面积越大,效应越显著

3.5.1.7. 7. 照射方式:内照射、外照射(单向或多向)、混合照射

3.5.2. (二)与机体有关的因素

3.5.2.1. 1、种系的放射敏感性

3.5.2.2. 2、个体的放射敏感性

3.5.2.3. 3、不同器官、组织和细胞的放射敏感性

3.5.2.4. 4、亚细胞和分子水平的放射敏感性

3.5.3. (三)与介质有关的因素

3.5.3.1. 温度

3.5.3.2. 氧

3.5.3.3. 化学物质

3.6. 低水平电离辐射生物效应

3.6.1. 一、低水平辐射的致癌效应

3.6.1.1. 线性无阈

3.6.1.2. 线性有阈

3.6.2. 二、低水平辐射的免疫与抑癌效应

3.6.2.1. 适应性反应:先给予机体(细胞)低剂量辐射,随后给予大剂量辐射时,其有害作用减轻

3.6.2.2. 表现形式:整体水平、细胞水平、分子水平。

4. 第四讲:电离辐射防护领域相关量

4.1. 一、辐射计量学量

4.1.1. 粒子:注量、注量率、辐射度

4.1.2. 能量:注量、注量率、辐射度

4.2. 二、辐射剂量学量

4.2.1. 转移能、比释动能

4.2.2. 授予能、吸收剂量

4.2.3. 照射量、剂量当量

4.3. 三、辐射防护量

4.3.1. 当量剂量、有效剂量、待积量

4.3.1.1. 器官当量剂量 HT

4.3.1.2. 辐射权重因子 WR

4.3.1.3. 组织权重因子WT

4.3.1.4. 有效剂量 E

4.4. 四、防护监测实用量

4.4.1. 贯穿辐射

4.4.2. 扩散场

4.4.3. 场所剂量监测

4.4.4. 个人剂量监测

4.4.5. 剂量当量与特定位置 r 处的吸收剂量相关,用于辐射防护监测。

4.4.6. 当量剂量与组织体积内的平均吸收剂量相关,用于辐射危害评价。

4.4.7. 周围剂量当量

4.4.8. 定向剂量当量

4.4.9. 个人剂量当量

5. 第五讲:电离辐射剂量计:物理剂量计

5.1. 剂量计 Vs 探测器

5.1.1. 剂量计:能直接或间接提供照射量、比释动能、吸收剂量、剂量当量、等效剂量及其他辐射剂量学量(或者这些量的导数)的装置。

5.1.2. 探测器:能获得辐射粒子的种类、能谱、角分布、计数率及其关联行为等辐射粒子的特性的装置。

5.2. 气体剂量计(电离室、正比计数器、G-M管)

5.2.1. 过程

5.2.1.1. 气体的电离与激发

5.2.1.2. 气体中离子、电子的漂移与扩散运动

5.2.1.3. 气体放电

5.2.2. 电离室

5.2.2.1. 脉冲型

5.2.2.2. 累计型/电流

5.2.3. 正比计数器

5.2.3.1. 工作原理

5.2.3.1.1. 利用圆柱形电场的特点在中央丝极附近会产生小范围的强电场区域。

5.2.4. G-M计数管

5.2.5. 坪特性曲线

5.2.6. 死时间:由于放电过程正离子鞘的产生,阳极附近电场减弱,这时有射线进入也不能再引起雪崩式放电。随着正离子的漂移,中心电场逐渐恢复到维持放电的电场强度。即计数管对入射粒子失效的时间。

5.2.7. 分辨时间:当脉冲幅度达到定标器的触发阈值而能正常计数时所需要的时间。即是指系统在一次计数后恢复到能再次计数的时间间隔。

5.2.8. 恢复时间:当正离子鞘的电荷全部被收集,中心电场完全恢复,输出脉冲的幅度达到正常值。即阳极附近周围电场从放电阈值恢复到正常值所需要的时间。

5.3. 固体剂量计(闪烁体、半导体、热释光)

5.3.1. 闪烁体剂量计

5.3.1.1. 利用辐射在某些物质中产生的荧光来探测电离辐射的探测器。由闪烁体、光电倍增管(PMT)和前置电路三个主要部分以及包装外壳及光导、光学耦合剂等附件组成。

5.3.1.2. (1)发光。辐射射入闪烁体使闪烁体原子电离或激发,受激原子退激而发出波长在可见光波段的荧光。

5.3.1.3. (2)光电转换。荧光光子被收集到光电倍增管(PMT)的光阴极,通过光电效应打出光电子。

5.3.1.4. (3)电子倍增。光电子在PMT中逐级倍增(达104-109倍),最后在PMT阳极上收集到大量的电子流。

5.3.1.5. (4)脉冲信号形成。阳极上电子流在负载上形成电脉冲信号并经前置电路输出。

5.3.2. 半导体剂量计

5.3.2.1. 基本原理是带电粒子在半导体探测器的灵敏体积内产生电子-空穴对,电子-空穴对在外电场的作用下漂移而输出信号。

5.3.2.2. 气体探测器中的电子-离子对、闪烁探测器中被 PMT第一打拿极收集的电子 及半导体探测器中的电子-空穴对统称为探测器的信息载流子。产生每个信息载流子的平均能量分别为30eV(气体探测器),300eV(闪烁探测器)和3eV(半导体探测器)。

5.3.2.3. 半导体作为探测介质的物理性能

5.3.2.3.1. 平均电离能 (w)

5.3.2.3.2. 载流子的漂移

5.3.3. 热释光剂量计

5.3.3.1. 体积小

5.3.3.2. 能量响应好

5.3.3.3. 组织等效性好

5.3.3.4. 灵敏度高

5.3.3.5. 使用方便

5.3.3.6. 可探测α、β、γ、X、中子等多种射线

5.3.3.7. 可测量较长时间累积的剂量

5.3.3.8. 热释光发光曲线

5.3.3.8.1. 热释光材料的发光强度随加热温度变化的关系曲线

6. 第六讲:电离辐射剂量计:化学、生物剂量计

6.1. Fricke剂量计

6.1.1. Fricke 剂量计的原理(辐射化学反应机制、辐射化学产额)

6.1.2. *Fricke 剂量计的测定方法

6.1.3. *Fricke 剂量计特征

6.2. 电子自旋共振剂量计(非化学剂量计)

6.2.1. 磁共振是指磁矩不为零的原子或原子核在稳恒磁场作用下对电磁辐射能的共振吸收现象,包括核磁共振 、顺磁共振、光磁共振、铁磁共振。如果磁共振是由物质原子中的电子自旋磁矩引起的,则称电子自旋共振(ESR),也称为电子顺磁共振(EPR) 。

6.3. 生物剂量计

6.3.1. 1)定义:人体生物材料在受到电离辐射后发生的与辐射剂量存在一定量-效关系的某个方面的改变,利用这种可测、可记录和分析的生物改变来刻度辐射剂量的一类生物标记物与分析方法。

6.3.2. 2)特点:直接和忠实代表性;

6.3.3. 3)使用:适于对长期慢性辐射剂量估算及突发事故下生物剂量的获取。

7. 第七讲:外照射剂量计算与防护

7.1. 第一节 外照射防护的一般方法

7.1.1. 一、 外照射防护的基本方法

7.1.1.1. 外照射防护三要素: 时间、距离、屏蔽

7.1.2. 二、 屏蔽材料的选择原则

7.1.2.1. 不同射线不同材料防护

7.1.3. 三、 确定屏蔽厚度所需用的参数和资料 

7.1.3.1. 居留因子T

7.2. 第二节 X、射线的外照射防护

7.2.1. 一、X、γ辐射源及辐射场

7.2.1.1. X射线机的发射率常数δx

7.2.1.2. x射线剂量率的计算

7.2.1.3. 加速器X射线源

7.2.1.4. 照射量率常数

7.2.1.5. 非单能γ源照射量率常数

7.2.1.6. 点源的照射量率计算

7.2.1.7. 非点源的比释动能率计算

7.2.1.7.1. 辐射源大小、形状差别,不能简单视为点源;

7.2.1.7.2. 进行积分计算;

7.2.1.7.3. 还要考虑源本身的吸收和散射的影响。

7.2.1.7.4. 线状源

7.2.1.7.5. 圆盘源

7.2.1.7.6. 球面源

7.2.1.7.7. 圆柱状面源

7.2.1.7.8. 球体源

7.2.1.7.9. 无限大体积源

7.2.1.7.10. 半无限大体积源

7.2.2. 二、X、γ射线在物质中的减弱规律

7.2.2.1. (一)窄束X、γ射线的减弱规律

7.2.2.2. (二)宽束X、γ射线的减弱规律

7.2.2.3. (三)X、γ射线的屏蔽计算

7.2.2.4. (四)屏蔽X、γ射线的常用材料

7.2.3. 三、X、γ射线的屏蔽计算

7.2.3.1. 减弱倍数K

7.2.3.2. 透射比η

7.2.3.3. 半减弱厚度与十倍减弱厚度

7.2.4. 四 屏蔽X、γ射线的常用材料

7.2.4.1. 1.铅:原子序数、密度大, 对低能和高能的X或γ射线有很高的减弱能力,但在1Mev到几Mev的能区,减弱能力最差。 缺点:成本高,结构强度差,不耐高温。

7.2.4.2. 2. 铁:屏蔽性能比铅差。但成本低,易获得,易加工。

7.2.4.3. 3. 混凝土:价格便宜,结构性能良好。多用作固定的防护屏障。

7.2.4.4. 4. 水:屏蔽性能较差,但有特殊优点:透明度好,可随意将物品放入其中。常以水井、水池形式贮存固体γ辐射源。

7.3. 第三节 带电粒子外照射的防护

7.3.1. 一、β射线的剂量计算

7.3.1.1. 单能电子束

7.3.1.2. β射线

7.3.2. 二、β射线的屏蔽防护

7.3.2.1. β射线的屏蔽要分两层:先低Z,后高Z

7.3.3. 三、重带电粒子的剂量计算

7.3.3.1. 重带电粒子:质量大于电子的带电粒子

7.3.3.2. (一)质量阻止本领法

7.3.3.3. 查表法

7.3.4. 四、重带电粒子的屏蔽防护

7.4. 第四节 中子外照射的防护

7.4.1. 一、中子辐射源

7.4.1.1. 放射性核素中子源

7.4.1.2. 加速器中子源

7.4.1.3. 反应堆中子源

7.4.1.4. 等离子体中子源

7.4.2. 二、中子剂量计算

7.4.2.1. 比释动能计算

7.4.2.2. 当量剂量计算

7.4.3. 三、中子在屏蔽层的减弱规律

7.4.3.1. 第一步:快中子通过与物质的非弹性散射和弹性散射,慢化成热中子;

7.4.3.2. 第二步:热中子被物质俘获吸收。

7.4.4. 四、中子屏蔽计算

7.4.4.1. 张弛长度法

7.4.4.2. 分出截面法

7.4.5. 五、常用中子屏蔽材料

7.4.5.1. 水:含氢量大,既是慢化剂,又是吸收体,氢的俘获  辐射能量低,只有2.2MeV,便于屏蔽。水的泄漏易酿成事故。

7.4.5.2. 混凝土:既有轻元素,又有较重的元素和一定量的水分,对中子和光子都有较好的屏蔽作用。混凝土中水含量的不同对屏蔽效果影响较大,需要进行修正。

7.4.5.3. 聚乙烯:含氢丰富,易加工成型,温度高于100ºC时,易软化。

7.4.5.4. 石蜡:含大量的氢,易成型,但结构性能差,高温易软化,低温易干裂,对 辐射屏蔽性能差。

7.4.5.5. 泥土:含水多,廉价。

7.4.5.6. 锂和硼:热中子吸收截面大,锂俘获中子后放出的 辐射可忽略不计,硼俘获中子放出0.47MeV的 辐射,易屏蔽。

7.5. 第五节 X、射线屏蔽计算举例

7.5.1. 一、X射线源的屏蔽计算

7.5.1.1. 常用X射线源:加速器和X射线机

7.5.1.2. 主屏蔽层(经滤过的初级线束或称有用线束);

7.5.1.3. 次屏蔽层(泄露辐射和散射辐射);

7.5.1.4. 天花板屏蔽层;

7.5.1.5. 门窗屏蔽层。

7.5.2. 二、γ点源的屏蔽计算

7.5.2.1. 直接用公式计算

7.5.2.2. 利用减弱倍数法计算

7.5.2.3. 利用半减弱厚度计算

8. 第八讲:内照射剂量计算与防护

8.1. 一、内照射相关概念及剂量的计算

8.1.1. 源组织:含有放射性物质的组织。

8.1.2. 靶组织:吸收放射性物质辐射能量的组织,其包括源组织和其他组织。

8.1.3. 摄入量:通过吸入、食入和人体皮肤等方式进入人体的放射性物质的量。

8.1.4. 吸收量或相关量:摄入到体内的放射性物质,通过各种方式进入细胞间体液的物质的量。

8.1.5. 沉积:放射性物质进入并驻留于器官或组织之内。摄入时在呼吸系统和胃肠道的沉积为直接沉积;放射性核素通过体液然后沉积到器官或组织的沉积称为内吸收沉积或相关沉积。驻留于所考虑器官内的物质的量称为沉积量。特定区域沉积:碘(131I),甲状腺;137Cs,肌肉;90Sr,骨骼;232Th,肝脏。

8.1.6. 廓清:放射性核素从所考虑的器官和组织内移出的过程。廓清和放射性衰变是器官和组织内放射性物质减少的两种方式。

8.1.7. 滞留:放射性物质在器官、组织内的驻留。

8.1.8. 排出:放射性物质随尿、粪、汗和呼出气体从体内移出的过程;其中,随尿、汗、粪排出的叫排泄。随尿、汗排出是经过细胞间液吸收后排出,称为相关排出;随粪排出包括相关排出和直接排出(直接由血液排出到膀胱或直接由血液排出到胃肠道)。

8.1.9. 关键器官

8.1.10. 最大容许积存量

8.1.11. 生物半排期(Tb)

8.1.12. 有效半减期 Te

8.1.13. 有效衰减常数 λе

8.1.14. 有效能量 ε

8.1.15. 参考人(Reference Person)

8.1.16. 比有效能量

8.1.17. 待积当量剂量

8.1.18. 待积当量剂量的计算

8.1.19. 剂量系数

8.1.20. 待积有效剂量

8.2. 二、放射性物质进入人体的途径

8.2.1. 经消化道食入

8.2.2. 经呼吸道吸入

8.2.3. 经伤口侵入和皮肤粘膜渗入

8.2.4. 感生放射性

8.3. 三、内照射的作用特点

8.3.1. 1)呈持续性照射

8.3.2. 2)呈选择性照射

8.3.3. (3)影响内照射对人体危害的因素

8.3.3.1. 侵入人体内的放射性核素的辐射类型、能量、半衰期;

8.3.3.2. 进入人体的放射性物质的数量(摄入量,Bq);

8.3.3.3. 核素理化状态,毒性大小;

8.3.3.4. 核素在体内积聚部位和滞留时间等。

8.4. 四、放射性物质进入人体后的排出

8.4.1. 放射性核素从体内排出的途径、速度和排出率与放射性核素的理化性质和代谢特点有关。

8.4.2. 经呼吸进入肺部的放射性核素一部分转移到体液中,一部分被呼出体外,一部分到消化道。各部分所占的比例以及从肺部廓清的速率与气溶胶的颗粒大小,与放射性物质的化学性质,与涉及个体的生理特征有关。

8.4.3. 食入的放射性物质一部分被消化道吸收而转移到体液中,一部分随粪便排出体外,被吸收的比例也与放射性物质的化学性质和个体的生理特征有关。

8.4.4. 从皮肤伤口进入的放射性物质经皮下组织直接进入体液。在体液中的放射性核素仍有一部分可能通过皮肤、肾、肝、肠、肺随同汗、尿、粪便排出体外,其余将沉积在与它相亲和的器官组织中。

8.5. 五、内照射防护的一般措施

8.5.1. 内照射防护的基本原则是采取各种措施,隔断放射性物质进入人体的各种途径,使摄入量减少到容许水平以下至尽可能低的水平。

8.5.2. 包容:操作过程中,将放射性物质密闭起来,如采用通风厨、手套箱等,均属于此类。

8.5.3. 隔离:就是分隔,根据放射性核素的毒性大小、操作量多少和操作方式等,将工作场所分级、分区管理。

8.5.4. 净化:采用吸附、过滤、除尘、凝聚沉淀、离子交换、蒸发、贮存衰变、去污等方法降低空气、水中放射性物质浓度,降低物体表面放射性污染水平。

8.5.5. 稀释:在合理的控制下,利用干净的空气或水把空气或水中的放射性物质的浓度降低到容许水平以下。

8.6. 六、开放型放射性工作的安全防护

8.6.1. 1 开放型放射性工作单位的分类

8.6.2. 2 非密封源工作场所的分级

8.6.3. 3开放型放射工作单位的防护要求(1)

9. 第九讲:核技术应用装置防护与安全

9.1. 钴源辐照装置

9.1.1. 工业辐照用

9.1.1.1. 1、 γ辐照装置的分类

9.1.1.1.1. 第I类 自屏蔽干法贮源辐照装置;

9.1.1.1.2. 第Ⅱ类 固定源室干法贮源γ辐照装置;

9.1.1.1.3. 第Ⅲ类 湿法贮源水下辐照装置;

9.1.1.1.4. 第Ⅳ类 固定源室湿法贮源γ辐照装置

9.1.1.2. 2、 γ辐照装置的组成

9.1.1.2.1. 辐射源

9.1.1.2.2. 源架及其操作系统

9.1.1.2.3. 屏蔽防护系统

9.1.1.2.4. 辐照货物传输系统

9.1.1.2.5. 控制系统

9.1.1.2.6. 剂量系统

9.1.1.2.7. 安全联锁系统

9.1.1.2.8. 通风系统

9.1.1.2.9. 水处理系统

9.1.1.3. 3、 γ辐照装置的辐射防护与安全

9.1.1.3.1. γ辐照装置主要设计安全因素

9.1.1.3.2. 辐射安全设计原则

9.1.1.3.3. 辐射源的安全

9.1.1.3.4. 屏蔽防护系统设计

9.1.1.3.5. 计算与评估

9.1.1.4. 安全连锁

9.1.1.4.1. 1、钥匙控制

9.1.1.4.2. 2、便携式辐射检测报警仪

9.1.1.4.3. 3、固定式辐射监测仪

9.1.1.4.4. 4、警告标志

9.1.1.4.5. 5、辐照室人员通道门联锁装置

9.1.1.4.6. 6、迷道内防人误入联锁装置

9.1.1.4.7. 7、辐照室内紧急制动装置

9.1.1.4.8. 8、控制台上紧急制动装置

9.1.1.4.9. 9、货物进出口门的控制

9.1.1.4.10. 10、辐照室屋顶屏蔽塞联锁装置

9.1.1.4.11. 11、贮源井水处理和自动补水系统

9.1.1.4.12. 12、通风系统

9.1.1.4.13. 13、辐照室内无人复位开关按钮

9.1.1.4.14. 14、断电降源

9.1.1.4.15. 15、烟雾报警

9.2. 电子加速器

9.2.1. 工业辐照用

9.2.1.1. 一、电子加速器的组成

9.2.1.1.1. 加速器主体系统(电子枪、加速管等)

9.2.1.1.2. 高压系统

9.2.1.1.3. 电子束流引出系统

9.2.1.1.4. 控制系统

9.2.1.1.5. 安全联锁系统

9.2.1.1.6. 辅助系统(束下装置、冷却系统、真空系统、绝缘气体)

9.2.1.2. 二、电子加速器辐照装置的辐射防护与安全

9.2.1.2.1. (一)电子加速器辐照装置的设计安全

9.2.1.2.2. (二)电子辐照加速器安全联锁与应急设施

9.2.1.3. 三、电子加速器的屏蔽设计

9.2.1.3.1. (1)屏蔽设计的一般原则(偏安全原则)

9.2.1.3.2. (2)基本公式

9.2.1.3.3. (3)确定屏蔽厚度需要的参数

9.2.1.3.4. (4)泄漏辐射和散射辐射的屏蔽

9.2.1.3.5. (5)放射性中子源的屏蔽

9.2.1.3.6. (6)光子的天空反散射

9.2.1.3.7. (7)屏蔽中某些特殊问题

9.2.2. 医用(仅介绍安全联锁)

9.2.2.1. (一)医用电子加速器安全联锁系统

9.2.2.1.1. (一)医用电子加速器安全联锁系统

9.2.2.2. (二)人身安全联锁系统设计遵循的一般原则

9.2.2.2.1. (二)人身安全联锁系统设计遵循的一般原则

9.2.2.3. (三)医用加速器安全联锁系统组成

9.2.2.3.1. (1)钥匙开关。射线装置控制台上装有电源钥匙开关,只有当装置一切都处于安全状态时,将钥匙就位后射线装置才可启动。同时,也只有用该钥匙才能打开射线机房的防护门。

9.2.2.3.2. (2)门禁系统。用IC卡开关门控制工作人员出入,并设计“零计数”方案。

9.2.2.3.3. (3)防护门联锁。通往机房的门,无论是何作用,都应设置防护门并在门上装锁,只能用控制台上电源开关钥匙才能打开防护门锁,且一旦门打开,通过门上的限位装置再次切断射线装置的电源。

9.2.2.3.4. (4)光电监视装置。机房通道和迷宫入口处安装光电监视电视装置,当工作人员通过系统光路时。自动切断射线装置电源。如果上述(1)、(2)措施失效时,还能发出声光报警。

9.2.2.3.5. (5)剂量报警系统。在机房内适当位置安装剂量报警器。若射线装置停机或失常,此时机房内剂量水平仍然保持在高水平,剂量报警器发出报警信号,告诫人员严禁进入。

9.2.2.3.6. (6)个人剂量报警器。工作人员进入机房必须佩戴。

9.2.2.3.7. (7)紧急停机开关。安装与关键部位,并有明显的标识。

9.2.2.3.8. (8)实时摄像监视系统。使控制台上工作人员能清楚地观察机房内情况。

9.2.2.3.9. (9)信号指示系统。机房门外设置信号装置。用三种颜色的灯配以适当的文字显示射线装置的工作状态:

9.2.2.3.10. 红色(运行):射线装置正在工作,人员进入。

9.2.2.3.11. 橙色(准备):准备状态或临时停机。

9.2.2.3.12. 绿色(停机):射线装置停机,人员可以进入。

9.2.2.4. (四)质量保证

9.3. 合肥光源辐射安全联锁系统简介

9.3.1. (一)合肥光源简介

9.3.1.1. (一)合肥光源简介:电子直线加速器(800MeV)

9.3.1.2. (一)合肥光源简介:电子储存环(800MeV)

9.3.2. (二)辐射安全联锁系统设计原则

9.3.3. (三)辐射安全联锁系统的组成

9.3.4. (四)联锁逻辑关系及控制的关联

10. 第十讲:辐射防护体系及安全标准

10.1. 第一节、辐射防护体系

10.1.1. 1、历史演变

10.1.2. 2、防护目的

10.1.3. 3、基本组成

10.1.4. 4、核心三原则

10.1.4.1. (1)正当性原则

10.1.4.2. (2)防护最优化原则

10.1.4.3. (3)剂量限制(限值、约束、参考水平)

10.1.5. 5、监管范围(排出和豁免)

10.2. 第二节、基本安全标准

10.2.1. 1、照射分类

10.2.1.1. 职业照射

10.2.1.2. 医疗照射

10.2.1.3. 公众照射

10.2.2. 2、剂量限值

10.2.3. 3、照射干预

10.2.3.1. 持续照射情况下的干预;

10.2.3.2. 应急照射情况下的干预。