一、序

l 放射性基本知識(shí)

l 常用放射源分類

l 放射源的應(yīng)用

l 放射源管理現(xiàn)狀

l 對(duì)放射源的防護(hù)

l 放射源防護(hù)計(jì)算的幾個(gè)問(wèn)題

二、放射性基本知識(shí)

1.原子的基本結(jié)構(gòu)

圖1　原子結(jié)構(gòu)

2.元素

圖２　元素周期表

3.符號(hào)

X：元素符號(hào)

Ｚ：質(zhì)子數(shù)（＝原子序數(shù)）

Ａ：質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)總數(shù)（又叫質(zhì)量數(shù)）

如：

3.同位素　　　　　　表１.同位素

4.放射性衰變

圖3　放射性衰變圖

5.電離

圖4.電離過(guò)程圖

6.輻射類型

圖5.外照射穿透能力：α，β，γ

三、放射源分類

1、按來(lái)源分類

1.1、天然輻射源

40K，238U（226Ra），232Th等

1.2、人工輻射源（1850多種）

a、利用235U，239Pu在核反應(yīng)堆內(nèi)進(jìn)行核裂變反應(yīng)產(chǎn)生的大量中子流轟擊原子核，引起核反應(yīng)，產(chǎn)生放射性核素；

b、利用加速器產(chǎn)生的高能帶電粒子轟擊原子核，引起核反應(yīng)；

2、按防護(hù)管理分類

第一類：極度危險(xiǎn)；

第二類：非常危險(xiǎn)；

第三類：危險(xiǎn)；

第四類：輕微危險(xiǎn)；

第五類：沒(méi)有損傷危險(xiǎn)。

3、放射源分類的歸一化

因子－－D值對(duì)每種放射性核素，計(jì)算了其D值，按源的活度A與D值比值，把放射源分為5類。

Ⅰ類     A/D≥1000

Ⅱ類     1000>A/D≥10

Ⅲ類     10>A/D≥1

Ⅳ類     1>A/D≥0.01

Ⅴ類     0.01>A/D>豁免水平/D

4、上述分類推測(cè)排除了下列因素

（1）排除了放射事故和惡意使用造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)后果；

（2）排除了輻射的隨機(jī)效應(yīng)；

（3）排除了醫(yī)療原因的故意照射。

5、放射源分類的歸一化因子－－ D值

危險(xiǎn)源分類

定義:如果失去控制，產(chǎn)生的照射風(fēng)險(xiǎn)足以導(dǎo)致產(chǎn)生嚴(yán)重的確定性效應(yīng)的放射源稱為危險(xiǎn)源。

情景描述

5.1. 1個(gè)裸源，徒手?jǐn)y帶1小時(shí)，衣兜攜帶10小時(shí)，或者放置在室內(nèi)幾天到幾周。

5.2. 火災(zāi)、爆炸或人為活動(dòng)使源散布，由吸入、食入和/或皮膚污染產(chǎn)生照射。

6、劑量準(zhǔn)則

6.1. 低LET   2天內(nèi)  骨髓1Gy，或肺6Gy；

6.2. 高LET  吸入   1年內(nèi)  肺25Gy；

6.3. 2天內(nèi)，甲狀腺5Gy；

7、與組織接觸

（a）2cm  深部劑量   25Gy（衣兜內(nèi)源）

（b）1cm  對(duì)手         25Gy 壞疽；

源體積大不能攜帶 室內(nèi)距離1m  100小時(shí) 骨髓劑量1Gy。

8、放射源分類

9、常見(jiàn)的人工核素?源

某核素的照射量率常數(shù)：

當(dāng)核素發(fā)射不止一種能量光子：

10、常見(jiàn)的人工核素中子源

四、放射源的應(yīng)用

五、放射源管理現(xiàn)狀

l 全國(guó)目前廢棄和使用的放射源共有142773枚，其中包括：西北處置場(chǎng)廢源庫(kù)已收貯的核工業(yè)系統(tǒng)8788枚廢棄放射源，專項(xiàng)行動(dòng)前全國(guó)城市放射性廢物庫(kù)收貯的14110枚廢棄放射源，歷史上北京市舊廢物庫(kù)和吉林省舊廢物庫(kù)已分別收貯的10595枚、1900枚廢棄放射源，剩余的107380枚放射源分布在12412家涉源單位，其中在用源76767枚，閑置廢棄源30613枚。

l 12412家涉源單位中僅有6746家持有衛(wèi)生部門(mén)頒發(fā)的《放射性同位素工作許可證》，占全國(guó)涉源單位總數(shù)的54.4%。與2002年環(huán)保系統(tǒng)掌握的8300家涉源單位、86815枚廢棄和使用的放射源相比，分別增加了4112家涉源單位和55958枚放射源。

l 涉源單位數(shù)多的前三位省為山東、河北、江蘇，分別為1066、798、776家；放射源總數(shù)多的前三位省（直轄市）為北京、四川、江蘇，分別為17303、10135、7344枚

l 全世界有1000個(gè)以上60Co 醫(yī)療放射源，每個(gè)源活度約2000Ci；大工業(yè)用源300個(gè)，源活度約1×104~1×106Ci，工業(yè)照相用源數(shù)萬(wàn)個(gè)，80%為192Ir, 單個(gè)源活度為50~100 Ci；工業(yè)檢測(cè)源，約有數(shù)百萬(wàn)個(gè)，大多為60Co，241Am，137Cs，失控源達(dá)數(shù)百~幾千。全世界有30000個(gè)核武器，軍民用239Pu450t，HEU1700t。

六、對(duì)放射源的防護(hù)
6.1、內(nèi)照射防護(hù)

l 圍封；

l 保持清潔和對(duì)被污染的空氣、水和物體表面采取去污措施；

l 制定適宜的管理規(guī)定和操作程序盡量減少吸入或攝入放射性物質(zhì)；

l 采用合適的個(gè)人防護(hù)器具；

l 妥善儲(chǔ)存放射性物品。

l 外照射防護(hù)

l 時(shí)間防護(hù)；

l 距離防護(hù)；

l 屏蔽防護(hù)

6.2、對(duì)已知源的防護(hù)中的幾個(gè)注意事項(xiàng)

l 針對(duì)源項(xiàng)選擇監(jiān)測(cè)儀器

l     按射線類型（α、β、?、中子）、源類型（固體、液體、氣體）、放射性活度大小，探測(cè)器的能量探測(cè)限、強(qiáng)度探測(cè)限，以及選擇對(duì)相關(guān)源項(xiàng)靈敏度高的儀器 ；

l 警惕大劑量造成的儀表堵塞

l     監(jiān)測(cè)儀表在工作狀態(tài)無(wú)計(jì)數(shù)的一種情況是大劑量造成計(jì)數(shù)堆積使儀表堵塞，要特別警惕。

l 建立定期監(jiān)測(cè)及連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

l 配備專業(yè)應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)

6.3、搜尋、防護(hù)失控放射源
          （未知源）

l 用航空實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行大面積搜索，快速發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度失控源、大面積污染（可發(fā)現(xiàn)0.1mCi的60Co源）；

l 用車載實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行搜索，能快速有效發(fā)現(xiàn)失控源，放射性異常（可發(fā)現(xiàn)0.1mCi的60Co源），并能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置；

l 用便攜式儀器對(duì)有放射性源的工作場(chǎng)所及附近區(qū)域的定期監(jiān)測(cè)，能有效發(fā)現(xiàn)放射性異常（可發(fā)現(xiàn)10μCi的226Co源） ；

l 在放射性源生產(chǎn)、應(yīng)用單位出入口、海關(guān)、機(jī)場(chǎng)、車站出入口安裝連續(xù)監(jiān)測(cè)儀器，能有效發(fā)現(xiàn)放射源的流失、流入。

6.3、主要國(guó)家的航空伽瑪譜儀系統(tǒng)裝備與探測(cè)能力

6.4、主要國(guó)家的航空伽瑪譜儀系統(tǒng)裝備與探測(cè)能力

6.5、車載實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)搜尋、防護(hù)失控放射源

l 車載實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)是搜尋、防護(hù)失控放射源的最有效的方法之一，其優(yōu)勢(shì)如下：

l 能完成大范圍近距離快速搜尋，在道路發(fā)達(dá)的城市更具優(yōu)勢(shì)；

l 車內(nèi)可裝載探測(cè)效率較高的大晶體NaI閃爍能譜儀，進(jìn)行實(shí)時(shí)能譜測(cè)量—快速搜尋的同時(shí)判斷放射源種類；

l 車內(nèi)配備GPS導(dǎo)航，并有無(wú)線通訊設(shè)備與應(yīng)急指揮中心聯(lián)系；

l 車內(nèi)配備應(yīng)急響應(yīng)的必備設(shè)備，可完成事故現(xiàn)場(chǎng)緊急處理；

l 車內(nèi)還可配備多種輻射探測(cè)儀器，完成對(duì)α、β、?、n的綜合測(cè)量。

七、放射源防護(hù)計(jì)算的幾個(gè)問(wèn)題

l 介紹一種在屏蔽計(jì)算中較實(shí)用的蒙特卡洛程序—MCNP4B

l      MCNP(Monte Carlo N-Particles)是一個(gè)大型科學(xué)計(jì)算程序，用于處理連續(xù)能量，時(shí)間相關(guān)，三維幾何，中子-光子-電子輻射輸運(yùn)問(wèn)題，自1977年至今MCNP每2-3年便有一次大的升級(jí)，MCNP4B是1997年產(chǎn)品，所具有的功能如下：

l 可處理三維復(fù)雜系統(tǒng)的輸運(yùn)問(wèn)題，幾何界面除任意平面和二階曲面外，也可包括四階橢環(huán)面；

l 粒子輸運(yùn)方式：N、P、E、N-P、N-P-E、P-E、E-P；

l 可處理的中子的能量范圍是10-11-20Mev, 光子和電子的能量范圍是0.001-1000Mev；

l 有多種物理量的選擇；

l MCNP4B的用戶只需填寫(xiě)輸入卡，完成幾何描述、源描述、輸出物理量描述，很快便可得到準(zhǔn)確度很高的粒子輸運(yùn)模擬結(jié)果，這種方法在屏蔽計(jì)算中有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。

（外照射劑量計(jì)算）

l α源的劑量計(jì)算

l α粒子在空氣中的射程R=0.323E3/2(cm)

l β源的劑量計(jì)算

l 中子的劑量計(jì)算

l ?源的劑量計(jì)算

l 無(wú)防護(hù)屏蔽時(shí)?劑量率

l  有防護(hù)屏蔽時(shí)?劑量率

（內(nèi)照射劑量計(jì)算）

l     放射性源一般都是密封源，正常使用不會(huì)造成內(nèi)污染，由于放射性源密封損壞造成吸入、食入、皮膚滲透、傷口進(jìn)入人體時(shí)造成內(nèi)照射。如果知道吸入、食入、皮膚滲透、傷口進(jìn)入人體的量，可查表估算出，在一般情況下，內(nèi)照射劑量計(jì)算是通過(guò)建立各種計(jì)算模型完成的，一般遵循下列步驟：

                      H=A(DF)

l 根據(jù)估算的目的確定模式；

l 繪制方框圖；

l 選擇轉(zhuǎn)移參數(shù)；

l 進(jìn)行計(jì)算；

l 對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。