外照射屏蔽計算方法

第5章外照射防護(hù)

(ExternalRadiationProtection)密封源：正常工作狀態(tài)下沒有開封或破損的可能性不會因泄漏、滲透等導(dǎo)致逸出或擴散的放射源有足夠強度的包殼正常使用條件下不污染設(shè)備、環(huán)境分類：點源、線源、平面源、園柱源等（按形狀）檢查源、照射源、標(biāo)準(zhǔn)源（按活度不確定度）α放射源常用源：

210Po、238Pu、239Pu、241Am、237Np、235U、

238U等制作：電鍍法：將放射性物質(zhì)沉積在金屬托盤上，表面鍍薄層純金或云母作業(yè)：α放射源用于煙霧探測器的原理？/dx//dx/150616/4640264.html/dx/150616/4640267.html/dx/150616/4640271.html/dx/150616/4640273.html/dx/150616/4640277.html/dx/150616/4640279.html/dx/150617/4641045.html/dx/150617/4641051.html/dx/150617/4641056.html/dx/150617/4641064.html/dx/150617/4641067.html/dx/150617/4641071.html/dx/150617/4641074.html/dx/150617/4641078.html/dx/150617/4641081.html/dx/150617/4641083.html/dx/150617/4641084.html/dx/150617/4641086.html/dx/150617/4641087.html/dx/150617/4641090.htmlβ放射源常用源：

3H、14C、22Na、45Ca、55Fe、58Co、63Ni、137Cs、85Kr、90Sr-90Y等制作（電鍍法、陶瓷法）：金屬特性的放射性核素：電鍍法沉積在金屬托盤上，外加保護(hù)層密封。

Sr、Cs可以燒結(jié)在陶瓷中

H、C可以制成有機玻璃。用途：參考源、測厚源等γ放射源常用源：60Co、137Cs、192Ir、制作：不銹鋼或鉑銥合金密封殼用途：醫(yī)療照射、工業(yè)照射、工業(yè)照相及輻射儀表等輻射場定義：輻射源產(chǎn)生的發(fā)生電離輻射作用的空間范圍

組成粒子的類型、方向分布、能量分布分類：單一場、混合場內(nèi)外照射的不同特點外照射防護(hù)基本原則（1）時間防護(hù)(Time)

累積劑量與受照時間成正比措施：充分準(zhǔn)備，減少受照時間（2）距離防護(hù)(Distance)

劑量率與距離的平方成反比措施：遠(yuǎn)距離操作任何源不能直接用手操作；注意β射線防護(hù)外照射防護(hù)基本原則：（3）屏蔽防護(hù)(Shielding)

設(shè)置屏蔽體屏蔽材料和厚度的選擇：輻射源的類型、射線能量、活度等屏蔽材料選擇的一般原則屏蔽方式固定式：防護(hù)墻（迷路）、防護(hù)門、觀察窗移動式：包裝容器、手套箱、防護(hù)屏鉛磚、鉛圍裙、眼鏡等窄束γ射線在物質(zhì)中的減弱規(guī)律窄束的概念（narrowbeam）：不包含散射成分的射線束單能γ射線在物質(zhì)中的減弱規(guī)律I，I0：設(shè)置屏蔽前后的劑量率（強度）d：屏蔽層厚度（cm）線衰減系數(shù)：Linearattenuationcoefficient（cm-1）質(zhì)量衰減系數(shù)（cm2/g）兩個常用的概念能譜的硬化：隨著通過物質(zhì)厚度的增加，不易被減弱的“硬成分”所占比重越來越大的現(xiàn)象。平均自由程：線減弱系數(shù)的倒數(shù)稱為光子在物質(zhì)中的平均自由程。即λ=1/μ。表示光子每經(jīng)過一次相互作用之前，在物質(zhì)中所穿行的平均厚度。寬束(broadbeam)輻射的衰減B：累積因子（build-upfactor)描述散射光子影響的物理量。表示某一點散射光子數(shù)所占份額B取決于：光子能量，屏蔽材料的原子數(shù)，屏蔽層厚度，屏蔽層幾何條件B值可以查表求得屏蔽計算中常用的幾個參數(shù)減弱倍數(shù)K：輻射場中某點處沒有設(shè)置屏蔽層時的當(dāng)量劑量率H(0)，與設(shè)置厚度為d的屏蔽層后的當(dāng)量劑量率H(d)的比值。

K=H(0)/H(d)=eμd/B(Eγ，μd)

表示屏蔽材料對輻射的屏蔽能力。無量綱。半減弱厚度與十倍減弱厚度半減弱厚度△1/2：halfvaluethickness

將入射光子數(shù)減弱一半所需的屏蔽層厚度十倍減弱厚度△1/10

：tenthvaluethickness將入射光子數(shù)減弱到十分之一所需的屏蔽層厚度常用γ射線的△1/2，△1/10

（cm）點源的屏蔽計算直接用公式計算利用減弱倍數(shù)法計算利用半減弱厚度計算令K=2n，則n=logK/log2

屏蔽厚度d=n△1/2例題1

將Co-60所產(chǎn)生的劑量減弱2000倍，所需鉛防護(hù)層厚度是多少？解：已知K=2×103，查表得Co-60的△1/2=1.2cm

則：n=（log2×103)/log2=11R=n×△1/2=11×1.2=13.2cm例題2

要建筑一個Co-60輻照室，源活度為3754居里，墻外容許照射率為0.25mR/h,若用混凝土建筑，需要屏蔽墻的厚度是多少？解：A=3754Ci,Γ=1.32Rm2/hCiR=3m,X=0.25mR/h

無屏蔽時，墻外的照射量率為

300cm減弱倍數(shù)為

K=X0/X=(5.05×105)/0.25=2.02×106查表：Co-60平均能量為1.25MeV,需要混凝土的厚度約為145cmP例題3

欲將放射性活度為3.7×1014Bq的60Co輻射源置于一個鉛容器中，要求容器表面的當(dāng)量劑量率小于2×10-3Svh-1，容器表面1m處的當(dāng)量劑量率應(yīng)小于10-4Svh-1。設(shè)容器表面到源的距離為25cm，求鉛容器的屏蔽層厚度。

(查表得Γ(60Co)=2.503×10-18Ckg-1m2Bq-1s-1)安全防護(hù)系統(tǒng)-對照射裝置的防護(hù)構(gòu)成：由警告信號和安全聯(lián)鎖兩部分警告信號：音響信號（警鈴、警笛或廣播）顯示信號（閃爍的或連續(xù)的）安全聯(lián)鎖：起自動保護(hù)作用控制操作室-防護(hù)門開關(guān)-升降源裝置經(jīng)常的檢查和維護(hù)放射性工作場所控制區(qū)的標(biāo)志β射線的防護(hù)一般β射線的能量＞70keV，可穿透皮膚表層，故要注意外照射防護(hù)。射程（Range；R）：帶電粒子在物質(zhì)中沿其入射方向所穿過的最大直線距離。屏蔽材料的厚度等于β粒子在該材料中的最大射程時，即可屏蔽所有β粒子。一般操作的防護(hù)要求：幾兆Bqβ源：戴手套、眼罩，使用聶子等工具較強β源：長柄工具操作，＞R的有機玻