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X射線防護(hù)的基本方法

來源:廈門凱英特科技有限公司   2009年10月02日 21:38  

X射線防護(hù)的基本方法
發(fā)布時(shí)間:2009-9-16 23:03:07

 

    對于射線檢測人員,主要考慮的是外照射的輻射防護(hù),通過防護(hù)控制外照射的劑量,使其保持在合理的zui低水平,不超過國家輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的劑量當(dāng)量限值。

    射線防護(hù)的三要素是距離、時(shí)間和屏蔽,或者說射線防護(hù)的主要方法是時(shí)間防護(hù)、距離防護(hù)和屏蔽防護(hù),俗稱為射線防護(hù)的三大方法,其原理如下:

  §3.1 時(shí)間防護(hù)

    時(shí)間防護(hù)的原理是:在輻射場內(nèi)的人員所受照射的累積劑量與時(shí)間成正比,因此,在照射率不變的情況下,縮短照射時(shí)間便可減少所接受的劑量,或者人們在限定的時(shí)間內(nèi)工作,就可能使他們所受到的射線劑量在zui高允許劑量以下,確保人身安全(僅在非常情況下采用此法),從而達(dá)到防護(hù)目的。

    時(shí)間防護(hù)的要點(diǎn)是盡量減少人體與射線的接觸時(shí)間(縮短人體受照射的時(shí)間)。

    根據(jù):劑量=劑量率x時(shí)間,因此可根據(jù)照射率的大小確定容許的受照射時(shí)間。

   例題1:射線檢測工作人員所處位置在有輻照的情況下該位置的劑量率為50x10-6Sv/h,按照GB4792-1984的規(guī)定,為了限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率,年劑量當(dāng)量限值為50mSv,如果每年按照50周考慮工作時(shí)間,則每周的劑量當(dāng)量限值為1mSv=1x10-3Sv,則工作人員每周可工作的小時(shí)數(shù)是多少?

                解: [1x10-3Sv]/[50x10-6Sv/h]=20h

    例題2:按照GB4792-1984的規(guī)定,為了限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率,年劑量當(dāng)量限值為50mSv,如果每年按照50周考慮工作時(shí)間,則每周的劑量當(dāng)量限值為1mSv=1x10-3Sv,射線檢測工作人員每周工作時(shí)間如果是24h,則工作人員所處位置在輻照時(shí)的zui大劑量率不能超過多大?

                    解:[1x10-3Sv]/[ 24h]=41.6x10-6 Sv/h

                       

§3.2 距離防護(hù)

  距離防護(hù)是外部輻射防護(hù)的一種有效方法,采用距離防護(hù)的射線基本原理是首先將輻射源是作為點(diǎn)源的情況下,輻射場中某點(diǎn)的照射量、吸收劑量均與該點(diǎn)和源的距離的平方成反比,我們把這種規(guī)律稱為平方反比定律,即輻射強(qiáng)度隨距離的平方成反比變化(在源輻射強(qiáng)度一定的情況下,劑量率或照射量與離源的距離平方成反比)。增加射線源與人體之間的距離便可減少劑量率或照射量,或者說在一定距離以外工作,使人們所受到的射線劑量在zui高允許劑量以下,就能保證人身安全。從而達(dá)到防護(hù)目的。距離防護(hù)的要點(diǎn)是盡量增大人體與射線源的距離。  平方反比定律可用公式說明:

                        IA/IB=FB2/FA2,式中:IA-距離A處的射線強(qiáng)度;IB-距離B處的射線強(qiáng)度;FB-射線源到B處的距離;FA-射線源到A處的距離。該公式說明射線一定時(shí),兩點(diǎn)的射線強(qiáng)度,與它們的距離平方成反比,顯然,隨著距離的增大將迅速減少受輻照的劑量。不過要注意:上述的關(guān)系式適用于沒有空氣或固體材料的點(diǎn)射線源,實(shí)際上的射線源都是有一定體積的,并非理想化的點(diǎn)源,而且還必須注意到輻射場中的空氣或固體材料會使射線產(chǎn)生散射或吸收,不能忽略射源附近的墻壁或其他物體的散射影響,使得在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)卦龃缶嚯x以確保安全。

例題1:輻照場中距離射線源2處的劑量率為90x10-6Sv/h,射線檢測工作人員每周工作時(shí)間如果是25h,按照GB4792-1984的規(guī)定,為了限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率,年劑量當(dāng)量限值為50mSv,如果每年按照50周考慮工作時(shí)間,則每周的劑量當(dāng)量限值為1mSv=1x10-3Sv,則工作人員與射線源的zui小距離應(yīng)為多少?

 解:首先計(jì)算工作人員按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在距離射線源某處時(shí)每小時(shí)允許接受到的劑量率:[1x10-3Sv]/[25h]=40 x10-6Sv/h,設(shè)此允許的劑量率為I2,距離為D2,題意中的D1=2,劑量率I1=90x10-6Sv/h,則根據(jù)平方反比定律:I1/I2=D22/D12,可以求得D2=3

 

    例題2:輻照場中距離射線源2處的劑量率為180x10-6Sv/h,工作人員與射線源的距離為3,按照GB4792-1984的規(guī)定,為了限制隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生率,年劑量當(dāng)量限值為50mSv,如果每年按照50周考慮工作時(shí)間,每周的劑量當(dāng)量限值為1mSv=1x10-3Sv,則射線檢測工作人員每周工作時(shí)間不應(yīng)超過多少小時(shí)?

 

    解:首先根據(jù)平方反比定律求得工作人員所處位置的劑量率=[180x10-6Sv/h]x22/32=80x10-6Sv/h,然后再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許劑量當(dāng)量限值計(jì)算得到:[1x10-3Sv]/[  80x10-6Sv/h]=12.5h

                       §3.3 屏蔽防護(hù)

    屏蔽防護(hù)的原理是:射線包括穿透物質(zhì)時(shí)強(qiáng)度會減弱,一定厚度的屏蔽物質(zhì)能減弱射線的強(qiáng)度,在輻射源與人體之間設(shè)置足夠厚的屏蔽物(屏蔽材料),便可降低輻射水平,使人們在工作所受到的劑量降低zui高允許劑量以下,確保人身安全,達(dá)到防護(hù)目的。屏蔽防護(hù)的要點(diǎn)是在射線源與人體之間放置一種能有效吸收射線的屏蔽材料。

 對于X射線常用的屏蔽材料是鉛板和混凝土墻,或者是鋇水泥(添加有*-也稱重晶石粉末的水泥)墻。 屏蔽材料的厚度估算通常利用了半值層半價(jià)層的概念。在X射線檢測中利用的是寬束X射線,下表給出了寬束X射線在鉛和混凝土中的近似半價(jià)層厚度T1/21/10價(jià)層厚度T1/10。注意:由于鉛板的純度及純凈度、混凝土的配方以及組織結(jié)構(gòu)上必然存在的差異,因此表中給出的半價(jià)層厚度只能作為參考值,在實(shí)際應(yīng)用中必須考慮增加保險(xiǎn)量。

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