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苏州工业园区辐射源使用单位放射防护知识培训班苏州市疾病预防控制中心俞荣生工业电离辐射防护与安全核技术工业应用概述核技术应用是指密封放射源、非密封放射源和射线装置在军事、工业、医疗、农业、地质、科研和教学等领域的应用。核技术应用的放射源密封源:指密封在包壳里的或紧密地固结在覆盖层里并呈固体状态的放射性物质。非密封源:是指不满足密封源定义中所列条件的源,也称非密封放射源物质。射线装置:指x射线机、加速器、中子发生器以及含放射源的装置。放射性核素定义—能够自发放射粒子或射线而变成另一种核素的原子核。同位素—是指具有相同的质子数,而中子数不同核素称同位素。核技术应用的领域工业应用辐射加工:耐热电线、轮胎、发泡塑料、热收缩管、医疗保健产品的辐射灭菌无损检测:压力容器、结构材料内部构造及缺欠的检查工程管理:厚度计、密度计、料位计、核子秤农业应用品种改良:梨、水稻、大豆、大麦、香蕉害虫防治:瓜实蝇、虻果大实蝇食品辐照:防止马铃薯发芽、延长货架期医学应用诊断:X光透视、X光照相、X光CT、PET、PET/CT治疗:癌、甲状腺损伤、脑肿瘤的治疗科学应用研究:X射线结构分析、科学反应跟踪、物质迁移的追踪分析:微量元素分析、年代测定工业辐射危害确定性效应:效应的发生存在剂量阈值,效应的严重程度与剂量有关的一类辐射效应。如,不育、白内障、造血功能低下、致死亡等。随机性效应:效应的发生不存在剂量阈值,发生几率与剂量成正比,严重程度与剂量无关的一类辐射效应。如,恶性肿瘤、遗传疾病。辐射防护目的防止或限制电离辐射对人体的健康危害防止——确定性效应限制——随机性效应确定性效应随机性效应★辐射防护的基本原则1)、实践正当化2)、防护最优化3)、个人剂量限值实践正当化实践正当化——对于受照个人或社会,由辐射实践产生的利益必须大于由同一实践带来的危害。简言之,辐射实践必须遵循“利大于弊”。防护最优化防护最优化——把特定辐射源产生的个人剂量限制在与源相关的剂量约束值内,考虑到经济社会因素后,使受照人数、个人剂量、发生潜在照射的几率,保持在可以合理做到的尽可能低的水平。简言之辐射防护并非要求“剂量越低越好”个人剂量限值有效控制受照剂量★工业辐射防护的基本措施时间防护缩短受照时间(受照剂量与时间成正比)距离防护增加操作距离(受照剂量与距离的平方成反比)屏蔽防护设置屏蔽设施辐射的能量传递是以粒子或波的形式传播辐射加工防护与安全辐射加工技术的定义是用于工业、农业等部门的实用技术。它基于辐射作用下物质的物理性质、化学性质或生物性质发生暂时性或永久性的变化。主要应用领域辐射改性聚烯烃绝缘材料如,电线电缆、热收缩材料,泡沫塑料等一次性医疗用品辐射消毒食品辐射消毒、灭菌、保鲜辐射交联定义:辐射与聚合物相互作用,聚合物由有限的线性分子通过大分子间共价键的生成和积累,转化为相对分子量很大的三维网状结构的过程。用途:热缩材料制品、电线电缆加工、聚烯烃发泡材料、橡胶硫化。辐射灭菌定义:利用60Co或137Cs发生的γ射线,能量低于5MeV的X射线和10MeV以下的电子束等电离辐射装置对产品以灭菌为目的的辐射处理。用途:医疗健康产品、食品、添加剂和调味品。辐照加工应用技术的优点•节能和环境保护;•可在常温,甚致低温下进行加工;•反应速率与产量易于控制,产品性能优异;•产品纯净,无添加剂和残留物(这对生物医学产品尤为重要);•可引发固态反应,补充常规方法之不足;•可用快速度加工,提高产量。辐照加工应用技术的缺点•一次性投资较高,如工业电子加速器少则1—2百万元,多则上千万元不是一般企业能承受的;•与常规方法竞争激烈,常规方法能胜任的加工工业。辐照法很难发展;•多数人在心理上对放射性有排斥性,这在目前或多或少妨碍了核技术的顺利发展。γ辐照加工的辐射源•采用的最多的是:60Co或137Cs;•具有以下特性:较强的穿透能力;较长的半衰期;较高的比活度;生产和运输费用低。γ辐照装置的组成•辐照源室辐射源辐射产品的场所。•源系统源及源架、水井(深5~7.5米)和水(去离子水)、升降设备。•安全联锁系统•传输系统γ辐照装置的组成•通风系统清除臭氧、氮氧化物、氢气。•控制室升降源和产品传输操作。•剂量监测系统监测源状况、个人剂量、产品吸收剂量。γ辐照装置的组成•库房和操作区存放货物和装卸货物场地。•工业电视监控系统监视辐照室内部、操作大厅、仓库、主控室等。钴-60辐照新建γ辐照装置防护与安全•选址地质结构稳定,水文情况和气象条件良好,远离居民区、饮用水源、车站码头、军事设施、危险品生产和储存场所,交通方便、桥梁至少承重10吨以上。新建γ辐照装置防护与安全•主体工程中防护的重点:辐照室的屏蔽设计迷道(3π—3个密道)储源井γ辐照装置的安全设施•光电联锁需安装3道,第一道被遮断则报警,第2、3道被遮断则降源停止辐照。•应急拉线开关•无人复位开关辐照室内设置不少于3个无人复位开关,所设开关能观察到辐照室内所有的角落。γ辐照装置的安全设施•指示灯和声光报警绿色为“安全”、红色为“危险”;升降源都有声音或语音提示。•源位指示器•水位报警和联锁•固定式剂量监测仪表•个人剂量报警仪(10μSv/h)和检查源γ辐照装置的安全设施•进源间屏蔽塞和火灾报警系统•排风系统•停电应急系统监督部门检查内容•基本安全要求控制放射源的升降开关、便携式个人剂量报警仪、固定式辐射监测装置、警告标识、辐照室人员通道门联锁装置、迷道内防人误入联锁装置、辐照室内紧急制动装置、控制台紧急制动装置。监督部门检查内容•其它要求货物进出口控制、辐照室屋顶屏蔽塞联锁装置、贮源井水处理和自动补水系统、通风系统、辐照室内无人复位开关、断电降源装置、烟雾报警。辐射防护监测内容•倒装源源的数量及泄漏污染状况、装源容器表面剂量率及污染状况、装卸源工具状况、监测仪器等。•装源后污染状况、辐射巡检。辐射防护监测内容•常规年检查配合年检的检测、水质及污染检测、环境辐射水平、全部机电及控制系统。•运行日常检测个人剂量监测、固定式的辐射仪表监测、半年一次的贮源井水的污染测量、流出物监测。辐射防护监测内容•监测仪表都要符合有关标准规定,按规定送法宝计量部门进行周期检定,并遵守监测质量保证。•监测结果应按规定进行记录、上报和保管加速器分类•按粒子种类:电子加速器轻离子加速器重离子加速器微粒子团加速器加速器分类•按粒子能量:低能(能量小于100MeV)中能(能量在100-1000MeV中间)高能加速器(能量大于1GeV为高能)加速器防护的特点•轫致辐射产生X射线•杂散辐射•感生放射性辐射加工的事故特点•活度大:钴-60在37~148PBq。•事故发生概率小而危害大:1988-1998辐射加工事故占整个同位素行业事故的3.03%,而同位素行业致死8人的事故全部是辐照加工行业。辐射加工的事故案例2004年10月21日,山东省济宁市某民营辐照厂发生一起人员超大剂量误照事故。放射源钴-60活度为1.4×103TBq。由于安全联锁失灵,源没有放下的情况下,2名工作人员在不知情下,距源约1.5米处,分别受照了9分钟和5分钟,最终造成2人死亡。密封源与非密封源的防护区别1)、密封源—主要外照射(γ射线),一般不会出现放射性污染;2)、非密封源—内、外照射均有,除了防止γ外照射,还要注意防止内污染,因此放射工作人员要经常进行皮肤污染监测。密封型工作场所与非密封型工作场所放射工作人员个人剂量监测区别密封型工作场所工作人员—主要是外照射,实行放射工作人员个人剂量监测基本能反应该工作人员的辐射受照情况;非密封型工作场所工作人员—内(皮肤污染、呼吸道吸入)、外照射均有,实行放射工作人员个人剂量监测只能反应该工作人员的外照射受照情况,而他的内照射剂量不能体现。46工业探伤防护与安全47工业探伤概述γ射线探伤及其防护X射线探伤及其防护事故预防与应急处理讲述内容48概述•工业射线探伤:利用电离辐射(X、γ射线等)探测非透明材料或装置的缺陷或内部结构的无损检测方法。•射线探伤是无损检测材料、零件、部件和构件质量的基本方法、最常用方法,在所采用的无损检查方法中占80%以上。•49概述射线探伤使用的辐射源主要来自:X射线机密封放射源粒子加速器探伤的射线种类χ射线探伤γ射线探伤β射线探伤质子探伤中子探伤5051辐射源的选择壁厚小于最佳值,射线照片的质量变坏。壁厚大于最佳值,曝光时间要大大延长。辐射源被检查材料厚度,cm铁钛铝电压为40~100kV的X射线装置0.4~150.1~300.5~45放射源60Co,137Cs,192Ir,170Tm0.1~200.2~300.3~50能量为435MeV的电子加速器5~459~9015~180常用辐射源与被检查的材料厚度关系γ射线探伤早期工业探伤只使用χ射线,但对于检测厚钢板、焊缝或水泥构件,γ辐射源的使用已经越来越多。γ源优点γ源缺点源体积小辐射具有各向同性高能辐射能检测的壁厚大于χ射线的厚度对电能、冷却水等无特殊要求辐射源成本低壁越薄,射线照片质量就越差射线照片的轮廓(几何)不清晰度增加放射源要经常更换连续辐射,必须考虑辐射防护问题连续衰变,需有效时间利用(经济因素)53γ射线探伤γ射线探伤源:60Co、137Cs、192Ir等,192Ir的γ射线能量低,容易屏蔽,目前应用得最多。54γ射线探伤工作原理:γ射线贯穿金属物件而在感光胶片中成像。当物件存在疵点时,γ射线穿过物体后其强度将随着疵点而改变,根据成像发现物件的缺陷,同时又不损伤物件的特性。正确地选用放射源对于提高探伤的灵敏度、清新度和减少照射时间是很重要的。γ射线探伤γ射线探伤机一般由工作容器、挠性源导管、遥控器和其他附件组成。工作容器由贫铀或铅屏蔽体、快门、源辫子及锁定装置、放射源、连接器、保护盖等组成。55γ射线探伤56作业前准备确定曝光焦距和曝光位置划定工作区域,并设置警戒标志检查输源管、控制部件是否有损坏佩戴个人剂量计和辐射报警器(报警器要完好),并用剂量仪检查放射源是否在探伤机内检查输源管及控制部件上方,谨防有重物误掉落γ射线探伤57回源操作曝光结束后,确保源回到探伤机贮存位,并用剂量仪进一步检查源是否回到屏蔽位置;规范拆除连接部件并收好输源管、控制机构等部件,并关闭一切;将探伤机的保险盖、安全锁等安全装置全部回复到安全防护状态。γ射线探伤出入库及运输注意事项探伤机出入库前必须进行登记,同时检查源是否在探伤机内;探伤工作完毕,每天必须将探伤机存放到环保部门指定的贮存库内,并加防盗锁;探伤机入库前要将整机擦干净,入库后钥匙放回到规定的安全地点,始终保持贮存库安全;探伤机运输过程中应贴警告标志,确保有安保人员随车监护,探伤机必须存放在包装箱内防止冲撞,在运输过程中应保证容器与人隔离;运输探伤机时,同时注意对输源管及传输系统控制缆的保护。58γ射线探伤主要辐射危害常规运行中的辐射潜在照射放射源处于探伤机贮存位置,工作人员在探伤室工作,探伤准备或探伤结束后整理现场时;运输装有放射源的探伤机时;源输送到探伤位置进行探伤时;放射源没有回到贮存位置,而工作人员又不知情;将没有到贮存位置的源设法处置到贮存位置;放射源破损或源本身放射性物质污染了探伤机或配套设备或场所;放射源丢失。59γ射线探伤60γ射线探伤防护γ射线防护基本要求:防护原则除遵循外照射防护的基本方法(缩短时间、增大距离、物质屏蔽)之外,应根据被检测物体的材料特性选择合适的放射源种类与活度,源容器应符合GB/T14058中第5.3条的试验要求。γ工业探伤机安全装置:包括多层闭锁结构和闭锁自动关闭功能等。多层闭锁结构:包括钥匙安全锁、安全闭锁、安全指示窗口、自动安全开关、射源出口卡门、闭锁滑杆、闭锁手柄等。闭锁自动关闭功能:能使放射源回位时,各道闭锁自动关闭,可减少工作人员剂量的50%。γ射线探伤γ射线探伤防护探伤室探伤的防护从辐射防护角度出发,主要是屏蔽和安全装置屏蔽要求:探伤室应设在单独建筑物内,或大建筑物底层的一角。主屏蔽墙厚度应根据源的活度和射线能量决定,保证室外公众剂
本文标题:工业电离辐射防护与安全(工业园区培训班)
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