放射性核素安全知识培训课程-PennStateUni

1放射性核素安全知识培训课程简介美国宾夕法尼亚州州立大学与核管理委员会(英文缩写NRC)制定了有关规章制度,规定所有从事与电离放射源有关工作的人员都要接受安全培训,了解核接触所可能导致的危险以及如何安全使用放射性资源的方法和步骤.在这次培训过程中,我们将以核接触带来的危险为重点.所有在宾州州立大学从事与放射性物质有关的工作的人员,不管他们的工作经验如何或者以前是否接受过类似的安全知识培训,都必须接受不少于四个小时的安全知识培训,并且要参加培训结束后的笔头测试.本次安全知识培训便满足了宾州州立大学在核安全知识培训方面的最低要求.校方还要求各实验室负责人确保每个参与放射性核试验的人员接受与他们工作相关的专门培训.在某些情况下,凡是在实验室教员直接指导下进行放射性核试验的学生也必须参加有关的安全知识培训(通常是以课堂讲授的方式进行).宾州州立大学与核管理委员会任命主管科研工作的副校长和研究生院院长为负责核安全工作的校级主管官员.他们的主要工作是确保学校的有关部门依照核管理委员会的有关规定使用放射性材料.宾州州立大学主管科研工作的副校长和研究生2院院长授权组建宾州州立大学同位素委员会(英文缩写UIC),负责制定有关放射性材料使用的法规,并且负责监督这些法规的执行情况.宾州州立大学同位素委员会由以下人员组成:主席:艾伦菲利普斯(AllenPhillips)博士(生物化学教授)委员:克里格鲍姆鲁克(CraigR.Baumrucker)博士(动物营养学及生理学教授)威廉杰思特(WilliamA.Jester)博士(核工程学教授)爱德华肯尼(EdwardS.Kenney)博士(核工程学退休荣誉教授)唐沃州斯基(DonWojchowski)博士(动物医学教授)亚瑟罗思(ArthurW.Rose)博士(地质化学教授)约翰史密斯(JohnE.Smith)博士(人类营养学副教授)肯迪丝耶克(CandiceA.Yekel)主任(校规管理事务办公室)宾州州立大学辐射保护办公室(英文缩写RPO)负责为同位素委员会提供辐射保护的必要设备并且监管放射性材料的使用.该办公室的办公地点在学术研究大楼(英文名AcademicProjectsBuilding)228房间,并在艾森豪威尔停车库(英文名EisenhowerParkingDeck)6号3房间设有值班室,24小时热线电话为865-6391.辐射保护办公室负责监督放射性材料的使用,实验废料的处理,以及有关放射性材料使用的咨询.同位素委员会的委员也有义务向有关人员提供有关放射性材料使用和辐射安全知识的咨询.在本校环境健康与安全管理办公室(办公地点在艾森豪威尔停车库6号房间,英文名EisenhowerParkingDeck)备有由宾夕法尼亚州州政府和核管理委员会签发的安全执照和核管理委员会的各项法规的复印件.艾瑞克波德(EricBoeldt)先生是辐射安全管理事务的负责人,他可以回答有关辐射安全法规的各种问题.他的电话号码是865-6391.核管理委员会的各项法规是以联邦法典(英文缩写CFR)的第十款的形式出版的.所有在放射性核素实验室工作的人员必须了解第十款第19,20两项法规(英文代号分别为10CFR19,10CFR20)的内容.上述第19项法规规定有关人员必须参加核安全知识培训,并在实验室张贴有关法规,定期检查有关设备等.第20项法规规定了辐射保护的国家标准.每位实验室负责人处和辐射保护办公室都备有上述法规的复印件.按照核管理委员会的有关规定,宾州州立大学要在所有放射性核素实验室内张贴核管理委员会法规—3(英文名NRC—3),即工作人员须知.所有在有关实验室工作的人员都应仔细阅读这份须知,了解核管理委员会对其代理机构及工作人员的规章制度.4在须知中,可以找到核管理委员会的地址和联系电话.在这份材料的最后附上了须知的复印件,供大家参考.所有参加放射性核素实验的人员必须了解核辐射管理委员会制定的下列法规:1.所有在核辐射区工作或经常出入该区域的人员必须了解放射性材料和辐射可能产生的危险并且接受相关的安全知识培训.2.如果在上述区域出现违反有关法规或导致危险后果的行为,任何在该区域工作的人员都有责任向主管部门(即宾州州立大学同位素委员会UIC和辐射保护办公室RPO)及时报告.3.任何放射性材料只能由同位素委员会授权的个人使用或者在该委员会授权的个人的直接监管下使用.4.任何放射性材料都不得在直接向外部环境排放核物质的同位素示踪实验中使用.5.任何放射性材料都不得在与人直接接触(例如吞服或吸入)有关的产品(如食品,饮料,化妆品,药品)中使用.6.任何放射性材料的购买和交换(包括学校内部的合法用户之间和校际之间)必须经过宾州州立大学辐射保护办公室的批准.宾州州立大学同位素委员会有责任和义务确保所有放射性核素的使用者遵守有关的法规.对任何违反上述法规的使用者,5该委员会将给予严厉的制裁.依照有关法规,任何违反法规的放射性核素的使用者将被课以不低于五千美元的罚金,并视具体情况给予相应的民事处罚.在此要特别强调,任何违反法规的行为都不是个人行为,由于个人违反法规所导致的补救行为会影响所有在宾州州立大学从事与放射性核素相关工作的人员.如果对有关法规及规章制度有问题,可以直接找辐射保护办公室的人员或同位素委员会的委员咨询,也可向辐射保护办公室索要有关规章制度的复印件.宾州州立大学所有放射性核素的实验也是在宾夕法尼亚州环境与资源部辐射保护局的监督和管理下进行.因此,有关的州法和州规与核管理委员会的规章制度是一致的.宾夕法尼亚州州立大学放射性材料使用规定和步骤也包含了同位素委员会对使用放射性材料所作的规定.所有经同位素委员会授权和批准的实验室主管人员处都备有上述文件的复印件.基本名词A代表质量数,即质子数和中子数之和Z代表原子量,即质子数N代表中子数X代表元素例如:6A=14个质子和中子Z=6个质子N=8个中子C=碳元素放射学术语放射性材料指含有放射性原子的固态,液态或气态化合物或混合物.放射性指放射性核素为了达到稳定状态,以电离辐射的形式自发地释放能量的一种自然特征.放射指以粒子或波的形式传输的能量,它既可以是电离的,也可以是非电离的.污染物指实验台面上,或其它仪器设备的表面的出现的放射性材料.它既可以是可转移的(可移动的),也可以是不可转移的(固定的).电离辐射它在电子附加到或转移出核子时出现,其主要形式有四种:阿尔法粒子,贝塔粒子,伽玛粒子和中子.阿尔法粒子是氦核子.它有两个质子和两个中子,即大又慢,负载两个正电荷.在该7粒子衰变的过程中,原来的核子失去两个质子和两个中子:贝塔粒子是核子释放的电子,既小又快,负载一个负电荷.在该粒子衰变的过程中,中子转化为一个质子和一个电子.伽玛粒子和X射线都是光子,它们没有质量和电荷,以光速运行.伽玛射线”生在”原子核中.X射线“生于”原子的电子云中.中子是中性的微粒,根据能量大小来分级.其中有高速中子,其能量大于0.1兆电子伏特;还有热能中子,其动能与同样环境中的气体分子相同.在宾州州立大学,与中子有关的地方是一个核反应器,在那里中子伴随着铀和钚元素的分裂而释放出来.非电离辐射它包括微波,太阳光,可见光,红外线,无线电波和激光.它与电子的增加和转移无关,因此不在核管理委员会的管辖范围之内.放射健康管理局(英文缩写BRH),劳动部(英文缩写DOL)和职业安全与健康管理局(英文缩写OSHA)为非电离辐射(如激光)的安全保护制定了标准.线性能量转化(英文缩写LET)和穿透力8线性能量转化是指以电离辐射的形式在某个目标上对能量进行局部分配的数量.一个粒子的LET值越高,它对目标的破坏力就越大.穿透力是指辐射穿透物质的能力.阿尔法粒子的穿透力最低,用一张纸就可以将它阻挡住.贝塔粒子的穿透力相对高一些.一般采用热塑有机玻璃(又称普莱克西玻璃)来阻挡它.伽玛射线的穿透力最强.要用铅或厚的水泥层来阻挡它.下表显示了三种射线的LET值和穿透力的大小.辐射单位辐射量是指伽玛射线和X射线在电离过程中在空气中产生的电荷,其计量单位是伦琴,英文缩写为R.辐射能吸收剂量是指一个单位质量的放射性物质以电离辐射的形式储存的能量,其计量单位是拉德(rad).9辐射剂量当量,即人体伦琴剂量,是不同类型的电离之间危险程度的比较,其计量单位是雷姆(rem).辐射强度是辐射量的大小,其计量单位是居里(英文缩写为Ci)或贝克勒尔(英文缩写为Bq).一个居里是指相当于一克镭数量的氡气每秒钟衰变的数量.一个贝克雷尔是指每秒钟发生的一次衰变.居里和贝克雷尔的关系可以用以下公式来显示:辐射源辐射在人们日常生活中无处不在.一个正常人每年大约接受360毫雷的辐射.其中82%的辐射量(即295mrem毫雷)来自自然界.陆地辐射是自然界辐射的主要来源,其辐射量(包括氡元素产生的辐射)约228毫雷.人体自身产生的辐射大约是40毫雷,宇宙产生的辐射大约是27毫雷.其余18%的辐射(大约65毫雷)主要是人为因素产生的,其中最主要的来源是医疗过程,每人每年大约要接受53毫雷的辐射.例如在胸腔和牙齿透视中,每人要接受大约10毫雷的辐射.日用消费品(例如烟草和化妆品)大约产生10毫雷的辐射.其余的2毫雷辐射来自放射性沉降物,核能,以及其它类型的人为辐射.10对生物体的影响一次短期的辐射达到一定剂量便会对生命活动产生一系列的影响.我们把接受辐射的时间与首次发现明显后果的时间之间的间隔称为潜伏期.辐射对细胞和组织的显著影响通常在潜伏期内或潜伏期后不久显示出来.只有在这段时间内,生物体接受辐射所产生的一系列互不联系的影响才显现出来.短期(几天或几个星期)的恢复会由于残余影响的存在而不够明显,这就会导致长期的影响.接受一次一定剂量的辐射以后,如果不采取任何补救措施,便会出现下列显著的后果:一般的症候(接受50,000mrad毫拉的辐射)恶心和呕吐身体疲劳和不适体温升高血液方面的变化血液生成系统的症候(接受200,000毫拉的辐射)骨髓受到侵蚀如不接受治疗,会在几个月内死去胃肠系统的症候(接受1,000,000毫拉的辐射)内脏上皮组织发生脱皮11如不接受治疗,会在数周内死去中枢神经系统的症候(接受2,000,000毫拉的辐射)数分钟后昏迷,失去意识如不接受治疗,会在数天内死去宾州州立大学去年的最大辐射剂量为100毫雷(自然界产生的辐射除外)半衰期及衰变每个放射性核素具有各自独特的衰变类型.这与射线的类型(阿尔法,贝塔等等),释放的能量和衰变率(即半衰期)有关.一个放射性核素的半衰期是指半个放射性原子分裂或衰变所需要的时间.辐射活动的计量其中A=一定时间(t)的辐射活动A0=最初的活动=半衰期/Ln2例如,如果你最初有1mCi毫居的钚-32(P-32),八周以后还剩多少?假设P-32的半衰期是14天注意在上式中,14天转换为2周,以使单位保持一致.12有没有更简便的计算方法?请看下表:时间半衰期数辐射活动辐射保护ALARA是英文ASLOWASISREASONABLYACHIVABLE(在获得合理的成果的前提下使辐射量降至最低限度)的首字母缩写.为了获得满意的实验结果而接受高剂量的辐射是不合理的做法.有三种途径可以将辐射量降至最低限度:时间,距离,和隔离措施.将你在辐射源附近停留的时间缩减至最低限度.在你用放射性材料作实验之前,先要进行模拟操作(不用放射性材料).找出那些你与辐射源作了不必要的接触的部分,并作相应的调整,这样在正式实验中你就可以将接触辐射源的时间减至最低.13将你与辐射源之间的距离增至最大限度.逆向平方律证明如果你与辐射源之间的距离增加两倍,你接受的辐射量便会降低四倍.如果上述距离增加三倍,那么辐射量便会降低九倍.必要时应使用合适的隔离措施.对于高能贝塔辐射源(如P-32钚-32),可以使用热塑有机玻璃(即普莱克西玻璃)来隔离.对于伽玛辐射源,可以使用加铅或无铅丙烯酸来隔离.一般情况下,不能只用铅来隔离贝塔辐射源,这样作会产生更为有害的轫致(bremsstrahl