第三讲、工业电离辐射防护与安全

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1、站人员培训站人员培训工业电离辐射防护与安全工业电离辐射防护与安全一一 核技术工业应用概述核技术工业应用概述核技术应用核技术应用是指密封放射源，非密封放射源和射线装是指密封放射源，非密封放射源和射线装置在工业、医疗、农业、地质、科研和教学等置在工业、医疗、农业、地质、科研和教学等领域的应用。领域的应用。核技术应用的放射源核技术应用的放射源 密封源：密封源：指密封在包壳里的或紧密地固结在覆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。盖层里并呈固体状态的放射性物质。 非密封源：非密封源：是指不满足密封源定义中所列条件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。的源，

2、也称非密封放射源物质。 射线装置：射线装置：指指x射线机、加速器、中子发生器射线机、加速器、中子发生器以及含放射源的装置。以及含放射源的装置。核技术应用的领域核技术应用的领域工业应用工业应用辐射加工：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、料位计工程管理：厚度计、密度计、料位计农业应用农业应用品种改良：梨、水稻、大豆、大麦、香蕉品种改良：梨、水稻、大豆、大麦、香蕉害虫防治：瓜实蝇、虻果大实

3、蝇害虫防治：瓜实蝇、虻果大实蝇食品辐照：防止马铃薯发芽、延长货架期食品辐照：防止马铃薯发芽、延长货架期医学应用医学应用诊诊 断：断：X光透视、光透视、X光照相、光照相、X光光CT、PET、PETCT治治 疗：癌、甲状腺损伤、脑肿瘤的治疗疗：癌、甲状腺损伤、脑肿瘤的治疗科学应用科学应用研研 究：究：X射线结构分析、科学反应跟踪、物质迁移的追踪射线结构分析、科学反应跟踪、物质迁移的追踪分分 析：微量元素分析、年代测定析：微量元素分析、年代测定工业辐射危害工业辐射危害 确定性效应：确定性效应：效应的发生存在剂量阈值，效应的严重程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

4、、白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。内障、造血功能低下、致死亡等。 随机性效应：随机性效应：效应的发生不存在剂量阈值，发生几率与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。效应。如，恶性肿瘤、遗传疾病。工业辐射防护的基本措施工业辐射防护的基本措施 时间防护时间防护缩短受照时间（受照剂量与时间成正比）缩短受照时间（受照剂量与时间成正比） 距离防护距离防护增加操作距离（受照剂量与距离的平方成反比）增加操作距离（受照剂量与距离的平方成反比） 屏蔽防护屏蔽防护设置

5、屏蔽设施设置屏蔽设施 隔离防护隔离防护堵、围、封。堵、围、封。二二 辐射加工防护与安全辐射加工防护与安全辐射加工技术的定义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基于辐射作用下物质的物理性质物理性质、化学性质化学性质或或生物性质生物性质发生暂时性或永久性的变化。发生暂时性或永久性的变化。主要应用领域主要应用领域 辐射改性聚烯烃绝缘材料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；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一次性医疗用品辐射消毒 食品辐射消毒、灭菌、保鲜食品辐射消毒、灭菌、

6、保鲜 涂层辐射固化，包括木塑复合材料的辐射制备涂层辐射固化，包括木塑复合材料的辐射制备 辐射技术在生物医学和生物工程中的应用辐射技术在生物医学和生物工程中的应用 工业三废的辐射净化工业三废的辐射净化 辐射降解，包括辐射制备聚四氟乙烯超细粉末，丁基橡胶辐射降解，包括辐射制备聚四氟乙烯超细粉末，丁基橡胶辐射再生，纤维素辐射降解制备饲料等。辐射再生，纤维素辐射降解制备饲料等。辐照加工应用技术的优点辐照加工应用技术的优点 节能和环境保护节能和环境保护 ； 可在常温，甚致低温下进行加工；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；反应速率与产量易于控制，产品性能优异； 产品纯净

7、，无添加剂和残留物，这对生物医产品纯净，无添加剂和残留物，这对生物医学产品尤为重要；学产品尤为重要； 可引发固态反应，补充常规方法之不足；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。可用快速度加工，提高产量。 辐照加工应用技术的缺点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一次性投资较高，如工业电子加速器少则12百万元，多则上千万元不是一般企业能百万元，多则上千万元不是一般企业能承受的；承受的； 与常规方法竞争激烈，常规方法能胜任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

8、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。目前或多或少妨碍了核技术的顺利发展。 辐照加工的辐射源辐照加工的辐射源 采用的最多的是：采用的最多的是： 60Co或137Cs ； 具有以下特性：具有以下特性：较强的穿透能力；较强的穿透能力；较长的半衰期；较长的半衰期；较高的比活度；较高的比活度；生产和运输费用低。生产和运输费用低。 辐照装置的组成辐照装置的组成 辐照源室辐照源室辐射源辐射产品的场所辐射源辐射产品的场所 。 源系统源系统源及源架、水井（源及源架、水井（深深57.5米米）和水）和水（去离子水）、升降设备。（去离子水）、升降设备。 安全联锁系统安全联锁系统 传

9、输系统传输系统辐照装置的组成辐照装置的组成 通风系统通风系统清除臭氧、氮氧化物、氢气。清除臭氧、氮氧化物、氢气。 控制室控制室升降源和产品传输操作。升降源和产品传输操作。 剂量监测系统剂量监测系统监测源状况、个人剂量、产品吸收剂监测源状况、个人剂量、产品吸收剂量。量。辐照装置的组成辐照装置的组成 库房和操作区库房和操作区存放货物和装卸货物场地。存放货物和装卸货物场地。 工业电视监控系统工业电视监控系统监视辐照室内部、操作大厅、仓库、监视辐照室内部、操作大厅、仓库、主控室等。主控室等。辐射加工的事故特点辐射加工的事故特点活度大活度大钴钴-60在在37148PBq。事故发生概率小而危害大。事故发生

10、概率小而危害大。1988-1998辐射加工事故占整个同位辐射加工事故占整个同位素行业事故的素行业事故的3.03%，而同位素行业致死而同位素行业致死8人人的事故全部是辐照加工行业。的事故全部是辐照加工行业。辐射加工的事故案例辐射加工的事故案例 2004年年10月月21日，山东省济宁市某民营日，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。放辐照厂发生一起人员超大剂量误照事故。放射源钴射源钴-60活度为活度为1.4103TBq。由于安全联由于安全联锁失灵，源没有放下的情况下，锁失灵，源没有放下的情况下，2名工作人员名工作人员在不知情下，距源约在不知情下，距源约1.5米处，分别受照了米处，分

11、别受照了9分分钟和钟和5分钟，最终造成分钟，最终造成2人死亡。人死亡。19202122射线探伤使用的辐射源主要来自：射线探伤使用的辐射源主要来自：射线机、密封放射源和粒子加速射线机、密封放射源和粒子加速器器。2324源体积小源体积小辐射具有各向同性辐射具有各向同性高能辐射能检测的壁厚大于高能辐射能检测的壁厚大于射线射线的厚度的厚度对电能、冷却水等无特殊要求对电能、冷却水等无特殊要求外部参数对同位素的辐射无影响外部参数对同位素的辐射无影响辐射源成本低辐射源成本低方法的稳定性高方法的稳定性高应用较廉价、简单应用较廉价、简单25射线探伤源：射线探伤源：l6060CoCo、137137CsCs、192