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文檔簡介

1、第一、八章輻射防護(hù)監(jiān)測、第二、輻射防護(hù)監(jiān)測的概念為估計和控制群眾和工作人員的輻射劑量而進(jìn)行的測量。輻射保護(hù)的目的是讓公眾和員工生活在安全的環(huán)境中,監(jiān)視是衡量這些條件的手段。在安全使用放射源、查找丟失的放射源、確定放射源的破損污染程度和范圍、估計公眾和員工接收的輻射劑量等方面,輻射監(jiān)測起著不可替代的作用。3,輻射防護(hù)監(jiān)測的對象是人和環(huán)境兩部分,有個人劑量監(jiān)測、車間監(jiān)測、徑流監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測四個茄子領(lǐng)域。實施輻射防護(hù)監(jiān)測(制定監(jiān)測方案、現(xiàn)場取樣和測量、實驗室測量分析、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果評價等)監(jiān)測方案中,要明確監(jiān)測對象、監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)測周期、監(jiān)測儀器和方法、質(zhì)量保證措施等。4,輻射防護(hù)監(jiān)測特別強(qiáng)調(diào)必須有質(zhì)量

2、保證措施。監(jiān)視員要經(jīng)過審查,持有資格證,監(jiān)視機(jī)構(gòu)要定期向計量部門發(fā)送驗證,對監(jiān)視的整個過程要建立嚴(yán)格的品質(zhì)管制體系。根據(jù)不同的監(jiān)控對象和項目選擇不同的監(jiān)控裝置。例如,測量瞬時劑量率的儀器有高氣壓電離室、G-M計數(shù)管、閃光劑量儀。測量累積劑量的儀器有熱釋光劑量計。測量表面污染,表面污染測量儀。中子射線用中子分析器測量。有用于核素含量分析的NaI(Tl)頻譜、Ge(Li)頻譜或HPGe光譜。5,第一節(jié)輻射探測器原理,6,對輻射無法檢測,因此人們必須使用輻射探測器檢測各種輻射,提供輻射的類型、強(qiáng)度(數(shù)量)、能量、時間等特性。測量輻射。輻射探測器是能夠通過輻射作用產(chǎn)生二次效應(yīng)的部件,牙齒二次效應(yīng)可以被

3、電子儀器探測到。大部分探測器是根據(jù)射線電離或刺激物質(zhì)原子或分子的原理制造的。他們可以把射線的能量變成電流,電壓信號,以記錄傳記儀器。7,人們在光線和物質(zhì)相互作用后制造了這種不同的效果,制造了各種類型的探測器。通常用于測量放射性的探測器是三種茄子類型:氣體電離檢測器(使用氣體介質(zhì)中光線產(chǎn)生的電離效果)、閃爍檢測器(使用閃光物質(zhì)中光線產(chǎn)生的發(fā)光效果)和半導(dǎo)體檢測器(使用半導(dǎo)體中光線產(chǎn)生的電子和霍爾)。還有其他類型的探測器,例如固體徑跡探測器、熱釋光探測器等。8,1,氣體離子化檢測器,電離室,比例計數(shù)器和G-M計數(shù)管統(tǒng)稱為氣體離子化檢測器,牙齒三種茄子氣體離子化檢測器的工作特性并不完全相同,但它們都

4、有共同之處。射線使探測器內(nèi)的工作氣體電離,收集產(chǎn)生的電荷,記錄射線,達(dá)到記錄射線的目的。9,2,閃爍探測器,閃爍探測器由閃爍器和光電倍增管組成。閃爍探測器具有分辨時間短、對射線的探測效率高、測量射線的能量等優(yōu)點(diǎn),是目前使用最廣泛的放射性探測器。它是利用在光線作用下能發(fā)光的特定物質(zhì)的特性來探測光線的。這種物質(zhì)稱為辛迪拉茲。射線是由閃爍體產(chǎn)生的熒光很弱,所以必須使用光電倍增管檢測這些熒光。光電倍增管將熒光轉(zhuǎn)換為傳記脈沖,然后放大。脈沖發(fā)射率與帶電粒子或光子在晶體中沉積的能量成正比。10,閃爍探測器配置圖表,11,閃爍在化學(xué)上大致可分為兩類茄子:無機(jī)閃爍器,有機(jī)閃爍器。常用武器閃爍器有三種:NaI(

5、T1)晶體、CsI(T1)晶體和ZnS(Ag)閃爍器。有機(jī)閃爍體可根據(jù)狀態(tài)分為三類茄子:有機(jī)晶體、塑料閃爍體和液體閃爍體。塑料閃爍體是含有有機(jī)閃爍物質(zhì)的固溶體,目前被廣泛使用。其主要特征是:發(fā)光衰減時間短,在ns級;透明度高,光傳輸性能好;耐輻照性能良好,性能穩(wěn)定,機(jī)械強(qiáng)度高,防潮,無需包裝。制作簡單,成本低,容易加工成各種形狀和尺寸的閃光體。已經(jīng)可以使用各種規(guī)格的塑料閃爍體,并可用于射線的測量。12,3,半導(dǎo)體探測器,半導(dǎo)體探測器是使用半導(dǎo)體材料的電離探測器。在探測器上添加電場,將電離生成的過剩載流子聚集到電極上。在工作機(jī)制中,半導(dǎo)體探測器與氣體探測器有很多相似之處。它們都在外部電場作用下利

6、用載體(氣體中的離子對,半導(dǎo)體中的電子空穴對)在介質(zhì)(氣體或半導(dǎo)體)中漂移運(yùn)動,產(chǎn)生輸出信號,因此可以將半導(dǎo)體探測器看作固體離子室。13,半導(dǎo)體探測器的突出優(yōu)點(diǎn)是能量分辨力高。例如,鍺(鋰)探測器對的能量分解能力比閃爍探測器高幾十倍。此外,某些類型的半導(dǎo)體探測器(例如金硅面壘型)具有有效厚度等優(yōu)點(diǎn),其輸出脈沖上升時間短,體積小,適合各種測量要求。因此,半導(dǎo)體探測器越來越廣泛地用于各種類型光線的強(qiáng)度和能量頻譜的測量。14,4,狂熱探測器,狂熱光是絕緣體或半導(dǎo)體加熱時發(fā)出的光,與白熾燈時被加熱的物質(zhì)自發(fā)發(fā)出的光混淆,渡邊杏??駸崾俏镔|(zhì)預(yù)先吸收輻射能后的熱刺激光?,F(xiàn)在經(jīng)典的固體能帶理論是,當(dāng)磷光體(

7、晶體)被電離輻射照射時,光線與晶體相互作用,產(chǎn)生電離和刺激,使晶體價格范圍內(nèi)的電子獲得足夠的能量,上升到誘導(dǎo)臺,價格范圍內(nèi)留下洞。15,電離作用下的電子和霍爾在準(zhǔn)穩(wěn)定能量水平上分別被光柵的缺陷捕獲(這里),這些缺陷統(tǒng)稱為“陷阱”(捕獲電子的缺陷)或“中心”(捕獲霍爾的缺陷),統(tǒng)稱為“發(fā)光中心”。處于準(zhǔn)穩(wěn)定能量水平的電子和空穴在沒有外源刺激的環(huán)境下可能長期停留在缺陷上。加熱磷光體,電子和空穴從發(fā)光中心流出,電子和空穴迅速復(fù)合,在復(fù)合過程中通過可見光或紫外線發(fā)射能量。在暗處加熱牙齒勘探要素,將光電倍增管放在勘探要素上,測量的光輸出與探測器接受的輻射能量成正比。第16,2節(jié),輻射顯示器,17,放射性

8、測量儀主要由探測器和電子儀器組成。常用類型包括:1 .x,輻射顯示器(1)電離室顯示器高氣壓電離室是測量環(huán)境劑量率最常用的儀器,由高壓電離室探測器和電子線路組成。電子是填充高氣壓(通常是22個大氣壓的钚)的不銹鋼球形外殼,中間密封電極。電子線路主要是MOSFET靜電機(jī)、二次放大器電路、高低壓轉(zhuǎn)換器和讀出線。這種儀器在美國很普遍,它的缺點(diǎn)是價格比較貴。18,(2)閃爍劑量計閃爍劑量計儀表由閃爍探測器和電路兩部分組成。閃爍探測器由閃爍體、光電倍增管、前置放大器和磁屏蔽外殼組成。電子線路主要包括靜電機(jī)、高壓和低壓轉(zhuǎn)換器、讀出頭等,也有微處理器和打印裝置。目前常用的閃爍探測器有硫化鋅校正的塑料閃爍體、

9、組織等效塑料閃爍體、Nal(T1)等。前兩個探測器的能量特性比較好,因此被廣泛用作優(yōu)秀的劑量儀。Nal閃爍體的有效原子序數(shù)高,能量特性差,測量的數(shù)據(jù)不能直接用于劑量評價,因此需要改進(jìn)儀器的電子線路或修改數(shù)據(jù)。,19,一般國內(nèi)閃爍劑量儀,20,(3)。GM計數(shù)管顯示器,GM管在GM區(qū)域工作(氣體放大系數(shù)大于1),充電的工作氣體一般是惰性氣體,猝滅氣體等設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,不易損壞,環(huán)境監(jiān)測中普遍使用更困難,西歐國家一般將其用作核電站周邊監(jiān)測的探測器。我國目前有北京核儀器廠生產(chǎn)的FJ317C型便攜式測量儀,西安核儀器廠生產(chǎn)的XH-2408區(qū)域計數(shù)管顯示器,21,(4)。便攜式環(huán)境譜儀、環(huán)境譜儀使用Nal

10、(T1)或半導(dǎo)體探測器作為探針,應(yīng)用ADC和電腦等技術(shù)獲得環(huán)境。與上述方法不同,牙齒機(jī)構(gòu)對各種放射性核素的劑量有所貢獻(xiàn),可以迅速識別污染的原因。牙齒方法的缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜,價格昂貴,對運(yùn)行的技術(shù)要求高,很難用作大的環(huán)境測量或普查設(shè)備。22,2,表面污染監(jiān)測器,表面污染監(jiān)測器主要是對現(xiàn)場設(shè)備、地面、臺面、衣服、人體皮膚表面是否有放射性污染的測量。23,3,中子顯示器,中子和物質(zhì)相互作用主要通過彈性碰撞和核反應(yīng)形成直接電離的二次粒子。中子探測取決于生成牙齒粒子的中間過程。經(jīng)常通過N-P彈性散射檢測快速中子,使用10B(n,)7Li反應(yīng)和6Li(n,3H)4He反應(yīng)檢測慢中子。兩種反應(yīng)都具有不產(chǎn)生射線

11、的特征。內(nèi)部填充了3He和BF3氣體比例系數(shù)管和內(nèi)部涂層為6Li、7Li、10B的比例系數(shù)管,可用于測量低于0.5eV的能量的慢中子,內(nèi)部填充了含有甲烷、聚乙烯等氫物質(zhì)的系數(shù)管,可用于檢測超過100keV的能量的快中子,24、中子輻射監(jiān)測,另一方面,中子輻射場的大部分輻射相反,中子的能量范圍很大,每種能量的中子和氣體徐璐發(fā)揮不同的作用,產(chǎn)生的二次輻射也不同。即使吸收量相同,質(zhì)量系數(shù)也不同,劑量當(dāng)量也不同,因此評價測量結(jié)果存在很大困難。25,4,熱釋光劑量計和測量儀,熱釋光劑量計是穿在人體上測量個人暴露量的監(jiān)測儀器。熱釋光劑量計的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、范圍大、重量輕、體積小、能量反應(yīng)好、對環(huán)境的影響小

12、、可測量的X、N、及其他射線可重復(fù)使用、多點(diǎn)同時監(jiān)測。常用的熱釋光材質(zhì)可分為三大類茄子。空氣等效性好,靈敏度稍低的LiF、Li2B4O7、BeO等。如果空氣等效性低、靈敏度高(例如CaSO4、CaF2等),則前兩種之間是MgSiO4和MgB4O7等。磷光體的存在形式分為磷光粉、熱壓板、單晶片、玻璃管包裝粉、耐熱元素和聚酯等粘合劑混合形成的零件、陶瓷片、突出金屬的沉積粘合元素、突出耐熱的薄膜零件、玻璃片等。26,第三節(jié)選擇監(jiān)控原則,27,(1)光線特性:對于光線種類和性質(zhì)明顯的場所,應(yīng)使用目標(biāo)比較強(qiáng)的儀器。對于輻射場性質(zhì)不明確的場所,應(yīng)選擇帶多用途探針的顯示器,或攜帶多種顯示器。(2)范圍范圍:

13、一般來說,測量儀器的范圍下限應(yīng)小于個人劑量限值的1/10,上限視情況而定。一些顯式儀表在范圍下限以下也報告數(shù)據(jù),一些儀表在超出范圍時顯示為零,在實際使用之前必須了解儀器的性能。(3)能量響應(yīng):理想的輻射監(jiān)測儀器,不管射線的能量大小,如果曝光量相同,則該儀器的反應(yīng)必須相同。但是事實上,儀器的反應(yīng)總是隨著光能而有一定的差異。反應(yīng)的能量依賴性小,這種差異小,即能量反應(yīng)好。相反,能量響應(yīng)不好。劑量儀的一般要求是,與137Cs源相比,在50KeV到3MeV的能量范圍內(nèi),能量響應(yīng)低于30%。從幾個茄子探測器的能量響來看,離子實型比較好,閃爍型第二個,計數(shù)管比較差。在保護(hù)監(jiān)測儀器中,對數(shù)百千電子伏以上光子的

14、能量響應(yīng)差異不大。對于低于100keV的光子,請注意儀器的能量響應(yīng)性能是否與測量的光子的能量相匹配。28,(4)環(huán)境屬性:對于溫度,儀器讀數(shù)應(yīng)在-10-40的溫度范圍內(nèi)更改為5%以內(nèi)。對于相對濕度,10%至95%范圍內(nèi)的讀數(shù)必須更改為5%以內(nèi)。還要考慮氣壓和電磁場的影響。(5)對其他輻射的響應(yīng):實際測量條件是高能射線和射線都可以通過射擊場等復(fù)雜情況。因此,一般輻射顯示器不會響應(yīng)能量,直到2.27MeV的光線(90Sr/90Y源,Emax=2.27MeV)。(6)其他因素:儀器零點(diǎn)漂移小。測量的方向誤差不能超過30%。重量輕。體積小。另外,儀器的響應(yīng)速度要快,特別是對暫時輻射場測量(例如用于診斷

15、X射線照相儀的輻射場測量)特別重要。一般響應(yīng)時間在0.5秒以下,毫秒,29,4節(jié)個人劑量監(jiān)測,30,個人劑量監(jiān)測是輻射防護(hù)評價和輻射健康評價的基礎(chǔ)。通常測量個人在一定時間(一年或一個月)或一次性操作過程中接收的X-張藝興或中子流出的劑量。監(jiān)測內(nèi)容,第一,測量員工接受的外部調(diào)查劑量。二是內(nèi)部調(diào)查,測量員工吸入放射性物質(zhì)的量。第三,測量身體表面放射性物質(zhì)的污染程度。監(jiān)測目的是評估員工接受的劑量水平,確保符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(GB18871),同時提供員工接受的劑量趨勢和工作場所條件、事故調(diào)查情況的相關(guān)資料。31、(a)、外部調(diào)查個人劑量監(jiān)測監(jiān)測應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下事項:a,地點(diǎn)選擇:代表性工作地點(diǎn)選擇(劑量大,

16、運(yùn)行時間長,靠近)。b,選擇合適的個人劑量儀。對于射線的種類、能量大小、輻射場的強(qiáng)度,必須選擇一種或多種靈敏度高、體積小、攜帶方便的藥劑。個人劑量筆、熒光玻璃劑量計、熱釋光劑量筆、數(shù)字個人報警器等C,佩戴部位適當(dāng)。藥劑量表應(yīng)戴在身體代表性部位(頭、手、腸、性腺部位等)或需要觀察的特定部位。據(jù)外部調(diào)查,這些器官接受的劑量當(dāng)量、32、個人藥劑類型、薄膜個人劑量計、輻射熒光玻璃個人劑量計、核油液快中子個人劑量計、固體徑跡中子個人劑量計、熱釋光個人劑量計、口袋曝光量計等。目前最廣泛使用的是熱釋光個人劑量計。熱釋光個人劑量計的選擇根據(jù)現(xiàn)場輻射種類(,X,射線和中等)和能量范圍選擇劑量計。例如,在測量X-

17、張藝興設(shè)備和源輻射場人員的劑量時,使用劑量儀。在測量中子輻射場工作人員的劑量時,中子輻射場經(jīng)常伴隨輻射,因此要使用能夠測量中子和中子的復(fù)合劑量儀,33,監(jiān)視周期和部位的確定。要根據(jù)構(gòu)成輻射場強(qiáng)弱、藥劑量計的磷光體的靈敏度和衰退來決定監(jiān)視周期。一般3個月左右。藥量計佩戴的位置藥劑一般分為軀干劑量計和局部(四肢)劑量計。一般佩戴人體胸部,測量的劑量是全身劑量局部劑量儀一般佩戴頭部、手、腳等,測量的劑量表示局部劑量,34,準(zhǔn)備劑量成分,首先選擇分散性,根據(jù)不同靈敏度分組使用成分,根據(jù)選擇的測量條件校準(zhǔn)尺度。使用前應(yīng)進(jìn)行防火處理,退火后應(yīng)立即分發(fā)或放入鉛室準(zhǔn)備。熱釋光劑量計測量,職員佩戴的劑量計和伴生劑量計的劑量值測量,兩種劑量計測量劑量值的差異,職員在工作場所接受的劑量結(jié)果的計算監(jiān)控劑量計X(mSv)可以計算如下:X=(NC-NB-XC)F格式:NC,NB是發(fā)光體背景讀數(shù)。f是比例系數(shù)。經(jīng)濟(jì)衰退修正者,35,(2)內(nèi)部調(diào)查個人劑量監(jiān)測,在開放放射性工作場所工作的人一般是估計體內(nèi)放射性核素的劑量監(jiān)

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