1、放射性同位素和射線裝置監(jiān)測技術與評價,主要內(nèi)容：,一、輻射監(jiān)測儀器的定義、原理、分類及應用 二、放射性同位素與射線裝置應用的監(jiān)測 （一）監(jiān)測的方法 （二）選用監(jiān)測儀的原則及質量控制 （三）放射性同位素的監(jiān)測,主要內(nèi)容,（四）射線裝置的監(jiān)測 （五）失控源進入環(huán)境后的輻射環(huán)境監(jiān)測 三、放射性同位素及射線裝置應用的評價 （一）開放性同位素應用場所的評價 （二）密封性同位素應用場所的評價 （三）粒子加速器應用的評估 （四）X射線裝置應用的評價,一、輻射監(jiān)測儀器的 定義 原理 分類 應用,1.1輻射探測器的定義,核輻射探測器簡稱探測器，是指在射線作用下能產(chǎn)生次級效應的器件，而且這種次級效應能被電子儀器所

2、檢測。多數(shù)探測器是根據(jù)射線使物質的原子或分子電離或激發(fā)的原理制成的。它們可以把射線的能量轉變?yōu)殡娏?、電壓信號以供電子儀器記錄。,人類對于輻射是不能感知的，因此人們必須借助于輻射探測器探測各種核輻射，給出輻射的類型、強度(數(shù)量)、能量及時間等特性。即對輻射進行測量,為什么需要輻射探測器？,1.1輻射探測器的基本原理,在廣泛的核能開發(fā)及核技術應用領域中，就涉及的放射性同位素及射線裝置而言，常見的放射性 測量對象為：射線、射線、射線、中子、 X射線 測量數(shù)據(jù)為： 強度（Gy,Sv,rad,rem） 、能量(KeV,MeV) 、活度（Bq,Ci） 。,、帶電粒子 利用帶電粒子對物質產(chǎn)生的電離和激發(fā)效應

3、，進行直接探測 、x、n不帶電的射線： 利用不帶電粒子對物質產(chǎn)生次級粒子間接探測,根據(jù)射線作用原理的不同，探測器可分為兩種工作方式 ：,輻射探測的基本過程：,輻射粒子射入探測器的靈敏體積； 入射粒子通過電離、激發(fā)等效應而在探測器中沉積能量； 探測器通過各種機制將沉積能量轉換成某種形式的輸出信號。,信號分析處理系統(tǒng),模數(shù)轉換系統(tǒng),信號收集與放大系統(tǒng),屏蔽系統(tǒng),輻射探測器的組成,根據(jù)不同的核輻射與物質相互作用的原理的不同作用，采用不同的探測介質制成對射線靈敏的探頭，配合不同需求的電子學儀器，組成輻射探測器,探測器,單晶譜儀,高壓,信號收集與放大：從信號產(chǎn)生區(qū)內(nèi)引出信號并傳輸?shù)叫盘柼幚硐到y(tǒng) 包括前放

4、、主放、分析儀器,信號產(chǎn)生區(qū)： 探頭 核輻射探測器的核心,屏蔽系統(tǒng)：為減少宇宙射線和周圍環(huán)境中存在的射線引起放射性本底計數(shù)。針對探測器類型的不同、使用目的的不同，采用不同方式的屏蔽措施。,熱釋光探測器 原子核乳膠探測器,氣體探測器 半導體探測器 閃爍探測器,三大類型,探測器按探測介質類型及作用機制主要分為：,1.3探測器的基本分類,一.氣體探測器,電離室（球型、平板型、 圓柱型） 正比計數(shù)器 （圓柱型） G-M 計數(shù)器（圓柱型）,氣體探測器包括,射線 氣體（一種物質) 相互作用 傳遞能量 氣體原子（分子）中核外電子獲得能量 產(chǎn)生電離和激發(fā)效應，產(chǎn)生大量的電子正離子對，射線本身損失能量而被阻止下

5、來。,1、探測的基本過程,2. 基本原理,氣體探測器：充滿氣體的容器 結構有平板型和圓柱型 有兩個電極，形成外加電場 當入射粒子損失能量后，產(chǎn)生電子正離子對后，這些電子正離子對在外加電場的作用下，向相反方向運動。運動過程中，感應電荷的變化形成電流。,共同特點： 作用介質為氣體 結構相似 探測依據(jù) 射線通過物質時的電離效應,A、電離室,電離室是最簡單的氣體電離探測器，它相當于一個充氣的密封電容器。電離室沒有氣體放大作用，其輸出的電離電流很弱（約為10-12A），因此要特別考慮弱電流測量的要求。常見的電離室結構形式有三種：平行板型和圓柱型、球型。 特點：電離室具有測量范圍寬、能量響應好和工作穩(wěn)定可

6、靠等優(yōu)點，廣泛應用于射線和射線的劑量率的測量。電離室也是測量放射性氣體的重要探測器。,球型高壓電離室,圓柱型高壓電離室,平板型高壓電離室,B、正比計數(shù)管,正比計數(shù)管工作在正比區(qū)，在此區(qū)內(nèi)存在氣體放大作用。 特點：坪特性好，分辨時間短，能在大氣壓或流氣情況下工作因此可以制成薄窗或無窗式 應用：正比計數(shù)管常用于電離能力弱的粒子和X射線的能譜測量，另常用于放射源、放射源、射線源的活度的測量。,正比計數(shù)管,C、計數(shù)管,在氣體電離探測器中，計數(shù)管具有相當突出的優(yōu)點：氣體放大倍數(shù)極高，入射射線只要產(chǎn)生一個離子對就能引起放電而被記錄；對帶電粒子的本征效率接近100%；輸出脈沖的幅度大，所需的測量儀器簡單。

7、計數(shù)管的主要缺點是：分辨時間太長，不能用于高計數(shù)率測量；對射線的探測效率較低。,應用:（1）、G-M計數(shù)管監(jiān)測儀 G-M管為工作在G-M區(qū)（氣體放大系數(shù)遠大于1），內(nèi)充的工作氣體一般為惰性氣體，此外還有猝熄氣體。這類儀器結構簡單，不易損壞，而且價格低廉，但靈敏度低是它的最大缺點，一般比閃爍探測器與高壓電離室低一個數(shù)量級。在環(huán)境監(jiān)測中它較難以普遍使用，西歐各國普遍將它用作核電廠周圍監(jiān)測的探測器。我國目前有北京核儀器廠生產(chǎn)的FJ317C型可攜式測量儀，西安核儀器廠生產(chǎn)的XH-2408 區(qū)域計數(shù)管監(jiān)測儀。,北京核儀器廠生產(chǎn)的 FJ317C型可攜式測量儀,西安核儀器廠生產(chǎn)的 XH-2408 區(qū)域計數(shù)管

8、監(jiān)測儀,應用（2）、表面污染測量,RAM SURF-1便攜式 表面沾污儀,二. 閃爍探測器,閃爍探測器是利用輻射在某些物質中產(chǎn)生的閃光來探測電離輻射的探測器。,閃爍探測器的主要組成部分： 閃爍體 光電倍增管 相應的電子學儀器,高壓,多道或單道,1. 閃爍探測器工作原理（五個相互聯(lián)系的過程）：,損失能量 射線進入閃爍體，閃爍體吸收帶電粒子能量，而使原子、分子電離、激發(fā)。,能量轉換 受激原子、分子退激發(fā)時，發(fā)射熒光光子。 發(fā)出光子 射線能量的一部分轉化為光能。,收集光子、光電轉換 利用反射物和光導將閃爍光子盡可能多地收集到光電倍增管的光陰極上，由于光電效應，光子在光陰極上打出光電子 光能電子,電子

9、的聚焦、倍增、加速 光電子在光電倍增管中倍增，數(shù)量由一個增加到104 109 電子流在陽極負載上產(chǎn)生電信號，輸出幅度幾百mV V, 在一定的條件下正比于入射粒子損失的能量，脈沖計數(shù)正比于入射粒子強度 記錄分析,特點：閃爍探測器具有分辨時間短、射線的探測效率高和能測量射線的能量等優(yōu)點，是目前應用最廣的核輻射探測器。 應用：（1）、X-輻射空氣吸收劑量率閃爍劑量率儀表 目前常用的閃爍探測器為硫化鋅補償?shù)乃芰祥W爍體、組織等效塑料閃爍體、Nal(Tl)等。前兩種探測器因其有較好的能量特性，是很優(yōu)良的劑量率儀表，已得到廣泛應用。Nal閃爍體因其有效原子序數(shù)高，能量特性較差，測得的數(shù)據(jù)不能直接用于劑量評價

10、，需對儀器的電子線路加以改進或對數(shù)據(jù)進行校正。,表1 常見的國產(chǎn)閃爍劑量率儀表,BH3103A/B型便攜式X-劑量率儀,JW3104型便攜式X-劑量率儀,JB4000系列便攜式X-劑量率儀,應用：、表面污染監(jiān)測儀,、表面污染監(jiān)測儀主要用于測量現(xiàn)場的設備、地面、臺面、衣服和人體皮膚表面有無放射性污染。常見的國產(chǎn)、表面污染監(jiān)測儀見表2。,表2 常見的國產(chǎn)、表面污染監(jiān)測儀,FJ-2206 、 FJ-2207 、 表面污染測量儀 表面污染測量儀,BH3206、表面污染測量儀 CoMo170型、表面污染測量儀,三. 半導體探測器,半導體探測器歷經(jīng)四十年的發(fā)展，已成為廣泛使用的一種探測器。它的突出優(yōu)點是能

11、量分辨能力很高，例如鍺(鋰)探測器對的能量分辨能力比閃爍探測器要高數(shù)十倍。此外，某些類型的半導體探測器（如金硅面壘型）還具有輸出脈沖上升時間短，體積小，可制成各種有效厚度來適應不同的測量要求等優(yōu)點。因此，半導體探測器在各種類型射線的強度和能譜測量中的應用已日益廣泛。,三. 半導體探測器,工作原理,與氣體探測器類似,半導體材料 Si或Ge,對輻射損傷較靈敏 性能隨溫度變化關系較大,能量分辨率高 時間響應快（10-9秒） 線性范圍寬 (300KeV1.3MeV 線性偏移 0.2KeV),主要缺點,主要優(yōu)點,探測介質,時間響應快：,帶電粒子在半導體中形成的電離密度要比在氣體中形成的電離密度高，大約3

12、個數(shù)量級。 所以，當探測高能電子或射線時，半導體探測器的尺寸要比氣體探測器小得多，因而可以制成高空間分辨、快時間相應的探測器。,線性范圍寬：,在很大的能量范圍內(nèi)，探測器輸出脈沖幅度與所測射線的能量成正比。,應用：便攜式環(huán)境譜儀、實驗室大型能譜儀、金硅面壘探測器 環(huán)境譜儀為采用Nal(T1)或半導體探測器作為探頭，應用ADC和計算機等技術，獲得環(huán)境中各種放射性核素的能譜。與上述儀器不同，這種儀器可以給出各種放射性核素的活度，能很快確定污染的種類。該儀器的缺點為設備復雜、價格昂貴，運行的技術要求較高，較難作為一種大環(huán)境測量或普查的設備，國外有ORTEC公司、堪培拉公司的產(chǎn)品。,金硅面壘探測器,便攜

13、式NaI能譜儀,便攜式高純鍺能譜儀,四. 熱釋光探測器 TLD,1. 熱釋光探測器的基本原理,什么是 “熱釋光”,輻射照射在某種結晶上之后，將這種結晶體加熱，它會放出與受照劑量大致成正比的光來。這種現(xiàn)象稱為“熱致發(fā)光現(xiàn)象”。,熱釋光是絕緣體或半導體受熱時發(fā)出的光，不能與加熱到白熾化時物質自發(fā)發(fā)射的光相混淆。它是物質預先吸收了輻射能之后的熱激發(fā)光，基本的過程為射線射入熱釋光元件，能量被熱釋光元件吸收，加熱熱釋光元件時，射線的能量被釋放出來。如果在暗處加熱該探測元件，探測元件上放上光電倍增管，測得的光輸出就正比于探測器接受的輻射能量。,靈敏度 ：單位照射量的熱釋光響應 照射量響應： 熱釋光與照射量

14、之間的關系, 在照 射量為10-3103倫范圍內(nèi)，多數(shù)為線性。超線性、非線性 能量響應：熱釋光靈敏度與輻照能量的關系 衰退： 受過輻照的磷光體，熱釋光會自行減弱 光效應 ：磷光體的熱釋光在可見光、紫外光的作用下可產(chǎn)生衰退和假劑量兩種效應 （光效應）,2. 熱釋光探測器的特性,重復性：熱釋光元件可重復使用，但發(fā)光曲線、靈敏度等在多次使用、存放中會發(fā)生改變。 分散性：同一批探測器，在相同退火、照射和測量條件下，熱釋光的靈敏度的相對偏差。 本 底：未經(jīng)人為輻照的元件的測量值 方向性：探測器與輻射入射方向的依賴關系,加熱發(fā)光裝置的三個主要部分： a. 加熱部分光 b. 光電轉換部分 c. 輸出顯示部分

15、,4. 加熱發(fā)光測量裝置的主要部分,熱釋光探測器需有一套專門的測量設備。北京核儀器廠和防化研究院生產(chǎn)的FJ427A和RGD3型熱釋劑量儀，都能滿足劑量需要，已在國內(nèi)普遍應用。,國內(nèi)外幾種熱釋光劑量計(TLD),CaSO4(Dy)原子序數(shù): 15.0主峰溫度:220劑量范圍:10-6102 Sv線性區(qū): 10-630 Sv能響:10(30keV/60Co)衰退：1月內(nèi)1-2%，6月內(nèi)5-8% LiF(Mg,Cu,P)線性區(qū): 10-712 Sv衰退：501月內(nèi)，衰減約3%,Li2B4O7 CaSO4 X、射線：10KeV10MeV20% (15keV - 3 MeV),5%對0.1mSv - 1

16、 Sv15( 60 , 137Cs) 30天后衰退0.1mSv,個人劑量監(jiān)測 小型個人劑量計：手指式、手表式、佩章式、鋼筆式、鈕扣式 環(huán)境監(jiān)測 事先：布置各觀察點，定期進行測量 事后：在現(xiàn)場選取具有熱釋光特性的物質，估 計事故劑量 熱釋光探測器在考古學方面的應用,5. 熱釋光探測器的應用,中子監(jiān)測儀,中子與物質相互作用主要是通過彈性碰撞和核反應，形成直接電離的次級粒子。探測中子取決產(chǎn)生這些粒子的中間過程。常借助n-p彈性散射探測快中子，利用B10（n、）7Li反應和6Li（n、3H）4He反應探測慢中子。這兩種反應都具有不產(chǎn)生射線特點。內(nèi)部充以3He和BF3氣體正比計數(shù)管和內(nèi)部涂層為6Li、7

17、Li、10B的正比計數(shù)管，可用來測量能量低于0.5eV的慢中子，而內(nèi)部充以含氫物質（如甲烷、聚乙烯）的計數(shù)管，可用于探測能量大于100keV的快中子。,中子輻射監(jiān)測比起輻射的監(jiān)測要復雜的多。一方面是中子輻射場大都伴有輻射；另一方面，中子能量范圍寬，不同能量的中子與機體有不同類型的作用，產(chǎn)生的次級輻射也不盡相同。即使吸收劑量相同，劑量當量也不同，這就給評價測量結果帶來很大困難。 國產(chǎn)的中子測量儀有北京核儀器廠的FJ373便攜式n-輻射儀，BH3105型中子劑量當量儀。,FJ373便攜式n-輻射儀 BH3105型中子劑量當量儀,二、放射性同位素 及射線裝置的監(jiān)測,監(jiān)測的含義不等于測量，更不等于物理

18、測量和化學分析。監(jiān)測包括方案的制定、測量和結果的解釋。監(jiān)測方案的制定必須依照輻射防護的基本原則，并充分考慮評價的要求。輻射監(jiān)測是重要的，但它本身并不是目的，它只是為了達到防護目的的一種手段。在制定一個監(jiān)測方案時，必須注意要考慮監(jiān)測的全過程，僅把監(jiān)測限于物理測量和化學分析是達不到監(jiān)測要求的。 輻射防護的目的是保證公眾和工作人員生活在安全的環(huán)境中，監(jiān)測是衡量這種條件的手段。人體不能直接察覺電離輻射的存在，是造成人們對這類危害的忽視或感到憂慮不安的一個主要原因。在放射源和射線裝置的安全使用，尋找丟失的放射源，確定放射源破損污染的程度和范圍以及公眾和工作人員所受輻射劑量的估算等方面，輻射監(jiān)測具有不可替

19、代的作用。,（一）監(jiān)測的方法,輻射監(jiān)測按監(jiān)測對象分為放射工作場所監(jiān)測、個人劑量監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測和流出物監(jiān)測。工作場所和環(huán)境監(jiān)測是對公眾和工作人員生活和活動環(huán)境進行的監(jiān)測；個人劑量監(jiān)測是直接對人接受的輻射照射進行監(jiān)測；流出物監(jiān)測是對流出物中放射性濃度的監(jiān)測。,1、 環(huán)境監(jiān)測,環(huán)境監(jiān)測的目的是檢驗環(huán)境介質和放射性同位素及射線裝置應用環(huán)境輻射水平是否符合國家的有關標準。監(jiān)測結果可用來評價放射性工作單位環(huán)境保護工作的優(yōu)劣，也可以據(jù)此對環(huán)境保護工作提出要求。 環(huán)境監(jiān)測的項目和內(nèi)容需遵循HJ/T61-2001輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范的要求。,（1）監(jiān)測方案,環(huán)境監(jiān)測包括運行前的調(diào)查和運行期的監(jiān)測。運行前環(huán)境中的

20、輻射水平數(shù)據(jù)有助于解釋運行期的監(jiān)測結果。對使用密封型放射源和射線裝置單位的環(huán)境監(jiān)測，運行前的調(diào)查一般只需要進行環(huán)境X-輻射空氣吸收劑量率本底的調(diào)查。對開放型放射性核素應用單位還要對放射性操作場所、廢物貯存、廢水、廢氣處理設施的設計及排放方式運用最優(yōu)化原則進行防護評價，使公眾的照射合理降低到最低水平。 運行期的監(jiān)測包括X-輻射、中子劑量當量率和、污染水平的監(jiān)測，空氣放射性污染物的監(jiān)測、水、土壤和代表性生物樣品中關鍵核素的分析。,（2）監(jiān)測標準方法,監(jiān)測標準方法見表3。,1、環(huán)境X-輻射監(jiān)測,點位選擇： 測量點應選擇在地勢平坦、開闊、無積水的裸露土壤上或有植被覆蓋的地表上；測量點離周圍建筑物的距離

21、應大于30米。周圍的一些天然或人為因素對測量結果的影響應予以避免，如湖海邊、磚瓦堆、礦石堆、煤渣堆等附近不能選作測量點。 測量時間： 雨、雪天，雨后六小時內(nèi)不進行測量。,測量方法與步驟 （a）儀器測量前應充分預熱。 （b）電離室一般采用電離電荷累積法測量。在一般環(huán)境水平狀況下，累積時間應在8分鐘以上，或使讀數(shù)平均值的統(tǒng)計誤差小于1.5%。 （c）閃爍劑量率儀采用多次瞬時讀數(shù)取平均值方法獲得一個測量值。每個測點一般每次讀10個數(shù)，每間隔10秒讀一個數(shù)。 （d）儀器一般應放在固定的支架上測量，探測器的探測中心應在離地面1.00.1米高的位置。手提閃爍劑量率儀進行測量時，探測器應盡可能遠離人體，并保

22、持在所要求的高度上。,儀器的宇宙射線響應 儀器應經(jīng)國家計量部門標定每年一次。標定后應在選定的水面上測量一次儀器的宇宙射線響應及其自身本底。 測量方法：環(huán)境地表輻射劑量率測定規(guī)范（GB/T14583-1993）規(guī)定 1、在進行輻射劑量率測量時需扣除儀表對宇宙射線的響應部分，不同儀表對宇宙射線的響應不同，可根據(jù)理論計算，或在水深大于3m，距岸邊大于1000m的淡水面上與對宇宙射線響應已知的儀表比較得出。 2、測量應選擇在木制小船上進行，測量時應考慮到大氣氡及水中放射性核素對測量數(shù)據(jù)的影響，測值應讀取至少100個，或者讀數(shù)平均值的誤差小于1%。,2 、工作場所的監(jiān)測,（1）工作場所的外照射監(jiān)測 對于

23、各種源和中子源、射線裝置及中子發(fā)生器等，在交付使用時，或進行重大維修以后，應當進行全面的監(jiān)測，查明它們周圍的劑量場分布。如果工作場所的輻射場不會輕易變化，那么此時的外照射監(jiān)測頻率每年1-2次。,工作場所輻射場由于不均勻或隨時間而變，因此工作場所的測量結果不可能給出每個人在不同位置、不同的姿勢和取向時各個器官的劑量當量。為了安全和方便起見，可假定工作人員整個工作都處于劑量當量率最高的那一點，而不考慮他在工作場所活動情況。只要用這種方法估計的累積劑量當量小于按照防護標準選定的控制限值，則工作人員實際接受的劑量當量必然低于選定的控制限值。當然這種估算是偏安全的。,（2） 工作場所的表面污染監(jiān)測： 對

24、于開放型放射性工作場所，表面污染監(jiān)測是非常需要的。對操作、使用高毒性、高水平放射性物質或從事放射性粉塵作業(yè)的工作人員，在每次工作以后，應對他（她）的手、皮膚暴露部分及工作服、手套、鞋、帽進行表面污染監(jiān)測。同時，實驗室的地板，墻壁、實驗臺面，門窗把手處也要進行表面污檢查。另外，要對從控制區(qū)或監(jiān)督區(qū)進出的物件進行檢查。 表面污染監(jiān)測有直接測量和間接測量兩種方法。在用儀器直接測量污染物時，要注意測量探頭移動不能太快（不應大于15cm/s），并避免探頭與污染表面接觸。測量時，探頭與被測表面的距離應與刻度時的距離相一致。測量射線時，應注意被測射線的能量與刻度時選用的刻度源的區(qū)別。,（3） 工作場所的空氣

25、污染監(jiān)測 工作場所的空氣污染測量，是為了評價工作人員可能吸入放射性物質的上限，但這種監(jiān)測只有在操作大量放射性物質的開放型車間、實驗室的場所進行。,3、 外照射個人劑量監(jiān)測,外照射個人劑量監(jiān)測是讓工作人員佩帶的個人劑量計對其所接受的輻射劑量進行的測量。進行監(jiān)測的主要目的是對受照射的主要器官或組織所接受的平均劑量當量或有效劑量當量作出估算，確定工作人員所接受的劑量是否符合有關標準要求；其附加目的是提供工作人員所接受劑量的變化趨勢、工作場所的防護條件、以及事故照射情況下工作人員的輻射劑量等有關資料。,個人劑量計的類型計有膠片個人劑量計，輻射致熒光玻璃個人劑量計，核乳膠快中子個人劑量計，固體徑跡中子個

26、人劑量計，熱釋光個人劑量計，袖珍照射量計等。每種劑量計使用方法大同小異，目前使用最廣泛的是熱釋光個人劑量計。 監(jiān)測周期：一般為3個月左右 劑量計佩帶的位置 劑量計一般分為軀干劑量計和局部（四肢）劑量計。軀干劑量計一般佩帶人體胸前，測量的劑量表示全身劑量。局部劑量計一般佩頭部、手部、足部等部位，測量的劑量表示局部劑量。,4、放射源的核素鑒別,通過測量放射源射線能量可以確定放射源的核素種類。大多數(shù)常用的密封放射源發(fā)射射線，所以往往使用譜儀來確定源的放射性核素。最常使用的是NaI(Tl)和Ge(Li) 譜儀。 常用的鈷和銫源譜見圖2.1和圖2.2。,圖2.1 Co-60 能譜,圖2.2 Cs-137

27、 能譜,（二）選用監(jiān)測儀的原則及質量控制,1、選用監(jiān)測儀的原則 在放射防護監(jiān)測中，如何選擇監(jiān)測儀器，一般應掌握以下原則： （1）射線性質：對于射線的種類及性質清楚的場所，應選用針對性較強的儀器。對于輻射場性質不清楚的場所，應選用帶有多用探頭的監(jiān)測儀或攜帶多種監(jiān)測儀。 （2）量程范圍：一般要求測量儀器的量程下限值至少應在個人劑量限值的1/10以下，上限根據(jù)具體情況而定。有的數(shù)顯式儀表會在量程下限以下也報出數(shù)據(jù)，而有的儀表會在超量程時顯示為零，在實際使用前，必須了解儀器的性能。,（3）能量響應：一臺理想的輻射監(jiān)測儀器應該是不論射線的能量大小，只要照射量相同，其儀器的響應就應相同。然而，事實上儀器的

28、響應總是隨著射線能量的不同，而產(chǎn)生一定的差異。響應對能量依賴性小，這種差異就小，即能量響應好。反之能量響應差。對劑量率儀表一般要求與137Cs源相比，在50KeV到3MeV的能量范圍內(nèi)能量響應不大于30%。 從幾種探測器的能響來看，電離室型較好，閃爍型次之，計數(shù)管較差。在防護監(jiān)測儀器中，對數(shù)百千電子伏以上的光子來說，能量響應差別不大；對100keV以下的光子，就需要注意儀器的能量響應性能與被測光子的能量是否相適應。,（ 4）環(huán)境特性：對于溫度，要求在-10-40的溫度范圍內(nèi)儀器讀數(shù)變化在5%以內(nèi)；對于相對濕度，要求在10%到95%范圍內(nèi)讀數(shù)變化在5%以內(nèi)。此外，應考慮氣壓與電磁場的影響。 （5

29、）對其它輻射的響應：實際測量條件有時比較復雜，如高能射線和射線都能穿透電離室、計數(shù)管的壁引起儀器響應，造成、射線測量相互干擾；中子場中往往有輻射場。所以一般輻射監(jiān)測儀應對能量直到2.27MeV的射線（90Sr/90Y源，Emax=2.27MeV）無響應。,（6）其它因素：儀器零點漂移要小；測量的方向性誤差不應大于30%；重量較輕；體積小。另外，儀器的響應速度要快，特別是對于一些瞬時的輻射場的測量（如用診斷X線機攝片的輻射場測量），這一點尤為重要。一般要求響應時間在0.5秒以下，最好為毫秒級。,2、監(jiān)測儀的質量控制 為使監(jiān)測儀器保持正常工作狀態(tài)，在發(fā)生事故時能迅速、正確的反應出事件的真實情況，有

30、以下經(jīng)驗可供借鑒： 熟悉儀器設備的性能和使用范圍 定期?？虄x器（至少是隨機檢定放射源），保持儀器的可靠性 檢查儀器的長期穩(wěn)定性（設定一穩(wěn)定場，累積長期監(jiān)測數(shù)據(jù)） 每次工作前后在固定點重復測量對比 與其他儀器互相比對,(三)、放射性同位素監(jiān)測,放射源的監(jiān)測涉及放射源的運輸、使用、退役以及在此過程中源的失控（失竊、破損、熔煉）而引發(fā)的事故監(jiān)測。 1、 放射源的運輸監(jiān)測 放射源的運輸必須遵守GB 118062004放射性物質安全運輸規(guī)程中的有關規(guī)定。一般包括對人員、交通運輸工具、貨包、工作場所的表面污染監(jiān)測，環(huán)境中輻射水平、個人劑量、空氣污染等監(jiān)測。,2、開放性同位素監(jiān)測,根據(jù)應用的不同時段，可以將

31、監(jiān)測分為 A.應用前的環(huán)境輻射監(jiān)測 B.應用期間的輻射環(huán)境監(jiān)測 C.應用開放源事故監(jiān)測 D.工作場所退役監(jiān)測,A.應用前的環(huán)境輻射監(jiān)測,1、監(jiān)測時間 開放性同位素啟用前 2、監(jiān)測范圍 以工作場所為中心，半徑50500m以內(nèi)。 3、監(jiān)測對象與項目 監(jiān)測項目與對象見表2-1,表2-1應用開放型同位素放射源環(huán)境監(jiān)測,B.應用期間的輻射環(huán)境監(jiān)測,1、監(jiān)測時間 開放性同位素操作期間 2、監(jiān)測范圍 以工作場所為中心，半徑50500m以內(nèi)。 3、監(jiān)測對象與項目 監(jiān)測項目與對象見表2-2,表2-2應用開放型同位素放射源環(huán)境監(jiān)測,C.應用開放源事故監(jiān)測,1、監(jiān)測時間 開放性同位素操作期間 2、監(jiān)測范圍 以工作場

32、所為中心，半徑50500m以內(nèi)。 3、監(jiān)測對象與項目,C.應用開放源事故監(jiān)測,1、監(jiān)測對象 a)監(jiān)測事故場所的放射性污染水平和污染范圍。 b)監(jiān)測事故場地去污后殘留污染程度。 c)監(jiān)測去污過程中產(chǎn)生的放射性污染物的比活度。,C.應用開放源事故監(jiān)測,2、監(jiān)測項目 X-輻射空氣吸收劑量率 、表面污染 放射性污染物比活度,D.工作場所退役監(jiān)測,1、監(jiān)測時間 開放性同位素操作場所退役后 2、監(jiān)測范圍 以工作場所為中心，半徑50500m以內(nèi)。 3、監(jiān)測對象與項目 監(jiān)測項目與對象見表2-3,表2-3應用開放型同位素場所退役環(huán)境監(jiān)測,3、應用密封型放射源環(huán)境監(jiān)測,（1）.輻照裝置環(huán)境監(jiān)測 根據(jù)應用的不同時段

33、，可以將監(jiān)測分為 A.運行前的環(huán)境本底調(diào)查 B.運行期間的輻射環(huán)境監(jiān)測 C.放射源泄露監(jiān)測 D.輻照室退役監(jiān)測,A、運行前環(huán)境輻射水平調(diào)查,1)調(diào)查時間 裝源前。 2)調(diào)查范圍 以輻照室為中心，半徑50500m以內(nèi)。 3)調(diào)查方案 見表2-4。,表2-4 含貯源水井的輻照裝置輻射環(huán)境監(jiān)測,B、運行期間環(huán)境監(jiān)測,1)監(jiān)測時間 輻照裝置正常運行期間。 2)監(jiān)測范圍 以輻照室為中心，半徑50500m以內(nèi)。 3)監(jiān)測方案 見表2-5。,表2-5 含貯源水井的輻照裝置輻射環(huán)境監(jiān)測,C.放射源泄漏監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)貯源井水受所用核素的污染，立即停止排水并定期分層取樣測定所用核素的濃度，并針對污染原因，及時進行

34、事故處理。事故處理后進行場所和污染物表面放射性污染水平監(jiān)測。 監(jiān)測方案件表2-6,表2-6 含貯源水井的輻照裝置放射源泄漏輻射環(huán)境監(jiān)測,D、輻照裝置退役環(huán)境監(jiān)測,1)監(jiān)測時間 輻照裝置退役后。 2)監(jiān)測范圍 以輻照室為中心，半徑50500m以內(nèi)。 3)監(jiān)測方案 見表2-7。,表2-7 含貯源水井的輻照裝置退役輻射環(huán)境監(jiān)測,（2）.含密封源設施的環(huán)境監(jiān)測,根據(jù)應用的不同時段，可以將監(jiān)測分為 A.運行前的輻射環(huán)境本底調(diào)查 B.運行期間的輻射環(huán)境監(jiān)測 C.含密封源污染事故監(jiān)測,A.運行前的輻射環(huán)境本底調(diào)查,1)調(diào)查時間 含密封源設施安裝前。 2)調(diào)查范圍 以密封源安裝位置為中心，半徑30300m以內(nèi)

35、。 3)監(jiān)測對象 環(huán)境X-輻射劑量率。 4)監(jiān)測布點 密封源安裝位置四周室內(nèi)、外。 5)監(jiān)測項目 X-輻射空氣吸收劑量率。 6)監(jiān)測頻次 1次,B.運行期間的輻射環(huán)境監(jiān)測,1)監(jiān)測時間 含密封源設施正常運行期間。 2)監(jiān)測范圍 以密封源安裝位置為中心，半徑30300m以內(nèi)。 3)監(jiān)測對象 環(huán)境X-輻射劑量率，其中含中子放射源的設施增加監(jiān)測中子劑量當量率。 4)監(jiān)測布點 監(jiān)測點包括：距下圖所示邊界外表面5cm和100cm處各點；預計劑量較高的位置；人員停留時間較長的位置；儀表所在室內(nèi)有代表性的點。儀表所在室內(nèi)一般至少設5個點，即室中央、四角分別設點，測量時探測器應位于距地面1m高處。在人員工作的

36、位置上，劑量當量率大于25Sv/h時，應分別對相應人員的眼、胸、性腺、手等部位進行測量。,5)監(jiān)測項目 X-輻射空氣吸收劑量率。 6)監(jiān)測頻次 1次,c)含密封源設施的污染事故監(jiān)測,密封源破壞造成環(huán)境污染時，進行如下監(jiān)測： 1)污染區(qū)及其周圍輻射劑量率，表面放射性污染水平。 2)污染區(qū)及其周圍相關環(huán)境介質中使用源放射性核素含量。 3)儀器設備放射性污染水平。 4)事故處理過程產(chǎn)生的液體和固體污染物的放射性污染水平。,(四)射線裝置的環(huán)境監(jiān)測,1、應用粒子加速器的環(huán)境監(jiān)測 根據(jù)應用的不同時段，可以將監(jiān)測分為 A.運行前的輻射環(huán)境本底調(diào)查 B.運行期間的輻射環(huán)境監(jiān)測,A.運行前的輻射環(huán)境本底調(diào)查,

37、1)調(diào)查時間 粒子加速器安裝前。 2)調(diào)查范圍 粒子加速器屏蔽體四周 3)監(jiān)測對象及布點見表3-1.,表3-1 應用粒子加速器運行前輻射環(huán)境監(jiān)測,B.運行期間的輻射環(huán)境監(jiān)測,1)調(diào)查時間 粒子加速器正常運行期間。 2)調(diào)查范圍 粒子加速器屏蔽體四周 3)監(jiān)測對象及布點見表3-2.,表3-2 應用粒子加速器運行期間輻射環(huán)境監(jiān)測,2、X射線機（包括CT機）的環(huán)境監(jiān)測,根據(jù)應用的不同時段，可以將監(jiān)測分為 A.運行前的輻射環(huán)境本底調(diào)查 B.運行期間的輻射環(huán)境監(jiān)測,A.運行前的輻射環(huán)境本底調(diào)查,1)調(diào)查時間 X射線裝置安裝前。 2)調(diào)查范圍 X射線裝置屏蔽體四周 3)監(jiān)測對象 屏蔽體 4）監(jiān)測頻次 1次

38、,B.運行期間的輻射環(huán)境監(jiān)測,1)調(diào)查時間 X射線裝置正常運行期間。 2)調(diào)查范圍 X射線裝置屏蔽體四周。 3)監(jiān)測對象及頻次見表4-1,表4-1 X射線裝置運行期間輻射環(huán)境監(jiān)測,（五）失控源進入環(huán)境后的輻射環(huán)境監(jiān)測,失控源一般指放射源丟失、被盜、違規(guī)處置等原因使之失去控制而進入環(huán)境，為減少環(huán)境污染和保障人身健康，需進行環(huán)境監(jiān)測。監(jiān)測步驟如下： a)調(diào)查放射源失控的原因、過程，初步確定失控源所處的位置， b)了解失控源的種類、源強、包裝情況等，,c)根據(jù)失控源的核素種類、射線類別、包裝(或埋深)情況、所處的可疑位置及可要求的探測限等確定監(jiān)測方案，選擇監(jiān)測儀器；d)失控源被找到和取走后，對失控源

39、所處位置的附近地區(qū)應進行仔細監(jiān)測，確認無殘留放射源或殘留污染為止；e)因失控源破損造成土壤、水體等環(huán)境污染時，除進行污染水平監(jiān)測外，對去污后的環(huán)境質量仍需進行監(jiān)測，達到審管部門的管理限值要求。,三、放射性同位素 及射線裝置應用的評價,1、屏蔽體屏蔽效果（工作環(huán)境）的評估 放射性同位素及射線裝置的應用所產(chǎn)生的X-輻射空氣吸收劑量率、中子劑量當量率是否與環(huán)境本底值一致，檢驗輻射裝置應用場所的屏蔽措施是否有效。 2、個人劑量評估 通過個人劑量監(jiān)測，或者通過操作位置X-輻射空氣吸收劑量率以及操作時間進行估算是否滿足限值要求,按照聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會（UNSCEAR）-2000年報告附錄A，X-

40、射線產(chǎn)生的外照射人均年有效劑量當量計算公式如下：,式中：HEr: X-射線外照射人均年有效劑量當量, mSv； Dr: X-射線空氣吸收劑量率，nGy/h； t: X-照射時間，小時； 0.7: 劑量換算系數(shù), Sv/Gy。,3、表面污染：表面污染是否達標？ 根據(jù)GB18871-2002電離輻射防護與輻射源安全基本標準開放性同位素工作場所表面放射性污染的控制水平見表A。,4、放射性廢物是否達標排放？ 5、臭氧 應用場所臭氧平衡濃度滿足環(huán)境空氣質量標準（GB30951996）中規(guī)定的0.20mg/m3的二級標準限值要求。,3.1開放性同位素應用的評價,結果評價：一般將表面污染測量結果與GB 18

41、871-2002電離輻射防護與輻射源安全基本標準中導出限值相比較。如果工作場所的污染水平經(jīng)常保持在導出限值以下，那么說明表面污染十分輕微。反之，則應采取適當措施清除污染。評價、表面污染監(jiān)測結果應注意，表面污染的危害通常是由食入造成，表面污染除食入途徑外，還應考慮其外照射的危害。,3. 劑量限制 職業(yè)照射 應對任何工作人員的職業(yè)照射水平進行控制，使之不超過下述限值： a）由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量（但不可作任何追溯平均），20mSv； b）任何一年中的有效劑量，50mSv； c）眼晶體的年當量劑量，150mSv； d）四肢（手和足）或皮膚的年當量劑量，500mSv。 對于年齡為16

42、歲18歲接受涉及輻射照射就業(yè)培訓的徒工和年齡為16歲18歲在學習過程中需要使用放射源的學生，應控制其職業(yè)照射使之不超過下述限值； a）年有效劑量，6mSv； b）眼晶體的年當量劑量，50mSv； c）四肢（手和足）或皮膚的年當量劑量，150mSv。,特殊情況 在特殊情況下，可依據(jù)第6章6.2.2所規(guī)定的要求對劑量限值進行如下臨時變更： a）依照審管部門的規(guī)定，可將B1.1.1.1中a)項指出的劑量平均期破例延長到10個連續(xù)年；并且，在此期間內(nèi)，任何工作人員所接受的年平均有效劑量不應超過20mSv，任何單一年份不應超過50mSv；此外，當任何一個工作人員自此延長平均期開始以來所接受的劑量累計達到

43、100mSv時，應對這種情況進行審查； b）劑量限制的臨時變更應遵循審管部門的規(guī)定，但任何一年內(nèi)不得超過50mSv，臨時變更的期限不得超過5年。 公眾照射： 實踐使公眾中有關關鍵人群組的成員所受到的平均劑量估計值不應超過下述限值：,a）年有效劑量，1mSv； b）特殊情況下，如果5 個連續(xù)年的年平均劑量不超過1mSv，則某一單一年份的 有效劑量可提高到5mSv； c）眼晶體的年當量劑量，15mSv； d）皮膚的年當量劑量，50mSv。 慰問者及探視人員的劑量限制 所規(guī)定的劑量限值不適用于患者的慰問者（例如，并非是他們的職責、明知會受到照射卻自愿幫助護理、支持和探視、慰問正在接受醫(yī)學診斷或治療的

44、患者的人員）。但是，應對患者的慰問者所受的照射加以約束，使他們在患者診斷或治療期間所受的劑量不超過5mSv。應將探視食入放射性物質的患者的兒童所受的劑量限制于1mSv以下。,（二）密封性同位素應用場所的評價,3.2.1輻照裝置應用場所的評價 1、個人年有效劑量 根據(jù)輻照裝置設計建造和使用規(guī)范（GB17568-2008），個人劑量限值是輻射防護體系的一部分，是最優(yōu)化過程中的約束條件。下列劑量限值不包括天然本底照射和醫(yī)療照射： a) 職業(yè)照射 由審管部門決定的連續(xù)年的年平均有效劑量（但不可作任何追溯性平均），20mSv； 任何一年中的有效劑量，50mSv； b) 公眾照射 年有效劑量，1mSv；

45、年有效劑量在特殊情況下，如果5 個連續(xù)年的年平均劑量不超過1mSv/a, 則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv；,然而，這里規(guī)定的劑量限值是不允許接受的劑量范圍的下限，不是允許接受的劑量范圍的上限，其不能直接用于設計和工作安排的目的。在工程設計時輻射防護設計的劑量限值規(guī)定為： a) 輻射防護工作人員個人年有效劑量限值為 5mSv； b) 公眾成員個人年有效劑量限值為 0.1mSv。 輻射安全監(jiān)測 a) 設固定式輻射劑量監(jiān)測設備，用于監(jiān)測放射源處于貯存或工作狀態(tài)； b) 設貯源井水位和井水放射性污染監(jiān)測設備，用以監(jiān)測水層屏蔽厚度和井水的劑量水平。 個人劑量測量 配備個人劑量計和個人劑量報警器，用于記錄正常運行個人累積劑量值及避免工作人員受到超過約束值的劑量。,環(huán)境劑量監(jiān)測 配備便攜式劑量監(jiān)測儀，用于進行工作場所和外部環(huán)境的劑量監(jiān)測。 吸收劑量監(jiān)測 配備工藝劑量測量設備，用于進行輻照場與產(chǎn)品吸收劑量的監(jiān)測。 水處理系統(tǒng)也可用于應急時井水去污處理。 屏蔽體 為了將強輻射減小到公眾可以接受的水平，采用混凝土、鐵、鉛、貧鈾等重材質構成阻擋輻射的屏蔽即屏蔽體。在設計最大裝源量的前提下，屏蔽