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小科普:射線(xiàn)檢測的輻射防護相關(guān)知識
對于無(wú)損檢測工作者來(lái)說(shuō),射線(xiàn)檢測過(guò)程中的輻射傷害及其防護是*和必須注意的,今天就讓我們從以下幾個(gè)方面來(lái)鞏固學(xué)習射線(xiàn)輻射防護的相關(guān)知識,以提高安全意識,保護我們的身心健康。
1 射線(xiàn)輻射的定義以及常見(jiàn)來(lái)源
描述輻射量時(shí)通常會(huì )使用劑量這一專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),劑量是指對某一對象所接受或吸收的輻射的一種量度。劑量根據規定一般包括:吸收劑量當量、劑量當量、器官劑量、當量劑量、有效劑量等。
目前,射線(xiàn)檢測輻射傷害主要來(lái)源于放射源或者X射線(xiàn),這兩者在透照過(guò)程中均會(huì )不同程度的產(chǎn)生一種電磁波,而這種電磁波就像空氣一樣,人們根本無(wú)法感覺(jué)到,除非用儀器進(jìn)行監控。射線(xiàn)輻射劑量在人體中是可以累積的,在國標GB 18871-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》中有對于身體輻射防護的劑量上限,這里不再進(jìn)行說(shuō)明。
2 射線(xiàn)輻射的檢測內容及分類(lèi)
A.工作場(chǎng)所的輻射檢測:主要包括透照室內輻射場(chǎng)測定、周?chē)h(huán)境劑量場(chǎng)分布測定、控制區和監督區劑量場(chǎng)分布測定。
B.個(gè)人劑量檢測:即測量被射線(xiàn)照射個(gè)人所接受的劑量,這是一種有針對性的控制測量,它的結果可以告知在輻射場(chǎng)中工作的人員到某一時(shí)刻為止所接受到的輻射劑量。
3 輻射防護的基本方法
輻射防護的意義在于控制輻射對人體的照射,使輻射量維持在可以控制的范圍內。從人受到輻射的輻射條件入手,下面三個(gè)因素是輻射防護的基本要控制射線(xiàn)對人體的曝光時(shí)間
劑量=劑量率×時(shí)間,所以可以從時(shí)間上進(jìn)行控制。
控制射線(xiàn)源到人體之間的距離
增大與輻射源之間的距離可以降低受照劑量,這是因為在輻射源一定時(shí),照射劑量與源的距離平方成反比。
ƒ在人體與射線(xiàn)源之間增加一層吸收物質(zhì)
在實(shí)際工作中,人與放射源之間的距離、照射時(shí)間無(wú)法改變,此時(shí)為了降低操作者所受到的輻射劑量,必須在兩者之間加入一層足夠厚的隔離物質(zhì)。對于屏蔽材料的選擇,按道理講,任何材料對射線(xiàn)強度都有不同程度的削弱,但是金屬原子序數越高或者密度越大的防護材料,其防護效果更好。在實(shí)際應用中,一般都使用混凝土墻中加入重金屬(雖然鉛的防護性,但是由于成本太高,所以很少使用鉛作為探傷室的防護材料)。
4 輻射防護的計算
這里用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明輻射防護的安全距離計算:
假設現場(chǎng)探傷時(shí)采用60Ci的Ir192放射源,計算探傷人員距離放射源15米時(shí)受到的劑量是多少?
根據公式(1):P/t=AKr /R 2
Kr經(jīng)查表得0.472R·m2/(h·Ci)已知,A=60Ci,R=15m;帶入式子中計算得:P/t=0.125867(R/h)。
將空氣中某點(diǎn)的照射率換算成該點(diǎn)被照射物質(zhì)的吸收劑量率:
由公式(2):D物質(zhì)/t=f·P/t
式中f—換算因子,或稱(chēng)轉換系數,它是以“倫琴”表示的照射量換算成以“戈瑞”為單位的吸收劑量的一個(gè)系數,其單位是戈/倫;
D物質(zhì)/t—受照射物質(zhì)的吸收劑量率;
P/t—空氣的照射率(倫琴)。
換算因子f值決定于光子能量和受照物質(zhì)的性質(zhì)。查表得f值為0.00925戈/倫。代入公式(2)得到D物質(zhì)/t=1.16×10 -3 戈/時(shí)。
由上可得,探傷人員在15米處的吸收劑量率為1.16×10 -3 戈/時(shí),由于1戈瑞=1焦耳/千克,1希沃特=1焦耳/千克,所以就可以計算出待了多長(cháng)時(shí)間后該探傷人員的吸收劑量了。以此類(lèi)推可以計算出任何距離的吸收劑量率,也就可以計算出相應的吸收劑量。
有一個(gè)簡(jiǎn)單的計算公式推薦給大家,希望大家也可以去驗證下:
假設放射源強度為20Ci,國家法規規定控制區的邊界劑量率不允許超過(guò)15μGy/h,監督區邊界劑量率不允許超過(guò)2.5μGy/h,控制區半徑為L(cháng)1,監督區半徑為L(cháng)2,則:
L1=1.63*源強=1.63*20=32.6≈33米。
根據劑量率與距離的平方成反比公式:15/L1 2 =2.5/L2 2 。
則L2≈14米。
因此,劃分的控制區半徑為33米,監督區是控制區外圍半徑為14米的區域。