射线安全---有害辐射防护学

总述

外部辐射对生物的影响取决于辐射的类型和能量以及受辐射的程度和时间。例如，手或脚的局部受辐射可能并不很严重，但是如果整个身体都受辐射的话，结果可能就不止是血液的短期变化这么简单而是致命的伤害。

某种辐射对身体的辐射程度取决于它能否达到关键组织的能力和对此组织造成的电离作用的程。某些身体组织结构对辐射很敏感，在整体身体都受到辐射的情况下，这些组织结构受辐射伤害的可能性最大。对辐射较敏感的组织结构包括骨髓，淋巴系统，肠和生长皮层，抵抗力较强的组织有肌肉和神经细胞。人的精神也要承受辐射方面的影响。

辐射的种类

四种主要的辐射是：

α粒子可以产生很强烈的电离作用，但是它不能穿透皮肤的硬表皮，因此其不会构成外部危险。但是如果α发射源积累在身体内的某一重要组织结构内的话，它会造成严重的局部损伤。

 ß射线进入身体的范围有限，因此，它可能严重灼伤暴露的皮肤和破坏局部的毛发。

Υ射线穿透性特别强，其能在整个身体范围内发生电离作用。*代表Υ。

中子也有很强的穿透力，同样可以在整个身体范围内发生电离作用。

辐射剂量

许多国家使用国际标准单位制度（SI），人们呼吁在放射学领域采用国际标准单位，加拿大遵守国际标准单位制度，所以这里提到的单位在后面括号内会给出国际标准单位，以增加了解和认识。

伦琴是一个使用很广泛的射线单位，伦琴只使用于X和ß射线以及他们和空气的反应和电离反应。因为它只适用于空气方面，所以它对健康物理学家测量身体结构对射线的吸收并不是很有用。

1伦琴 =2.58 x 10‑4 C/kg空气 或 1 C/Kg =4000R

国际标准单位是 - C/Kg

只适用于X和Υ射线

它是个照射剂量的单位

它用来测量空气中的强度

格雷

格雷（Gy）是吸收剂量的国际标准单位，格雷（Gy）用来描述通过各种物质从任何辐射源所吸收的能量。（原来的单位是拉德Rad）。

Gy 单位是 1 J.kg-1

1 Gy= 100 rad

1 RAD=10 mGy

The Sievert西弗特

和Rad单位可以通过下列等式联系起来： REM = RAD x RBE

考虑到电离辐射对人体组织的影响，1 Gray的某种辐射与1 Gray的另一种辐射对住址造成的伤害程度是不等的，例如1Gray的中子辐射所造成的可能是1Gray X射线或1Gray Gamma射线辐射程度的10倍，因此有必要为每种辐射都规定一种品质系数或损伤系数，品质系数乘以吸收量，结果就是这么多吸收量造成的损伤程度，其单位是Sv。Sv是描述每Gray的吸收量对人身体所造成的生物损伤的单位（原来的单位是Rem）。

Sv 单位是 1 J.kg-1

1 Sv = 100 rem.

相对生物有效性或品质系数（QF）国际标准单位SI unit = (HDF)

正如上面所说的，品质系数因不同的辐射类型而不同，这样我们就可以比较一下他们对身体的相对生物有效性（有时指RBE）。不同类型的辐射可能给出如下数值：

QF (RBE/HDF)

X 和Υ辐射 ..    .       1

ß 辐射    ..  .... ..    1

α辐射   ..  ...   ..   20

中子 (快)   ..  .  ..   10 

贝克勒尔(Bq)

Bq是一个描述放射性同位素的放射性的国际标准单位（原来的单位是居里Curie）。为了达到稳定状态同位素内的每次分解被认为是一个Bq。

每个居里是指每秒发生3.7 x 1010次分解，如下：

 1 居里 = 3.7 x 1010 Bq 而且  1 Bq = 2.7 x 10‑11 Ci.

照射量率

一种放射性同位素的具体放射性一般是十亿Bq/gram。（Curies/gram）

“十亿Bq”用来描述放射性同位素的活动。（居里）

为了将此术语转化为有含义的术语，可以描述为每小时每Bg每GBq @ 1M和每Bq的照射量率

Ir 192 强度 = 3.835 mC/Kg/Hr/Gbq @ 1M

Ir 192 强度 =  550mR/Hr/Ci @ 1M

Co 60 强度=  1350 mR/Hr/Ci@ 1M

Co 60强度=   9.414 mC/Kg/Hr/Gbq @ 1M

最大的允许剂量率程度

为了尽量减少辐射对人的损伤，国际辐射防护委员会和其它立法机构一起已经提出了人可以接受的辐射量。

从事原子辐射的工人，辐射量要控制在25 mSv/hr (2.5 mr/hr)，但紧急情况下的瞬间辐射量（1分钟左右）可以控制在3 mSv/hr (300 mrem/hr)，但一年内最大不能超过50 mSv。

非从事原子辐射的工人，一年内的量最大量要控制在5 m Sv。要强调的是，既然是最大照射量，就一定不能超过，与电离辐射相关的人员要为自己和周围的人员负责，他们要做的包括要在周围竖立栅栏，要研究和熟悉所有和电离辐射相关的安全规范。照射量一定要控制在最小。

人员保护

对于正在作业的航行器的辐射保护不可能采用在实验室所采用的办法，主要的保护措施是计算出人员和放射源的安全距离，把放射源的能量控制在能有效作业的最低范围内。

为了保证从事辐射作业的人员受辐射不超过允许的最大量，必须采取一些预防措施：

在使用有辐射的设备进行作业时，要保证始终穿着TLD。

要使用合适的照射量检测仪器检测放射区的照射量，竖立栅栏并在照射量降至0.1 mSv/hr 1.0 mSv/hr (10 mr/hr)的地点竖立标志。

进行X射线作业时要采取的预防措施：

在进行X射线作业时，以下的措施一定要严格遵守：

高级无损检测专家要确保在指定控制区周围建立了栅栏和警示标志。指定控制区指辐射量高于1.0 mSv/hr (10 mr/hr)的区域，安全区域要通过使用合格的测量仪器确定。

从事原子辐射工作的工人避免进入超过25 mSv/hr (2.5 mr/hr)的区域来达到照射不超过限制的目的。通过判断受照射时间和利用具有的保护物（如在实验室，站在容器后面）使用ALARA的原理，这样可以使接受的辐射量大大小于所描述的MPD。在高辐射区，使用“Banking Principle”，和其它人员共同承担工作，把每个人所接受的辐射量控制在少于1mSv/周(100 mR/周)。

一般性工人不能超过0.1 mSv/ 周.(10mR/周)

在预制厂，管线和电厂等地方，一定要检查是否有人员在，如在钢管内，有些设备和机器内等。在门口和入口处要设立障碍和标志。（不要忘了监督）

除了正在使用的胶片外，其它所有胶片的存放要远离电离辐射。

存放X射线的装置或同位素容器，如果其需要电力线，必须接地，但不能接在飞行器或悬空的构筑物上。

在操作连接有电力线的设备时要特别小心。

在进行X射线操作时要采取的预防措施

控制面板的放置，电线要处于完全展开的状态，具体如下：

两头最好是在无方向管头的有用射线后。

使用360度发射器时，沿纵轴方向连接到射线管的电缆端部。

辐射初始时检查控制板周围辐射级别的高级无损检测专家要确保控制板放置在正确的位置。

在要求辐射量尽量小的地方安装遮板或准直仪。

NDT人员要穿能保护身体前测的TLD衣服，在腰到肩膀之间不能有任何珠宝饰物等。

Film Badges胶片或射成计算器

所有从事电离辐射工作的工人一定要佩戴辐射徽章，这个徽章的目的是记录佩带者所接受的累积辐射量。每个徽章上的胶片就进行了单独编号而且只能由本人佩戴，佩带者所接受的任何辐射都被此胶片记录了下来，然后根据此胶片的黑度来判断总辐射量。

放置胶片的装置的设计使胶片分成很多小部分，每个部分通过与胶片相互作用的敞开的窗口接受辐射。前窗是开着的，后窗的标志是其中间有横条。

几种不同的过滤器如下：

(1)           两个塑料过滤器，大约为300 mg/cm2 和 50 mg/cm2 (b 射线),

(2)           硬铝, 1mm 厚, (X和Υ射线)

(3)           合成过滤器，0.7mm的锡和0,3mm的铅（高能量的Gamma）。硬铝过滤器和合成过滤器通过胶片计算接受到的X或Υ能量。

(4)           0.7mm的铬，下面是0.3mm的铅(慢中子)

(5)           铟条（快中子）

这种胶片式射成剂量计的缺点是不能及时报告所接受的辐射，一般情况下这不是什么问题，但是如果因为保护装置的故障或技术的问题而接受到大量辐射时，可能在几周时间都没有检测到。

热发光剂量计(TLDs)

这种测量放射量的方法是把活性氧化锂粉或盘片或其它片状物密封在和上面提到的放置胶片的装置相似的装置中，活性氧化锂粉能通过吸收辐射而保留辐射状况，其原理与胶片或剂量计很相似。当把放射量测定器带回到检测中心后，活性氧化锂粉在严格控制的条件下进行加热，其储存的能量通过可见光释放出来，发出光的剂量和吸收的辐射量是成比例的。

这种光热放射量测定器的优点有：其能准确地测量放射量相差很大的辐射，这种测量器的反应只和吸收的能量有关，不像胶片式的测量器其程序都不能变化。这种测量器的辐射能量可以通过适当的曝光表的读数推算出来。随着这种装置中的能量通过光释放后，其可以进行再使用。切记一定要保证这种活性氧化锂粉或盘片或其它片状物不受污染，不能沾油和灰尘等物。

石英纤维放射量测定器