一、序
l 放射性基本知識
l 常用放射源分類
l 放射源的應(yīng)用
l 放射源管理現(xiàn)狀
l 對放射源的防護
l 放射源防護計算的幾個問題
二、放射性基本知識
1.原子的基本結(jié)構(gòu)
圖1 原子結(jié)構(gòu)
2.元素
圖２ 元素周期表
3.符號
X：元素符號
Ｚ：質(zhì)子數(shù)（＝原子序數(shù)）
Ａ：質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)總數(shù)（又叫質(zhì)量數(shù)）
如：
3.同位素 表１.同位素
4.放射性衰變
圖3 放射性衰變圖
5.電離
圖4.電離過程圖
6.輻射類型
圖5.外照射穿透能力：α，β，γ
三、放射源分類
1、按來源分類
1.1、天然輻射源
40K，238U（226Ra），232Th等
1.2、人工輻射源（1850多種）
a、利用235U，239Pu在核反應(yīng)堆內(nèi)進行核裂變反應(yīng)產(chǎn)生的大量中子流轟擊原子核，引起核反應(yīng)，產(chǎn)生放射性核素；
b、利用加速器產(chǎn)生的高能帶電粒子轟擊原子核，引起核反應(yīng)；
2、按防護管理分類
第一類：極度危險；
第二類：非常危險；
第三類：危險；
第四類：輕微危險；
第五類：沒有損傷危險。
3、放射源分類的歸一化
因子－－D值對每種放射性核素，計算了其D值，按源的活度A與D值比值，把放射源分為5類。
Ⅰ類 A/D≥1000
Ⅱ類 1000>A/D≥10
Ⅲ類 10>A/D≥1
Ⅳ類 1>A/D≥0.01
Ⅴ類 0.01>A/D>豁免水平/D
4、上述分類推測排除了下列因素
（1）排除了放射事故和惡意使用造成的社會經(jīng)濟后果；
（2）排除了輻射的隨機效應(yīng)；
（3）排除了醫(yī)療原因的故意照射。
5、放射源分類的歸一化因子－－ D值
危險源分類
定義:如果失去控制，產(chǎn)生的照射風(fēng)險足以導(dǎo)致產(chǎn)生嚴(yán)重的確定性效應(yīng)的放射源稱為危險源。
情景描述
5.1. 1個裸源，徒手?jǐn)y帶1小時，衣兜攜帶10小時，或者放置在室內(nèi)幾天到幾周。
5.2. 火災(zāi)、爆炸或人為活動使源散布，由吸入、食入和/或皮膚污染產(chǎn)生照射。
6、劑量準(zhǔn)則
6.1. 低LET 2天內(nèi) 骨髓1Gy，或肺6Gy；
6.2. 高LET 吸入 1年內(nèi) 肺25Gy；
6.3. 2天內(nèi)，甲狀腺5Gy；
7、與組織接觸
（a）2cm 深部劑量 25Gy（衣兜內(nèi)源）
（b）1cm 對手 25Gy 壞疽；
源體積大不能攜帶 室內(nèi)距離1m 100小時 骨髓劑量1Gy。
8、放射源分類
核素 | D值 | 核素 | D值 |
241Am | 6×10-2TBq | 125I | 2×10-1 TBq |
252Cf | 2×10-2 TBq | 131I | 2×10-1 TBq |
60Co | 3×10-2 TBq | 192Ir | 8×10-2 TBq |
137Cs | 1×10-1 TBq | 63Ni | 6×101 TBq |
226Ra | 4×10-2 TBq |
9、常見的人工核素?源
某核素的照射量率常數(shù)：
當(dāng)核素發(fā)射不止一種能量光子：
10、常見的人工核素中子源
四、放射源的應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域 | 典型應(yīng)用和放射源 |
醫(yī)用、衛(wèi)生 農(nóng)林牧漁業(yè) 食品和飲料 卷煙輕紡 紙和紙制品生產(chǎn) 冶金 木材加工 印刷和出版 橡膠生產(chǎn) 探礦和采礦 石油和煤炭加工業(yè) 化工 玻璃、水泥及其它非金屬礦物加工業(yè) 機械制造 運輸設(shè)備 建筑 水文 公共工程、環(huán)保 電力 | 遠(yuǎn)距離輻照治療腫瘤，接觸和植入輻照治療，骨質(zhì)密度分析，甲狀腺吸碘測量（低能光子）； 輻照育種、殺蟲、保鮮； 測密度，厚度，料位，水分，磨損，消除靜電，輻射加工；分析元素；應(yīng)用α、β、?、中子源； |
五、放射源管理現(xiàn)狀
l 全國目前廢棄和使用的放射源共有142773枚，其中包括：西北處置場廢源庫已收貯的核工業(yè)系統(tǒng)8788枚廢棄放射源，專項行動前全國城市放射性廢物庫收貯的14110枚廢棄放射源，歷史上北京市舊廢物庫和吉林省舊廢物庫已分別收貯的10595枚、1900枚廢棄放射源，剩余的107380枚放射源分布在12412家涉源單位，其中在用源76767枚，閑置廢棄源30613枚。
l 12412家涉源單位中僅有6746家持有衛(wèi)生部門頒發(fā)的《放射性同位素工作許可證》，占全國涉源單位總數(shù)的54.4%。與2002年環(huán)保系統(tǒng)掌握的8300家涉源單位、86815枚廢棄和使用的放射源相比，分別增加了4112家涉源單位和55958枚放射源。
l 涉源單位數(shù)多的前三位省為山東、河北、江蘇，分別為1066、798、776家；放射源總數(shù)多的前三位?。ㄖ陛犑校楸本?、四川、江蘇，分別為17303、10135、7344枚
l 全世界有1000個以上60Co 醫(yī)療放射源，每個源活度約2000Ci；大工業(yè)用源300個，源活度約1×104~1×106Ci，工業(yè)照相用源數(shù)萬個，80%為192Ir, 單個源活度為50~100 Ci；工業(yè)檢測源，約有數(shù)百萬個，大多為60Co，241Am，137Cs，失控源達數(shù)百~幾千。全世界有30000個核武器，軍民用239Pu450t，HEU1700t。
六、對放射源的防護
6.1、內(nèi)照射防護
l 圍封；
l 保持清潔和對被污染的空氣、水和物體表面采取去污措施；
l 制定適宜的管理規(guī)定和操作程序盡量減少吸入或攝入放射性物質(zhì)；
l 采用合適的個人防護器具；
l 妥善儲存放射性物品。
l 外照射防護
l 時間防護；
l 距離防護；
l 屏蔽防護
6.2、對已知源的防護中的幾個注意事項
l 針對源項選擇監(jiān)測儀器
l 按射線類型（α、β、?、中子）、源類型（固體、液體、氣體）、放射性活度大小，探測器的能量探測限、強度探測限，以及選擇對相關(guān)源項靈敏度高的儀器 ；
l 警惕大劑量造成的儀表堵塞
l 監(jiān)測儀表在工作狀態(tài)無計數(shù)的一種情況是大劑量造成計數(shù)堆積使儀表堵塞，要特別警惕。
l 建立定期監(jiān)測及連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)
l 配備專業(yè)應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)
6.3、搜尋、防護失控放射源
（未知源）
l 用航空實時測量系統(tǒng)進行大面積搜索，快速發(fā)現(xiàn)高強度失控源、大面積污染（可發(fā)現(xiàn)0.1mCi的60Co源）；
l 用車載實時測量系統(tǒng)進行搜索，能快速有效發(fā)現(xiàn)失控源，放射性異常（可發(fā)現(xiàn)0.1mCi的60Co源），并能進行現(xiàn)場應(yīng)急處置；
l 用便攜式儀器對有放射性源的工作場所及附近區(qū)域的定期監(jiān)測，能有效發(fā)現(xiàn)放射性異常（可發(fā)現(xiàn)10μCi的226Co源） ；
l 在放射性源生產(chǎn)、應(yīng)用單位出入口、海關(guān)、機場、車站出入口安裝連續(xù)監(jiān)測儀器，能有效發(fā)現(xiàn)放射源的流失、流入。
6.3、主要國家的航空伽瑪譜儀系統(tǒng)裝備與探測能力
6.4、主要國家的航空伽瑪譜儀系統(tǒng)裝備與探測能力
6.5、車載實時測量系統(tǒng)搜尋、防護失控放射源
l 車載實時測量系統(tǒng)是搜尋、防護失控放射源的最有效的方法之一，其優(yōu)勢如下：
l 能完成大范圍近距離快速搜尋，在道路發(fā)達的城市更具優(yōu)勢；
l 車內(nèi)可裝載探測效率較高的大晶體NaI閃爍能譜儀，進行實時能譜測量—快速搜尋的同時判斷放射源種類；
l 車內(nèi)配備GPS導(dǎo)航，并有無線通訊設(shè)備與應(yīng)急指揮中心聯(lián)系；
l 車內(nèi)配備應(yīng)急響應(yīng)的必備設(shè)備，可完成事故現(xiàn)場緊急處理；
l 車內(nèi)還可配備多種輻射探測儀器，完成對α、β、?、n的綜合測量。
七、放射源防護計算的幾個問題
l 介紹一種在屏蔽計算中較實用的蒙特卡洛程序—MCNP4B
l MCNP(Monte Carlo N-Particles)是一個大型科學(xué)計算程序，用于處理連續(xù)能量，時間相關(guān)，三維幾何，中子-光子-電子輻射輸運問題，自1977年至今MCNP每2-3年便有一次大的升級，MCNP4B是1997年產(chǎn)品，所具有的功能如下：
l 可處理三維復(fù)雜系統(tǒng)的輸運問題，幾何界面除任意平面和二階曲面外，也可包括四階橢環(huán)面；
l 粒子輸運方式：N、P、E、N-P、N-P-E、P-E、E-P；
l 可處理的中子的能量范圍是10-11-20Mev, 光子和電子的能量范圍是0.001-1000Mev；
l 有多種物理量的選擇；
l MCNP4B的用戶只需填寫輸入卡，完成幾何描述、源描述、輸出物理量描述，很快便可得到準(zhǔn)確度很高的粒子輸運模擬結(jié)果，這種方法在屏蔽計算中有準(zhǔn)確、高效、簡單的優(yōu)勢。
（外照射劑量計算）
l α源的劑量計算
l α粒子在空氣中的射程R=0.323E3/2(cm)
l β源的劑量計算
l 中子的劑量計算
l ?源的劑量計算
l 無防護屏蔽時?劑量率
l 有防護屏蔽時?劑量率
（內(nèi)照射劑量計算）
l 放射性源一般都是密封源，正常使用不會造成內(nèi)污染，由于放射性源密封損壞造成吸入、食入、皮膚滲透、傷口進入人體時造成內(nèi)照射。如果知道吸入、食入、皮膚滲透、傷口進入人體的量，可查表估算出，在一般情況下，內(nèi)照射劑量計算是通過建立各種計算模型完成的，一般遵循下列步驟：
H=A(DF)
l 根據(jù)估算的目的確定模式；
l 繪制方框圖；
l 選擇轉(zhuǎn)移參數(shù)；
l 進行計算；
l 對計算結(jié)果進行評價。
