第二章核安全综合知识

核安全综合知识
注册核安全工程师考试复习 2008年5月
《核安全综合知识》
第二章 核能和核技术应用
考试要求：
熟悉辐射源的种类。 了解放射性同位素的基本特性。 了解反应堆和加速器生产同位素的基本知识。 了解放射性同位素在医学、农业、工业、食品加工等行业的 应用。 熟悉放射性同位素在医学、农业、工业、食品加工等行业的 应用中的辐射安全问题。 了解辐射产生器/设施的应用。 熟悉辐射产生器/设施在应用中的核与辐射安全问题。 了解与核燃料循环设施有关的基本知识。 熟悉核燃料循环设施核与辐射安全方面的主要问题。
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2.2 反应堆和加速器生产放射性同位素基本知识 知识要点： 反应堆生产放射性同位素
基本原理， 反应堆生产放射性同位素的产额， 辐照同位素过程中的辐射防护，
辐照同位素操作过程中必须采取一系列安全措施。其中包括：
(1) 必须使用远距离操作系统（如机械手）从反应堆的辐照管道（或辐照室）提取同位素 的样品盒，操作系统必须安全、可靠；
β放射源 ： 低能光子源 ： γ放射源 ： 中子源 ：
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人工辐射源
非密封源 ，
工作场所分级 ：甲、乙、丙三个等级 放射性核素毒性分组 ：放射性核素毒性分组详见
（GB18871―2002）附录D。
射线装置 ，
χ射线机 ：χ射线机的种类很多，如诊断χ射线机、治疗χ 射线机、工业探伤χ射线机、χ射线分析仪等。
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2.3 放射性同位素在医学、工业、农业、食品加工等 行业的应用 知识要点：
放射性同位素在医学上的应用
放射性药物影像诊断 ，
缓发中子(0.0158 /fi，能量较低)
核燃料循环设施 ，
核燃料循环设施包括核燃料生产、加工、贮存和后处理设施等。 后处理主要内容有：（1）除掉裂变产物；（2）回收未燃烧的
燃料；（3）回收生成的可裂变物质（如钚）等。
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人工辐射源
核技术应用 密封源 ，
α放射源 ：α放射源主要用于烟雾报警器、静电消除器和 放射性避雷器等的离子发生器。常用的α放射性 核素有210Po、238Pu、239Pu、241Am、235U、 238U等。
2.8 核动力厂和其他反应堆
2.9 核动力厂和其他反应堆的安全问题

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2.1 辐射源种类
知识要点： 天然辐射源
宇宙射线 宇生放射性核素 原生放射性核素
人工辐射源
核设施 反应堆辐射源，
γ辐射源 ：瞬发、缓发、其他(俘获、n非弹散激发)γ射线 中子源：瞬发(2-3/fi,2MeV,峰值约0.8MeV，1012-1015n/s.cm2)、
加速器 ：利用电磁场使带电粒子（如电子、质子、氘核及重 离子等）获得高能量的装置。按能量区分，有高能、 中能和低能加速器。主要讨论低能加速器辐射源。 韧致辐射、中子、感生放射性。产生的辐射有瞬发 辐射和缓发辐射 。
中子发生器 ：利用直流电压，能量在1MeV以下，通过（d，n） 反应产生快中子的小型加速器。中子发生器加速离 子的能量不高，多数在400KeV以下，也有的到600 KeV。它的电源电流容量较大，一般能达到毫安数量 级，高的可达数十毫安。利用D（d，n）3He和T（d， n）4He反应获得2.5MeV和14MeV能量的单能中子。强 流中子发生器的中子产额可达到1012―1014n/s。
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第二章 核能和核技术应用 复习内容
2.1 辐射源种类 2.2 反应堆和加速器生产放射性同位素基本知识 2.3 放射性同位素在医学、工业、农业、食品加工等行业的应用 2.4 放射性同位素应用中的辐射安全问题 2.5 射线装置在医学、工业、农业等行业的应用 2.6 射线装置应用中的辐射安全问题 2.7 核燃料循环设施
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加速器生产放射性同位素 基本原理 放射性药物生产过程 加速器生产放射性同位素的特点
加速器生产的放射性同位素与反应堆生产的放射性同位素相比，具有以下 一些特点：
（1）反应堆中主要用（n，γ）反应生产同位素，所生成的同位素与靶材料 一般是同一元素。加速器用（p，n）、（d，n）、（α，n）等反应生产 同位素，所生产的放射性同位素与靶材料元素一般不相同，故易于化学分 离，可进行无载体同位素的生产，从而获得高纯度、高比度放射性同位素。
（3）构成生物机体的主要元素C、N、O的（n，γ）反应截面很小，用反应 堆不能有效地生产临床诊断上很需要的这类同位素，而用小型回旋加速器 很容易制备11C、13N、15O等短寿命同位素，并可设置在医院内就近使用， 十分方便。
（4）加速器操作简单，可以随时启动或停机，工作安全，检查维修方便，工 作中放射性污染的危险性小。
金属，它的泄漏会直接影响反应堆的安全，必须予以充分重视； (6) 选择靶材时，必须全面考虑在受辐照后，其物理、化学性能的变化。如由于辐照分解、
气体析出等引起样品盒内温度、压力的变化。在辐照时样品盒的爆炸将直接影响反应 堆的安全； (7) 样品盒的结构形式及机械强度应便于提取和运输； (8) 在辐照管道（或辐照室）的排风管或其它适当的位置上应设置连续工作的放射性气体 或微尘的监测装置，以便能及时发现样品盒的泄漏，并采取适当的安全措施。
(2) 不管是用机械的、气动的还是用液压的方法，从辐照管道（或辐照室）内提取辐照样 品时，都不应损坏样品盒，使放射性物质逸出；
(3) 从堆内提取的样品盒，在运输过程中应有监测仪器进行监测； (4) 样品盒应严格密封，特别是对于那些容易泄漏的气态或挥发性的同位素，如3H和
131I的样品盒，对其密封性必须进行严格的检查，必要时要采用双层密封； (5) 对于有腐蚀性的靶材，必须选用耐腐蚀性的样品盒。如生产203Hg时，由于汞能腐蚀
（2）加速器生产的同位素都是缺中子同位素，衰变时大多是电子俘获（EC） 或发射正电子（β+），不发射其它带电粒子（α、β等），所以可用γ相机 或正电子发射计算机断层扫描（PET）进行医学诊断，病人所受的剂量小。 例如甲状腺诊断采用加速器生产的I23I，病人所受的剂量只有用反应堆生产 的131I的1%。