放射防护屏蔽计算课件
14 屏蔽计算
19/20
不加屏蔽时，R＝50厘米处中子通量率为：
1 1 2 0 5 10 167 中子 秒 厘米 4 (50) 2
6
查得半值层d＝6.68厘米，取B＝l，则：
K 2
x 6.68
167 9.8 17
20/20
由此得出x＝20厘米。
6/20
1、减弱倍数法
若用照射量率来描述γ辐射场的强弱：
X B X 0 e d
X
： 有屏蔽材料的照射率 X
照射量积累因子
0
：没有屏蔽材料的照射量率
B ：
d ：所加屏蔽材料的厚度的射线平均自路程个数
7/20
0降低到拟达到的水平 X 用k代表为把原有的照射量 X
18/20
Hn 4.06 1010 (Gy 中子1 cm2 )
因此，容许通量率为：
H 6.94 10 7 1 2 n 17 ( 中子 秒 厘米 ) 8 H n / n 4.06 10
可查表得Φn＝18中子· 秒-1· 厘米-2。下面计算 屏蔽厚度时用l7中子· 秒-1· 厘米-2。
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如果已知屏蔽材料对一定能量的中子的半值层 d，则离此点状中子源R远处的中子通量率Φn 为：
A 1 1 2 n B （中子 秒 厘米 ） x 2 4R 2d
A为中子源强度，中子/秒；B为积累因子，如 不考虑散射中子的影响，可取B=1；x为屏蔽 层厚度。
17/20
2、减弱系数法
与减弱倍数K相反，
x( x ) x0
放射防护屏蔽计算精品名师资料
L混凝土=TVL混凝土×NTVL = TVL混凝土 ×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.8×10-3)) =86.2mm L铅=TVL铅×NTVL = TVL铅×lg(1/BX)=0.58 mm×lg(1/(3.8×10-3))=1.4 mm 因为，此处Xpre=0.3mm铅当量， Xbarrier=1.4-0.3=1.1mm铅当量，针对初级辐 射1-2墙需要1.1mm铅当量的屏蔽。
区），T=1（为安全），所以P/T=0.1mGy/周；dp=3m，U=1， Kp1=5.9mGy/患者，N=40
利用公式得出：
K
（0） p
K p UN dp2
1
5.9 *1* 40 26.22mGy / 周 2 3
将这个值降低到P/T=0.1mGy/周
B( X barrier
P /T 0.1 3 X pre ) 3 . 8 * 10 ( 0) 26.22 Kp
1
将这个值降低到P/T=0.1mGy/周
P/T 0 .1 Bsec （X barrier） （0） 1.9 *10 -1 0.516 K sec
在次级辐射的透射曲线上可查，相当于0.2mm铅当量, 所以墙（1-1）需要0.2mm铅当量的屏蔽。
4、墙（1-2）：
需要考虑初级辐射和次级辐射；其后方为加速器辅助机房（控制
外照射屏蔽计算示例
吉林大学公共卫生学院
辐射防护教研室
贺 强
Jilin University
一、公式回顾
Jilin University
１、距离平方反比公式 人员受到的外照射剂量与其离开放射源的距 离平方成反比. D1/D2=r22/r12 ２、辐射源外照射剂量率的估算 γ 点源外照射剂量率的估算 方法一 (快速估算法)距点源1m D = 0.123AE A单位 MBq D单位 μ Gy/h E单位 MeV
放射防护屏蔽计算
放射防护屏蔽计算放射防护屏蔽计算是在进行放射性物质使用、储存、处理和运输等工作时，为保护工作人员和周围环境的安全而进行的一项重要工作。
通过计算辐射源的辐射强度、辐射类型和工作场所的防护要求，确定必要的屏蔽材料和厚度，以达到合理的防护效果。
第一步：确定辐射源的辐射强度和辐射类型。
不同的放射性物质产生的辐射类型不同，常见的辐射类型有α射线、β射线和γ射线。
根据辐射源的性质和辐射强度，确定屏蔽计算的基本参数。
第二步：确定工作场所的防护要求。
根据放射源的特性和工作场所的需求，确定防护目标，包括辐射剂量限值、剂量当量和辐射源与人员之间的距离等。
第三步：选择合适的屏蔽材料和厚度。
根据辐射类型和防护要求，选择适合的屏蔽材料和屏蔽厚度。
不同的辐射类型对应不同的屏蔽材料，比如α射线可以通过纸张或衣物屏蔽，而γ射线则需要使用厚重的铅或混凝土等材料进行屏蔽。
第四步：进行屏蔽计算。
根据所选的屏蔽材料和厚度，计算屏蔽材料对辐射的吸收率和透射率。
吸收率表示屏蔽材料吸收辐射的能力，透射率表示辐射穿过屏蔽材料的能力。
根据屏蔽计算公式，计算出所需的屏蔽厚度。
第五步：验证屏蔽效果。
通过实际测量和监测，验证所选择的屏蔽材料和厚度的有效性，保证工作场所的辐射水平符合防护要求。
放射防护屏蔽计算是一项复杂的工作，需要具备辐射防护的专业知识和技能。
同时，也需要考虑到工作场所的实际情况、操作方式和工作时间等因素，综合考虑屏蔽材料和厚度的选择。
定期的屏蔽效果评估和设备保养也是放射防护屏蔽计算的重要内容。
总之，放射防护屏蔽计算是为了保障工作人员和周围环境的安全而进行的一项重要工作。
通过科学合理地选择屏蔽材料和厚度，确保工作场所辐射水平符合防护要求，从而有效降低辐射对人体的危害。
外照射屏蔽计算方法课件
△1/2 △1/10
混凝土
△1/2 △1/10
1.2
0.7 1.3
4
2.2 4.4
2.0
1.5 2.1
6.7
5.0 7.1
6.1
4.9 7.0
20.3
16.3 23.3
点源的屏蔽计算
• 直接用公式计算
I I 0 Be
d
•利用减弱倍数法计算 d I0 e K I B
•利用半减弱厚度计算
令K=2n，则n=logK/log2 屏蔽厚度d=n △1/2
例题1
将Co-60所产生的剂量减弱2000倍，所需铅防 护层厚度是多少？ 解：已知K=2×103， 查表得Co-60的△1/2 =1.2cm 则：n=（log 2×103)/log2=11 R=n×△1/2 =11 ×1.2=13.2cm
减弱倍数为 K=X0/X=(5.05×105 )/0.25=2.02×106
查表：Co-60平均能量为1.25MeV, 需要混凝土的厚度约为145cm
例题3
欲将放射性活度为3.7×1014Bq的60Co辐射源置于 一个铅容器中，要求容器表面的当量剂量率小于 2×10-3Svh-1，容器表面1m处的当量剂量率应小 于10-4Svh-1。设容器表面到源的距离为25cm，求 铅容器的屏蔽层厚度。 (查表得Γ(60Co)=2.503 ×10-18Ckg-1m2Bq-1 s-1)
d：屏蔽层厚度（cm） 线衰减系数：Linear attenuation coefficient（cm-1）
m / 质量衰减系数（cm2/g）
两个常用的概念
• 能谱的硬化： 随着通过物质厚度的增加，不易被减弱 的“硬成分”所占比重越来越大的现象。 • 平均自由程： 线减弱系数的倒数称为光子在物质中的 平均自由程。即λ=1/μ。 表示光子每经过一次相互作用之前，在 物质中所穿行的平均厚度。
射线屏蔽防护计算
射线屏蔽防护屏蔽防护的原理是：射线包括穿透物质时强度会减弱，一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度，在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物（屏蔽材料），便可降低辐射水平，使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下，确保人身安全，达到防护目的。
屏蔽防护的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。
对于X射线常用的屏蔽材料是铅板和混凝土墙，或者是钡水泥（添加有硫酸钡-也称重晶石粉末的水泥）墙。
屏蔽材料的厚度估算通常利用了半值层(半价层)的概念。
在X射线检测中利用的是宽束X射线，下表给出了宽束X射线在铅和混凝土中的近似半价层厚度T1/2和1/10价层厚度T1/10。
注意：由于铅板的纯度及纯净度、混凝土的配方以及组织结构上必然存在的差异，因此表中给出的半价层厚度只能作为参考值，在实际应用中必须考虑增加保险量。
在屏蔽防护计算中，需要考虑两个方面的因素，即由射线源直接穿过屏蔽物的初级辐射屏蔽，还有射线在屏蔽物上引起的散射辐射也是需要考虑屏蔽的。
下面结合具体例题予以说明：[1]初级X射线屏蔽：首先确定屏蔽透射量，然后根据由实验测量得到的射线减弱曲线求出所需要的屏蔽层厚度。
屏蔽透射量B=PR2/WUT式中：B—X射线的屏蔽透射量 R/(mA•min) (在1米处) 数值上：1R≈1remP—每周最大容许剂量当量：职业性照射为P=0.1rem/周；放射性工作场所邻近人员P=0.01rem/周（注：根据GB4792-1984《放射卫生防护基本标准》规定放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过5rem，一年365天共52周，按国家法定工作时间（即扣除周六、日和法定节假日）应为250天约36周，但为了从严考虑（例如加班），取50周计算得到0.1 rem/周的限值，公众人员个人受到的年剂量当量应低于0. 5rem,即为0.1 rem/周的限值。
如果射线照射工作场地邻近非职业射线照射工作人员的工作现场时，应考虑屏蔽的最大容许剂量当量按公众人员标准计算。
放射物理与防护___第11章放射线的屏蔽防护课件.
第十一章 放射线的屏蔽防护
（四）铅当量(mmPb)：一定厚度(1mm)的屏蔽材料 与多少厚度(mm)的铅具有相同的屏蔽防护效果
第十一章 放射线的屏蔽防护
知识拓展：射线屏蔽厚度的确定 从放射线的衰减理论讲，经屏蔽后的放射线剂量永远 不会变成零。放射线的屏蔽设计，并不在于确定一个 完全吸收放射线的物质层厚度，而是设法找到穿过屏 蔽层的放射线剂量降低若干倍，并满足剂量限值的屏 蔽层厚度。做到既安全可靠，又经济合理。
或者说是按照辐射产生的随机性效应及确定性效应分 类，保障辐射防护所提供的职业人员与被检者个人防 护在保障不发生确定性效应的前提下，将随机性效应 发生率控制在可合理做到的最低水平
第十一章 放射线的屏蔽防护
知识拓展：确定射线屏蔽厚度的依据和方法 确定屏蔽厚度的依据 当量剂量限值和最优化 屏蔽材料的防护性能 屏蔽用途和距离 工作负荷
居留因子
确定屏蔽厚度的计算方法 透射量计算法、查表法
利用因子
第十一章 放射线的屏蔽防护
小结 外照射防护有三种基本方法：时间防护、距离防护和 屏蔽防护。时间防护就是要求在给受检者实施射线检 查时，应在各个环节尽量缩短照射时间；由于射线对 于距离按平方反比法则进行衰减，因此一切人员尽量 远离射线是一种有效的防护方法；物质可以吸收射线， 根据需要采用不同的屏蔽材料进行防护为屏蔽防护。 对于屏蔽射线的材料的选择应从材料的防护性能、结 构性能、稳定性能和经济成本等方面时行综合考虑。 在确定屏蔽厚度时，应考虑多种因素，可通过公式进 行计算，也可通过查表确定。
第十一章 放射线的屏蔽防护
（三） X、 γ射线(非带电粒子辐射)常用屏蔽防护材料 低原子序数的建筑材料 砖：价廉、通用、来源容易、24cm实心砖墙有2mm 铅当量 混凝土：由水泥、粗骨料、砂子和水混合而成，密度 2300kg· m-3，成本低廉、结构性能好，多用作固定防 护屏障 水：有效原子序数7.4，密度1000kg· m-3，结构性能差、 防护性能差、成本低、透明、可流动、常以水池形式 贮存放射源
射线屏蔽防护计算
射线屏蔽防护计算Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998射线屏蔽防护屏蔽防护的原理是：射线包括穿透物质时强度会减弱，一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度，在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物（屏蔽材料），便可降低辐射水平，使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下，确保人身安全，达到防护目的。
屏蔽防护的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。
对于X射线常用的屏蔽材料是铅板和混凝土墙，或者是钡水泥（添加有硫酸钡-也称重晶石粉末的水泥）墙。
屏蔽材料的厚度估算通常利用了半值层(半价层)的概念。
在X射线检测中利用的是宽束X 射线，下表给出了宽束X射线在铅和混凝土中的近似半价层厚度T1/2和1/10价层厚度T1/10。
注意：由于铅板的纯度及纯净度、混凝土的配方以及组织结构上必然存在的差异，因此表中给出在屏蔽防护计算中，需要考虑两个方面的因素，即由射线源直接穿过屏蔽物的初级辐射屏蔽，还有射线在屏蔽物上引起的散射辐射也是需要考虑屏蔽的。
下面结合具体例题予以说明：[1]初级X射线屏蔽：首先确定屏蔽透射量，然后根据由实验测量得到的射线减弱曲线求出所需要的屏蔽层厚度。
屏蔽透射量B=PR2/WUT式中：B—X射线的屏蔽透射量 R/(mAmin) (在1米处) 数值上：1R≈1remP—每周最大容许剂量当量：职业性照射为P=周；放射性工作场所邻近人员P=周（注：根据GB4792-1984《放射卫生防护基本标准》规定放射性工作人员受到全身均匀照射时的年剂量当量不应超过5rem，一年365天共52周，按国家法定工作时间（即扣除周六、日和法定节假日）应为250天约36周，但为了从严考虑（例如加班），取50周计算得到 rem/周的限值，公众人员个人受到的年剂量当量应低于0. 5rem,即为 rem/周的限值。
如果射线照射工作场地邻近非职业射线照射工作人员的工作现场时，应考虑屏蔽的最大容许剂量当量按公众人员标准计算。
辐射防护屏蔽计算PPT课件
看管的停车场。
偶然 候诊室；厕所；楼梯；自动电梯；储 居留 藏室；人行道、街道。
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第二节 X、 γ射线的外照射防护
第二节 X、 γ射线的外照射防护
一、X、γ辐射源及辐射场 二、X、γ射线在物质中的减弱规律 三、X、γ射线的屏蔽计算
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一、X、γ辐射源及辐射场
（一）X射线机
第二节 X、 γ射线的外照射防护
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第二节 X、 γ射线的外照射防护
（三）γ辐射源
点源 — 距离比源本身的几何尺寸大5倍以上。
1. 放射性活度： 用于表征某一物质中放射性核素总数的量度。
A dN / dt
式中：dN是在时间间隔dt内，该核素发生 核跃迁次数的期望值。 单位：贝可［勒尔］（Becquerel）；符号Bq。
（二）、 宽束X或γ射线的减弱规律
N BN 0ed
25
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• 入射光子从屏蔽物中出来的
• 未经相互作用的 光子
射线包括：
• 相互作用后的光子：
• 康普顿散射（主要成分）
• 电子对淹没光子
• 韧致辐射
• 特征x射线（能量低，穿不出）
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第二节 X、 γ射线的外照射防护
收系数的关系
1/ 2
ln 2
• 式中， ∆1/2为半值厚度。根据屏蔽材料的不同性质各用于 不同场合。
• 混凝土往往用来做固定屏蔽体，既起屏蔽作用又同时作为 建筑，例如辐照设备的屏蔽墙。
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γ射线的防护
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一、公式回顾
Jilin University
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❖ １、距离平方反比公式
❖
人员受到的外照射剂量与其离开放射源的距
离平方成反比.
❖ D1/D2=r22/r12 ❖ ２、辐射源外照射剂量率的估算
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4、墙文档（仅供1-参2考），不：能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
需要考虑初级辐射和次级辐射；其后方为加速器辅助机房（控制
区），T=1（为安全），所以P/T=0.1mGy/周；dp=3m，U=1， Kp1=5.9mGy/患者，N=40
。
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L混凝土=TVL混凝土×NTVL = TVL混凝土×lg(1/BX) =35.6mm×lg(1/(7.6×10-4))=111.0mm
L铅=TVL铅×NTVL = TVL铅×lg(1/BX)=0.58 mm×lg(1/(7.6×10-4))=1.8 mm
栅和暗盒衰减造成的）
0.3 30 2
在指定的患者工作负荷（W norm ）和d p=1米处的未屏蔽的初级空气比释动能K1P值
指定的工作负荷分布
每名患者的Wnorm （mA·min/患者）
1米处每名患者的初 级空气比释动能
（mGy/患者）
X射线摄影机房（胸部bucky）或其他屏障）
因为，此处Xpre=0.85mm铅当量（见表 4.18），Xbarrier=1.8-0.85=0.95mm铅当量， 针对初级辐射天花板需要0.95mm铅当量的 屏蔽。
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3、墙（1-1）： 本墙为控制室墙壁，只需要考虑次级辐射；其后方为控制室（控制区）， T=1，则P/T=0.1mGy/周；dsec=1.5m；Ksec1=2.9*10-2 利用公式得出：
利用公式得出：
将这个值降低到P/TK =0p(.00)2mK Gd py1U p/2周，N 5.9*312*4026 .22
B p (X bar r X ip e) rr eK P p /( T 0 ) 2 0 .0 .2 6 m m 2 2// G 周 G 周 y 7 y .6 * 1-4 0
1.9
5.2
X射线摄影管（摄影和透视共用机房）
1.5
5.9
专用立式胸部bucky摄影机房
0.22
1.2
１、地板 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
2、天花板
需要考虑初级辐射和次级辐射；其上方为一间办公室（非
控K1制p=5区.9）m，GyT/=患1，者所以P/T=0.02mGy/周；dp=3m；U=1；
Xpre为前屏蔽（摄影床影像接收器或墙上安装的暗盒架相当于0.85mmPb，侧向投射 束穿过摄影床相当于0.3mmPb）； B（x）为透射因子，根据B（x）值在透射曲线上确 定屏蔽厚度；K为X射线的空气比释动能,K1p为在距X射线源1米所指定的工作负荷分布情 况下的每名患者未屏蔽的初级空气比释动能，本模拟机K1p取5.9mGy/患者；Kp（0）为在 dp点上未屏蔽的初级比释动能。
例一
控制区职业人员剂量目标值取0.1mGy/周, 非控制区公众剂量目标值取0.02mGy/周。
例：某模拟机机房屏蔽计算，该机房仅一 台X线模拟机，为了安全N值取忙时的40人/ 周，位于建筑物最底层，求各墙厚度？
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d为居留距离；T为居留因子，国内常用1、1/4、1/16这三个值；N为每周检查患者数 目，体现工作负荷；U为使用因子，主要用于初级辐射线束；
❖ 透射因子B ❖ 衰减倍数K
I0
I1
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二、计算实例
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对初级文档辐仅射供参束考，的不不能作同为材科学料依前据，屏请蔽勿模当仿量；如厚有度不当（之x处pr，e）请联系网站或本人删除。
xpre（mm）
应用条件
Pb
混凝 土
钢板
摄影床影像接受器或墙上安装的暗
盒架（由滤线栅、暗盒和影像接 0.85 72
7
受器支持构件的衰减造成的）
侧向投照束穿过摄影床（仅由滤线
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方法三 IAEA 估算法
❖ D = FA/r2 ❖ A单位 GBq ❖ F为γ因子 ❖ r单位 m ❖ D单位 mSv/h
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❖ γ点源外照射剂量率的估算
❖ 方法一 (快速估算法)距点源1m
❖ D = 0.123AE
❖ A单位 MBq
❖ D单位 μGy/h
❖ E单位 MeV
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方法二 一般估算法
❖ D = 0.235AГ/r2 ❖ A单位 MBq ❖ Г单位 Rm2/hCi ❖ D单位 μGy/h ❖ r单位 m
K s（ e0 ） cK d s se 1 e 2 N c c2 .9 （ * 1 1 .5 ） -2 0 2 * 4 00 .51 m 6G /周 y
将这个值降低到P/T=0.1mGy/周
Bs（ eX cbar） r ieK P rs（ e0/） cT 0.0 5.111 6.9*1-1 0
在次级辐射的透射曲线上可查，相当于0.2mm铅当量, 所以墙（1-1）需要0.2mm铅当量的屏蔽。