放射源安全基本知识

放射源相关知识介绍

第1章 放射性基本知识

1.1原子核的放射性

现在知道，有许多原子核都能自发地发射某种射线。有的发射α射线，有的发射β射线，有的发射γ射线，有的在发射α射线或β射线的同时也发射γ射线，有的三种射线均发射。原子核还有发射正电子、质子、中子、重离子等其它粒子以及自发裂变的情况。原子核自发的变化而放射出各种射线的现象，称为原子核的放射性。能自发地放射各种射线的核素，叫放射性核素。 1.2放射性活度

一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生的核衰变数除以该时间间隔叫做放射性活度，通常用A 表示（即A=dN/de ）。

在国际单位制中，放射性活度的单位为贝可勒尔，简称贝可，其表示如下：1Bq=1次衰变/秒 1.3放射性衰变的种类

放射性原子核的衰变主要有三种类型，它们分别做α衰变、β衰变和γ衰变。 1.3.1α衰变

α+--→

Y Z A X A

Z

2

4

如：α+→n a R R 222

8622688

1.3.2β衰变

原子核的β衰变有三种形式：

++-→

βY Z A

X A Z

1 -++→

βY Z A

X A Z

1

Y Z A e X A Z

1-→

+- 1.3.3γ衰变

γ+??→?Cd Cd m m

48

111481116.48

1.4放射性核素的衰变规律 1.4.1放射性核素的衰变常数

放射性核素在单位时间内发生衰变的几率叫做该核素的衰变常数，符号为λ；它的单位为1/秒。λ的大小决定了放射性核素衰变的快慢。 1.4.2指数衰减规律

原子核的衰变数量与原子核的衰变常数成正比，与t 时刻的原子核数量成正比，也与时间间隔成正比；在数学上可以表示为

dN=-λNdt

上式求积分，可以得到

N=Noe -t λ

放射性核素指数衰减规律。 1.4.3半衰期

原子核的数量因衰变而减少一半所需要的时间

λ

λ

693

.02

12/1≈

=

n T

每个原子核的平均寿命（T ）为

λ

1

=

T

第2章 辐射防护基本知识

2.1辐射的生物效应

射线与人体发生作用同样也引起大量的电离，使人体产生物学方面的变化。主要效应如下： 2.1.1躯体效应和遗传效应 2.1.2随机效应和确定效应 2.2辐射剂量学中经常使用的量

在放射源的应用和管理中，与辐射剂量有关的经常使用的量主要有比释动能、照射量、吸收剂量、当量剂量和有效剂量。 2.2.1比释动能K （Kerma ）

不能带电电离粒子在单位质量的某一物质内释放出的全部带电电离粒子的初始动能的总和。其表示式是：

K=dE tr /dm 1Gy=1J ·kg -1 1rad=10-2Gy

2.2.2照射量X （exposure ）

电离是电离辐射最重要的特点。照射量就是根据光子对空气的电离能力来度量光子辐射场的一个物理量。其表示式为：

X=dQ/dm

过去照射量用伦琴（Roentgen ）作单位

1R=2.58×10-4C ·kg -1

当介质为空气时，1伦琴相当于0.873拉德。 2.2.3吸收剂量D （absorbed dose ）

吸收剂量的定义是：单位质量受照物质吸收的任何电离辐射的平均能量。

D=d ε/dm

2.2.4当量剂量H T,R （equivalent dose ）它的计算式是：

H T,R =D T,R ·ωR

当量剂量为各类辐射产生的当量剂量的和。

H T =∑∑?=R

R

R R T R T W D H )(,,

当量剂量的单位也是J ·kg -1，专用名称为希[沃特]（Sievert ），符号为Sv 。与Sv 并用的一个单位叫雷姆（rem ），它们的关系是：

1rem=10-2Sv

2.2.5有效剂量E （effective dose ）

有效剂量的定义为人体各组织或器官的当量剂量乘以响应的组织权重因子后的和。其表示式为：

E=T T

T W H ∑?

有效剂量E 的单位也是J ·kg -1，专用名称也是希[沃特]，符号为Sv 。

2.3辐射防护的基本要求

2.3.1实践的正当性

2.3.2剂量限制和潜在照射危险限制

2.3.3防护与安全的最优化

2.3.4剂量的约束和潜在照射危险约束

2.4辐射防护的基本方法

2.4.1时间防护

2.4.2距离防护

2.4.3物质屏蔽

第3章放射源基础知识

3.1什么是放射源

可以通过发射电离辐射或释放放射性物质而引起辐射照射的一切物质或实体统称为辐射源。例如，发射氡的物质是存在于环境中的源，γ辐照消毒装置是食品辐照保鲜实践中的源，医疗X射线机是放射诊断实践中的源，核电厂是核动力发电实践中的源。

发射源是辐射源中一类源的称谓。按照《中华人民共和国放射性污染防治法》中对放射源的定义；发射源是特指除研究堆和动力堆核燃料循环范畴的材料以外，永久密封在容器中或者有严密包层并呈固态的放射性物质。

从辐射源、放射源的定义来看，两者的含义是很不相同的。

实际上，通常所说的放射源主要是指密封放射源（密封源）。《密封放射源一般要求和分级》（GB4075-2003）对密封源的定

义为：密封在包壳里的或紧密地固结在覆盖层里并呈固体形态的放射性物质。由此可见，放射源就是指密封放射源。

3.2放射源的主要性质

（1）封装的活性物质（放射性同位素）的物理和化学特性。

（2）封装的活性物质和化学形态。

（3）封装的是什么源。

（4）中子源的中子发射率。

（5）活性物质与包壳的外尺寸。

（6）针对特殊应用需进一步了解的基他一些内容。

3.2.1用作α源的放射性同位数

表3.1常见的可用作α源的放射性同位素

3.2.2用作β源的同位素

表3.2常见的用于β源的同位素

3.2.3用作的γ源的同位素

表3.3常见的γ源

3.2.4常见的中子源

表3.4常见中子源

3.3放射源的形状、尺寸和标志3.3.1放射源的形状和尺寸3.3.2放射源的标志

3.4放射源的应用

3.4.1工农业上的应用