辐射防护设计

1、辐射防护设计基础,绝密,专业内部培训课件,什么是辐射防护设计？,要明白什么是辐射防护设计,首先要知道什么是辐射防护!,度娘说：,防，是防患未然；,护，是保护人类。,辐射防护是一门研究怎样使人类,免受或少受电离辐射危害的一门综合,性边缘学科，其基本任务就是保护从,事放射性工作的人员、公众及其后代,的健康和安全，保护环境，促进原子,能事业的发展。,通俗点儿说，就是一切为了安全。,包括：,工厂正常运行时，保护工作人员和公众所受,辐射剂量应低于国家规定限值，而且环境不被放,射性物质污染；,防止发生辐射事故；,一旦发生辐射事故，其影响应尽可能小。,总之，,一切与 相关的设计都应从 角度,辐射防护 安全,出发，为让所有人员免受过量的照射，使环境不,被放射性物质污染，以及预防辐射事故的发生或,减轻辐射事故的后果。,我们的口号是,核无小事,安全第一,然而，在实际工作中，由于管理和技术、专业和专业之间的矛盾性，往往会出现“粮草未酬，三军已动”的悲催局面。这个时候，就需要我们“因地制宜，因食于敌”了。 所以，辐射防护在现今大环境之下承担的多是补漏拾遗、正言司谏方面的工作。比之于刘备，关二哥败走麦城，荆州遗

2、失、益州疲惫的情况下，刘备要伐东吴，诸葛亮苦劝不听，终有夷陵之败，最后白帝托孤。,所谓：,1958 年，前苏联援建中国科学院原子能研究所一期工程的时候，我国专家就提出过“生产未动，防护先行。”的决议。,三军未动 粮草先行,工欲善其事，必先利其器。,辐射防护防的是射线，看不,见摸不着，所以，很多事情事先,是很难做工作的；这个时候，就,需要有人舌战群儒了。,辐射防护设计基础,做辐射防护设计，简单来说，分两个方面： 管理 （人因工程学） 技术 （屏蔽与监测）,人因工程学,人因工程学是管理科学中工业工程专业的一个分支。早期也有叫工效学、人体工学或人因学的。 它研究的是人、机器、环境的相互作用以及合理结合；使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适目的的一门学科。 人因工程学在设计中的应用可参见行标EJ/T797-1993、EJ/T798-1993。,Canberra,工作场所监测大纲应规定： a) 拟测量的量； b) 测量的时间、地点和频度； c) 最合适的测量方法与程序； d) 参考水平和超过参考水平时应采取的行动。,GB18871-2002中要求

3、对工作场所监测的内容和频度应根据工作场所内辐射水平及其变化和潜在照射的可能性与大小来确定，并应保证： a) 能够评估所有工作场所的辐射状况； b) 可以对工作人员受到的照射进行评价； c) 能用于审查控制区和监督区的划分是否适当。,长杆剂量率测量仪测HIC暂存库人孔,不得以特殊补偿、缩短工作时间或以休假、退休金或特种保险等方面的优待安排代替为符合本标准的要求所需要采取的防护与安全措施。,30mSv/h,4mSv/h,就地气溶胶取样泵,气溶胶取样按取样方式分：一般分为移动式取样和固定式取样。 固定式取样时，一般是把真空泵放到一个固定的房间（泵房），一个泵可以同时或分时对一路或多路取样管进行抽气取样。 有关气溶胶的取样标准，可参看EJ/T631-1992、HJ/T22-1998。,屏蔽与监测,屏蔽就是通过事先计算，事后验证的方法来对一个辐射源进行安全包容，确保对人员的安全；根据工作场所的特性以及人员到达的频率，我们会对工作场所进行分区，以方便管理。 而监测是验证屏蔽的一个手段，同时，也是确保人员安全与否的保证；当然，广义上的监测还应当包括对工艺、场所、环境等各个方面的监测。 做设计的时候可

4、参考EJ849-1994、EJ/T707-2001。,做精确计算的时候，可根据衰减指数规律求得屏蔽后的射线强度： I=I0e-d 其中，是线衰减系数。 这个公式本身是没考虑散射等因素影响的，相当于它只适合用于窄束射线；但工程实践中，用到窄束射线的情况很少，一般放射源而言，我们都是照宽束射线考虑的，也就是考虑了射线在屏蔽层中散射的因素。此时，就需要在这个公式里加上一个修正因子B（积累因子）。B是一个与d相关的函数。,在精度要求不高的时候，可以采用半减弱厚度的办法来进行估算： I0=2nI d=nD1/2 其中， I0是未经屏蔽时的射线强度； I是穿过厚度为d的屏蔽层后的射线强度；D1/2是确定能量在屏蔽材料中的半减弱厚度；n是半减弱厚度个数；d是屏蔽层厚度。对于中子而言，一般用的是张弛长度，相当于是中子通量密度减弱 e 倍所需要的屏蔽层厚度；但由于中子本身能谱的特性，使得该计算变得尤为复杂。,不同能量射线在材料中的半减弱厚度,屏蔽计算的基本公式,屏蔽计算：SRTF不涉及中子的屏蔽，现主要针对射线的屏蔽说一下：进行射线屏蔽计算时，必须合理地处理源和屏蔽体的几何模型，正确地选取计算公式及相应

5、的参数，采用合适的屏蔽材料，以及对多次碰撞、自吸收、斜射效应、射线能谱和角分布随贯穿厚度的变化等影响因素做仔细分析加以修正。,用于屏蔽计算的软件很多，诸如MCNP、Shield、Origen2，程序计算得出结果后，可以相互之间进行比对，或者通过手算的办法做粗略验算。项目完成后，进行屏蔽验证。,屏蔽验证的主要目的是：检验在核设施中对运行寿期内可能存在的辐射源是否提供了足够的屏蔽。屏蔽检测应能发现屏蔽体中对屏蔽效果有明显减弱的缺陷，并指明它的位置和对屏蔽果减弱的程度。为此，检测程序必须提供屏蔽体外侧的实际剂量率值，以便与设计值比较。,针对射线的屏蔽设计,Micro Shield建模,核设施中的屏蔽体,放射性工作场区里的辐射源通常是由水平的和垂直的屏蔽体所包围。 水平屏蔽体主要是地板（楼板）、屋面（屋顶）。 垂直屏蔽体则主要为墙体；一些移动式屏蔽体，比如铅板、铅皮、钢板之类的，也可以归入垂直屏蔽体之列。垂直屏蔽体一般离地高度23m，在此之下为人员活动密集区域。,面对这些问题，在设计的时候要做好有效的屏蔽补偿，设施建成后对这些地方，特别是人员频繁活动的区域进行重点验证。因为贯穿部位和不连续部位

6、的屏蔽设计比确定屏蔽厚度包含更大的不确定性，因此屏蔽检测程序中的一个重要部分就是验证通过贯穿部位和不连续屏蔽体的辐射所造成的剂量率的贡献不会导致总剂量率超过设计允许值。,特殊的辐射屏蔽,在屏蔽设计中，有时会遇到屏蔽层内的孔洞、缝隙的漏射辐射，房间墙壁的反散射，以及空气反散射（天空散射）等特殊问题。,一般而言，在人员活动频繁的地方要求任何1m2的屏蔽体面积上，由于孔缝等造成的局部削弱在屏蔽体表面处造成的局部外照射剂量当量率的增加不超过工作位置处设计目标值的5倍，且面积不超过100cm2。无人工作的地方，可允许由于孔缝等造成的局部削弱的外照射剂量率有适当增加，但使邻近工作人员接受的附加外照射剂量当量率不得超过设计目标值的 10%。,贯穿辐射屏蔽,贯穿,局部贯穿,对可拆卸屏蔽体、防护门、人孔及设备安装的盖板等的设计， 应避免有直通缝存在，避免与周围屏蔽体衔接处存在薄弱环节。 为降低屏蔽体被局部削弱的影响，可采用增设局部屏蔽体，管道在屏蔽体内拐弯穿行以及合理调整嵌入件及孔缝位置等措施。,伸缩缝、沉降缝、设备室混凝土盖板的厚度小于或等于800mm时，盖板分为二阶；大于800mm时，分为三阶。管沟

7、盖板厚度大于900mm时，分为三阶。铸铁盖板厚度大于250mm时，分为三阶。每阶的搭接宽度应大于缝宽的35倍。混凝土盖板的缝宽应不大于15mm。,为降低屏蔽体被局部削弱的影响，可采用增设局部屏蔽体，做为屏蔽补偿。,迷宫设计,迷宫的设计，必须使各类射线只有经过墙面（包括地板及屋顶）多次散射充分减弱后方可到达迷宫口处，直接贯穿屏蔽体到达迷宫口处的贡献应小于散射辐射的贡献，并要确保总的剂量当量率不超过该处的设计目标值。当迷宫口的剂量当量率超过设计目标值时， 应在出口处设置防护门。 迷宫的设计应方便设备的移动。,卫生出入口 access to radiologically controlled area,卫生出入口：进出放射性厂房的放射性工作区必须经过的一组专用房间，在此更换家庭服、穿脱工作服、收发个人剂量计、淋浴及进行表面污染监测等，以加强对工作人员的放射卫生管理。 几个相邻厂房合用的卫生出入口称总卫生出入口。 无家庭服存放间的卫生出入口称简易卫生出入口。,卫生闸门：进出放射性检修区必须经过的一组专用房间，在此穿脱附加工作服、补充个人防护用品、去污并进行表面污染监测，严防已污染的人员、设备、

8、工具等无控制地移出放射性检修区。卫生闸门通常带有空气闸门。【Air Lock】,卫生通过间（或卫生通道）：进出表面污染水平不同的区域必须经过的房间（或通道），在此更换工作鞋或鞋套，必要时可更换附加工作服及进行表面污染监测和洗涤。,辐射及剂量监测设计的内容 工作场所监测 流出物监测 个人剂量监测 环境监测 废物的分类、分级及包装表面污染监测 其他专业要求进行的监测,工作场所监测包括外照射水平和 辐射场分布， 空气中放射性气体及气溶胶浓度和组分，表面污染水平及污染范围等。,个人剂量监测包括工作人员所受内、外照射剂量当量。 环境监测包括非居住区、 限制区及其外围的空气、水、土壤、 大气沉降灰、有代表性的动植物样品中放射性核素的含量与组分，以及地面的、辐射水平等。,监测,辐射及剂量监测设计的任务 辐射及剂量监测设计的任务是为工厂正常运行、去污检修、事故预防、事故处理和环境保护提供辐射及剂量监测方法和手段。,流出物监测包括排入环境的放射性废水、废气的浓度、总量和组分。,Thats all.,Thank you!,嗯，好。你们学得都很不错嘛,噢，孩子，我知道， 刚刚丝丝也说了两遍,我国放射性废物治理的 方针是什么？,Oh，God！红红她 刚刚说了两遍！,嗯，考考你们：,我知道！,呃。,分类收集,净化浓缩,减容固化,严格包装,安全运输,就地暂存,集中处置,控制排放,减少产生,加强监测,

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