28（工硕）辐射防护基础（工物底）.pptVIP

辐射防护基础 2008.12.15 主要内容 一、X、γ射线的剂量与屏蔽计算 二、β射线的剂量与屏蔽计算 三、中子的剂量与屏蔽计算 四、内照射的防护 一、X、γ射线的剂量与屏蔽计算 （一）、X、γ辐射源及辐射场 1. X射线机 （1）X射线机的发射率常数?X （2）X射线机剂量率的计算 2. 加速器X射线源 （1）加速器X射线的发射率常数?a （2）加速器X射线的剂量计算 （1）放射性活度 （2）照射量率常数 （3） ?点源的照射量率计算 （4） ?点源的吸收剂量率计算 （5） 比释动能率常数 （三）、X、γ射线的屏蔽计算 1. 加速器X射线源的屏蔽计算 确定屏蔽厚度所需用的参数和资料 （2）X射线机剂量率的计算 根据上述定义，在距离靶r（m）处由管电流为I（mA）的X射线机产生的初级X射线束造成的空气比释动能率可近似按下式计算： 2. 加速器X射线源 加速器的X射线，一般是指电子束被靶或其它物质阻止时，所产生的具有连续能谱的韧致辐射。当加速电子或离子使物质原子的轨道电子移出时，可产生特征X射线，但其能量一般低于几十keV，从防护角度看完全可忽略。 一般，当电子能量低于1MeV时，最大发射率方向倾向于与电子束入射方向重直；随着电子能量增高，最大发射率方向越来越偏向入射电子束方向。 不同能量的单能电子束在高Z厚靶上产生的X射线发射率的角分布，如左图所示。 低Z厚靶修正因子 （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。 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。 （2）照射量率常数 辐射源在空气中某点的照射量率大小，取决于光子能量、源的活度、源的形状以及与源的距离。如果空气中某点与源的距离一定，且源的活度也相同，那么点源在空气中的照射量率就唯一地取决于辐射源本身的性质。 为此，引进一个照射量率常数Γδ ，用以定量地描述γ放射性核素在产生照射量率这一方面的特征。 式中， 是距离活度为A（Bq）的放射性核素点源 r（m）处，由能量大于的光子（包括光子和内韧致辐射及特征X辐射的光子）所造成的照射量率。照射量率常数Γδ的单位是C?m2?kg-1?Bq-1?s-1。 （3）?点源的照射量率计算 （5）比释动能率常数 1. 窄束X或γ射线的减弱规律 （1）窄束（narrow beam）： 不包含散射成分的射线束 2.? 宽束X或γ射线的减弱规律 3. 宽束X或γ射线的透射曲线 辐射场中某点处没有设置屏蔽层时的当量剂量率H(0)，与设置厚度为d的屏蔽层后的当量剂量率H(d)的比值。表示屏蔽材料对辐射的屏蔽能力，无量纲。 辐射场中某点处设置厚度为d的屏蔽层后的X或γ射线的当量剂量率H1(d)，与没有设置屏蔽层时的当量剂量率H10，的比值。 ? 表示辐射透过屏蔽材料的能力。 ? 透射比与减弱倍数互为倒数，即η＝1/K，K＝1/η。 ? 以透射比的自然对数为纵坐标，以屏蔽层厚度d为横坐标，对不同屏蔽材料作出与不同能量的γ射线相应的透射比曲线。 （2） 半减弱厚度与十倍减弱厚度 ①半减弱厚度△1/2：half value thickness 将入射光子数（注量率或照射量率等）减弱一半所需 的屏蔽层厚度 ②十倍减弱厚度△1/10 ：tenth value thickness 将入射光子数（注量率或照射量率等）减弱到十分之 一所需的屏蔽层厚度 4. 屏蔽X或γ射线的常用材料 （三）、X、γ射线的屏蔽计算 常用的X射线源有加速器和X射线机两类。 1. 加速器X射线源的屏蔽计算 电子加速器中辈加速的电子轰击靶，静电加速器中被反向加速的电子轰击阳极，都能产生高能、高发射率的X射线。X射线的最大能量等于被加速电子的最大能量（几—几十兆电子伏特）。 在加速器装置中，电子束射到靶上产生的X射线，称为初级X射线。 在加速器装置中，如果沿入射电子方向发射的初级X射线束是确定屏蔽厚度的主要因素，则有下列计算公式： 由上式算出透射比后，查图（NCRP51），就能得到相应材料的屏蔽层厚度d。 （b）等效入射电子能量E’修正。 因此，用900方向上的发射率常数δa（900）值代替上式中的δa值，算出透射比η（900