輻射防護基礎

2022-10-18 02:33:23 字數 3388 閱讀 4962

今天有幸聽了南京理工大學的唐雙凌教授為我們生動地講授了有關輻射防護的知識,在短暫的兩個小時的聆聽後,我也受益匪淺,對輻射防護有了更細緻更深刻的認識。

講座中唐教授從六個方面來為我深入淺出的講解了輻射防護知識。隨著核能、核技術的發展,核設施、放射性同位素和射線裝置在科學研究、醫療、工業、農業、地質調查和教學等領域已被受到越來越廣泛的應用,由上述人類活動的加劇而導致的電離輻射汙染已成了目前人們日益關注的焦點問題。我國核技術應用始於上世紀三十年代,經歷了開創初期、開展應用和全面發展幾個階段。

特別是九十年代以後,核技術的應用步入了商業化程序,在國防、醫療、科研、工業、農業、能源等領域二十多個行業廣泛應用,已初步形成具有一定規模和水平的較為完整的體系,對維護國防安全,促進國民經濟和社會發展,增強國家綜合國力,起到了十分積極的作用。據統計(2023年),我國現有放射源14萬枚,其中11萬枚放射源在涉源單位中使用,3萬枚放射源已被收貯,放射源使用數目年均以20%的速度增加。涉源單位約1.

2萬家,並且年均以15%的速度上公升,主要分布在建材、醫療、科研院校、石油、化工、造紙、冶金、煤炭、輻照加工等24個行業。在用放射源的核素近五十種,其中主要核素是137cs、60co、241am、238pu、90sr、192ir、63ni等。全國放射源分布狀況極不平衡,東西部涉源單位、放射源數量、放射性核素等差別較大。

我省也是國家最早的核工業和核試驗基地,區核心工業及核設施依照國家核事業發展的整體布局,起步早、發展快,以404廠這個大型原子能聯合企業為代表的一批軍工與民用核設施數居全國第二位,且種類齊全,活動頻繁。從採礦、選冶、濃縮、加工、核技術應用到乏燃料處理、廢物處置,基本涵蓋了核工業的全過程和核技術應用的各個方面。

首先,唐教授為我們介紹了原子核物理基礎,原子核結構(nuclear structure),主要是研究核子,也就是中子和質子在核力的作用下,如何在核內運動,以及原子核的性質,如何由核子的運動所決定。由於核子由夸克組成,夸克間的相互作用由膠子傳遞,所以,核結構的研究,也會涉及夸克、膠子自由度在核內的表現。在一定條件下,超子也會被束縛在核內,形成超核。

超核性質的研究,也構成核結構的乙個研究領域。現在關於核結構的知識,主要**於穩定的和長壽命的核素。但是,隨著放射性核素物理的發展,來自不穩定核素的資訊,也越來越豐富。

總的來講,原子核是緻密的幾乎不可壓縮的由核子組成的強子物質,它的總結合能近似正比於核內的核子數目。據此,在上個世紀三十年代中期時以後,把原子核模擬液滴,產生了最早的核模型-液滴模型。人們曾應用液滴模型解決了不少核結構問題,給出了核結合能的定量公式,為核的集體運動和裂變提供了形象化的幾何模型。

即使在今天,液滴模型仍然經常被使用,特別是在超重核的研究中,它依然在發揮作用。另一方面,核素表中幻數的存在,即當質子數或中子數為2,8,20,28,50,82和中子數為126時,原子核最穩定,在自然界的豐度也最高,對比元素週期表,使人們建立了原子核的殼層模型。核殼層模型的物理基礎是,泡利原理大大地限制了核內有著強相互作用的核子的可能運動狀態,因而可以近似地用平均場中的獨立粒子運動,來描述原子核的狀態。

從實驗中匯出的核核心子平均自由程很長,幾乎與原子核的尺寸相當。這也支援核核心子近似獨立粒子運動的假定。最簡單的獨立粒子運動模型,是費公尺氣體模型。

它能給出原子核的平均密度、平均動能等整體性質的定性估計。但是,真正能定量計算原子核性質的,還是殼模型。早期的殼模型的平均場是帶有大的自旋-軌道耦合項的球形位勢,成功地解釋了幻數和大量球形核的基態性質。

mayer和jensen為「關於核粒子殼層結構方面的發現」與 wigner分享2023年物理學諾貝爾獎。幾十年來,隨著各種剩餘相互作用的引入以及計算方法的改進,原子核殼模型不斷在發展,出現了各種改進的殼模型。如,針對非球形的原子核,發展了變形的殼層模型,即得到廣泛應用的nilsson模型;能考慮原子核轉動的推轉殼模型,投影殼模型;以及近年來才發展起來的有可能對重核做「精確」計算的monte-carlo 殼模型。

這樣,就使得殼模型能解釋的實驗資料越來越多,適用的範圍越來越大,幾乎成為各種巨集觀的、唯象模型的微觀基礎。殼層模型是迄今為止最成功的核模型。

接著,唐教授還為我們介紹了放射源基礎知識;放射性同位素是指某種發生放射性衰變的元素中具有相同原子序數但質量不同的核素;放射源是指除研究堆和動力堆核燃料迴圈範疇的材料以外,永久密封在容器中或者有嚴密包層並呈固態的放射性材料;射線裝置是指x線機、加速器、中子發生器以及含放射源的裝置。放射性核素的活度是放射性核素多少的量度,一定量的某放射性核素的活度是該放射性核素的原子核在單位時間內自發放射性衰變的平均數。單位為秒的倒數(s-1),專用名稱是貝可勒爾(bq);講座上還提到了輻射的生物效應,生物物質輻射化學,是輻射化學的乙個分支,研究生物物質體系(分子、細胞、組織和整體)吸收電離輻射後產生的化學效應。

電離輻射和生物物質相互作用,通過生物物質分子的激發或電離,導致生命體可逆或不可逆的損傷,活細胞內因電離損傷的分子經過一定潛伏期(幾分鐘乃至幾天),其輻射損傷會逐漸擴大,直到最後發生可觀察的輻射生物學現象,諸如死亡、染色體畸變、有絲**延遲和突變等。在潛伏期中,分子的原初輻射損傷通過下列中間過程進一步擴大:①偶合反應,某些型別的分子輻射損傷通過偶合反應把損傷傳遞給其他型別分子,如氨基酸、醣類、醇類等溶質的自由基和易還原的分子(核黃素、三價鐵離子),在缺氧條件下能相互作用;②輻射損傷模板,合成異常大分子,合成dna、蛋白質都需用模板分子,輻射損傷的模板分子可能將其損傷以生物活性的形式傳遞給新合成的分子結構,使後者的活性與由未損傷模板所合成的大分子不再相同;③結構損傷,活性細胞內的亞細胞水平結構,包括染色體以及溶酶體等亞細胞器、內皮網、細胞膜等,與細胞功能密切相關,輻射損傷它們的組成分子,對生物功能有即刻的影響;④多酶系統,輻射損傷多酶系統,影響著各步代謝的反應速率,雖都不顯著,但各步的損傷呈加和或相乘效果,導致最終出現明顯的損傷擴大。

以上四種損傷擴大過程相互作用,形成可觀察到的巨集觀輻射生物效應;最後,唐教授還著重介紹了輻射防護的方法等,輻射防護有外照射防護和內照射防護,外照射防護分為時間防護、距離防護和遮蔽防護,內照射防護有保持清潔和對被汙染的空氣、水和物體表面採取去汙措施,制定適宜的管理規定和操作程式儘量減少吸入或攝入放射性物質,採用合適的個人防護器,具妥善儲存放射性物品等等;總之,輻射防護是至關重要的乙個環節。

我聽講座和大多數同學不同,因為很多同學都只是去「聽」,而我每次聽都是作了詳細的記錄,包括多少期、日期、地點、主講人以及題目和內容,甚至我自己的提問也記錄了進去,因為不作記錄的講座很多時候等於白聽了,我們無法記住主講人談到的所有內容,然而就更無法深層次的理解他們講的理論與觀點了,有時一些內容自己不感興趣,聽完後出了講堂也就會全部忘記了,所以要是記錄下來,以後慢慢回味,或許還可以品嚐出別一樣的味道。主講人都是一些某方面知識的專家,他們對專業的認識程度以及對人生的品讀方式是非常有利於我們學習的,對我們成長過程中會有比較大的作用,所以我們有必要不忘記那些長者的諄諄教導。在大學課堂上老師是很少和我們談論國事和天下事的,至於一些人生哲理和人生經驗,老師們更是沒有興趣,或者說也沒時間和我們講,所以我們要了解這些大學生很有必要學習而卻沒地方去學習和交流的知識,更加清楚地認識這個世界和認識自我,課外研學講座就提供了乙個比較好的舞台,這個舞台不僅給那些學者、教授們提供了與青年學子授道的條件,更讓我們年輕人在廣闊的知識大道上有了思維碰撞的機會,這是我們學習的好地方。

輻射防護制度

1 放射人員防護規範 1.機房設計合理,面積應滿足防輻射要求,牆壁 門窗施工安裝後經檢測 主 副防護應達2.0mmhe 1.0mm當量 合格後方可正式投入使用。2.機房外安裝醒目的防輻射警示標誌及工作燈,提醒周圍人員。3.醫務人員和患者的各種防輻射遮蔽隔離裝置應齊全 充足,並保持完好 清潔,隨時可以...

核輻射防護原則

發生核事故或放射事故,特別是有放射性物質向大氣釋放時,總的防護原則是 內外兼防 具體包括兩方面 1 體外照射的防護原則 1.盡可能縮短被照射時間 2.盡可能遠離放射源 3.注意遮蔽,利用鉛板 鋼板或牆壁擋住或降低照射強度。具體措施 當放射性物質釋放到大氣中形成煙塵通過時,要及時進入建築物內,關閉門窗...

輻射防護和安全保衛制度

1.嚴格遵守 射線裝置安全和防護條例 和 射線裝置安全許可管理辦法 等輻射相關法規的要求,接受環境保護行政主管部門及法規規定的其他相關部門的監管。2.依法辦理環境影響審批 驗收 輻射安全許可證等環境保護相關手續。作為診療機構,依法取得診療技術和醫用輻射機構許可。3.輻射工作場所必須符合主管部門的法規...