电离辐射源应用及辐射安全措施
目前，我省还没有核设施，本教材中电离辐射应用主要指核技术的应用。
核技术广泛地应用在工业、医疗、地质勘探、建筑等领域行业，而农业、 科研领域的利用较少，不具有代表性，在这里我们 重点阐述核技术应用在工业、医疗领域的应用及防 γ辐照装置是辐射加工技术科研开发和产业化生产主要技术装备，使用源活度最大，一般为钴-60 源，射线具有穿透力强，效率高，杀虫灭菌彻底， 工艺过程简单，操作方便，低耗能，高效益，等优点。
目前已经产业化应用的有辐照食品，辐射消毒， 辐射化工和辐射育种等几大类。
工业用类放射源 主要应用于γ射线工业探伤仪，包括固定探伤仪和移动探伤仪。
工业γ射线探伤是一项利用放射源的γ射线对金属构件内部结构进行照相的无损检测技术，一般为 Ir-192 或Se-75 γ射线探伤仪机,γ探伤存在着常规运行中的辐射和潜在辐射危害。
工业γ射线探伤机 (1)必须取得省级环境保护主管部门颁发的辐射安全许可证，并通过辐射环境保护竣工验收。
(4)每台探伤装置须配备2名以上操作人员，操作人员应参加辐射安全与防护培训，并考核合格。
(5)须选用持辐射安全许可证单位生产的合格的探伤仪，且应满足下列要求: 装有设计的最大额定装源活度的放射源时，容器的表面剂量率应满足《γ射线探伤机》(GB/T14058-93)中的要 放射源容器应进行《γ射线探伤机》中规定的性能试验，并满足标准要求。
<2>安全锁锁死时，源辫应不能移动;安全锁打开后，源辫方能移离源容器; 源托(包括源辫，源辫与控制缆联接点)承受的拉力应满足如下要求:铥-170源托300牛顿，铱-192源托和硒-75源托 500牛顿，钴-60源托700牛顿。
探伤装置应具有源辫位置指示器系统，该指示器系统应具有如下功能: 在探伤装置的放射源容器表面固定金属铭牌，铭牌上应铭刻下列内容: <1>符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)的电离辐射警告标志; 放射源编码卡与探伤装置应可靠联接，且便于更换。
(6)明确2名以上工作人员专职负责放射源库的保管工作。
放射源库设置电离辐射警告标志及红外和 监视器等保安设施，源库门应为双人双锁。
(7)制定探伤装置的领取、归还和登记制度，放射源台帐和定期清点检查制度。
(8)每个月对探伤装置的配件进行检查、维护，每3个月对探伤装置的性能进行全面检查、维护， 发现问题应及时维修。
(9)探伤作业时，至少有2名操作人员同时在场，每名操作人员应配备一台个人剂量报警仪和个人剂量计。
(10)每次探伤工作前，操作人员应检查探伤装置的安全锁、联锁装置、位置指示器、输源管、驱动 装置等的性能。
(11)探伤装置必须专车运输，运输车辆中须配备专门固定探伤仪的装备，驾驶员须满5年以上驾龄， 运输车辆专人押运，押运人员须全程监护探伤装置。
(12)室外作业时，应设定控制区，并设置明显的警戒线和辐射警示标识，专人看守，监测控制区的辐射剂量水平。
(13)作业结束后，必须用辐射剂量监测仪进行监测，确定放射源收回源容器后，由检测人员在检查 记录上签字，方能携带探伤装置离开现场。
(14)探伤装置转移到外省、自治区、直辖市使用的，使用单位应当于活动实施前填写"放射性同位 素异地使用备案表"，先向使用地省级环境保护主管部门备案，经备案后，到移出地省级环境保护主管部门备案。
(15)更换放射源时，探伤装置使用单位应向所在地省级环境保护主管部门提交《放射性同位素转让 审批表》，申请转入放射源。
(16)发生或发现辐射事故后，当事人应立即向单位的辐射安全负责人和法定代表人报告。
事故单位 应根据法规要求，立即向使用地环境保护主管部门 报告。
涉及放射源丢失、被盗的同时向当地公安部门报告;涉及人员受照的同时向当地卫生部门报告。
(17)使用固定γ射线探伤室的单位可参照从事移动γ射线探伤工作的单位进行管理。
固定γ射线探伤 室应满足下述要求: <1>探伤室建筑(包括辐射防护墙、门、辐射防护迷道)的防护厚度应充分考虑γ射线直射、散射效应。
<2>探伤室应安装固定式辐射剂量率仪，剂量率水平应显示在控制机房内，并与门联锁。
<3>应配置便携式辐射检测报警仪，该报警仪应与防护门钥匙、探伤装置的安全锁钥匙串结一起。
<4>探伤室工作人员入口门外和被探伤物件出入口门外应设置固定的电离辐射警告标志和工作状态指示灯箱。
这种含放射源的仪器或仪表使用的放射源活度小于大型辐射装置的源强，它们一般都在10 -1010 Bq(毫居里级或居里级)水平。
其特点是数量大，且应用范围广、流动性强、接触人员多、工作场所和条件千变万化，从辐射安全防护的角度来看，安全防护容易被忽视，工作人员懂得安全防护知识较少，容易发生丢源，易泄漏 造成污染和人员受射线误照事件，因此需更加引起重视。
放射源辐射仪器仪表具有不受环境、温度、气压影响的优越性，同时也具有设备简单、操作方便的特点。
不同场合有辐射密度计、料位计、核子秤、测厚仪、中子测井仪等。
放射源辐射仪表是利用放射性同 位素的电离辐射特性的性质制造的质量控制装置，经常用于检验产品质量和控制生产线过程，连续不断地对现代化的、自动化的生产方式进行检测。
放射源辐射仪表不需要与被检查物质直接接触就能进行检测，所以使用它们来检测高速的生产过程流水线、检测极高温的或含有有害化学性质的物质、检测那些接触会造成损坏的物质，以及检测已经包装好的产品。
在上述任何检测方式中，辐射仪表使用的β、γ射线均不会以任何方式损坏物质或使 物质发生变化。
(1)密度计工业常用、、类源的仪器仪表 密度计是通用型在线连续检测工业密度计，利用γ射线穿过被测物质后，其强度随密度的变化 而相应变化的规律，来测定密度。
(2)核子秤工业常用、、类源的仪器仪表 放射源在上方稳定地放射出γ射线，在支架构成的平面内呈扇形照射至输送机上，输送机上的物料吸收一部分γ射线，其余的射线照射至γ射线探测 器上，因射源发出的γ射线为一常数，因此探测器 探测出的γ射线的多少，可反映出输送机上物料的多少(物料尺寸越规则、均匀，则称量的准确度愈 高)，由此再根据相关的计算公式便可计算出某一时刻输送机输送物料的流量。
工业常用、、类源的仪器仪表 核子称它可以用于水泥厂里实现加料的自动控制。
还可以用于矿山、港口、煤炭、化工、电力、 钢铁、粮仓等行业的皮带运输机在线计量和控制。
也可以推广到刮板、螺旋、锚链等多种运输机进行 计量。
工业常用、、类源的仪器仪表 核子快速密度水分仪是利用射线与物质相互作用的原理而研制的仪表。
利用γ射线穿过物质时的衰减规律来测量物质的密度，利用氢原子对快中子的慢化作用来测量物质的含水量，从而计算出被测 物质的压实度。
工业常用、、类源的仪器仪表 一个密封的10毫居里铯-137伽玛源向土壤等被测材料放射伽玛射线，穿透被检测材料的射线会被 仪器中的密度检测管检测到。
如果材料的密度较低， 材料吸收的伽玛射线较少，那么在一定时间内较多的伽玛射线就会穿过材料，检测管的计数将较高: 反之，如果材料的密度较高，高密度的材料吸收了 更多的伽玛射线，那么在同样时间内就会有较少的伽玛射线穿过材料，检测管的计数将较低。
工业常用、、类源的仪器仪表 伽玛射线在被测材料中的穿透、反射和被吸收等行为只与被测材料中的组成成分的所有原子的原子核的质量相关。
核子仪测量的总密度实际是单位 体积的土工材料总的原子量。
只有当被测材料的总 的原子量发生变化时，核子仪的检测结果才相应地 发生变化。
工业常用、、类源的仪器仪表 一个密封的50毫居里镅241/铍中子源向土壤等被测材料放射高能中子射线，高能中子与氢原子碰撞后，迅速失去能量而变成低能中子，而其它任何种类的原子都不能象氢原子那样显著减少高能中子的能量。
工业常用、、类源的仪器仪表 仪器中的湿度检测管只检测低能中子。
中子 源发射出来的中子几乎都是快中子，在屏蔽层中主要通过弹性散射和非弹性散射损失能量，最后被物质吸收，主要放出γ射线。
因此中子的屏蔽一般较为复杂，除考虑快中子的减弱过程和吸收过程外， 还应考虑γ射线的屏蔽。
工业常用、、类源的仪器仪表 (4)料位计工业常用、、类源的仪器仪表 γ射线料位计是一种核测控仪器。
它是利用γ射线穿透各种物质时受到不同程度的强弱衰减的原理而制成的。
根据容器内物料的装料多少不同，而对射线吸收程度的不同而确定容器中的物料。
诸如 液体、颗粒和碎屑等的高度等。
它可以安装在被测量的各种形状的容器外部。
如:球、罐、料仓、溜 槽、管道外。
用来检测该容器内储存的液体、浆体、 固体物料的位置。
工业常用、、类源的仪器仪表 这是非接触式和非进入式的测量方法。
因此，不受被测物料的压力、温度、密度、粘度等参数变化的影响。
对于测量高温、高压、易燃、易爆、有毒和腐蚀性的物料是极有用的。
这种仪表用在石油 工业上，可以检测密闭容器内石油产品的水平面; 在钢铁工业上可以测量连续铸锭机结晶槽中的钢水 线，还可以测量炉内焦炭的装填程度;在水泥工业 上用来测量料面的高度和控制立窖装料的多少;在 航空和宇宙飞船上用来测量飞机或火箭的固体或液体燃料的消耗程度等。
工业常用、、类源的仪器仪表 (5)在线灰份仪工业常用、、类源的仪器仪表 工业常用、、类源的仪器仪表 γ射线透射物质时的衰减，取决于被透射物体的质量厚度和质量衰减系数两个因素，其中质量衰减系数与γ射线的能量和吸收物质的原子序数有关。
低能γ射线对不同原子序数元素的质量衰减系数是不一样的，而中能γ射线对煤炭中不同原子序数元素的质量衰减系数是一样的。
基于此，即可进行煤 灰分的测量。
工业常用、、类源的仪器仪表 利用了γ射线穿过物质时产生透射被减弱的特性。
其利用对r 射线非常灵敏的闪烁探测器测量被 减弱后的射线强度，输出与射线强度成正比的数字 信号。
灰份含量的测量正是利用了这一原理。
工业常用、、类源的仪器仪表 此外，241 Am低能γ射线的减弱程度还与单位 面积重量，即物料的堆积密度有关。
单位面积的重量用射线能量较高的 137 Cs源来测量，也采用透射法， 它与灰份含量无关。
把与灰份含量、单位面积重量 有关的 241 Am辐射测量结果和仅与单位面积重量有 137Cs辐射测量结果结合起来，就得到了仅与灰 份含量成正比而与单位面积重量无关的测量结果。
(双能透射法) 工业常用、、类源的仪器仪表 (6)测厚仪放射源 检测介质 探头 处理电路 放射性同位素测厚仪是带有电离辐射源并利用其电离辐射对被测材料的厚度或单位面积质量进行 非破坏性测量的装置。
只有当被测材料的有效原子 序数和密度不变的情况下，输出信号才能直接反映 几何厚度。
工业常用、、类源的仪器仪表 按所使用放射源的种类，测厚仪分为:α射线测厚仪;β射线测厚仪;γ射线测厚仪;轫致辐射测 厚仪;X射线荧光测厚仪; 测厚仪(厚度计)常用的放射性同位素有14 60Co、 85 Kr、 90 Sr、 106 Ru等。
反射式测厚仪主要用于测量涂层、镀层、渗层的厚度。
工业常用、、类源的仪器仪表 (7)测井仪工业常用、、类源的仪器仪表 包括自然伽玛测井,密度测井,中子测井等,主要应用于地址勘探,石油开发等。
γ射线测井已得到了 广泛应用。
其物理基础主要是应用放射性同位素 60 Co、 241 Am、 137 Cs的γ射线的康普顿效应，来测定 钻井中岩石的散射γ强度，而岩石的散射γ强度与其本身的密度有关系。
工业常用、、类源的仪器仪表 在放射性同位素射出的γ射线穿过井壁射进煤层时，由于煤的密度小，吸收γ射线少，散射回来的γ射线多，探测器接收后输出的信号电流就强， 于是记录仪器上就呈现出信号电流的高峰。
反之， 在记录仪器上就出现了较平缓的曲线。
应用这种方法再与其它测井法相结合，就可以准确知道煤层位置和煤的厚度。
工业常用、、类源的仪器仪表 测井仪在运输过程中，需要把仪表和放射源分开。
工业常用、、类源的仪器仪表 在工业生产上由于磨擦或其它一些原因，在绝缘物上容易产生静电荷的积累。
因此必须及时消除静电，否则会降低产品质量，甚至造成废品。
如果遇到易燃品，还会引起火灾。
放射性同位素制造成静电消除器，安放在易产生静电的地方。
由于静电消除器不断地放射出的射线能使介质(空气)电离，这样就在静电的表面与 消除器之间形成了通路，使积累的静电泄漏或中和， 从而完成静电消除工作。
也有 使用α粒子作为静电消除器放射源的，虽然它的射程短，但发射的局部能量较高。
工业常用、、类源的仪器仪表 在装有静电消除器的区域工作的人员不会受到有影响的辐射照射，但是维修静电消除器的工作人员在短时间内会接受某种程度的受照射剂量。
所以， 维修、安装、保管静电消除器的人员要佩戴个人剂量计，并定期监测和建立个人剂量档案。
要定期进行从业人员健康体检和建立健康档案。
工业常用、、类源的仪器仪表 利用放射性同位素作为激发能源，使被激发元素产生特征的X射线，根据这种原理制造X射线荧光 分析仪。
因此，根据测量得到的特征X射线的能量和放射性强度，便可鉴别出样品中存在的元素及其含量。
放射性同位素X射线荧光分析仪是以非色散分光测定方式为基础的。
分析装置由放射性同位素源、 X射线探测器和非色散分光谱仪三个部分组成。
当 特征X射线穿过"过滤片"进入探测器，其输出信号接至专用记录仪器，从面板上显示出样品计数率 或直接显示出其品位值。
工业常用、、类源的仪器仪表 放射性X射线荧光分析仪，测量元素范围广，速度快而准确。
最常用的低能γ源有55 Fe、 238 Pu、 109 Cd、 241 Am、 153 Gd、 57 Co和 224 Cm等。
工业常用、、类源的仪器仪表 对于工业用、、类放射源，尽管其放射性活度比、类源较小，但由于应用极其广泛， 数量之多，多数安装在厂矿车间一线或野外施工现场，人群更易接触，因而事故发生率更高，造成的环境及社会危害更大，加强安全防护措施就更为重要。
目前，我省对工业用、、类放射源安全 防护措施要求有以下几个方面: 工业常用、、类源的仪器仪表 (1)使用放射源的工作场所，应当按照国家规定设置明显的电离辐射警告标志。
(2)对放射源包装容器须采用钢板或铁板全封闭，以起到屏蔽和防盗作用。
工业常用、、类源的仪器仪表 (4)每个辐射仪表安装处须悬挂"放射源监管责任牌"，内容包括:放射性仪器仪表名称、放射源 个数、内部编号、用途、安装位置，使用放射性核 素名称，出厂活度，放射源编码，监管责任人，单位内部事故应急上报电话等。
(5)对岗位操作人员、须持国家和省政府部门颁发的"辐射安全防护上岗证"上岗作业，且必须配 戴个人热释光剂量计，携带个人剂量报警仪。
放射源须单独 存放，不得存放其它物品，其周围环境不得有易燃 易爆物品存放。
(7)对在室外、野外使用的放射源仪表，按照国家安全防护标准要求划安全防护区域，设置电离辐射警告标志，必要时设专人警戒。
工业常用、、类源的仪器仪表 (2)工业CT。
工业用射线装置 煤炭在线分析中子发生器工作原理工业用射线装置 X射线探伤机、工业CT安全防护措施参照工业类放射源执行。
X射线探伤机不使用时，要严格保管并建立使用登记制度。
工业用射线装置 伽玛刀全称γ射线立体定向放射治疗系统。
它是采用能产生γ射线的钴-60为放射源，利用射线的几何聚焦原理，在精确的立体定向条件下，将经过 规划的一定剂量的γ射线聚焦照射于体内预选靶点 (即病灶)，经过一次治疗后摧毁靶点组织，以达到外科切除的治疗效果。
伽玛刀治疗，其照射治疗范围与正常组织分界明显，边缘如刀割一样整，所以人们形象地称之为 "伽玛刀"。
它具有不开刀、无创伤、无痛苦、不出血和无感染等优点，为患者提供了一种安全、可靠、简便的治疗方法。
(2)门口须安装工作指示灯与明显电离辐射警告标志。
(6)治疗室内墙、治疗床及控制台上须设置紧急停止照射装置。
(7)控制室应安装能够探测治疗室剂量水平的剂量显示报警仪。
(8)控制室须使用钥匙控制设备，钥匙专人控制，控制室配备治疗室监控及对讲装置。
(9)工作人员进入治疗室须携带个人剂量报警仪并佩带个人热释光剂量计。
(11)治疗室门一米外划定明显的控制线，并有中文警告提示。
临床主要用于治疗局限 性皮肤疾患如毛细血管瘤,慢性湿疹,神经性皮炎,斑 痕疙瘩等,敷贴治疗具有可靠,方法简便,无痛苦,安全, 价廉等优点。
医用、类放射源 γ射线骨密度仪主要由低能光子源(Am-241),光子探测器,扫描架,数据采集处理等部件组成。
光子 源与光子探测器处于同轴线上,人体前臂的前三分之一处置于光子源与光子探测器同轴线的中间,在控制 线路和微型计算机的控制下,对前臂尺桡骨进行单向 或双向扫描,并由光子探测器收集透射过前臂后的光子数,送到数据采集线路和计算机进行在线分析计算, 由此给出人体骨骼的各参数。
依数据可以反映人体 健康程度,为常用的某些手术或药物治疗后引起的骨质疏松症的检测手段。
医用、类放射源 ECT是同位素发射计算机辅助断层显像的英文缩写。
医用直线加速器是产生高能电子束的装置,为远距离放射性治疗机。
当高能电子束与靶物质相互作用时产生韧致辐射,即X射线,其最大能量为电子束的最大能量。
因此,医用电子直线加速器既可利用电子 束对患者病灶进行照射,也可利用X线束对患者病灶 进行照射,杀伤肿瘤细胞。
但由于该机管电压比接触治疗机高,其产生的X线强度及穿透能力均较大,故 多用于良性疾病和位于较表浅的恶性肿瘤的治疗。
医用类射线装置 6)治疗室应配备对病人非照射区保护的防护用品。
包括乳腺机、透视机、拍片机、床旁拍牙 片机、C臂机,各种X射线机等。
医用类射线装置 CT是计算机断层X射线摄影术(ComputedTomography)的简称,它使用了精确准 直的X射线从各种不同的离散角度扫描所关注的平面,利用探测器记录透射光束的衰减量,并经过数学 运算,电子计算机处理相应数据,从而产生一个以检查层的相对衰减系数为依据的躯体横断面的影像。
医用类射线装置 利用X射线对人体不同组织的穿透力不同的原理,寻找病灶部位,形状及体积并予以定位,摄影。
经过加速器控制系统的数字化仪表,将影像数据输入计算机,精确划定靶区位置及范围,以供制订治疗方案 时使用。
但由于X线 看不到阴性结石,故不能用来作阴性结石的碎石。
此外,还有B超定位碎石机,应注意两者的区分。
医用类射线装置安全防护措施参照类射线医用X射线深部治疗机与数字减影血管造影装置安全防护措施执行。
医用类射线装置 非密封放射性物质工作场所主要应用在医疗单位的核医学科，少数高等院校科研究单位也有少数 应用。
目前，正在应用的核医学显像操作有将近 100种，包括:甲亢的诊断和治疗，通过心脏应急 试验分析心脏功能，骨扫描检查发现转移性肿瘤、 肺灌注扫描鉴定血管栓塞、肾肝脏、胆囊检查等。
(1)设施的设计要考虑到工作的类型以及将要使用的放射性核素和它们的活度，充分考虑通风、管道以及墙壁、地板、工作台的特殊要求，要使用危害分级这个概念，建筑物布局要合理，要分监督区、 控制区和清洁区，门口设置电离辐射警告标志。
(5)所有垃圾应存放于专门的符合屏蔽要求的垃圾箱，且要按日期分装，以保证存够10个半衰期 后方可处理。
(6)核医学科配备必要的γ辐射监测仪器和表面污染监测仪，以控制场所的γ辐射剂量率和表面污染水平。
(8)配置去污染的装备，特别是配置事故应急能力装备。