2015辐射防护与济量第三章.

辐射防护与济量杨亚新东华理工大学核工程技术学院2015年10月目录前言第1章基础知识第2章辐射生物效应第3章职业照射、公众照射和医疗照射的控制第4章辐射防护监测第5章实践与干预第6章放射性废物管理及核与辐射设施退役第3章职业照射公众照射医疗照射的控制3.1辐射防护的基本原则3.1.1辐射实践的正当性•对于任何一项辐射实践，只有在综合考虑了社会、经济和其他有关因素之后，经过充分论证，权衡利弊，只有当该项辐射对受照射个人或社会所带来的利益足以弥补其可能引起的辐射危害时，该辐射实践才是正当的。3.1.2辐射防护与安全的最优化•在辐射实践中所使用的辐射源（包括辐射装置）所致个人剂量和潜在照射危害分别低于剂量约束和潜在照射危害约束的前提下，在充分考虑了经济和社会因素之后，个人受照剂量的大小、受照射的人数以及受照射的可能性均保持在可合理达到的尽量低的水平，这也是有时称之为ALARA原则。3.1.3剂量限制和剂量约束•由于利益和代价在人类群体中分配的不一致，虽然辐射实践满足了正当性要求，防护与安全亦达到了最优化，但还不一定能够对每个人提供足够的防护。因此，必须对个人受到的正常照射加以限制，以保证来自各项得到批准辐射实践的综合照射所致的个人总有效剂量和有关器官或组织的总当量剂量不超过国家规定的相应剂量限值。3.2辐射防护标准及其安全评价我国标准(GB18871-2002)《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》标准：基本标准、导出标准、管理限值和参考水平四个级别3.2.1基本限值•基本限值是辐射防护标准的基本标准包括：当量剂量与有效剂量限值；次级限值•当量剂量与有效剂量限值，见表3-1所示。表3-1剂量限值*a照射类型剂量限值职业公众年有效剂量20mSv（5a内平均*b）1mSv*c年当量剂量眼晶体150mSv15mSv皮肤*d500mSv50mSv手和足500mSv—注：*(含a,b,c,d)说明•附加限制年龄16周岁人员不得接受职业照射16-18年涉及辐射照射，限制年有效剂量6mSv眼晶体年当量剂量50mSv；手和足150mSv孕妇和喂乳妇女应避免受到内照射，限制孕妇腹部表面不超过2mSv•次级限值次级限值分为用于外照射和内照射外照射：浅表年当量剂量500mSv深部年当量剂量20mSv内照射：式中，是摄入活度1Bq放射性核素后在靶器官T产生的待积当量剂量；I是摄入量Bq50,20TTTIWhmSv50,500TIhmSv50,Th•混合照射内外混合照射剂量限制需同时满足两条件：；式中，E是年有效剂量；EL有效剂量限值20mSv/a；Ii是放射性核素i的年摄入量；(ALI)i是放射性核素i的年摄入量限值；HS是年浅表个人剂量当量；HS,L是皮肤年当量剂量限值500mSv1()iiLiIEEALI,1SSLHH3.2.2导出限值•根据基本限值，通过一定模式导出一个供辐射监测结果比较有用的限值，称为导出限值。•例如：导出空气浓度DAC=(ALI)吸入/2.4×103式中，DAC的单位是Bq/m3；(ALI)吸入是参考人1a工作时间内吸入空气量。•规定导出限值，只要监测结果不超过，基本限值得以遵守；超过导出值不意味违反基本限值，需要提示调查。3.2.3管理限值•审管机构用指令性限值作为管理的约束值•管理限值只用于特定场合，如流出物排放•管理限值低于基本限值或相应的导出限值•优先使用管理限值，即其要求更严3.2.4参考水平•参考水平不是一个限值，而是提示某种行动的任何一个量•某种行动是单纯数据记录、调查、干预•最常用参考水平有记录水平、行动水平、调查水平、干预水平等。有效利用资源3.2.5剂量限值的安全评价•所有人类活动都伴随有某种危险•辐射防护领域中，用随机性概率表示危险•对职业人员与公众随机性效应的标称概率系数值列于表3-2危害(10-2/Sv)a受照人群致死癌b非致死癌严重遗传效应总计成年工人4.00.80.85.6全人口5.01.01.37.3注：a，b说明表3-2随机性效应的标称概率系数•职业照射的剂量限值的安全评价职业性人员受照剂量2mSv/a职业照射致死癌的平均死亡率为：即每百万人平均死亡80人相信放射性工作安全程度不低于安标较高的职业3216210()410()8010SvSv•公众照射的剂量限值的安全评价公众剂量限值为1mSv，公众个人实际受照射剂量为0.1mSv公众中个人的危险度都相当于5×10-6各种类型危险度的比较(GB4792)如表3-3所示表明公众的剂量限值安全程度也是很高的•在此补充说明对剂量限值的理解3.3职业照射的控制•定义：除国家法规和标准所排除的照射以及予以豁免的实践和源所产生的照射以外，工作人员在其工作过程中所受的所有照射。•范围：①来自人工辐射源的照射，不包括医疗照射和豁免源的照射；②来自天然辐射源的照射，包括审管机构指明注意的场所操作；含有显著量天然放射性物质的物料；喷气飞机和宇宙航行3.3.1职业照射的定义和范围3.3.2控制职业照射的框架•根据国标规定，参照辐射防护基本原则和详细要求，勾画出一个反映职业照射的防护体系的框架，如图3-1所示3.3.3工作场所的分区和分级•区域划分工作场所的分区目的和原则对控制区的要求对监督区的要求•非密封源工作场所分级工作场所分甲、乙、丙三级，如表3-4’所示；放射性核素的日等效操作量的计算：等于放射性核素的实际操作量（Bq）与该核素毒性组别修正因子的积，再除以与操作方式有关的修正因子所得的商。如表3-4’’和3-4’’’所示3.3.4实施控制的有关物项及要求•工程控制内容要求•运行程序内容要求•个人防护衣具和设备•信息和培训•孕妇的职业照射3.4公众照射的控制•定义：公众成员所受的辐射源的照射，包括获准的源和实践所产生的照射和在干预情况下受到的照射•范围：其范围不包括职业照射、医疗照射和当地正常天然本底辐射的照射3.4.1公众照射的定义和范围3.4.2公众照射的控制原则•外照射源的控制•非开放场所中放射性污染的控制•参观访问人员的控制3.5剂量限值和表面污染控制水平•正常情况下的剂量控制3.5.1职业照射的剂量控制表3-5职业照射的剂量限值•特殊情况下的剂量控制剂量平均期可以破例延长到10个连续年并且在该期间，任何工作人员所接受的年平均有效剂量不应超过20mSv；任何单一年份不应超过50mSv；此外，当任何人员自此延长期开始以来所接受的累积剂量达到100mSv时应对这种情况进行审查；或按审管部门的规定临时更改剂量限制，但在任何一年之内不得超过50mSv，临时变更期限不得超过5年3.5.2公众照射的剂量控制•公众中关键人群成员的剂量限值（不超）•慰问者及探视人员的剂量限制①年有效剂量，1mSv②特殊情况下，如果5个连续年的平均剂量不超过1mSv，则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv；③眼晶体的年当量剂量，15mSv④皮肤的年当量剂量，50mSv①应对患者的慰问者所接受的照射加以约束，使他们在患者诊断或治疗期间所受的剂量不超过5mSv；②应将探视食入放射性物质的患者的儿童所受剂量限制于1mSv以下。3.5.3遵守剂量限值情况的确认•剂量限值计算公式①将总有效剂量与相应的剂量限值进行比较；这里，总有效剂量ET按下式计算：式中，——该年内贯穿辐射照射所致的个人剂量当量；和——同一期间内g年龄组食入和吸入单位摄入量放射性核素j后的待积有效剂量；和——同一期间内食入和吸入放射性核素j的摄入量。,,,,()()()TPjingjingjinhjinhjjEHdegIegI()PHd,()jingeg,()jinheg,jingI.jinhI②检验是否满足下列条件：式中，DL——相应的有效剂量的年剂量限值；和——食入和吸入放射性核素j的年摄入量限值(ALI)（即通过有关途径摄入的放射性核素j的量所导致的待积有效剂量等于有效剂量的剂量限值）•现标准未给出各种核素的年摄入量限值(ALI)，但给出了工作人员吸入或食入单位摄入量所致的待积有效剂量和，单位为Sv·Bq-1；年摄入量限(ALI)=年剂量限值/剂量换算系数,,,,,,1jingjinhPjjjingLjinhLIIHDLII,,jingLI,,jinhLI,()jinheg,()jingeg①对于氡子体照射，如表3-6、3-7，3-8②对于职业照射，如表3-9，3-10，3-11③对于公众照射，如表3-12，3-13，3-14④对于婴儿、儿童和成人，如表3-15，3-16⑤对于表面污染控制水平，如表3-17•各种表格应用说明表3-6利用转换系数1.4mSv/(mJhm-3)释解剂量限值剂量限值相当于20mSva-114mJh/m3(4个工作水平月)50mSva-135mJh/m3(10个工作水平月)3.6辐射防护基本方法3.6.1影响职业照射剂量的重要因素，如图3-2所示。3.6.2外照射的防护•表面污染的防护•空气污染的防护•通风3.6.3内照射的防护•时间防护法•距离防护法•屏蔽防护法•源项控制法3.7辐射防护最优化的要求3.7.1最优化概念的提出•基于理由，见图3-3和图3-4所示3.7.2最优化分析方法•代价——利益分析方法是一种直接体现最优化思想的方法，它的主要特点是能够辨认出总的净利益最大方案，即式中，B为总的净利益；V为毛利益；P为除与辐射防护有关的代价之外的所有生产代价；X为达到相应防护水平所需付出的防护代价；Y为该防护水平所相应的辐射防护危害代价。防护最优化利益—代价分析示意图3-5如下：()BVPXY最大•计算辐射危害代价Y的三种方法：①简单的代价——利益分析方法辐射危害代价Y为：式中，为单位集体剂量所相当的货币代价，元/人Sv；S为集体剂量，人Sv②扩展的代价——利益分析方法在计算辐射危害的代价时，又考虑个人剂量分布的项，Y按下式计算：式中，Sj为j组工作人员的集体剂量，它是该组的人数Nj和人均剂量Hj的乘积；j是赋予第j组单位集体的附加代价，对于不同水平的个人剂量，j的数值不同。③多属性效益分析方法Y=SjjjjjjjYSSSNH3.7.3最优化的实施•执行组织。包括辐射防护最优化委员会和辐射防护最优化协调员。辐射防护最优化机构关系图3-6如下•最优化大纲。包括数据库、分析手段、辐射防护最优化审评和辐射防护工作许可证。描述三种类型的审评，如图3-7所示。•最优化决策步骤。包括确定问题，提出方案、量化方案、方案择优和最终决策，如图3-8所示。3.8医疗照射的控制•医疗照射的定义：按现行国标规定，患者（包括不一定患病的受检者）因自身医学诊断或治疗所受的照射、知情但自愿帮助和安慰患者的人员（不包括施行诊断或治疗的执业医师和医技人员）所受的照射，以及生物医学研究计划中的志愿者所受的照射。•在进行医疗照射时，必须认真实施医疗照射的辐射防护体系基本原则。即医疗照射的正当性判断，防护与安全最优化和相应的剂量约束与医疗照射指导水平。•放射诊断的医疗照射指导水平。典型成年受检者X射线摄影、CT检查、乳腺摄影和X射线透视的剂量或剂量率指导水平，详见表3-18，3-19。•核医学诊断的医疗照射指导水平。典型成年受检者各种常用核医学诊断的活度指导水平，详见表3-20。3.9豁免3.9.1豁免的定义•根据现行国标规定，指实践和实践中的源经确认符合规定的豁免要求或水平并经审管部门同意后被本标准的要求所豁免。3.9.2豁免的剂量准则•为了能在实际贯彻中便于实施，国标还根据国际上公认的可忽略剂量水平，对豁免的剂量水平做出了明确的规定；•如果经审管部门确认，在任何可能情况下下列准则都能满足，则可不作更进一步的考虑而将实践或实践中的源予以豁免；•被豁免的实践或源使任何公众成员一年内所受的有效剂量预计为10Sv量级，或更小；•实施该实践一年内所引起的集体有效剂量不大于大约1人Sv，或防护的最优化评价表明豁免是最优化选择。•表3-21给出的数值是根据某些可能还不是足以可无限制使用的照射情景和模式、参数推导得出的，仅可