【文章內(nèi)容簡介】 生的軔致輻射，當(dāng)電子能量大于 10MeV時，還會產(chǎn)生光中子及感生放射性。 ? 在加速器屏蔽設(shè)計時，要考慮對 χ射線和中子的防護(hù)。為了確保安全，必須按不同的工作狀態(tài)，選擇可能的最大輻射發(fā)射率，也就是說，設(shè)計最厚的屏蔽厚度。在屏蔽設(shè)計中還要考慮 χ射線和中子的散射輻射及天空反射的輻射水平。 ? 加速器的通風(fēng)管道、電纜管道、輻射材料的傳輸管道等可能穿越屏蔽墻。設(shè)計時，這些管道的取向應(yīng)盡可能避開被加速的射束的方向，管道應(yīng)取“ S”形，或“ U”形。電纜溝的入口或出口應(yīng)有一定厚度的屏蔽蓋板。 ? 迷宮口的輻射水平較高，為了減小輻照效應(yīng)，應(yīng)在迷宮入口的內(nèi)側(cè)墻壁上貼一層含硼塑料板，在迷宮門上貼一層鉛皮和含硼塑料板。 ? 感生放射性的防護(hù) ? 在低能加速器上，感生放射性主要是通過（ γ， n）反應(yīng)引起的，這種反應(yīng)的閾能通常為 10MeV左右，另外，如果產(chǎn)生了高注量的中子，則由中子活化引起的感生放射性也不可忽視。 ? 感生放射性包括：加速器結(jié)構(gòu)材料的感生放射性、空氣活化產(chǎn)生的放射性氣體和冷卻水的感生放射性。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應(yīng)用中的輻射安全 ? 感生放射性的防護(hù) ? 對感生放射性的有效防護(hù)措施之一是等其衰變。對預(yù)計可能產(chǎn)生較強(qiáng)感生放射性的部件，應(yīng)設(shè)計成可快速拆卸的，必要時將其換下來。 ? 加速器治療室（輻照室）內(nèi)空氣活化產(chǎn)生的放射性核素，大部分半衰期都小于 1分鐘，長半衰期的核素產(chǎn)生率很低，需要考慮的放射性核素只是 15O、 13N、 11C和 41Ar。為了控制氣載放射性的濃度，應(yīng)設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)。排風(fēng)速率一般為每小時換氣 3―5 次。通風(fēng)系統(tǒng)的排氣口應(yīng)安裝在建筑物外面，并要使排出的氣載放射性物質(zhì)的濃度低于國家規(guī)定的限值。 ? 冷卻水中被活化而形成的放射性核素主要是 15O和 13N，它們的半衰期分別為 ，只需放置較短的時間，其活度就可衰減到可忽略的水平。所以正常運(yùn)行時被活化的水對人體的危害是不重要的，但在停機(jī)后檢修水系統(tǒng)時，殘余放射性可能對人體造成危害。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應(yīng)用中的輻射安全 ? 安全聯(lián)鎖裝置和警告裝置 ? 聯(lián)鎖裝置是指加速器存在某種危險狀態(tài)（如超劑量照射）時能立即自動切斷電源或束流的裝置。加速器必須設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置，并且要有兩套以上的安全裝置。 ? 對放射治療的加速器，安全聯(lián)鎖裝置只有在下列條件滿足時，才允許進(jìn)行照射： （ 1）射線類型、射線能量、吸收劑量預(yù)選值、照射方式和過濾器規(guī)格等參數(shù)已選定； （ 2）控制臺必須顯示輻照參數(shù)預(yù)選值，并與治療室的一致； （ 3）治療室迷宮的防護(hù)門關(guān)閉。 ? 輻射啟動必須與控制臺顯示的輻照參數(shù)預(yù)選值聯(lián)鎖，在控制臺選擇各類輻照參數(shù)之前，不得啟動輻照。 ? 一般不允許將聯(lián)鎖裝置旁路，確因工作需要旁路聯(lián)鎖時，應(yīng)采用其它的應(yīng)急措施。這種變動必須經(jīng)值班長同意，并在控制臺上給出警告標(biāo)志，并在運(yùn)行日記上登記，工作結(jié)束后必須立即修復(fù)。 ? 安全聯(lián)鎖裝置必須定期檢查、維護(hù)，并配備不間斷電源，確保始終保持在良好的工作狀態(tài)。 ? 在治療室（輻照室）外醒目處，必須安裝輻照指示燈及輻射危險標(biāo)志。在治療室（輻照室）內(nèi)應(yīng)安裝紅色警告燈和喇叭或蜂鳴器之類的音響裝置，在加速器啟動前，它們應(yīng)發(fā)出警告信號，以便人員在產(chǎn)生輻射之前安全撤離。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應(yīng)用中的輻射安全 ? 劑量監(jiān)測系統(tǒng) ? 加速器安裝竣工后，必須按規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收監(jiān)測，經(jīng)驗(yàn)收合格后才能正式投入運(yùn)行。運(yùn)行參數(shù)和屏蔽條件發(fā)生變化時，必須重新進(jìn)行監(jiān)測。 ? 在正常運(yùn)行狀況下，對工作場所和周圍環(huán)境的輻射水平每年監(jiān)測一次。對劑量監(jiān)測儀器要定期刻度。 ? 用于放射治療的劑量監(jiān)測，應(yīng)滿足下列要求： （ 1）必須安裝兩套獨(dú)立的劑量監(jiān)測系統(tǒng)，并能在控制臺上顯示監(jiān)測結(jié)果； （ 2）每一套劑量監(jiān)測系統(tǒng)必須能單獨(dú)終止輻照，一個系統(tǒng)發(fā)生故障不得影響另一個系統(tǒng)的功能； （ 3）兩套系統(tǒng)顯示的劑量讀數(shù)在輻照中斷或終止后必須保持不變，并且必須把顯示器復(fù)位到零，下次輻照才能啟動； （ 4）當(dāng)正常治療處的吸收劑量率超過額定值一倍時，能使輻照停止；當(dāng)兩套監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測值之差大于 20%時，應(yīng)能使輻照停止 。 ? 工作人員必須進(jìn)行個人劑量監(jiān)測，并建立檔案。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應(yīng)用中的輻射安全 ? 對病人的防護(hù) ? 對病人防護(hù)的基本原則是保證治療部位接受適宜劑量的同時，使非治療部位接受的劑量低于規(guī)定的限值。放射治療應(yīng)當(dāng)符合正當(dāng)化要求，只有當(dāng)治療帶來的利益大于所付的代價時，照射才允許進(jìn)行。 ? 控制照射量，減少不必要的照射 ? 盡量使治療部位所受到的照射量控制在臨床實(shí)際需要的最小值，最大限度地減少不必要的照射。必須避免由于工作人員的失誤而使非治療部位受到有用束的照射。 ? 減少泄漏輻射 ? 應(yīng)嚴(yán)格控制有用束外的泄漏輻射，使在正常治療距離上，距有用線束中心軸 2m處，泄漏劑量不得超過中心軸吸收劑量的%（最大）和 %（平均），中子不得超過 %（最大）和 %（平均）。為此，必須為有用束提供管狀屏蔽體。 ? 治療室設(shè)置監(jiān)視裝置及通話裝置 ? 治療室內(nèi)應(yīng)設(shè)置監(jiān)視裝置（閉路電視）以及與患者的通話裝置。照射時，操作人員應(yīng)始終監(jiān)視著控制臺和患者，及時排除異常情況，除正在接受治療的患者外，治療室內(nèi)不應(yīng)有其他人員。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應(yīng)用中的輻射安全 ? 輻射安全管理 ? 加速器的安全運(yùn)行和使用不僅取決于各類人員的技術(shù)水平，而且取決于安全機(jī)構(gòu)的管理水平。 ? 輻射安全機(jī)構(gòu) ，輻射安全機(jī)構(gòu)的職責(zé)是： （ A）制定輻射安全規(guī)程并監(jiān)督執(zhí)行； （ B）監(jiān)測輻射水平，控制輻射危害，對異常情況及時報告主管部門； （ C）對有關(guān)人員進(jìn)行輻射安全的教育和培訓(xùn)； （ D）定期檢查和監(jiān)督輻射安全裝置的使用情況； （ E）參與輻射安全事故的調(diào)查和處理； （ F）由于輻射安全方面的原因，有權(quán)提出停止加速器運(yùn)行。 ? 制定各種規(guī)章制度和操作規(guī)程，包括： （ A）加速器運(yùn)行操作規(guī)程； （ B）加速器照射程序和患者須知； （ C）劑量監(jiān)測計劃； （ D）事故應(yīng)急程序。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應(yīng)用中的輻射安全 ? 安全操作要求 ? 操作人員必須經(jīng)放射防護(hù)和專業(yè)知識培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格后方可上崗； ? 操作人員必須遵守各項(xiàng)操作規(guī)程，認(rèn)真檢查安全聯(lián)鎖，嚴(yán)禁在去除安全聯(lián)鎖的情況下開機(jī) ； ? 照射期間，必須有兩名操作人員值班。嚴(yán)禁操作人員擅自離開崗位，必須密切注視控制臺儀表及患者狀況，發(fā)現(xiàn)異常及時處理； ? 必須防止各類事故，萬一發(fā)生意外，立即停止照射，及時將患者移出照射野，并注意保護(hù)現(xiàn)場，便于正確估算患者受照劑量，作出合理評價。 ? 其他 ? 在電子加速器運(yùn)行時，還存在臭氧、微波等非輻射危害，也必須采取安全措施，防止發(fā)生事故，因此應(yīng)該用金屬片或金屬網(wǎng)將加速器的微波組件開口處屏蔽，以保證在人員工作的場所微波功率密度低于國家規(guī)定的限值。 《核安全綜合知識》 ?中子發(fā)生器應(yīng)用中的輻射安全 ? 中子發(fā)生器的主要危害是中子和氚。另外， χ射線也值得注意。 ? 中子的輻射屏蔽 ? 中子發(fā)生器產(chǎn)生快中子，屏蔽快中子的原理是將高能中子慢化到熱能或接近熱能，然后再被俘獲吸收。通常先用重物質(zhì)非彈性散射將快中子慢化到低能中子，再用含氫材料彈性散射將中子進(jìn)一步慢化到熱中子，最后用吸收截面很高的材料吸收熱中子。結(jié)構(gòu)屏蔽中廣泛使用混凝土。 ? 由于中子的非彈性散射、輻射俘獲反應(yīng)（ n， γ）和活化，在屏蔽中子時會產(chǎn)生 γ射線，在屏蔽中子的同時還要考慮對 γ射線的防護(hù)。 ? 氚的防護(hù) ? 為有效地防止氚的污染，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施： （ 1）在操作氚靶時，絕對禁止用手直接接觸靶面。 （ 2）氚靶應(yīng)貯存在干燥器內(nèi)，然后放在通風(fēng)柜中，廢靶應(yīng)作為放射性廢物處置。 （ 3）一臺中子發(fā)生器運(yùn)行半年后，機(jī)械泵油中氚的濃度為 109 Bq/m3，廢真空泵油應(yīng)貯存在密閉容器內(nèi)，并有良好通風(fēng)，廢真空泵油應(yīng)作為放射性廢物處置。 （ 4）檢修真空泵時，對檢修人員應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施，并要避免油的灑漏。 （ 5）換靶或檢修加速器需要打開真空系統(tǒng)時，要小心氚有可能進(jìn)入空氣。 （ 6）真空系統(tǒng)前級泵排出的廢氣中，含有相當(dāng)量的氚。因此前級泵的排氣口應(yīng)安裝到建筑物外面。對強(qiáng)中子發(fā)生器，氚排放量較高，應(yīng)在前級泵的排氣口安裝氚處理系統(tǒng)。 《核安全綜合知識》 ?中子發(fā)生器應(yīng)用中的輻射安全 ?密封管型中子發(fā)生器的輻射防護(hù) ? 密封管型中子發(fā)生器（通常稱為中子管）往往在野外使用（如中子測井等），此時應(yīng)用柵欄或繩索限定輻射控制區(qū)，防止無關(guān)人員進(jìn)入控制區(qū)。 ? 中子管本身對氚有一定程度的防護(hù)，但應(yīng)避免管子的偶然破裂，防止氚的污染。 ? 中子管報廢后應(yīng)返回生產(chǎn)廠家處理，不得自行拆卸。 《核安全綜合知識》 核燃料循環(huán)設(shè)施 知識要點(diǎn) ： ?核燃料循環(huán)的基本概念 ?核燃料循環(huán)的定義 ? 核燃料所經(jīng)歷的包括燃料加工、核能利用和燃料后處理等一系列步驟稱為核燃料循環(huán)。 ? “核燃料循環(huán)前段”指：在核燃料循環(huán)中，制成燃料元件供反應(yīng)堆使用之前的一系列工業(yè)活動，包括鈾礦勘探、礦石開采與冶煉、鈾同位素富集、燃料元件制造； ? “核反應(yīng)堆”指核燃料發(fā)生核裂變反應(yīng)以利用其核能和 /或生產(chǎn)新核燃料的設(shè)施，通常還附設(shè)新燃料儲存和乏燃料暫時貯存； ? “核燃料循環(huán)后段”指：在核燃料循環(huán)中，燃料元件從反應(yīng)堆卸出后的一系列工業(yè)活動，包括乏燃料暫時貯存、乏燃料后處理、鈾轉(zhuǎn)化并再富集、鈾 /钚再制成燃料、放射性廢物處理與處置以及主要物料在上述各環(huán)節(jié)之間的運(yùn)輸。 《核安全綜合知識》 ?核燃料循環(huán)的基本概念 ? 核燃料循環(huán)的模式 ? 按照對乏燃料的管理策略的不同，核燃料循環(huán)基本上有兩大模式 ： ⑴ 后處理模式 ； ? 如果將反應(yīng)堆中已燒 “ 乏 ” 的燃料 ， 通過化工后處理過程將殘留的和新生成的燃料提取出來 ， 經(jīng)加工后再制成元件 ， 重新返回堆中使用 ， 這就構(gòu)成了 “ 閉路核燃料循環(huán) ” 。 ? 為了獲取武器級钚裝料 ， 只有通過后處理過程才能將生產(chǎn)反應(yīng)堆的輻照后燃料中的钚分離出來 。 顯然 ， 此情況下必須采用 “ 閉路核燃料循環(huán) ” 。 ⑵ “ 一次通過 ” 模式 ? “一次通過”的模式是讓乏燃料先暫時（也可能需長達(dá)數(shù)十年）貯存，然后將其直接永久處置掉，不再經(jīng)后處理。按這種模式，核燃料僅在反應(yīng)堆中使用一次，不能被回收并返回，實(shí)質(zhì)上也并未構(gòu)成“循環(huán)”，因此只能稱之為“開路核燃料循環(huán)”。 ? 近期 ， 為了減少乏燃料的數(shù)量并充分利用壓水堆乏燃料中的資源 ， 韓國和加拿大等國正在開發(fā)一種被稱為 “ DUPIC（ PWR乏燃料直接在CANDU堆中利用 ） ” 的循環(huán)模式 ， 即先將壓水堆的乏燃料只經(jīng)簡單的高溫氧化揮發(fā)處理以去除氣態(tài)裂變產(chǎn)物 ， 再將粉末狀的二氧化鈾燒結(jié)成芯塊 ， 制成供 CANDU堆使用的燃料 。 《核安全綜合知識》 ?鈾礦勘探、開采與加工 ?鈾、釷礦以及伴生放射性礦的副產(chǎn)品所生產(chǎn)的鈾、釷是核工業(yè)的基本原料。鈾、釷礦的勘探、開采和加工是核燃料循環(huán)最前端和最重要的組成部分，從事該項(xiàng)工作的人數(shù)也最多。 ?鈾在地殼中分布廣泛，在地殼中的平均含量為 4 106，其總量約為 109t。 ?自然界中大約有 200多種鈾礦物。天然鈾的同位素有三種：鈾 23鈾 23鈾 234。其中，鈾 238占 %；鈾 235占 %；鈾 234占 %。 ?鈾在地殼中存在的形式，一般以鈾礦物的形式存在（如瀝青鈾礦）；或以類質(zhì)同象形式進(jìn)入其他非鈾礦物（如：釷、鋯、稀土礦物）的結(jié)晶格架中 。 ?釷在地殼中的平均含量為 105，其總量約為 1010t— 1010t。以釷為主要成分的獨(dú)立礦物為數(shù)不多，如釷石（ ThSiO4）和方釷石（ ThO2）。釷和稀土元素常共生于礦物中（如獨(dú)居石）。 《核安全綜合知識》 ?鈾礦勘探、開采與加工 ?鈾、釷礦及伴生放射性礦勘探 ? 鈾、釷礦的特點(diǎn)及勘探方法 ① 鈾、釷礦的特點(diǎn)：鈾、釷礦可以是單獨(dú)的，也可以是共生的。如鈾 銅、鈾 鉬、鈾 煤等共生。它們都具有如下特點(diǎn)： ? 放射性。礦石中的鈾、釷分別是鈾鐳放射系、錒鈾系和釷放射系的母體，其半衰期分別為 109a、 108a 和 1010a，并按各自的衰變規(guī)律放射出 α、β、 γ三種放射線。 ? 射氣現(xiàn)象。鈾、釷可分別析出放射性氣體氡（ 222Rn、219Rn）和釷射氣（ 220Rn），其半衰期分別為 、4s和 55s。它們衰變后又產(chǎn)生一系列的子體。氡是自然界中天然存在的具有 α放射性的氣體，也是人類生活空間中天然存在的主要?dú)鈶B(tài)放射性核素。氡由鈾（ 238U）衰變系中的 226Ra衰變而來。 ? 各自相應(yīng)的重金屬性質(zhì) 。鈾、釷礦具有各自的重金屬性質(zhì)和毒性 。 《核安全綜合知識》 ? 鈾礦勘探、開采與加工 ? 鈾、釷礦的特點(diǎn)及勘探方