【文章內容簡介】 生的軔致輻射，當電子能量大于 10MeV時，還會產生光中子及感生放射性。 ? 在加速器屏蔽設計時，要考慮對 χ射線和中子的防護。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，設計最厚的屏蔽厚度。在屏蔽設計中還要考慮 χ射線和中子的散射輻射及天空反射的輻射水平。 ? 加速器的通風管道、電纜管道、輻射材料的傳輸管道等可能穿越屏蔽墻。設計時，這些管道的取向應盡可能避開被加速的射束的方向，管道應取“ S”形，或“ U”形。電纜溝的入口或出口應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，應在迷宮入口的內側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 ? 在低能加速器上，感生放射性主要是通過（ γ， n）反應引起的，這種反應的閾能通常為 10MeV左右，另外，如果產生了高注量的中子，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：加速器結構材料的感生放射性、空氣活化產生的放射性氣體和冷卻水的感生放射性。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應用中的輻射安全 ? 感生放射性的防護 ? 對感生放射性的有效防護措施之一是等其衰變。對預計可能產生較強感生放射性的部件，應設計成可快速拆卸的，必要時將其換下來。 ? 加速器治療室（輻照室）內空氣活化產生的放射性核素，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，應設置通風系統(tǒng)。排風速率一般為每小時換氣 3―5 次。通風系統(tǒng)的排氣口應安裝在建筑物外面，并要使排出的氣載放射性物質的濃度低于國家規(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。所以正常運行時被活化的水對人體的危害是不重要的，但在停機后檢修水系統(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，才允許進行照射： （ 1）射線類型、射線能量、吸收劑量預選值、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)預選值，并與治療室的一致； （ 3）治療室迷宮的防護門關閉。 ? 輻射啟動必須與控制臺顯示的輻照參數(shù)預選值聯(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，應采用其它的應急措施。這種變動必須經值班長同意，并在控制臺上給出警告標志，并在運行日記上登記，工作結束后必須立即修復。 ? 安全聯(lián)鎖裝置必須定期檢查、維護，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志。在治療室（輻照室）內應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，它們應發(fā)出警告信號，以便人員在產生輻射之前安全撤離。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應用中的輻射安全 ? 劑量監(jiān)測系統(tǒng) ? 加速器安裝竣工后，必須按規(guī)定進行驗收監(jiān)測，經驗收合格后才能正式投入運行。運行參數(shù)和屏蔽條件發(fā)生變化時，必須重新進行監(jiān)測。 ? 在正常運行狀況下，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，應滿足下列要求： （ 1）必須安裝兩套獨立的劑量監(jiān)測系統(tǒng)，并能在控制臺上顯示監(jiān)測結果； （ 2）每一套劑量監(jiān)測系統(tǒng)必須能單獨終止輻照，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位到零，下次輻照才能啟動； （ 4）當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；當兩套監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測值之差大于 20%時，應能使輻照停止 。 ? 工作人員必須進行個人劑量監(jiān)測，并建立檔案。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應用中的輻射安全 ? 對病人的防護 ? 對病人防護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。放射治療應當符合正當化要求，只有當治療帶來的利益大于所付的代價時，照射才允許進行。 ? 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 ? 應嚴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。 ? 治療室設置監(jiān)視裝置及通話裝置 ? 治療室內應設置監(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，治療室內不應有其他人員。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應用中的輻射安全 ? 輻射安全管理 ? 加速器的安全運行和使用不僅取決于各類人員的技術水平，而且取決于安全機構的管理水平。 ? 輻射安全機構 ，輻射安全機構的職責是： （ 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）對有關人員進行輻射安全的教育和培訓； （ 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查和處理； （ F）由于輻射安全方面的原因，有權提出停止加速器運行。 ? 制定各種規(guī)章制度和操作規(guī)程，包括： （ A）加速器運行操作規(guī)程； （ B）加速器照射程序和患者須知； （ C）劑量監(jiān)測計劃； （ D）事故應急程序。 《核安全綜合知識》 ? 加速器應用中的輻射安全 ? 安全操作要求 ? 操作人員必須經放射防護和專業(yè)知識培訓，并經考試合格后方可上崗； ? 操作人員必須遵守各項操作規(guī)程，認真檢查安全聯(lián)鎖，嚴禁在去除安全聯(lián)鎖的情況下開機 ； ? 照射期間，必須有兩名操作人員值班。嚴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，因此應該用金屬片或金屬網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。結構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（ n， γ）和活化，在屏蔽中子時會產生 γ射線，在屏蔽中子的同時還要考慮對 γ射線的防護。 ? 氚的防護 ? 為有效地防止氚的污染，應采取必要的防護措施： （ 1）在操作氚靶時，絕對禁止用手直接接觸靶面。 （ 2）氚靶應貯存在干燥器內，然后放在通風柜中，廢靶應作為放射性廢物處置。 （ 3）一臺中子發(fā)生器運行半年后，機械泵油中氚的濃度為 109 Bq/m3，廢真空泵油應貯存在密閉容器內，并有良好通風，廢真空泵油應作為放射性廢物處置。 （ 4）檢修真空泵時，對檢修人員應采取相應的防護措施，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，要小心氚有可能進入空氣。 （ 6）真空系統(tǒng)前級泵排出的廢氣中，含有相當量的氚。因此前級泵的排氣口應安裝到建筑物外面。對強中子發(fā)生器，氚排放量較高，應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)生器應用中的輻射安全 ?密封管型中子發(fā)生器的輻射防護 ? 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），此時應用柵欄或繩索限定輻射控制區(qū)，防止無關人員進入控制區(qū)。 ? 中子管本身對氚有一定程度的防護，但應避免管子的偶然破裂，防止氚的污染。 ? 中子管報廢后應返回生產廠家處理，不得自行拆卸。 《核安全綜合知識》 核燃料循環(huán)設施 知識要點 ： ?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； ? “核反應堆”指核燃料發(fā)生核裂變反應以利用其核能和 /或生產新核燃料的設施，通常還附設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 ， 經加工后再制成元件 ， 重新返回堆中使用 ， 這就構成了 “ 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反應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（也可能需長達數(shù)十年）貯存，然后將其直接永久處置掉，不再經后處理。按這種模式，核燃料僅在反應堆中使用一次，不能被回收并返回，實質上也并未構成“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簡單的高溫氧化揮發(fā)處理以去除氣態(tài)裂變產物 ， 再將粉末狀的二氧化鈾燒結成芯塊 ， 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品所生產的鈾、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）；或以類質同象形式進入其他非鈾礦物（如：釷、鋯、稀土礦物）的結晶格架中 。 ?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、釷礦的特點及勘探方法 ① 鈾、釷礦的特點：鈾、釷礦可以是單獨的，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： ? 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氣態(tài)放射性核素。氡由鈾（ 238U）衰變系中的 226Ra衰變而來。 ? 各自相應的重金屬性質 。鈾、釷礦具有各自的重金屬性質和毒性 。 《核安全綜合知識》 ? 鈾礦勘探、開采與加工 ? 鈾、釷礦的特點及勘探方