部分辐射屏蔽设计

《部分辐射屏蔽设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第二部分辐射防护的方法辐射对人体的照射方式有外照射和内照射两种。体外辐射源对人体的照射称为外照射，进入人体的放射性同位素对人体的照射，称为内照射。外照射的基本防护原则是，缩短照射时间、加大人员与辐射源的距离和进行适当的屏蔽。内照射防护最根本的方法是尽量减少放射性物质进入体内的机会。例如制定合理的卫生管理制度，通风，密闭存放和操作，个人防护等等。第一节X或g射线的外照射防护与X、g射线相关的辐射源有：X射线机、加速器X射线源和放射性核素。X射线机的工作电压通常低于400kV，电子加速器产生的高能X射线一般为2~3

2、0MeV。放射性核素产生的X或g射线一般在几keV到几MeV之间。1．1X或g辐射源的剂量计算1、X射线机X射线机的发射率常数dX定义为：当管电流为1mA时，距离阳极靶1m处，由初级射线束产生的空气比释动能率，其单位是mGy×m2×mA-1×min-1。发射率常数dX与X射线管类型、管电压及其电压波形、靶的材料和形状、以及过滤片的材料和厚度等因素有关。准确的发射率常数应通过实验测量得出。准确度要求不高时，也可查手册中的发射率常数曲线来近似估计。（2．1）空气比释动能率a可近似按下式计算：式中，r0=1m；I是管

3、电流，单位是mA；a的单位是mGy×min-1。例1：为某患者做X射线拍片，设X射线管钨靶离患者0.75m，曝光时间0.6s。已知管电压为90kV、管电流50mA，出口处过滤片为2mm铝。试估算患者表面所在处的吸收剂量（忽略人身的散射影响）。解：查得该条件下，发射率常数dX为7.8mGy×m2×mA-1×min-1，由公式（2．1）计算a为693mGy×min-1，空气比释动能为6.93mGy。吸收剂量值近似等于空气比释动能值，为6.93mGy。2、加速器X射线源由加速器输出的电子束产生的X射线源的发射率，同电

4、子能量、束流强度、靶物质的原子序数以及靶的厚度等因素有关，并随出射角度而异。一般，当电子能量低于1MeV时，最大发射率方向倾向于与电子束入射方向垂直；随着电子能量增高，最大发射率方向越来越偏向入射电子束方向。加速器X射线的发射率常数da定义为，将X射线源看成点源，单位束流（1mA）在标准距离1m处所形成的吸收剂量指数率，其单位是Gy×m2×mA-1×min-1。当电子束入射到低Z厚靶材料上时，向垂直方向和向前方向出射的X射线的发射率常数da'，可以利用对于高Z厚靶的da值乘以表2.1中给出的修正因子给予粗略地估

5、计。表2.1近似估计低Z靶或结构材料的X射线发射率所用的修正因子靶或结构材料原子序数Z向前方向（00方向）垂直方向（900方向）18铜或铁26或290.70.5铝和混凝土130.50.3根据加速器X射线的发射率常数da定义，可以用下列公式计算距离靶r处的吸收剂量指数率:=Ida/r2（2.2）例2：假定能量为3MeV、流强为2mA、直径为1cm的电子束轰击高Z（钨）厚靶。计算与靶距离00方向，5m；900方向，4m处的吸收剂量指数率。若该靶换成铁靶，上述两点处的吸收剂量指数率又为多少？解：由图2.1查得，能量为

6、3MeV的电子束在00方向和900方向上的发射率常数分别为da，0=11Gy×m2×mA-1×min-1和da，90=3.0Gy×m2×mA-1×min-1。于是，由公式（2.2），分别得00方向和900方向上的吸收剂量指数率为0.88Gy×min-1和0.38Gy×min-1。图2.1电子束垂直投射高Z（>73）厚靶上产生的X射线发射率常数查表2.1，对铁靶在00方向和900方向上的修正因子分别为0.7和0.5，因此，相应的00方向和900方向上的吸收剂量指数率为0.62Gy×min-1和0.19Gy×min

7、-1。1、g放射性同位素源g放射性同位素源在空气中某点的空气比释动能率，取决于光子能量、源的活度、源的形状以及与源的距离。当参考点与源的距离远大于源的大小时，辐射源可近似为点源处理。空气比释动能率常数GK定义为，单位活度（1Bq）的放射性同位素源在标准距离1m处所形成的空气比释动能率，其单位是Gy×m2×Bq-1×s-1。（2.3）根据定义，活度为A（Bq）的g点源，距离为r（m）的位置的空气比释动能率a为例3：求距离100Ci的60Co点源2米处的空气比释动能率？解：查表得60Co源的空气比释动能率常数GK为

8、8.67´10-17Gy×m2×Bq-1×s-1，代入公式（2.3）得，a=3.7´1012´8.67´10-17/22Gy×s-1=0.289Gy/h。1．2X、g射线在物质中的减弱规律X或g辐射在穿过物质时，其束流强度将遵循指数规律逐渐减弱。对于窄束辐射，存在以下关系式：18I(d)=I0e-μd（2.4）其中I(d)为穿过厚度为d的物质后的辐射强度，I0为辐射进入物质前的强度，μ