外照射屏蔽计算方法.ppt

外照射屏蔽计算方法
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α放射源
常用源：
210Po、238Pu、239Pu、241Am、237Np、235U、
238U等
制作：
电镀法：将放射性物质沉积在金属托盘上，表箱、防护屏
铅砖、铅围裙、眼镜等
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窄束γ射线在物质中的减弱规律
窄束的概念（narrow beam）：
不包含散射成分的射线束
单能γ射线在物质中的减弱规律
I，I0：设置屏蔽前后的剂量率（强度）
d：屏蔽层厚度（cm）
线衰减系数：Linear attenuation coefficient（cm-1）
质量衰减系数（cm2/g）
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两个常用的概念
能谱的硬化：
随着通过物质厚度的增加，不易被减弱的“硬成分”所占比重越来越大的现象。
平均自由程：
线减弱系数的倒数称为光子在物质中的平均自由程。即λ=1/μ。
表示光子每经过一次相互作用之前，在物质中所穿行的平均厚度。
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宽束(broad beam) 辐射的衰减
B：累积因子（build-up factor)
描述散射光子影响的物理量。
表示某一点散射光子数所占份额
B取决于：光子能量，屏蔽材料的原子数，
屏蔽层厚度，屏蔽层几何条件
B值可以查表求得
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屏蔽计算中常用的几个参数
减弱倍数K ：
辐射场中某点处没有设置屏蔽层时的当量剂量率H(0)，与设置厚度为d的屏蔽层后的当量剂量率H(d)的比值。
K = H(0)/H(d) = eμd/B(Eγ，μd)
表示屏蔽材料对辐射的屏蔽能力。
无量纲。
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半减弱厚度与十倍减弱厚度
半减弱厚度△1/2：half value thickness
将入射光子数减弱一半所需的屏蔽层厚度
十倍减弱厚度△1/10 ：tenth value thickness
将入射光子数减弱到十分之一所需的屏蔽层厚度
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常用γ射线的△1/2， △1/10 （cm）
核素
铅
钢铁
混凝土
△1/2
△1/10
△1/2
△1/10
△1/2
△1/10
Co-60

4




Cs-137






Ra-226






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点源的屏蔽计算
直接用公式计算
利用减弱倍数法计算
利用半减弱厚度计算
令K=2n，则n=logK/log2
屏蔽厚度d=n △1/2
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例题1将Co-60所产生的剂量减弱2000倍，所需铅防护层厚度是多少？
解：已知K=2×103，
查表得Co-60的△1/2 =
则：n=（log 2×103)/log2=11
R=n×△1/2 =11 ×=
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例题2要建筑一个Co-60辐照室，源活度为3754居里，,若用混凝土建筑，需要屏蔽墙的厚度是多少？
解：A=3754Ci, Γ= Rm2/hCi
R=3m, X=
无屏蔽时，墙外的照射量率为
300cm
减弱倍数为
K=X0/X=(×105 )/=×106
查表：Co-, 需要混凝土的厚度约为145cm
P
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例题3×1014Bq的60Co辐射源置于一个铅容器中，要求容器表面的当量剂量率小于2×10-3Svh-1，容器表面1m处的当量剂量率应小于10-4Svh-1。设容器表面到源的距离为25cm，求铅容器的屏蔽层厚度。(查表得Γ(60Co)= ×10-18Ckg-1m2Bq-1 s-1)
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安全防护系统-对照射装置的防护
构成：
由警告信号和安全联锁两部分
警告信号：
音响信号（警铃、警笛或广播）
显示信号（闪烁的或连续的）
安全联锁：起自动保护作用