放射性源的屏蔽计算程序设计中文摘要外照射防护水平的高低，可以用屏障厚度、防护屏障后所关心的位置上的周围剂量当量来表征。对于一个具体的辐射源装置，屏蔽材料的选择及其厚度的确定，需要运用辐射防护最优化程序，即在考虑了经济和社会因素后应当使辐射照射保持在可合理做到的最低水平。本工作设计一个简单的程序，方便用户在外照射防护活动中快速得出所需要的屏蔽材料的厚度，可提高防护设计的效率，具有一定的实用意义。【关键词】：外照射，源辐射屏蔽，拟合方程，程序设计。 学 生： 陈 伟导 师： 孙 亮 副教授AbstractThe protective level of external radiation can be used to screen the thickness of the protective barrier of concern around the location of the dose equivalent to characterization. Sources for a specific device, the choice of shielding materials and thickness to determine the need to optimize the use of radiation protection procedures, that is, taking into account the economic and social factors so that exposure to radiation should be kept at the lowest level reasonably achievable. The work to devise a simple procedure, user-friendly protection from exposure to activities needed to quickly come to the thickness of shielding materials can be designed to improve the efficiency of protection with a certain degree of practical significance.Key words: External Radiation ; Source of Radiation Shielding ; Fitting function ; program design。Undergraduate: WEI CHENSupervisor：professor LIANG SUN一 项目的意义本项目属于屏蔽防护兼软件设计的范畴。是计算机编程技术与辐射防护的结合。屏蔽防护是外照射防护的基本措施之一。筹建新的辐射源设施，必须同时考虑辐射屏蔽的具体要求。因为屏蔽防护要求常常决定着辐射源的安装位置和建筑的结构类型的选择，并且辐射屏蔽设计好要为将来可能提高辐射能量，增大辐射源强度或增加工作负荷留有余地；否则，屏蔽厚度的事后追加，会花费更多的资金，且常会受到空间的限制。因此，快速准确的计算屏蔽材料的厚度十分有意义。二 项目的用途外照射防护水平的高低，可以用屏障厚度、防护屏障后所关心的位置上的集体剂量当量来表征。对于一个具体的辐射源装置，屏蔽材料的选择及其厚度的确定，还需运用辐射防护最优化程序，即在考虑了经济和社会因素后应当使辐射照射保持在可合理做到的最低水平。医院、核电站、辐照灭菌企业等等的员工或者医院的病人在工作或医疗活动中都会或多或少的需要接触射线的照射，辐射防护至关重要。在辐射防护中，屏蔽防护又是一个重要的方法。本项目试着设计一个简单的程序，方便用户在外照射防护活动中快速得出所需要的屏蔽材料的厚度，这样将会在防护实施的过程中提高效率。三 国内外的发展1. 防护基础理论电离辐射的卫生防护因照射方式不同应采用的措施亦不同。电离辐射作用于机体的途径有外照射和内照射。使用封闭源的职业接触属外照射, 从事开放源作业的危害主要是内照射。1.1 外照射的防护企业作业中接触封闭源的机会见于射线的机械探伤、自动对位、射线自动测厚、测密度等。即利用X 或r 射线的穿透性能和测试器接受的射线强度来进行检查、判断,从而进行自动控制。从事此项作业的人员必须经过射线防护的专业培训和就业前体检, 取得上岗合格证。根据射线的强度与接触距离的平方成反比, 与接触时间成正比的关系, 采取以下基本防护措施1: 时间防护: 即尽量减少在电离辐射场中逗留的时间, 如电动操作发生故障时, 进行手摇安全轮复位而靠近辐射源; 或抢修设备而接近辐射源工作时, 应限制个人操作时间, 将可能受到的照射剂量控制在拟定的限值之下。距离防护: 尽可能增加作业人员与辐射源之间的距离, 操作者采用远距离电视监视摇控操作。在发生事故, 如辐射源脱落, 应在屏蔽条件下用远距离器械钳取, 不得直接用手取源装配。屏蔽防护: 操作人员与辐射源之间应有可靠的防护屏障, 屏蔽材料应根据辐射源的性质( X、 射线或中子) 来选择。一般选原子序数比较高, 密度比较大的材料。控制辐射源强度: 在满足工作需要的前提下, 尽量选择低辐射源。1.2 内照射的防护从事开放源作业时, 放射性核素可经过呼吸道、消化道或皮肤的途径进入体内, 对机体进行持续性照射。为了保障从事开放源作业人员和周围居民的健康和安全, 根据接触到的放射性核素的种类和放射性活度的不同, 将开放型放射工作单位及工作场所进行分类和分级1。根据开放型放射工作单位的放射性核素的等效年用量分为3 类; 根据放射性核素的最大等效日操作量分为3 级。对不同种类、级开放性放射工作场所的卫生防护均有严格的要求。从事开放源作业的工种见于含防射性物质的矿石的开采、选炼、荧光涂料的制造和使用, 医院的同位素室等作业。开放性作业有环境污染的问题, 从生产到使用的整个工艺过程,如忽视防护均可将放射性尖粒带到生活区。因而对开放性作业场所应防止放射性物质的扩散和进入体内的问题。首先在厂址选址上要把好关, 要选择地势高、地下水源低的下风向, 尽量在水源的下游, 在工作建筑区内不能修民位区。要采用三区区分的建筑设计(活性区、过渡区、清洁区), 在过渡区和清洁区之间有卫生工作室, 可洗澡、更衣。不准把活性区的东西带到清洁区, 以放射性粘污的监测结果作为是否放行的标准。要有废水的专用下水道及处理设施, 空气净化的捕尘和固体废物的存放和处理设施。定期进行辐射监测和职业体检, 以便及时发现防护工作薄弱环节, 改善防护条件, 防止事故发生, 确保工人安全健康。2. 辐射源的应用随着原子能事业的发展，电离辐射已经越来越广泛的应用于国民经济中的各个领域。简要列举如下2：2.1农业方面辐照育种 利用源放出的射线照射农作物的种子、植株和其他器官，促使农作物内部产生遗传性变异，经过几代的选择和培育，从中可获取具有高产、优质、早熟、抗倒伏、抗病虫害等优良特性。辐射防治病虫害 主要方法有两种：一是利用射线直接杀死害虫。这种方法常用射线，能在较短的时间内，将害虫全都杀死。该方法效果虽然好，但是需要强的辐射源，因此难于再田间使用。二是用射线照射有害昆虫的生殖腺，造成雄虫不育，然后把大量的不育雄虫释放到田间，影响其繁殖。这种方法费用低，效果好，易推广。食品保藏 经射线经处理的根茎类食物，如土豆、洋葱、大蒜等等，能在室温下长期保存而不致发芽。能杀死深藏在果实内部的害虫、细菌或鲜肉中的寄生虫。还可延迟新鲜水果的成熟，不致很快腐烂变质。一些不易保藏的水产品，在冷藏的时候需要给与辐照处理，可延长保藏期。辐射处理的食品，不破坏外形，不影响质量、无药物残留，比以往采用的加热、药剂、紫外线等方法有其独特的优点。2.2 工业方面化学工业中的应用涉及辐射化学研究、催化剂研究、混合效率测定和管道阻塞的检查。航天工业里主要应用在核能电池这一方面。仪表工业中应用射线的有，测厚仪、物位仪、密度仪、核子称等。2.3 医学方面的应用诊断方面相机，是将口服或静脉注射进入脏器的放射性制剂所释放出的射线，用胶片显像，以供诊断。治疗方面照射肿瘤，利用源放出射线，在体外对肿瘤进行照射，配合手术治疗。3. 新基本标准更加关注公众照射放射防护基本标准的不断更新,在某种程度上表明这个国家的放射防护研究及放射防护实践及核科学技术应用均取得了显著的进步。我国电离辐射防护与辐射源安全基本标准3(GB18 871 2002) 的正式颁布及实施也说明了这个问题。新的放射防护基本标准的贯彻实施,将在强有力地推动我国放射防护事业的发展起到重要作用4。3.1 责任认定标准中明确规定对放射源或放射实际引起的公众照射实施控制的责任由注册者和许可证持有者负责。这就是说注册者及许可证持有者都应按标准的要求对引起的公众照射实施控制。3.2 外照射源及非开放场所中放射污染的控制如果外照射源可能引起公众照射,在设备调试前所有的放射防护都应达到要求,并得到防护主管部门的认可。提供最优化屏蔽及其他防护措施,并制定专门的剂量约束,报请批准。注册者和许可证持有者应采取措施,限制污染在公众可到达的区域。要建立专门的包容措施,防止污染向公众区域扩散。3.3 对参观访问人员的保护包括对这类人员的防护培训,安全人员的陪同及各区设立醒目的标志等做了明确规定。3.4 对放射性废物的管理这里着重提出应使放射性废物对公众的健康及环境危害降到可接受水平,对后代健康的预计影响达到可接受水平。标准对放射性物质向环境排放做了严格规定。3.5 严格管理含放射性物质消费品新标准对与公众密切相关的含放射性物质消费品进行管理。明确规定不得向公众出售能引起辐射照射的消费品,除非照射被排除,满足豁免条件或主管部门同意。4. 剂量限值和剂量约束剂量限值指的是现行的放射防护标准中以年为限期，规定个人受外照射引起的有效剂量、当量剂量和放射性核素摄入活度量不得超过的数值，也就是正常控制条件下，不应该超过的剂量水平。剂量约束指的是对每个可能的致照射源的照射进行的一种剂量限制，以保证规定的剂量限值不被超过。与具体的源无关。4.1公众照射剂量限值：标准中规定,实践使公众中有关关键人群组的成员受到的平均剂量估计值不超过下述限值5: 年有效剂量1 mSv。特殊情况下,如果5 个连续年的年平均剂量不超过1 mSv ,则某一单一年份的有效剂量可提高到5 mSv。眼晶体的年当量剂量15 mSv。皮肤的年当量剂量50 mSv。标准中规定了慰问者及探视人员的剂量限制,使他们在患者诊断或治疗期间所受的剂量不超过5 mSv。在防护实践中,尤其在防护屏蔽设计中,除非个别情况下只考虑眼晶体和皮肤,一般情况是全身照射。因此,防护屏蔽设计中,考虑到公众照射时,应使用公众照射剂量限值,每年不超过1 mSv。4.2 职业人群的剂量限值5：对于成年人：连续5年间的平均有效剂量为20mSv，不可作任何追溯性年平均；连续五年中任何但一年分的年有效剂量为50 mSv，当连续5年的年平均有效剂量不得超过20mSv；眼晶体的年当量剂量150mSv；四肢（手、足）或皮肤的年当量剂量为500mSv。对于16-18周岁的徒工和