辐射处理（精选9篇）
辐射处理 篇1
射线的低剂量刺激效应是指以不改变其遗传基础的剂量辐射生物的细胞、组织、器官或机体等,促进生物体内部物质的变化,加速新陈代谢,活跃其生活机能,从而给生物体的发育,生长带来某些有利的变化[1,2]。国内,福建省农业科学院利用γ射线辐射马铃薯,研究其对生育的影响,结果表明γ射线对马铃薯长势和株高具有刺激作用,但产量未得到提高[3];中国科学院近代物理研究所利用重离子束辐射进口马铃薯“大西洋”,使大薯率增加50%,小薯率减少50%[4]。国外,仅前苏联有利用电子束辐射马铃薯获得增产的简要报导[5,6]。以上研究证实了低剂量电离辐射具有刺激效应,但对其刺激效应的影响因素未提及。本研究利用电子射线播前处理马铃薯微型种薯获得了增产,并探索了低剂量刺激效应的部分影响因素。
1 材料与方法
1.1 试验材料
马铃薯微型种薯“荷兰15”,由黑龙江省农业科学院植物脱毒苗木研究所提供。
1.2 主要仪器设备
DD1.2高频高压电子加速器(1.2Me V,1.0m A),由黑龙江省科学院技术物理研究所提供。
1.3 试验方法
1.3.1 试验材料处理
辐射处理共两次,均在辐射室内常温有氧条件下进行,辐射电子能量为0.9 Me V。
第一次辐射处理温室种植用马铃薯微型种薯,所辐射的“荷兰15”微型种薯为休眠种薯。采用7个梯度的辐射剂量,分别为0、1、3、6、12、24、48Gy;统一辐射剂量率为0.125 Gy/s;为试验不同辐射剂量率对产量的影响,在12 Gy剂量下另选一个辐射剂量率0.167Gy/s;每个辐射剂量下均处理4粒种薯。
第二次辐射处理田间种植用马铃薯微型种薯,所辐射的“荷兰15”微型种薯为发芽种薯。采用7个梯度的辐射剂量,分别为0、1、3、6、12、30、50Gy;辐射剂量率为0.167Gy/s;每个辐射剂量下均处理120粒种薯。
1.3.2 播种及培育
温室培育:2008年2月1日,将辐射过的马铃薯微型种薯于黑龙江省农业科学院温室内进行盆栽种植。每个处理组种植4个育秧盆,育秧盆深36 cm,直径30 cm;内装由草炭、珍珠岩、土、煤灰等按比例调配的培养基;生长季温室白天温度为28℃~30℃,晚上温度约18℃。于2008年6月11日收获,并统计单株产量。
田间培育:2008年5月20日,将辐射过的马铃薯微型种薯于黑龙江省农业科学院试验田进行田间种植。整地垄距90cm,播种株距25cm,播种深度6cm,每个辐射组三个重复,小区面积10m2。按照马铃薯栽培技术措施进行田间管理,于2008年10月7日收获,同时统计单株产量和亩产量。
2 结果与分析
2.1 辐射剂量率对产量的影响
温室种植时为探索剂量率效应,在总剂量为12Gy条件下取了两个辐射剂量率,分别为0.125Gy/s,0.167Gy/s。单株产量的统计数据表明,0.167Gy/s剂量率处理组比0.125Gy/s剂量率处理组增产了6.8%(见表1),可见低剂量电子辐射对马铃薯作物具有剂量率效应。
辐射剂量率为单位时间内的辐射剂量。辐射同样的剂量,剂量率高时作物受到的辐射影响较难修复,因而对作物的刺激效应更明显。
2.2 辐射剂量对产量的影响
温室与田间收获时对产量的统计数据表明,适宜剂量的电子辐射具有良好的增产效果,温室培育获得最佳增产36.3%(见表2),田间培育获得最佳增产12.3%(见表3)。温室与田间的1、3、6、12Gy四个辐射处理组增产规律较为统一,增产最佳的辐射剂量均为3Gy,两次试验的重合性较好。
注:单株产量以成活植株计算,亩产量为折算的产量。
2.3 不同生理期的种薯对电子射线的敏感性差异
温室种植的是“荷兰15”休眠种薯,田间种植的是“荷兰15”发芽种薯,处于两种生理期的微型种薯经适宜剂量电子辐射处理后均有所增产,但辐射增产的剂量范围有所不同,增产情况也有明显的差异。温室培育的适宜辐射剂量为3~24Gy,田间培育的适宜辐射剂量为3~6Gy,并且田间培育获得的增产普遍比温室培育获得的增产低。(见表4)。
有关文献资料表明,不同科、属及不同品种间的辐射敏感性差异较大,含油量低的种子比含油量高的种子敏感,发芽种子比休眠种子敏感[7]。本次田间试验比温室增产低的结果可能是由于温室与田间种植的种薯处于不同生理期引起。
3 讨论
本研究通过温室与田间种植,探索了低剂量电子射线对马铃薯的刺激增产效应及相关影响因素,研究结果表明,用适宜剂量电子辐射马铃薯休眠或发芽的微型种薯均可以达到很好的增产目的,且对于品种“荷兰15”微型种薯3Gy为最佳的辐射剂量,可获得36.3%或更高的增产效果。
射线的低剂量刺激效应受多种因素的影响,包括辐射剂量、辐射剂量率、种薯所处的生理状态等等。如果此次田间种植时所采用的种薯与温室种植一致的休眠种薯,或所采用的辐射剂量低一些,本次田间种植可获得较好的增产效果。
本次试验的局限性:温室与田间种植的种薯数量不多,存在一定统计误差;本次试验种植的马铃薯品种单一,无法确定其他品种对电子辐射的敏感性情况;实际应用前还需进行更进一步的试验。
摘要：为探讨低剂量电子辐射对马铃薯的刺激增产效应及探索刺激效应的影响因素,以马铃薯品种“荷兰15”微型种薯为试材,利用电子加速器产生的高能电子对其辐射处理,并进行温室与田间的种植培育,收获时统计产量、并分析低剂量刺激增产的影响因素。研究结果表明,低剂量电子辐射具有良好的增产效果,本次试验获得的最佳增产为38.9%;辐射剂量、辐射剂量率、作物所处的生理期等多种因素影响低剂量的刺激增产效应。深入研究此项技术,具有很好的实际应用前景。
关键词：低剂量,电子辐射,刺激效应,马铃薯,产量
参考文献
[1]张朝汉,方承炜,何有余.(工业农业医用)低能加速器的应用[M].北京,机械工业出版社,1985:313-314.
[2]章铁,刘秀清,张金良,等.不同剂量率60Co-γ射线低剂量辐射对小麦农艺性状的影响[J].中国农学通报,2008,24(1):220-223.
[3]林兆松,林尔惠.电离辐射对马铃薯生育影响的研究[J].原子能科学技术,1963,4:305-309.
[4]谢忠奎,王亚军,颉红梅,等.马铃薯重离子辐射育种研究[J].原子核物理评论,2008,25(2):187-190.
[5]#12
[6]#12
[7]杜若甫.作物辐射遗传与育种[M].北京,科学出版社,1981:118-139.
辐射处理 篇2
1、总 则
1.1编制目的
1.2编制依据
依据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》和《湖南省辐射污染防治条例》的相关规定，以及《国家突发环境事件应急预案》、《湖南省辐射事故应急预案》、《衡阳市辐射事故应急预案》和《常宁市突发公共事件总体应急预案》等，制定本预案。
1.3适用范围
本预案适用于本市行政区域内放射性同位素与射线装置在生产、销售、使用等活动中引发的放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控导致人员受到意外的异常照射等辐射事故。
1.4工作原则
1.4.1以人为本。凡可能造成人员伤亡的辐射事故发生前，要及时采取人员避险措施；辐射事故发生后，优先开展抢救人员的应急处置行动，同时关注救援人员自身安全防护。
1.4.2预防为主。加强对辐射源的监测、监控，建立突发辐射事故的预警和风险防范体系，及时控制、消除隐患。
1.4.3分级负责。在市政府统一领导下，充分发挥政府各部门和镇的职能作用，坚持属地管理，实行分级响应。各部门之间分工负责，相互协作。
1.4.4平战结合。积极做好预防和应对辐射事故的各项准备。加强培训演练，把预防和控制辐射事故的各项措施落实在日常管理工作之中。
2、事故分级
根据事故的性质、严重程度、可控性和影响范围等因素，将辐射事故分为特别重大（Ⅰ级）、重大（Ⅱ级）、较大（Ⅲ级）和一般（Ⅳ级）四个等级。
2.1特别重大辐射事故（Ⅰ级）
是指Ⅰ类、Ⅱ类放射源丢失、被盗、失控造成大范围严重辐射污染后果，或者放射性同位素和射线装置失控导致3人以上急性死亡。
2.2重大辐射事故（Ⅱ级）
是指Ⅰ类、Ⅱ类放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控导致3人以下急性死亡或者10人以上急性重度放射病、局部器官残疾。
2.3较大辐射事故（Ⅲ级）
是指Ⅲ类放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控导致10人以下急性重度放射病、局部器官残疾。
2.4一般辐射事故（Ⅳ级）
是指Ⅳ类、Ⅴ类放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控导致人员受超过年剂量限值的照射。
上述有关数量表述，“以上”含本数，“以下”不含本数。
3、组织体系
市辐射事故应急组织机构由领导机构、办事机构、技术支持机构、专家咨询组等组成。
3.1领导机构
3.1.1市辐射事故应急指挥部组成
总指挥：分管副市长
副总指挥：市政府分管副主任，市环保局长，事发地乡、镇政府主要负责人
成员：市环保局、市公安局、市卫生局、市财政局、市经贸局分管负责人
3.1.2市辐射事故应急指挥部职责
贯彻执行市人民政府关于突发公共事件应急管理工作的方针、政策，认真落实市人民政府对突发辐射事故应急处置工作的指示和要求；积极配合协助上级辐射事故应急指挥部，参与领导和指挥特别重大、重大辐射事故的应急处置行动，决定应急处置工作的重大事项；指导、督查事发地镇政府做好应急处置工作；及时向衡阳市报告事故和处置情况；承担其他有关工作。
3.1.3市辐射事故应急指挥部成员单位职责
（1）市环保局：负责市辐射事故应急指挥部的日常工作；负责配合协助协调特别重大和重大辐射事故、跨乡、镇较大辐射事故的辐射环境监测和事故处置情况的实时报告、总结报告，对辐射事故进行定性定级和调查处理；对事故产生的放射性废水、废气和固体废弃物等提出处理建议；协助公安部门监控追缴丢失、被盗的放射源；负责制定、修订本预案；定期组织全市进行辐射事故应急演习；负责建立应急专家咨询组，专家组成员：由市环保局负责核与辐射安全监管、监测人员，市公安局有关专业人员，市卫生局有关专业人员。员组成；负责组织专家组成员开展应急救援咨询服务工作。
（2）市公安局：负责指挥、协调事故发生地的执行现场警戒和交通管制等任务，维护现场治安秩序；负责丢失、被盗放射源的立案侦查和追缴；参与辐射事故的应急处置行动和事故调查处理等工作；参与组织全市进行辐射事故应急演习；参与组织专家组成员开展应急救援咨询服务工作。
（3）市卫生局：负责辐射事故的卫生应急；负责受辐射伤害人员的救治；负责可能导致的人员辐射危害评价；向受辐射事故影响的公众提供心理咨询服务；参与辐射事故应急处置行动；参与组织全市进行辐射事故应急演习；参与组织专家组成员开展应急救援咨询服务工作。
（4）市财政局：负责保障市级辐射事故应急处置和应急体系的运行经费。
（5）市经贸局：参与市辐射事故的应急处置行动和事故调查处理等工作；参与组织全市进行辐射事故应急演习；参与组织专家组成员开展应急救援咨询服务工作。
根据辐射事故应急处置行动需要，其他有关部门和单位按照辐射事故应急指挥部的要求开展相应工作。
3.1.4镇辐射事故领导机构
各乡、镇政府参照市辐射事故应急指挥部的组织结构，成立乡、镇辐射事故应急指挥所。
3.2办事机构
市辐射事故应急指挥部下设办公室（以下简称市辐射事故应急办公室），作为日常办事机构，设在市环保局。
3.2.1 市辐射事故应急办公室组成
市辐射事故应急办公室主任由市环保局分管局长担任，成员由市环保局、市公安局、市卫生局、市财政局的相关部门人员组成。
3.2.2市辐射事故应急办公室职责
负责处理市辐射事故应急指挥部的日常工作；传达市辐射事故应急指挥部决定的事项，并检查、督促落实情况；建立和完善辐射事故应急预警机制，管理本预案；指导各镇政府及镇环保所做好辐射事故应急准备工作；负责制定应急人员的培训计划、编写培训教案，组织应急演习，组织对公众的宣传和教育工作；负责协助上级辐射安全监管部门调查事故概况及所涉及的源项，分析事故原因、提出事故处置建议措施；负责收集相关的法律、法规；负责事故分析和评价（包括事故分级和评价）及事故源项可能导致的剂量，预测和评价事故后果。及时收集、分析辐射事故相关信息，向市辐射事故应急指挥部提出应急处置建议；对可能演变为辐射事故等级的，及时向市辐射事故应急指挥部提出启动本预案的建议；建立辐射事故应急值班制度。
3.2.3各乡、镇辐射事故应急指挥所的办事机构设在各乡、镇环境监督管理中心站，负责配合市辐射事故应急办公室处理有关工作。
3.3技术支持机构
常宁市环境监测站为市辐射事故应急技术支持单位，主要职责：负责配合协助上级辐射环境监测站，对事故发生地进行现场污染水平监测和采样分析工作，划定受污染区域，做好应急现场的辐射防护工作；调查事故概况及所涉及的源项，分析事故原因、提出事故处置建议措施；监测和分析数据的整理和报告收集；根据现场调查结果并参考专家意见，提出事故处置措施的建议；负责收集相关的法律、法规和标准；负责事故分析和评价（包括事故分级和评价）及事故源项可能导致的剂量，预测和评价事故后果。
3.4专家咨询组
市环保局组建市辐射事故应急处置专家咨询组，并负责专家咨询组的管理。专家咨询组主要职责：负责重要信息研判；参与辐射事故等级评定、预测事故可能带来的环境影响；负责应急响应行动的技术指导，提出防护措施、应急响应终止、善后工作的意见和建议。
4、预防预警
4.1信息监控
按照早发现、早报告、早处置的原则，市辐射事故应急办公室对市辖内放射性同位素及射线装置进行动态信息监控，重点收集、报告和处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类放射源信息，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类放射源使用单位的安全运行状况信息，自然灾害对使用放射性同位素和射线装置的单位（以下简称“辐射工作单位”）安全运行可能产生的影响，以及发生在市辖区外有可能对本市造成辐射影响的信息。
4.2预防工作
辐射工作单位负责本单位辐射安全管理工作，制定本单位辐射事故应急处置方案，落实各项应急准备工作，发现事故苗头，及时采取措施，预防辐射事故的发生。各乡、镇环境监督管理中心站应当按照其职责对辐射工作单位进行定期监督检查，对重点辐射源实施有效监控，预防辐射事故的发生。
4.3预警工作
按照辐射事故分级，辐射事故预警级别相应分为四级，由高到低依次用红色（特别重大）、橙色（重大）、黄色（较大）、蓝色（一般）表示。根据事态的发展情况和采取措施的效果，预警可以升级、降级或解除。
进入预警状态后，市、乡、镇辐射事故应急领导机构应当采取以下措施：
（1）根据事件的波及范围、严重程度和事件等级，立即启动相应级别的辐射事故应急预案。
（2）发布预警公告。红色预警由省人民政府根据国务院授权负责发布。橙色预警由省人民政府负责发布。黄色预警由衡阳市人民政府负责发布。蓝色预警由市人民政府负责发布。
（3）转移、撤离或者疏散可能受到危害的人员，并进行妥善安置。
（4）指令各辐射事故应急处置队伍进入应急状态，辐射环境监测部门立即开展应急监测，随时掌握并报告事态进展情况。
（5）针对辐射事故可能造成的危害，封闭、隔离或者限制使用有关场所，中止可能导致危害扩大的行为和活动。
（6）调集辐射事故应急所需物资和设备，做好应急保障工作。
4.4监控预警系统
重点辐射工作单位，建立实时在线监控预警系统，发现异常行动立即发出警告。
5、应急响应
5.1信息报送与处理
5.1.1信息报送程序和时限
辐射事故责任单位或责任人发现辐射事故后，必须立即向市（或乡、镇）辐射事故应急机构报告，并启动本单位辐射事故应急预案，采取必要的防范措施。市（或乡、镇）辐射事故应急机构接到报告后，立即初步判断事故级别，迅速报告本级政府和上级辐射事故应急机构，并逐级上报。情况紧急时，也可越级上报。属于特别重大辐射事故、重大辐射事故和较大辐射事故的，在1小时内报市政府和市辐射事故应急机构，市辐射事故应急机构接到报告后同时向衡阳市辐射事故应急机构上报。
5.1.2报告方式与内容
辐射事故的报告分为初报、续报和处理结果报告三类。
（1）初报采用书面报告的形式，紧急时也可用电话直接报告，随后书面补报。主要内容包括：辐射事故的类型，事故发生时间、地点，污染源类型、污染方式、污染范围，人员受辐射照射等初步情况。
（2）续报须通过网络或书面报告，在初报的基础上报告有关事故的确切数据，事故发生的原因、过程、进展情况及采取的应急措施等基本情况。
（3）处理结果报告采用书面报告，在初报和续报的基础上，报告处理事故采取的应急措施、过程和结果，事故潜在或间接的危害、社会影响、处理后的遗留问题、事故经验教训，参加应急响应工作的有关部门和工作内容，需开展的善后工作等。
5.2分级响应
按照辐射事故分级，应急响应，相应分为Ⅰ级响应（特别重大）、Ⅱ级响应（重大）、Ⅲ级响应（较大）和Ⅳ级响应（一般）四级。Ⅰ级、Ⅱ级响应由省辐射事故应急指挥部组织实施，Ⅲ级响应由衡阳市级辐射事故应急指挥部组织实施，Ⅳ级响应由本市辐射事故应急指挥部组织实施。超出本级应急处置能力时，应及时请求上级应急指挥机构启动上级应急预案。
5.2.1Ⅰ、Ⅱ级响应
（1）事发地乡、镇辐射事故应急机构接报后，立即向市辐射事故应急机构报告，市辐射应急机构接报后，立即向市人民政府和衡阳市辐射应急机构报告事故情况和应急处置情况，亦可直接向省辐射应急机构报告；
（2）市辐射应急机构接报后，立即派出应急队伍赴现场，会同镇政府组织、指挥开展先期处置工作，防止辐射污染蔓延，有效控制事态扩大，随时掌握事故进展情况，及时与上级辐射事故应急指挥机构保持通信联络；
（3）配合上级辐射事故应急指挥机构做好相关工作。
5.2.2Ⅲ级响应
（1）事发地镇辐射事故应急机构接报后，应立即向市辐射事故应急机构报告，市辐射应急机构接报后，立即向市人民政府和衡阳市辐射应急机构报告事故情况和应急处置情况；
（2）市辐射应急机构接报后，立即派出应急队伍赴现场，会同乡、镇政府组织、指挥开展先期处置工作，防止辐射污染蔓延，有效控制事态扩大，随时掌握事故进展情况，及时与上级辐射事故应急指挥机构保持通信联络；
（3）配合上级辐射事故应急指挥机构做好相关工作。
5.2.3 Ⅳ级响应
（1）事发地乡、镇辐射事故应急机构接报后，应立即向市辐射事故应急机构报告，市辐射应急机构接报后，立即成立辐射事故应急指挥部，立即启动应急预案，组织实施应急处置行动；
（2）市辐射事故应急指挥部，立即派出工作组和应急队伍赴现场，会同乡、镇政府统一组织、指挥、协调辐射事故应急处置工作，防止辐射污染蔓延，有效控制事态扩大；
（3）提出辐射事故现场应急行动的原则要求；
（4）建立现场警戒区和交通管制区域，确定重点防护区域；
（5）派出相关专业应急队伍和专家咨询组赶赴现场组织、指挥应急处置工作，必要时请求衡阳市辐射事故应急机构调集专业应急力量实施增援；
（6）协调受威胁的周边危险源的监控工作；
（7）根据现场监测结果，确定被转移、疏散群众的返回时间；
（8）市辐射事故应急指挥部，及时向衡阳市辐射事故应急机构报告事故情况、处置情况和最终情况。
5.3应急监测
常宁市监测站，负责做好辐射事故发生地的辐射环境应急监测工作，负责配合协助协调上级辐射环境监测管理站的辐射环境应急监测工作，常宁市监测站应明确专人负责辐射环境应急监测工作。
5.4安全防护
5.4.1应急人员的安全防护辐射事故现场应急处置人员，必须配备相应的辐射防护装备，采取安全防护措施，严格执行出入事发现场程序。
5.4.2公众的安全防护现场应急处置队伍负责公众的安全防护工作：
（1）根据辐射事故的性质、特点，告知群众应采取的安全防护措施，条件允许和必要时，尽可能提供防护物品；
（2）根据事发时的气象、地理环境、人员密集度等情况，确定群众疏散的方式，指定有关部门组织群众安全疏散撤离；
（3）必要时，在事发地安全边界之外，设立紧急避难场所。
5.5通信联络
市辐射事故应急办公室负责应急期间的通信联络，保证通信渠道的畅通。主要包括：本级辐射事故应急办公室内部的联络；与本级辐射事故应急指挥部的联络；与事故发生地镇辐射事故指挥所的联络；与事故责任单位的联络等。
5.6事故通报与信息发布
5.6.1事故通报
（1）市辐射应急指挥机构在应急响应的同时，应及时向毗邻和可能波及的其他乡、镇辐射事故应急领导机构通报情况；
（2）接到辐射事故通报的本市内非事发地镇辐射事故应急领导机构，应视情况及时通知本辖区内有关单位采取必要的应对措施。
5.6.2信息发布
市辐射事故应急指挥部负责辐射事故信息的统一对外发布工作。辐射事故发生后，要及时发布准确、权威的信息，正确引导社会舆论。
5.7应急结束
应急响应终止应具备下列条件：
（1）辐射事故现场得到有效控制，事故条件已经消除；
（2）环境放射性水平已降到国家允许的限值之内；
（3）辐射事故所造成的危害已被消除，无续发可能。
特别重大和重大辐射事故由省辐射事故应急指挥部依据应急处置情况提出应急响应终止建议，报省政府批准后，宣布应急响应终止。
较大辐射事故由衡阳市辐射事故应急领导机构根据事件处置情况提出应急响应终止的建议，报衡阳市政府批准后，宣布应急响应终止。
一般辐射事故由市辐射事故应急领导机构根据事件处置情况提出应急响应终止的建议，报本级政府批准后，宣布应急响应终止。
6、后期处置
6.1后续行动
（1）对丢失、被盗放射源的辐射事故，从接到报案或者检查发现之日起半年内，仍未追回丢失放射源或者仍未查清下落的，由负责立案侦察的公安机关作阶段报告，并提交给同级辐射事故应急指挥部，环保行政主管部门配合并给予技术支持；
（2）对事故造成的`危害情况进行科学评估，对遭受辐射污染场地的清理、放射性废物的处理、辐射后续影响的监测、辐射污染环境的恢复等提出对策、措施和建议；
（3）对造成环境污染的辐射事故后期，组织进行环境辐射监测，审批、管理去污计划及放射性废物处理处置计划，并监督实施。
6.2善后处理
事发地乡、镇政府和市政府负责善后处理工作，必要时向上级有关部门提出支持。
（1）对参与事故应急响应的人员及事故受害人员所受剂量进行评估，对造成伤亡的人员及时进行医疗救助或按规定给予抚恤；
（2）对造成生产生活困难的群众进行妥善安置，对紧急调集、动员征用的人力物力按照规定给予补偿，并按照有关规定及时下拨救助资金和物资；
（3）对事故影响区域的居民开展心理咨询服务。
6.3总结评估
（1）事发地镇辐射事故应急指挥所和市辐射事故应急指挥部，指导有关部门及辐射事故单位查出事故原因，防止类似事故再次发生；
（2）事发地乡、镇辐射事故应急指挥所和市辐射事故应急指挥部，组织有关部门和专家组，对辐射事故的情况和在应急期间采取的主要行动进行综合评估，报本级政府和上级有关部门；
（3）根据实践经验，市辐射事故应急指挥部办公室对本级预案进行评估，并及时修订本级预案。
6.4保险
建立辐射事故社会保险机制。为辐射事故应急处置人员办理意外伤害保险。可能引发辐射事故的企事业单位，要依法办理相关责任险或其他险种。
7、应急保障
7.1资金保障
辐射事故应急系统的正常运行所需资金由市财政局列入市人民政府公共事件应急准备和应急处置总体经费。
7.2物资装备保障
7.2.1资料和办公设备
（1）资料
各乡、镇和市辐射事故应急办公室应该收集相关的法律法规，本级和上级辐射事故应急领导机构成员名单、电话，辐射事故应急专家咨询组成员名单、电话、住址，本辖区辐射工作单位的辐射防护负责人名单、电话等。
（2）办公设备
各乡、镇和市辐射事故应急办公室，技术支持单位相应的应急机构配备应急专用办公设备。
7.2.2应急车辆
根据不同事故的应急响应要求，市辐射事故应急办公室应配置与应急工作相适应的应急车辆及配套装备。
7.2.3应急监测设备
根据辐射事故的特点，配备各类应急监测的仪器设备，并进行经常性地维修保养，保证应急监测的需要。
7.2.4应急人员防护装备
各乡、镇和市应急机构的应急人员须配备个人安全防护用品和装备。
7.3通信保障
市辐射事故应急指挥部要建立和完善应急指挥系统，确保应急指挥部和有关部门及现场各专业应急救援机构间的联络畅通。
7.4技术保障
建立辐射事故预警系统，组建专家咨询组，确保在启动预警前、事故发生后相关专家能迅速到位，为指挥决策提供服务；建立辐射事故应急数据库，建立健全辐射事故应急队伍。
7.5宣传、培训与演习
7.5.1宣传
市辐射事故应急办公室应加强辐射环境保护科普宣传教育工作，普及辐射安全基本知识和辐射事故预防常识，增强公众的自我防范意识和相关心理准备，提高公众防范辐射事故的能力。
7.5.2培训
市辐射事故应急办公室应加强应急专业技术人员的日常培训，培养一批训练有素的辐射事故应急监测、处置等专门人才。
7.5.3演习
市辐射事故应急办公室按照本预案的要求，定期组织市辐射事故应急指挥部各成员单位、乡、镇辐射事故应急组织指挥所和辐射工作单位，进行不同类型的辐射事故应急实战演练，提高防范和处置辐射事故的技能，增强实战能力。
以上针对辐射事故的培训和演习均应有记录和总结报告。
8、附则
8.1名词术语解释
放射性同位素，是指某种发生放射性衰变的元素中具有相同原子序数但质量不同的核素。
放射源，是指除研究堆和动力堆核燃料循环范畴的材料以外，永久密封在容器中或者有严密包层并呈固态的放射性材料。
射线装置，是指X线机、加速器、中子发生器以及含放射源的装置。
辐射事故，是指放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控导致人员受到意外的异常照射。
8.2预案管理
本预案由市环保局会同市有关部门制定，并根据情况变化及时修改，报市人民政府批准后实施。
8.3预案解释部门
本预案由市环保局负责解释。
8.4预案实施时间
辐射处理 篇3
1 概念
电离辐射的定义是能量以电磁波或粒子的形式向外扩散, 与物质直接或间接作用时使物质电离的辐射;电磁辐射的定义则是以电磁波形式由源发射到空间并在空间传播的现象。
通俗地说, 两类辐射的区别主要在于是否使物质发生电离, 其中能使物质发生电离的电离辐射较之电磁辐射有着更为复杂的能量转换关系。生活中由宇宙射线、α、β、γ、X射线、中子、质子、正负电子、重粒子、裂变碎片等引起的核辐射、放射性就属于电离辐射;而由无线电波、微波、激光、红外线、紫外线、超声波、可见光等引起的则属于电磁辐射。
国外更多地将两类辐射定义为电离辐射及非电离辐射, 国际辐射单位与测量委员会 (ICRU) 提出“电离辐射包括能通过初级或次级过程引起电离作用的带电粒子或不带电粒子 (如光子) ”, 某种辐射有可能在一种介质中是电离性的, 而在另一种介质中是非电离性的, 应选择适当的能量分界线来区分电离辐射和非电离辐射。比如瑞典在制定辐射防护法规时, 主张以相当于12.4e V的100nm光子波长作为这两类辐射的分界线, 即能量小于12.4e V和波长大于100nm的电磁辐射属于非电离辐射[1]。
2 常见辐射类型及应用
电离辐射分为天然和人工辐射。天然辐射为来自外层空间的宇宙射线, 以及存在于自然界空气、水、土壤、岩石、食物等中的天然放射性。而人工辐射已在生活中有广泛的应用, 比如医学上X射线诊断、核医学、肿瘤放射治疗、介入放射学等放射诊疗的应用;工业上核电厂核能发电、工业探伤等无损检测、核测量系统对质量、密度、水分、料位、厚度的控制, 石油测井等地质水文的放射性勘测, 辐射加工等;农业上辐照改性、辐射育种、辐射消毒、辐射保存等辐照加工技术;军事上核武器、核潜艇等。
电磁辐射也分为自然和环境辐射两种, 自然辐射为雷电及地球表面的热辐射、外层空间太阳及其他星球所产生。环境辐射则来源于以下方面:一是广播电视发射设备;二是通信基站、雷达、卫星地球站;三是电力系统高压输电线、变电站;四是工业、科学和医疗射频设备;五是交通运输系统电气化铁路、磁悬浮列车;六是家用电器[2]。
可见由于工作原理的不同, 两类辐射各自应用在不同的领域。
3 计量单位、监测方法及国家标准
电离辐射和电磁辐射同在环保部门进行监管, 两类辐射的计量单位、监测方法、适用法规却是各不相同的, 并没有共性。
3.1 电离辐射
3.1.1 电离辐射的剂量单位
电离辐射剂量学量常用的有吸收剂量、比释动能、照射量、比转换能, 它们的单位都是Gy (戈瑞) , 它们既有共同属性, 又有区别。其中吸收剂量是指单位质量受照物质吸收的任何电离辐射的平均能量, 它适用于任何类型电离辐射和被照射的任何物质, 应用最广泛。比释动能适用于不带电粒子如X、γ光子、中子等和任何物质。照射量仅适用于X、γ射线, 并仅限于空气介质。比转换能可用于重带电粒子、或者间接用于产生重带电粒子的中子和任何物质。另外, 还常用到剂量当量来表征吸收辐射能量对人体可能带来的危害程度的大小, 其单位为Sv (希沃特) [3,4]。
3.1.2 电离辐射监测
电离辐射应用中是否有泄漏的射线或粒子带来危害, 主要依靠辐射监测。电离辐射的监测仪器一般由探测器和电子仪器组成, 主要有X、γ辐射监测仪, α、β表面污染仪, 中子监测仪, 热释光剂量计等几类。通常根据不同辐射类型选用不同监测仪器。例如, 我国辐射环境自动监测网在各省均设多个自动监测站, 配高压电离室实时连续监测环境中的γ辐射剂量率;而对电离辐射利用单位进行监督时, 使用X、γ辐射监测仪等监测环境中电离辐射水平, 用α、β表面污染仪监测现场是否遗留放射性物质, 使用热释光剂量计监测放射性岗位工作人员的受照剂量。
3.1.3 电离辐射有关国家标准
我国电离辐射的应用已有较完善的法律法规和标准。《中华人民共和国放射性污染防治法》规定向环境排放放射性废气、废液, 必须符合国家放射性污染防治标准。《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 (GB18871-2002) 对职业照射和公众照射的剂量限值进行了规定, 详见表1。
3.2 电磁辐射
3.2.1 电磁辐射的计量单位
电磁辐射常用电场强度、磁感应强度和功率密度来计量。其中电场强度是指单位电荷所受电场力的大小, 用来表示电场的强弱和方向, 单位伏/米 (V/m) ;磁感应强度是指运动的电荷相互作用产生磁场的大小, 用来表示磁场的强弱和方向, 单位特斯拉 (T) ;功率密度是指单位时间内穿过垂直于传播方向的单位面积的能量, 用来表示电磁场中的能流密度, 单位瓦/平方米 (W/m2) [5]。
3.2.2 电磁辐射监测
电磁辐射的测量与测量点位和辐射源的距离有关, 远区场和近区场测量的参数不一样。简化来说, 当电磁辐射体的工作频率低于300MHz时, 分别测量电场强度和磁感应强度, 当频率大于300MHz时, 可以只测电场强度或功率密度后通过换算得到磁感应强度。例如, 我们常用综合场强仪监测广播电视发射设备、高压输电系统的工频电磁场;用非选频式辐射测量仪监测移动通信基站的射频综合场强, 用选频式辐射测量仪监测不同电磁波发射源的电磁辐射贡献;用频谱分析仪监测1GHz以上的频段[2]。
3.2.3 电磁辐射有关国家法规标准
我国《电磁环境控制限值》 (GB8702-2014) 自2015年1月1日起实施, 新标准规定了电磁环境中控制公众曝露的电场、磁场、电磁场 (1Hz~300GHz) 的场量限值、评价方法和相关设施 (设备) 的豁免范围。按此规定, 常见超高压送变电设施50Hz工频电磁公众暴露的电场强度限值为4k V/m, 磁感应强度限值为0.1m T;900MHz以及1 800MHz等移动通信频段的公众暴露限值均为0.4 W/m2。
4 生物学效应
4.1 电离辐射
电离辐射将能量传递给有机体引起的改变, 主要有确定性效应和随机性效应两种类型。
确定性效应通常发生在大剂量照射时, 机体或局部组织受照剂量达到某个阈值后, 大量细胞被杀死, 确定会导致某些严重的功能性损伤。拿人体对辐射最敏感的一些组织来说, 当单次短时照射中受到的总剂量当量达到0.5Sv时, 骨髓的造血功能低下, 达到2.5~6.0Sv时, 卵巢将永久不育, 达到3.5~6.0Sv时睾丸将永久不育, 达到5.0Sv时眼晶体出现视力障碍, 达到6~8Sv时皮肤受到损害。而当人体受照剂量达到1Gy时就会患上骨髓型急性放射病;达到3~5Gy时, 半数的健康成年人将在30d内死亡;达到10Gy时, 患肠型急性放射病, 2~3周内将死亡;达到50Gy时, 患脑型急性放射病, 通常在1~3d内死亡[6]。
随机性效应由小剂量照射引起, 受照引起一个或少数细胞的变化或死亡, 对不同机体可能产生不同后果, 可能使细胞变异导致恶性病变即致癌, 也可能对生殖细胞遗传物质损害使受照者后代发生遗传性异常, 也可能细胞自行修复没有损害发生。
4.2 电磁辐射
电磁辐射对机体的危害主要为热效应和非热效应, 没有确定性效应。
热效应是指电磁波将能量传递给机体的原子或分子, 使其加速运动, 引起机体升温, 影响机体的工作。并不是所有电磁辐射都会产生热效应, 当能量小吸收快时, 人体通过自我调节也可以及时把吸收的热量散发出去。一般认为功率密度大于0.1W/m2时才会出现热效应。
非热效应是指机体受到电磁波干扰后, 自身稳定的微弱电磁场被干扰和破坏, 温度虽无明显升高, 但细胞原生质发生改变致机体受到损害。一般认为严重时会影响人体的循环、免疫、生殖和代谢功能[7]。
可见高剂量的电离辐射其生物学效应是确定的, 电磁辐射以及低剂量电离辐射的生物学效应在国内外均进行了许多研究, 也出现很多争议, 目前只能确定其生物学效应是存在的, 具体的危害尚无定论[8,9]。一般认为符合国家标准的辐射量值对环境是安全的。
5 防护
电离辐射的防护主要通过缩短受照时间、增大与源的距离、利用屏蔽材料来减少照射, 并防止吸入和食入放射性物质。不同射线采用不同类型的屏蔽材料和屏蔽方法。
电磁辐射的防护可以通过电磁屏蔽、吸波材料吸收、接地技术、线路滤波等技术改进的方法, 在近区场还可以采取增大距离的方法减少辐射。
6 结语
电离辐射和电磁辐射虽是一种污染要素, 但它们是非常有用的资源。通过对两类辐射的比较可以发现, 电离辐射的应用主要是要加强对辐射利用单位的管理, 加强对放射源和放射性物质的管控, 加强全国电离辐射自动监测网络的监控, 杜绝确定性效应的发生, 避免随机性效应的发生;而电磁辐射的应用主要是要积极探索研究有效的电磁污染防治与治理对策, 在进行广播电视发射设备、移动通信基站及输电线路建设时, 进行合理长远规划, 避开敏感区域, 采用先进可减少辐射的技术, 确保辐射测值符合国家标准。两类辐射都应加强公众宣传, 提高公众意识。两类辐射利用单位应提高认识, 适宜地采取防护措施, 避免无益的照射, 防止辐射的危害。
摘要：电离辐射和电磁辐射同为看不见、摸不着、闻不出的环境污染因素, 它们都带给公众恐惧心理, 却有着不同的工作原理及影响。为此, 从概念、类型及应用、计量监测及国家标准、生物学效应、防护等五个方面对两者进行综述比较, 提出两类辐射的应用应有不同的工作要点, 电离辐射主要应加强对辐射应用的监督管理和环境自动监测, 电磁辐射主要应积极研究使用先进减磁技术并合理规划项目建设, 且都应提高辐射利用单位及公众的认识。
关键词：电离辐射,电磁辐射,区别,辐射监测,生物学效应
参考文献
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辐射处理 篇4
微波辐射-活性炭法处理印染废水的研究
研究了微波辐射-活性炭法处理印染废水的工艺条件.试验结果表明:在未调节印染废水pH(6.5)的条件下,活性炭用量为0.010 g/mL,微波辐射功率为900 W,辐射时间为8 min,COD去除率达到了93.6%,色度去除率达到了100%,处理后的水达到了国家一级排放标准.用微波辐射-活性炭法处理印染废水比用活性炭法或微波辐射法处理印染废水效果好.
作 者：王湖坤 张伟 WANG Hu-kun ZHANG Wei 作者单位：湖北师范学院,化学与环境工程学院,湖北,黄石,435002 刊 名：湖北师范学院学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF HUBEI NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) 年，卷(期)： 28(2) 分类号：X703.5 X791 关键词：微波 活性炭 印染废水辐射处理 篇5
联合国原子辐射影响科学委员会8月17日发布的这份报告称, 在全世界人口遭受的由自然或人为因素导致的各种辐射中, 20%来自医疗辐射;而在所有人为因素导致的辐射中, 医疗辐射所占的比例高达98%。
调查显示, 在1997年到2007年的10年间, 全球每年大约进行36亿次X光检查。这一数据较上一个10年增加了40%以上。
报告说, 产生辐射的医疗检查目前大部分是在卫生保健水平较高的国家, 但随着技术的进步及广泛应用, 世界各国无论卫生保健水平如何, 医疗辐射都会持续增加。在一些发达国家, 医疗辐射的大幅增加意味着它已取代自然辐射来源, 成为人体接触辐射的最主要途径。
辐射处理 篇6
关键词：长形炉膛,开式直筒辐射管,蒙特卡洛法,辐射换热,数值计算
0 引言
作为一种常用的工业加热装置, 辐射管的主要优点是:燃料主要在辐射管内燃烧加热辐射管, 辐射管再通过表面热辐射的形式将热量传递给被加热物体, 从而达到均匀或清洁加热的目的[1]。世界上出现最早的辐射管结构为单层直管式, 由德国在20世纪30年代首先应用, 取得了良好的使用效果[2]。之后, 辐射管加热技术的使用日益广泛, 辐射管型式也变得更加多样, 先后出现了U型辐射管、W型辐射管以及可实现排气再循环的P型和O型辐射管[3,4,5,6,7]。直至今日, 通过长期的使用和研究, 人们已总结出了较为全面的辐射管设计方法[8,9,10], 并对辐射管运行过程中常见的辐射管表面温度不均、局部过热烧损等问题给出了较为成熟的解决方案[11,12,13]。但是由于辐射过程本身的复杂性, 在实际过程中又难于对其进行准确地测量, 因此很难直接对某一新型辐射管的辐射换热性能给出判断, 往往需要在其投入运行相当一段时间后, 通过经验的积累再给出判断, 耗时费力。
本文则针对一种设计用于长形炉膛的新型开式直筒辐射管, 利用蒙特卡洛法对其辐射换热进行数值计算, 从而对其工作性能作出预判, 为开式直筒辐射管在工程领域的应用提供依据。
1 开式直筒辐射管
在具有长形炉膛的燃气加热设备中, 最常见的问题即是炉内的受热不均, 分析其原因主要是现有的各类燃烧器组织的火焰长度大多相对较短, 燃烧放热相应比较集中, 无法实现热量在各部分受热面间的合理分配。针对这一情况, 设计了开式直筒辐射管 (简称辐射管) 。开式直筒辐射管结构简单, 为一两端开口的圆筒, 安装于长形炉膛前部。在运行过程中, 一部分燃气在辐射管内燃烧加热辐射管, 而辐射管外表面以漫辐射方式将热量投射到长形炉膛受热面, 使燃烧释放的热量在长形炉膛前部分布基本均匀, 而另一部分燃气则在从辐射管喷出后继续燃烧, 保证炉膛后部的受热面也有充足热量吸收。
2 数值计算
2.1 计算模型
本文采用蒙特卡洛法对开式直筒辐射管辐射换热进行数值计算。蒙特卡洛法计算辐射换热的基本原理是:把系统内各体积区域和面积区域发射的能量分成N等分, 分别由N条光束 (能束) 携带, 随机选取能束的发射位置和发射方向, 然后对每条能束进行跟踪, 记录该能束在经过另一个区域时被该区域吸收的能量, 一直跟踪到能束能量被全部吸收为止, 即可获得它对所经各区域的辐射热量, 跟踪完所有区域的所有能束后就获得了各区域之间的净换热量[14]。因此, 本文计算模型主要包括四部分:计算区域结构模型、单一能束能量计算模型、能束辐射方向计算模型、能束发射及吸收位置计算模型。
(1) 计算区域结构模型:本文计算区域为一空心圆柱空间, 其中外壁面假设为长形炉膛前部壁面、内壁面假设为辐射管壁面、两端面分别为炉膛进口壁面和辐射管出口截面。
(2) 单一能束能量计算模型:根据玻尔兹曼定律确定单一能束能量, 计算公式为
式中εw———壁面黑度;
σ———玻尔兹曼常数/W·m-2·℃-4, σ=5.670 3×10-8;
Tw———壁面温度/℃;
ΔA———微元面积/m2;
N———能束数。
(3) 能束辐射方向计算模型:设有一个微元表面d A, 以d A的中心为圆心, 以1为半径, 作单位半球的球面, 如图2所示。从微元表面d A单位面积, 在单位时间内发出的总数为Nd A, 其中到达半球表面上微元ds的能量束数目按Lambert定律可得
能量束到达微元表面ds的概率元素为
在球面坐标系上, 微元表面ds可表示为ds=sinηdη·dθ
于是可得
式中Nd A→ds———从微元表面d A单位面积上在单位时间内发出的能量束到达微元表面ds的数目;
EA———微元表面的辐射力/W/m-2;
η———微元表面ds在球面座标系上的极角;
qA———一束能量束所具有的能量/J;
Nd A———从微元表面d A单位面积上在单位时间内发出的能量束总数,
θ———微元表面ds在球面座标系上的方位角。
微元表面ds在单位球面上的位置是由η及θ确定的, 把能量束落在半球表面上的位置看作一个随机向量, 显然, 它是随机变量η及θ的函数。假定η与θ互相独立, 根据随机向量的抽样方法对η及θ进行分别的抽样。
式中Rη及Rθ为[0, 1]上均匀分布的随机变量。给定随机变量一个Rη抽样值, 便可以得出能量束在半球空间发射的极角η, 给定Rθ一个抽样值, 便可以得出能量束在半球空间发射的方位角θ。
(4) 能束发射及吸收位置计算模型:能束发射点位置的抽样公式为
能束到达点位置可通过能束自由行程AC的长度来确定:
其中, R1为辐射管截面半径;R2为圆筒形长炉膛截面半径。AC的长度可根据辐射管与火筒之间的几何关系得到。
到达点位置确定后, 可以根据到达点微元表面的吸收率 (或辐射率) 来判别能束的吸收情况, 因为吸收率表示到达某表面的能量中被吸收的份额。因此, 能束被表面吸收的几率可表示为
式中Rs———[0, 1]均匀分布的随机数;
εw———壁面微元黑度。
如果所选取的随机数Rs≤εw则能束被表面吸收, 该能束跟踪结束, 在吸收能束的区域计数。若Rs>εw则能束被表面反射, 其反射方向仍按式 (7) 和式 (8) 进行抽样, 然后求到达点, 直至能束被某微元吸收为止。
2.2 基本假设及工况条件
计算模型的基本假设如下:辐射管与炉膛壁面均为灰体, 两端面均为黑体。各表面的辐射及反射遵守Lambert定律, 炉膛空间内介质为透明气体。同时, 考虑到辐射管出口处的火焰辐射, 在辐射管出口处增加一假想的温度为火焰温度环形平面, 向辐射管部分的环形空间进行辐射。
计算所需要的各初始工况条件值均取自实验测量数据。实验是在一筒式加热炉上进行的, 该筒式加热炉为典型的长形炉膛加热设备, 设计功率为1.0 MW, 炉膛内径约为0.8 m, 长度约为6.0 m, 使用大气引射式燃气燃烧器, 燃料为天然气。相应选取的开式直筒辐射管管径为0.5 m, 长度为2.5 m, 壁厚为4 mm, 材质采用1Cr18Ni9Ti。在数值计算中认为初始时辐射管表面各部分温度相同, 皆取为实验测点处 (辐射管长度中心位置处) 的辐射管表面温度。表1给出了不同负荷条件下辐射管表面温度值及辐射管出口处的火焰温度值。
2.3 结果分析
图3给出了不同负荷条件下炉膛壁面长度方向上的热流密度分布。从中可以看出, 在负荷为1.0MW、1.5 MW和2.0 MW三种条件下, 炉膛壁面沿长度方向上的热流密度分布都表现出先上升再下降、在尾部又上升的规律。出现这一现象的主要原因是:由于辐射管与炉膛壁面相互间的位置关系, 使得炉膛壁面不同位置相对于高温辐射管表面的空间角系数明显不同———中间部分明显高于两端部分。而在本文计算模型中, 各表面的辐射及反射均遵守Lambert定律, 因此在炉膛壁面靠近中间位置处会出现一较明显的热流密度峰值。而对于曲线在尾部的再次上升, 这主要是因为辐射管出口处的火焰辐射造成的。
另外, 从图中还可以发现, 负荷条件越高, 热流密度分布曲线越遵循上述的规律。这主要是因为负荷条件越高, 辐射管壁面温度就越高, 其辐射能力也越大, 对炉膛壁面热流密度分布的影响也就越大。同样, 负荷条件越高, 辐射管出口处火焰的温度也越高, 对附近炉膛壁面的辐射也就越强。相反。当负荷条件较低 (如图中0.5 MW负荷条件) 时, 辐射管壁面温度和辐射管出口处火焰温度都会下降, 导致炉膛壁面热流密度分布曲线变化规律不明显。
图4给出了不同负荷条件下计算得到的辐射管沿长度方向上的壁面温度分布。从中可以看出, 在各负荷条件下, 辐射管沿长度方向上的壁面温度分布规律相同:中间温度高, 两侧温度低, 其中前段温度平均低于后段温度。出现这一现象的主要原因与上文炉膛壁面热流密度分布规律的原因相同, 是由于辐射管与炉膛壁面相互间的位置关系, 导致辐射管壁面不同位置相对于炉膛壁面的空间角系数不同———中间部分高于两端部分, 造成辐射管中段温度高于两端温度。而前段温度平均低于后段温度也同样是因为辐射管出口处的火焰辐射造成的。
3 结论
本文针对一种设计用于长形炉膛的新型开式直筒辐射管, 利用蒙特卡洛法对其辐射换热进行了数值计算, 从而对其工作性能作出了预判。主要研究结论如下:
(1) 负荷为1.0 MW、1.5 MW和2.0 MW三种条件下, 在长形筒状炉膛内使用开式直筒辐射管, 炉膛壁面沿长度方向上的热流密度分布表现为先上升再下降、在尾部又上升的规律。
(2) 运行负荷条件越高, 热流密度分布曲线变化越明显, 而当负荷条件低到一定程度时, 由于辐射管壁面温度和辐射管出口处火焰温度大幅下降, 将导致热流密度分布曲线变化规律不明显甚至消失。
辐射处理 篇7
为了避免患者在接受X线影像检查时遭受过多的辐射危害,目前国内对医用诊断X线机的辐射剂量采取强检措施,所使用的X线剂量计每年需要在标准辐射条件下校准一次。本研究采用标准剂量计对建立的X线辐射场进行了测量,按照GB/T12162.1—2000《用于校准剂量仪和剂量率仪及确定其能量响应的X和γ参考辐射第1部分:辐射特性及产生方法》的要求计算辐射场的均匀性,按照JJF 1033—2008《计量标准考核规范》标准的要求计算稳定性和重复性,并将计算结果与IEC 61267:2004《Medical diagnostic X-ray equipment radiation condition for use in the determination of characteristics》的要求进行比较,对辐射场进行评定,现报道如下。
1 均匀性测量
1.1 均匀性
辐射场均匀性表示在应用平面上的辐射剂量的一致性,GB/T 12162.1—2000中4.5.2对辐射场的均匀性作出了定义。在选定的应用范围内,确定测量点,对每一测量点在整个探测器灵敏体积上测量空气比释动能率,测量计算得到的在应用平面上的空气比释动能率的变化称为均匀性,标准条件辐射质的均匀性不应超过5%[1]。在测量辐射场均匀性时,先根据使用要求在应用平面上确定一个区域,再在区域内选取若干测量点,测量其空气比释动能的值,按公式(1)计算空气比释动能率的相对变化作为均匀性的测量结果:
式中,Er为辐射场的均匀性,Kmax为测量区域内空气比释动能的最大值,Kmin为测量区域内空气比释动能的最小值,K軍为测量区域内空气比释动能的平均值。
1.2 测量区域的确定
在标准辐射场均匀性测量前,首先必须确定测量区域,测量区域的确定必须满足实际使用的需要。实际使用中包括2种情况,一种是使用辐射场对被校准设备进行校准,另一种是使用标准剂量计对辐射场进行刻度。这2种情况下使用的辐射检测器件可能不同,目前诊断X线辐射场测量使用的电离室直径较大的约为50 mm,较小的尺寸为毫米级。测量传感器一般采用半导体器件。因此,本研究以原点为中心,选取52 mm×52 mm的正方形区域作为测量区域,测量点之间的间距为2 mm,测量点的布置采用平面上间隔2 mm的点。如果设测量点为(x,y),其中x={-26,-24,-22,…,0,…22,24,26},y={-26,-24,-22,…,0,…22,24,26}(单位均为mm),则测量点Z={x,y}共有729个测量点。
1.3 传感器及X线发射条件的确定
目前用于X线辐射剂量的测量器件主要有2种:空气电离室和半导体传感器[2]。空气电离室是利用电离辐射的电离效应测量电离辐射的传感器,半导体传感器是用半导体制成的将射线能量转换成电信号的探测器。均匀性测量要求对被测范围内所选取的位置点的剂量进行测量,测量传感器体积越小,测量的结果越能体现该点的实际辐射剂量值,还要求测量设备能够满足稳定性要求,对于测量值的绝对量值是否准确要求不高。因此我们选择半导体传感器作为测量器件,采用了目前市场上应用较广的RTI Electronics公司的半导体辐射探测器R100。
测量所使用的辐射条件需要具有代表性,从目前使用的建标标准[3]和测量标准(或规程)[4]中可以看到,70 k V的辐射条件是每个标准都涉及的重要条件,因此,我们将管电压设定为70 k V[5]。目前医院所使用的DR设备的电流时间积输出范围在1~320 m As,常用的范围一般都小于30 m As[6],常用的电流时间积范围在5~20 m As[7],结合标准辐射源装置的实际技术参数,我们选定采用80 m A管电流和200 ms曝光时间,实际的电流时间积值为16 m As。
1.4 辐射场空气比释动能的测量
把传感器固定在双向移动平台上,打开激光标线,确定辐射场中心位置,调节双向移动平台,使传感器中心和激光标线中心重合。在此点进行3次曝光测量,记录3个测量数据;移动传感器2 mm到临近的下一个点,曝光3次,测得3个数据。重复上述操作,直到完成729个测量点的测量,测量结果中的最大值为74.12 p C,最小值为70.59 p C,平均值为72.839 4 p C,测量结果的数据分布如图1所示。根据公式(1)计算出辐射场的均匀性为4.85%,小于5%,满足建立标准辐射场的要求。
2 重复性测量
2.1 辐射场的重复性
辐射场的重复性是指在相同条件下,用标准剂量计对辐射场进行测量,所测得的观测值的实验标准差s(y)表示在相同辐射条件所能提供相近似示值的能力。重复性测量的相同条件包括测量程序、人员、仪器、环境等。因此,必须在尽量短的一段时间内完成重复性测量。在计算时通常用一组测量结果yi的实验室标准差s(yi)来表示[8]。若测量得到的数据为yi(i=1,2,…,n),则其重复性s(yi)为
式中,为n次测量结果的算术平均值;n为重复测量次数,应尽可能的大,一般应不少于10次。
2.2 标准辐射条件RQR5的重复性测量
将标准剂量计的电离室置于应用平面与辐射场中心轴的交点上,电离室的中心点与激光标定点重合,曝光条件设置为:管电压70 k V、管电流50 m A、曝光时间1 000 ms。在相同条件下每半月对空气比释动能进行10次独立重复测量,按照公式(2)计算其重复性,测量结果见表1。取测量结果最大值作为最终的重复性测量结果,则重复性的最终测量结果为0.50%。
3 稳定性测量
3.1 稳定性的概念
在计量标准考核中,计量标准的稳定性是指用该计量标准在规定的一段时间间隔内测量稳定的被测对象时所得到的测量结果的一致性。也就是说,计量标准的稳定性除与计量标准中计量标准器的稳定性有关外,还与其主要配套设备在内的测量系统的稳定性有关。
对于已建计量标准,选择稳定的被测对象,每年同一时间用该计量标准进行一组n(n≥10)次的重复测量,取其算术平均值作为测量结果[9]。以相邻2 a的测量结果之差作为该段时间内计量标准的稳定性。
3.2 稳定性的测量
曝光条件设置为:管电压70 k V、管电流50 m A、曝光时间1 000 ms。将电离室的中心点置于应用平面与基准轴的交点上,在较短时间内采用相同条件进行一组10次独立的重复测量,每隔一个月进行一组测量,共测量6次,计算稳定性。测量结果见表2。
3.3 稳定性的判定
依据“标准的建立与保持”规程JJF 1033—2008《计量标准考核规范》,对于已建标准的稳定性判定需要符合2个条件:变化量随机没有趋向;组间变化量小于标准的不确定度[10]。对实验的测量数据进行分析,6组数据随机变化,没有趋向性;标准规定的扩展不确定度为3.0%(置信因子k=2),即合成不确定度为1.5%,而组间的最大相对变化量为0.53%,小于合成不确定度。因此本标准装置的稳定性符合要求。
4 结论
本论文依据IEC 61267:2004《Medical diagnostic X-ray equipment radiation condition for use in the determination of characteristics》及JJF 1033—2008《计量标准考核规范》,采用标准剂量计对已建辐射场进行了测量,分析计算了其均匀性、重复性和稳定性,证实该辐射场各测量参数满足标准要求。同时针对RQR5进行了测量、计算和评定,此方法同样可以用于其他辐射质的测量和评定。
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辐射处理 篇8
关键词：医用诊断X射线辐射源,辐射剂量,不确定评定
0 引言
医用X射线诊断设备作为一项医学影像检查手段, 不仅是应用最早的, 也是临床普及面最广的。由于其辐射源的合格与病员诊断结果的判断和身体健康有着直接的关系, 所以加强设备的质量管理和辐射剂量检测至关重要。我们国家也把医用诊断X射线辐射源列入强制检定项目之一。在实际应用中, 由于检定不到位, 有的医用X射线诊断设备辐射源的辐射剂量是不合格的, 这样的设备一旦在医院投运, 其后果可想而知。
本文以瑞典奥利科的X射线机多功能质量检测仪-巴拉库达系统为实证研究对象, 进行辐射剂量不确定评定, 根据评定结果来评判该系统辐射源的辐射剂量是否能保障患者安全。
1 医用诊断X射线辐射源辐射剂量计量检定工作原理
巴拉库达系统采用半导体测量探头, 与传统的方法相比, 该方法不仅测量范围广, 准确度等级高, 而且不受气压和温度的影响, 同时具有读数界面直观的优势。在焦点距测量探头100cm, 曝光时间为0.04s, 管电流为500m A, 管电压为70k V的情况下测量其辐射剂量, 并且分析在不同剂量下的影响因素, 进而确定测量结果的不确定度。
医用诊断X射线辐射源的本征计量特性是分辨力, 决定分辨力的因素是射线束的质和量以及焦点面积, 而射线的质和量同时又是损害人体的因素。因此检定的根本目的是在充分保证人体吸收的X射线量满足防护的要求下, 分辨力能满足医疗诊断的需要。检定方法是检测医用诊断X射线辐射源在各种功能技术条件下引起射线质、量、焦点面积是否符合分辨力与射线防护的要求并加以判定。
本计量标准由测量射线量的剂量计计量标准器, 以及模仿人体用的标准铝片、组织等效模体, 定位、修正数据用的空盒气压表、钢卷尺、支架, 测量影像质量的分辨力卡、星型测试卡配套设备组成。剂量计测量射线量的原理是射线照在电离室的室壁上 (即传感器的外壳) , 发射出次级电子, 次级电子引起电离室内部的空气电离, 电离离子被加上电压的电离室中心电极和室壁收集形成电流信号, 电流信号经电子器件放大、运算并显示出来。
2 医用诊断X射线辐射源辐射剂量不确定评定工作要求
2.1 设备
2.1.1 计量标准器:
9206E剂量仪, 测量范围是 (0.0001~1999.9) c Gy, 不确定度或准确度等级或最大允许误差4.0% (k=3) 。
2.1.2 配套设备:
(1) DYM3医用非介入X射线管电压测试仪 (KVp计) , 测量范围是RX9000Ⅱ, 不确定度或准确度等级或最大允许误差≤±2%;
(2) PROVA11医用非介入X射线管电流测试仪, 测量范围是 (50-500) m A, 不确定度或准确度等级或最大允许误差为1.5级;
(3) 8080光野与射野一致性检测板;
(4) 分辨力测试卡, 不确定度或准确度等级或最大允许误差MPE:±10%;
(5) LYR-5星形测试卡, 测量范围≥0.3mm, MPE:±10%;
(6) 标准铝片, 测量范围在0~5mm Al之间, MPE:±0.05mm;
(7) 3m的钢卷尺, 测量范围为 (0~3) m, 测量误差为0.01mm。
2.2 构建数学模型
将半导体探头 (MPD) 置于诊断床上, 调节X光机焦点与MPD探头的距离, 使该距离为100cm。照射野应大于探头有效测量面积, 保持照射中心与探头中心垂直一致。建立如下数学模型:
K=M·NKKTP
其中, M代表标准器测得值;Nk代表探测器校准因子;KTP代表电离室探测器的温度, 气压密度修正因子;K代表空气比释动能。
由于MPD探头的特殊性, 既不受气压的影响, 也不受温度的影响, 故建立以下数学模型:
K=M·NK
3 医用诊断X射线辐射源辐射剂量计量检定不确定度实证分析
3.1 测量前的准备工作
(1) 测量依据:JJG744-2004《医用诊断X射线辐射源》。
(2) 环境条件:相对湿度小于85%, 温度常规条件。
(3) 测量标准:剂量仪, 重复性:优于0.1% (20c Gy) , 非线性:优于±0.5%。
(4) 被测对象:医用诊断X射线辐射源的空气比释动能率。要求其空气比释动能率的不确定度优于5%, X射线管的峰值电压范围在30-150k V之间。
(5) 测量过程:用已检的剂量仪, 测量距焦点规定距离处的输出空气比释动能率, 经空气密度修正, 得到实际空气比释动能率。
3.2 数学模型
式中各参数代表含义如表1所示。
3.3
输入量的标准不确定度的评定
测量不重复是造成输入量的不确定度的主要成因, 因此评定时需连续测量, 采用A类方法。
连续十次测量某台医用诊断X射线辐射源, 得到测量列23.40, 23.50, 23.35, 23.30, 23.38, 23.44, 23.25, 23.47, 23.27, 23.26m Gy·min-1。
单次相对实验标准差
另选七台同类型诊断X辐射源, 重复进行上述操作, 得到七组测量列, 然后将其放入中, 算出每组测量列的单次相对实验标准差, 结果如表2所示。
合成样本标准差为:
标准差的标准差为, 由于s′ (sj) >sp, 不易使用sp, 为提高评定结果的实用性, 可采用最大的标准差smsx=7.87×10-3来代替sp, 测三次平均值的标准差为:
自由度v1= (n-1) =10-1=9
3.4 输入量N的标准不确定度urel (N) 的评定
造成输入量N的不确定度的原因主要有两种, 一是校准因子定值不准造成的;二是校准因子不稳定造成的, 前者可根据校准证书给出的不确定度采用B类方法评定, 后者则依据规程要求指标采用B类方法评定。
3.4.1 校准因子定值不准引入的标准不确定度urel (N1) 的评定
校准证书给出的校准因子的测量不确定度为2.4%, k=2, 由此得到
3.4.2 校准因子不稳定引入的标准不确定度urel (N2) 的评定
参考相关规程发现, 电离室剂量计具有很高的稳定性, 变化起伏≦2%, 且变化服从均匀分布, 包含因子取k=3, 即半宽度a=2%, 因此得到
3.4.3 输入量N的标准不确定度urel (N) 的计算
3.5 输入量T的标准不确定度urel (T) 的评定
实践中我们发现实验室温度波动与不均匀引起电离室探头与室内平均温度的最大偏差为1.5℃, 在区间内可认为服从均匀分布, 包含因子取, 其他因素忽略不计, 因此半宽
3.6 输入量P的标准不确定度urel (P) 的评定
气压变化在区间内服从均匀分布, 包含因子取, 气压计示值误差为±0.1k Pa时, 半宽
3.7 合成标准不确定度的评定
输入量M, N, T, P彼此独立不相关, 且pi均为1, 所以合成不确定度可按下式得到:
合成不确定度的有效自由度, 为方便使用veff可近似估计为50, 不会对最终结果有太大影响。
3.8 扩展不确定度的评定
U=kp·ucrel (X) , 取置信概率p=95%, 接近正态分布, 按veff=50, k95=2.01, 扩展不确定度U=kp·ucrel (X) =2.01×1.76%=3.5%, 则:
扩展不确定度为
3.9 不确定度测量效果验证
选择一台医用诊断X射线辐射源用本级标准和上级标准对其空气比释动能率进行测量10次, 取平均值, 结果如下 (m Gy·min-1) :
0.04/23.48=0.2%<3.5%, 不确定度得到验证。
经验证, 4组数据平均值的最大值与最小值之差23.38-23.37=0.01小于计量标准的扩展不确定度, 符合建标要求。也就是说, 本文所测瑞典奥利科的X射线机多功能质量检测仪-巴拉库达系统不确定度符合标准要求, 只要结论客观公正就可以投入实践应用。
4 结论
医用X射线辐射源辐射剂量的不确定评定是用来衡量该检测设备辐射是否能保障患者生命安全的主要依据。在实际检定工作中, 评定人员应该多学习, 不断提高计量检定专业水平, 并且要认真负责的对待这项工作, 从设备安全检定的立场尽力为患者的生命安全筑牢安全防线。
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辐射处理 篇9
由于该技术利用的是125I粒子衰变发射的γ射线,在项目应用整个过程中对周围环境产生的辐射影响正是该γ射线。
1碘-125物理性质
125I是元素碘的一种放射性同位素,它的主要衰变方式为轨道电子俘获(EC),原子核内的一个质子从核外的电子轨道上俘获一个电子转变为中子,同时发射出一个中微子,衰变后生成稳定的125Te。衰变过程主要发射35.49ke V的γ射线,并伴随发射27.2ke V、27.5ke V、31.0ke V、31.7ke V的X射线,均为低能光子线,所有光子加权平均能量为28.37ke V。125I粒子植入治疗肿瘤正是利用以上其衰变过程产生的低能X-γ射线。125I半衰期为59.4d。
2碘-125粒籽源
所选医院使用的125I粒籽源为北京智博高科生物技术有限公司生产的,单枚活度范围为0.762m Ci~0.837m Ci,平均活度为0.8m Ci。籽源大小为长度4.5mm、外径0.8mm,源芯为含有125I的金属银棒(直径0.5mm、长3mm),包壳为激光密封的医用钛合金管。外观要求密封无孔,端点焊接圆滑,无凹凸不平。每批产品均进行表面沾污及泄漏试验测量,确保放射性125I物质无泄漏。
3植入流程及辐射影响途径分析
3.1植入前准备
根据病人肿瘤情况制定植入计划,确定125I粒籽源植入数量及其活度、总活度,按需向厂商订购,厂商发货至医院,由专人负责接收粒籽源货包,一般当天进行植入手术,必要时暂存于专用保险柜中(须实行双人双锁管理)。由专门医院负责将粒籽源装载到植入枪的粒子仓(弹夹)中,该过程一般在专用屏蔽柜中进行。在植入手术前还需进行灭菌,一般采用干热高压灭菌法。这个阶段会对操作医生产生一定辐射影响。
3.2植入手术
通过B超或CT定位后,用植入枪按治疗计划将已灭菌的125I粒籽源植入病灶。术后,通过X光摄片或者CT断层扫描,以确定粒籽源是否按计划植入到位。这个阶段会对操作医生产生一定辐射影响。
3.3植入后
病人行植入术后,根据病情还需要住院观察一定时间,住院期间病人体内的粒籽源发射的X-γ射线会对周围产生一定量的辐射影响。病人出院后,也会对接近他(她)的家人或其他公众产生一定的辐射影响,体内粒籽活度随着时间衰减,产生的辐射会越来越小。植入的粒籽源永久留在体内。
4监测方案
4.1监测目的
为了解125I粒籽植入治疗肺癌整个流程过程中,对周围环境的辐射影响水平,以评价项目对工作人员及公众成员的辐射剂量。
4.2监测项目
根据125I的辐射性质,监测项目为X-γ辐射周围剂量当量率。
4.3监测仪器
由于125I产生的X-γ射线能量较低,故在对其进行测量时特别需要注意所选仪器设备或监测方法的能量响应范围,本试验选取两台能量响应范围不同的设备进行监测,并对其结果进行比对分析。监测仪器选用美国Thermo公司的FH40G(主机)+FHZ672E-10(探头)型X-γ辐射剂量率仪,它标称的能量响应范围为40ke V~4.4Me V;同时选取了ATOMTEX公司生产的AT1123型X-γ辐射剂量率仪,它标称的能量响应范围为15ke V~10Me V。
4.4监测点位
对整个治疗流程,各关注点进行监测。
5监测结果及分析
5.1仪器比对监测
使用两台仪器对一颗粒籽源(0.8m Ci)在裸露状态下进行对比监测,监测结果见表1。
注:表中监测结果已扣除仪器对宇宙射线的响应值,下表同。
5.2监测结果
从医院收到厂家的粒籽源货包(内装有50颗籽源,单颗活度约为0.8m Ci)开始,到永久植入治疗的病人出院,这个过程各个环节关注点进行监测,选取AT1123型X-γ辐射剂量率仪进行监测,监测结果见表2。
5.3结果分析
(1)表1结果显示,FHZ672E-10型仪器基本上测得结果非常小,125I产生的X-γ射线能量不在该型号仪器的能量响应范围内,故不能使用此类仪器测量125I产生的辐射影响。监测仪器光子探测下限应低于20ke V。
(2)表2结果显示,货包有足够的辐射屏蔽能力,货包表面辐射水平与环境本底水平相当,货包在传递过程不会对周围环境产生辐射影响;给操作医生配备的铅衣足以屏蔽125I产生的低能X-γ射线,如果医生在操作过程中着铅衣防护,则铅衣屏蔽的部位不会受到额外附加的辐射照射;医生在将粒籽源装载到植入枪的粒籽仓(弹夹)过程中,手部会受到一定的辐射照射;装载有粒籽源的弹夹屏蔽表面辐射水平与环境本底水平相当。
(3)表2结果显示,随着植入粒籽数量的增多以及操作时间的增加,植入操作医生在植入过程中受到的辐射剂量而不断增加,着铅衣操作可以大大降低其受照射剂量。植入了粒籽源后的病人周围环境辐射剂量率将显著升高,会对与之接触或靠近的医护人员、陪护人员产生辐射影响。
(4)如需准确监测每例植入治疗案例各关注人员受照剂量,需佩戴累积剂量计,且选择线性能量区下限低于20ke V的剂量元件,陪护人员佩戴时间需截止于病人身体表面剂量率将至环境本底水平,并特别注意对照剂量计的布放。
6粒籽源植入治疗项目辐射防护措施
根据监测结果及分析,可以认为粒籽源植入治疗项目辐射防护措施有以下几点。
(1)缩短照射时间、缩短距离、增加屏蔽为辐射防护的三种有效方法,应根据实际情况采取具体措施,如通过培训、模拟操作练习等方式,以及术前做好充分的准备,加快操作时间;在对术后病人进行日程护理或问诊时,适当增加距离;在植入过程中着铅衣、铅眼镜、铅围脖等进行防护。使用医院需做好台账等记,所有环节的粒籽数量及活度均需清楚。
(2)术后病人住院期间,在植入器官部位放置铅衣屏蔽可大为降低对周围环境的辐射影响;最好应安排术后患者住专用单人病房,并在病房门口设置电离辐射警示标志,控制其他无关人员进入,以免造成不必要的误照射。
(3)术后病人出院后60天内,陪护人员或者探伤人员与病人长时间接触时,相距至少在1m以外;孕妇、儿童不得与病人住同一房间;病人尽量不要接触或拥抱孕妇、儿童;术后病人在240天后才可到公众场所活动。
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