核技术利用-辐射安全教材

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1、1 核技术利用 辐射安全 范深根 2010-08-10 2 主要内容 v第一节 核技术利用建设项目的行政审批程序和要求 v第二节 放射源与放射性同位素 v第三节 加速器辐射危害与辐射防护基本要求 v第四节 监测方法及防护技术 v第五节 放射源使用、贮存的安全管理和保安要求 v第六节 大型辐照装置安全管理的基本要求 v第七节 放射性流出物的排放要求和控制措施 v第八节 放射性废物的安全管理措施 v第九节 事故应急处理预案和应急监测手段 v第十节 放射性废源返回生产厂家或送贮的政策 v第十一节 核技术应用放射性废物贮存库场址选择的特点 和基本要求 3 第一节 核技术利用建设项目的 行政审批程序和要

2、求 v一、行政审批程序 v二、行政审批条件 v三、行政审批时限 4 行政审批程序 v1.首先要向具有行政审批职权的环保总局或 所在地省级环保部门提出正式书面申请； v2.按审批权限受理的环保部门，根据申请， 对申请资料进行初步的形式审查； v3.负责审批的部门根据对申请资料初审意见, 在规定日期内决定予以受理或者不受理。如 果不予以受理，需将书面意见告之申请人。 v4. 负责审批的环保部门对予以受理的，通过 具体形式和实质审查，作出准予批准（许可 ）或者不准予批准（许可）的决定，并以正 式书面文件通知申请人 5 行政审批条件 v1.对环境影响评价文件的要求; v2.对建设项目的要求： v3.核

3、发许可证的条件; v4.提交的材料; v5.审查方式和批准形式 6 环境影响报告书的内容要求： v环境影响评价文件的等级要符合国家环境 保护部建设项目环境保护分类管理名录 的规定； v环境影响报告书（表）要按照国家法律法规 的有关规定及国家环境保护部核技术应用 项目环境影响报告书（表）的内容和格式 （HJ/T10.1-1995）编写， v并要达到环评导则规定的深度要求 7 v按照国家环境保护部核技术应用项目环 境影响报告书（表）的内容和格式（ HJ/T10.1-1995）中的格式化表格仍不能完全 说明的，须按照报告书中规定的条目编制补 充说明。 除国家规定需要保密的情形外，对环境可 能造成重大

4、影响，需要编制环境影响报告书 的建设项目，应该在报批报告书前，举行论 证会、听证会或采取其他方式征求有关单位 、专家和公众意见。建设项目环境影响报告 书应当附具对有关单位、专家和公众的意见 采纳和不采纳的说明 8 2.对建设项目的要求：（12项） v（1）满足正当性的原则。 （2）符合为保护环境禁止建设项目、禁止建设地区和严 格控制建设地区的名录的要求。 （3）符合国家产业政策。 （4）符合城市功能区划和环境保护规划。 （5）要合理利用自然资源，防止环境污染和生态破坏。 （6）满足基本标准或其他有关标准中规定的公众和职 业人员照射剂量限值的强制性规定。 （7）采用的技术与装备政策须符合清洁生产

5、的要求。 （8）放射性流出物不得超过国家或地方规定的排放限值。 （9）建设单位应当承诺在项目投入使用前向利害关系人如 实说明该地区的环境质量现状及拟采取的防护措施。 （10）对环境有重大影响的，需提交论证会、听证会或采取 其他方式征求有关单位、专家和公众意见的结果。 （11）与生产厂商、批发商签订的放射源返回协议。 （12）承诺在销售放射源和含源装置时，与用户签订放射源 返回协议 9 3.核发许可证的条件 v（1）取得了省、自治区或直辖市环境保护行政主管部门审 查批准环境影响评价文件。 （2）有符合国务院环境保护行政主管部门规定的、与所从 事的辐射工作相适应的场所、设施和装备（包括放射源贮源

6、库和放射性废物暂存间）。 （3）有合格的专职、兼职安全和防护管理机构或者人员， 必要的防护用品和监测仪器。 （4）具备相应的专业和防护知识、无职业禁忌症的辐射工 作人员。 （5）建立了放射性同位素和射线装置全过程的安全、保安 和防护管理规章制度、操作规程及辐射事故应急预案。 （6）具备相应的放射性废气、废液、固体废物处理能力。 （7）在相关位置安装了放射性标志和中文说明。 （8）签定的放射源安全责任书 10 4.提交的材料 v（1）填写建设项目环境管理申请登记表。 （2）环境影响评价文件书面文档2份及电子文档各1份。 （3）项目建议书及主管部门对项目的批复文件各1份。 （4）项目地点地形图，图

7、上应标出建项目周围情况；（环 境影响报告书（表）项目为1/2000或1/500图纸；环境影响 登记表项目可提交示意图） （5）需由行业主管部门预审的，需持其预审意见； （6）对环境有重大影响的，需按照要求征求周围居民意见 的建设项目，需提交论证会、听证会或采取其他方式征求有 关单位、专家和公众意见的结果。 （7）放射性同位素购买的返回协议。 （8）申请豁免的活动、材料、产品的技术文件，有资质单 位的检测报告。 （9）改扩建项目、退役项目提交许可证复印件 11 5. 审查方式和批准形式 v(1) 审查方式 书面审查。 实地审查。 召开专家评审会。 举行有利害关系人参加的听证会。 v(2)批准形式

8、 批复文件。 发许可证（正副本）。 12 三、行政审批时限 v1.审批时限 环境影响报告书60日、环境影响报告表30日、环境 影响登记表15日、许可证20日。 v2.行政审批（许可）变更 行政审批（许可）五年内有效，在有效期内，如项 目的性质、规模、地点或采用生产工艺发生重大变 化，则须重新报批环境影响报告书（表）或环境影 响登记表。其许可条件、时间和程序从新申报。 v3.行政审批（许可）延续 行政审批（许可）自发出后满五年，项目方开工建 设的，其环境影响报告书（表）或环境影响登记表 应报原审批机关重新审核。其许可条件从新申报， 时间为10日 13 第二节 放射源与放射性同位素 v一、放射源

9、v二、同位素与放射性同位素的概念 v三、常用放射源的辐射特性 v四、辐射危害 v五、典型的污染源项分析 14 一、放射源 v1.放射源的分类 v2.表征放射源的基本参数 v1.放射源的分类 按辐射类型，分为放射源，放射源，放射源，低 能光子源，中子源等。 按结构，分为密封源和非密封源。 按应用，分为工业用源，医用源，实验室用源，同位 素仪表用测厚源，离子感烟探测器用火警源，穆斯 堡尔效应测量用穆斯堡尔源，X射线荧光分析用低 能光子源，照相探伤源，静电消除源和同位素热 源等。 据统计，世界各国利用100余种放射性核素制备了 1500余种不同类型、不同规格的放射源 15 2.表征放射源的基本参数

10、v放射源的基本参数涉及辐射类型、强度及外 形结构 v这些参数取决于源中放射性核素的种类和数 量，以及制备工艺技术和结构设计 16 (1)辐射类型 v辐射类型包括辐射种类和能量。 v它们首先取决于源中放射性核素的种类。放射性核素衰变发 射一定能量的粒子、粒子、射线或中子。 v有的核素衰变只发射一种辐射，也可能发射两种或多种辐射 v这些辐射能否从源中有效发射出来还取决于源的制备工艺和 外形结构。例如241Am是衰变核素，伴随发射59.5keV（ 36%）辐射和11.920.8keV（40%）的Np-LX射线。制备 源时用小于3m厚金属做保护层。制备低能光子源时，用 1mm金属铍覆盖层时粒子被阻，而

11、Mp-LX辐射和59.5keV 辐射可有效发出；用0.20.4mm厚不锈钢窗源壳时，只有 59.5keV辐射透过。如果源中有易于发生（，n）反应的 铍等轻元素，则可发射中子乃至可制成同位素中子源 17 (2)活度 v放射源的活度取决于放射性核素的数量。 v活度为在给定的时刻，处于特定能态的一定 量放射性核素在dt时间内发生自发核跃迁数 的期望值除以dt。 v活度的单位为Bq（1Bq=1s-1） v曾用单位为Ci（1Ci=3.71010Bq） 18 (3)源的使用期限 v短半衰期核素放射源的使用期限主要与核素 的半衰期有关。 v长半衰期核素放射源的使用期限主要考虑放 射源的安全性能。 v例如21

12、0Po的半衰期为138.4d，210Po源活度 一年后只有原来的16%。而长半衰期241Am（ T1/2=432a）源，经一年衰变，活度减弱极 少，从实际应用看，可以认为稳定不变； v使用期限的确定主要考虑放射源的安全性 19 (4)源的外形结构和尺寸 v放射源分密封源和非密封源。 v密封源是指密封在包壳里或紧蜜地固定在覆盖层里 ，并呈固体形态的放射性物质。密封源的包壳或覆 盖层应有足够的强度，使源在设计使用条件下和磨 损的条件下，以及在预计的事故条件下，均能够保 证密封性能良好，不会有放射性物质泄漏出来。 v不满足密封源定义中所列条件的称为非密封源。 v图4-1示出密封源的典型结构图 20

13、源芯 v源芯即带有放射性物质的活性部分。 v放射性核素的核性质决定了放射源的一些基 本参数，如放射源的辐射种类、能量和衰减 速率等。 v源芯的放射性物质量决定了源的辐射强度。 为了保证源的安全性能和稳定性，通常把放 射性物质固定在稳定性好的陶瓷、搪瓷、玻 璃体中，或使之呈金属状态。 v放射性气体源是将放射性气体密封于金属壳 或玻璃管内，如85Kr源。 v放射性标准溶液可认为是液体放射源 21 源包壳、覆盖层和源窗 v放射性源芯密封在源包壳中或用覆盖层保护，防止 放射源在正常使用时放射性物质泄漏。 v为了使放射源有一定的有效辐射的发射率，在源包 壳上设计了适合辐射发射的源工作面，即源窗。 v源窗

14、部分比源包壳的其它部分薄，或用另外的低原 子序数材料制成 22 二、同位素与放射性同位素 v同位素有二类，一类是稳定的，另一类是不 稳定的，即放射性的。在已发现的2500多种 同位素中，稳定的核素只有280种左右，其余 2200多种都是所谓“放射性”的。 v凡原子核不会自发地发生变化的同位素，称 为稳定的同位素，反之，就是不稳定的同位 素。 23 二、同位素与放射性同位素 v一般来说，不稳定的同位素能够自发地放出射线， 使其原子核发生变化，从而变成另一种元素。 v原子核的这种具有放出放射线的性质，叫做放射性 。 v能够自发地放出射线从而变成另一种元素的同位素 ，叫做放射性同位素 24 1. 放

15、射性同位素的分类（1）天然 v放射性同位素分为天然的和人工的两种。自然界中 天然存在的放射性同位素称为天然放射性同位素， 人工制造的放射性同位素称为人工放射性同位素 v天然放射性同位的种类很多，有几十种，但有实际 意义的核素有235U，238U，236Ra，232Th,222Rn， 40K和14C等。地球上到处都存在着天然放射性同位 素，它们衰变时放出，或射线 v我们把这种来自地壳表面的射线称为地面辐射。通 常又把宇宙射线和地面辐射统称为天然本底辐射 v天然放射性同位素的放射性活度一般都很低，不能 满足人们在科研、生产、医疗等方面应用的需要， 因此，随着科学技术的发展，人们又根据不同的需 要生

16、产了各种各样的人工放射性同位素 25 （2）人工放射性同位素 v人工放射性同位素是利用核反应方法制造的。 v现在应用核反应堆和加速器生产的放射性同位素已 达1000多种。如60Co，137Cs，125I，198Au等，它 们均属于人工放射性同位素。 v由于不同的放射性同位素，其射线的种类、能量等 不同，所以，它们的用途也各不相同。 v根据需要，可将人工放射性同位素制成放射性活度 不同量级的放射源，放射性活度可做到小至104Bq 量级（微居里级），大到100TBq量级（万居里级 ），以至10PBq量级（数百万居里级） 26 （3）射线的种类 v大多数放射性原子核是通过发射和粒子来蜕变的 ，发射中子的衰变是很少的，还没听说过发射质子 的衰变。 v粒子是快速飞行的氦核，氦核由2个由质子和2个 中子构成。粒子是从原子核内发出的快速飞行的 电子。大多数发射粒子的原子核在发出粒子后立 即发出射线。射线是与X射线相似的一种释放能 量的形式。 v如