在线分析仪安全操作手册(3)

ALARA

尽量减少辐照剂量的3种方法 ● 尽量远离放射源 放射源剂量率与“距离的平方”成反比 ● 尽量缩短在放射源附近作业的时间 计划并演习作业，以实现高效作业。 ● 最可能加强人员与放射源之间的屏蔽防护 特别是面向人体内脏器官方向的屏蔽防护（遮挡身体） 备注：胳膊、手、腿、脚和皮肤承受的剂量是身体的10倍以上。 Thermo Fisher Scientific

辐射类型

例如，国际和美国一年内公众受到的辐照限值均为100 mrem（1mSv）；然而USNRC另外规定了限制2mrem/小时（20μSv/小时）以进一步控制公众辐照量。Thermo Scientific分析仪系统的设计符合国际和美国限值要求。一般情况下，只有与剂量率数据相对比时才引用最严格的限值。

除美国之外的国家或美国境内的协议州，工业剂量限值可能会有所不同，因此须遵循所在国或所在州的当地法规要求。

无论剂量水平有多低，都要求人员受到的辐射剂量保持在可以合理达到的最低水平（ALARA）。ALARA原则被国际辐射防护机构采用，旨在确保受到的辐射剂量不仅要低于限值，而且又有必要的合理水平。

为了符合ALARA政策，进入辐射区或在辐射区作业时须遵循一定的规范。

使用诸如Cf-252的中子或γ放射性同位素时，作业人员可以通过以下三种方法限制受到的辐射剂量：

● 尽量远离放射源。剂量率与距离的平方成反比。例如，作业

人员距离放射源1.0 m时受到的辐射量要比距离0.5 m时少四倍。

(D1 / D2) 2 = (1.0 / 0.5) 2 = 4

● 尽可能加强屏蔽防护。使用能屏蔽γ射线的铅或铋和屏蔽中

子的聚乙烯或水等含硼、含氢物质。

● 对于瞬发γ中子活化分析（PGNAA）常用的γ射线，每

使用1.25 cm（0.5英寸）的铅或铋，剂量率约降低因数2。 ● 对于中子射线，屏蔽防护中每使用5 cm（2英寸）聚乙

烯或水，剂量率约降低因数2。 ● 尽量缩短辐照时间。计划并演习作业，以便省时高效地完成

作业。不直接操作放射源，应远离放射源。 作业人员有责任通过时间、距离和屏蔽这三种方法使自己的辐射剂量符合ALARA的要求。

剂量 = 剂量率 x 作业时间

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辐射及其危害

执行起来速度很快的简单程序相对于包括辅助屏蔽防护/增加辐射距离的放射源操作工具的较复杂程序来说，辐射剂量的降低幅度较小。因此最好事先计划并采用仿制源囊来演习作业程序，演习目标如下：

● 规划和组织放射源及其周围的各项作业。 ● 优化程序，以尽可能减少辐射剂量。 ● 练习如何快速、可靠地完成任务。

有效屏蔽防护材料 ● ● ● ● ● α粒子 ...... 纸张、聚酯薄膜 β粒子 ...... 铝箔、锡箔 X射线 ...... 1/4英寸厚的铅或铋 γ射线 ....... 2英寸厚的铅或铋 中子 ......... 聚乙烯+硼酸 10英寸（254 mm）或更厚 一般情况下，?英寸厚的铅板或铋板可以将γ射线剂量降低50%，2英寸厚的聚乙烯可以将中子剂量降低50%。对于无法使用厚重屏蔽防护材料的情况，请寻找其他方法来遮挡身体，如躲在分析仪外壳等固定屏蔽物后面。在辐射区作业时，胳膊、手、腿和脚受到的辐射量是身体的10倍。

赛默飞世尔科技工程师已经把ALARA政策融入分析仪系统的设计中，以下章节将予以相应描述。

辐射及其危害

本部分摘自以下文件：

http://www.physics.isu.edu/radinf/risk.htm

另请参阅：http://www.physics.isu.edu/radinf/radrus.htm

我们受到的辐射量是

多少？

1992年，除了地球的本底辐射剂量之外，美国核能作业人员受到的平均辐射剂量是300mrem（3mSv）全身当量。

地球辐射 在地球上，我们持续受到多种辐射源的辐照： - 宇宙和地表射线 ~55mrem/年 – 人体内的放射性同位素（K-40） – 环境中的放射性同位素（氡） – 医疗程序（X射线和γ射线） – 空气传播+其它 总计 西弗 ~3600 μSv/年或 ~39mrem/年 ~200mrem/年 ~53mrem/年 ~13mrem/年 ~360 mrem/年或 ~1mrem/天 ~10μSv/天 辐射剂量

表1-1和表1-2对比了不同放射源的限值、剂量和剂量率。

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辐射及其危害

这些数据大部分来自Eric Hall和BEIR V所著的《分子辐射生物学》（美国国家科学院）。除非另有说明，否则所有数据均为TEDE（全身总量）。1980-1985年间的X射线剂量可能低于如今的剂量。

表1- 1. 剂量限值

辐照限值 职业剂量限值（US-NRC） 未成年人职业辐照限值 胎儿和孕妇职业辐照限值 许可操作中的公众剂量限值（NRC） 职业限值（眼睛） 职业限值（皮肤） 职业限值（四肢） 辐照量 5,000 mrem/年（50mSv/年） 500 mrem/年（5mSv/年） 500 mrem/年（5mSv/年） 100 mrem/年（1mSv/年） 1,500 mrem/年（150mSv/年） 50,000 mrem/年（500mSv/年） 50,000 mrem/年（500mSv/年） 表1- 2. 剂量源

辐照源 美国公众受到所有放射源辐照的平均剂量 美国公众受到天然放射源辐照的平均剂量 美国公众受到医疗放射源辐照的平均剂量 美国公众受到武器辐射的平均剂量 美国公众受到核能辐照的平均剂量 燃煤发电厂 来自电视机的X射线（1英寸范围） 乘飞机（39,000英尺） 核电厂（正常运行时在厂界测得值 ） 家庭天然气 平均天然本底辐射 美国平均宇宙辐射 美国平均地表辐射 地表本底辐射（大西洋海岸） 地表本底辐射（洛矶山脉） 宇宙辐射（海平面） 宇宙辐射（丹佛） 本底辐射总量（美国东部、西部和中部） 本底辐射总量（科罗拉多高原） 本底辐射总量（大西洋和美国海湾地区） 人体内的放射性核素 建筑材料（混凝土） 辐照量 360 mrem/年（3.6mSv/年） 300 mrem/年（3mSv/年） 53 mrem/年（0.53mSv/年） < 1 mrem/年（10μSv/年） < 0.1 mrem/年（1μSv/年） 0.165 mrem/年（1.65μSv/年） 0.500 mrem/年（5μSv/年） 0.500 mrem/年（5μSv/年） 0.600 mrem/年（6μSv/年） 9 mrem/年（90μSv/年） 0.008 mrem/年（.08μSv/年） 27 mrem/年（270μSv/年） 28 mrem/年（280μSv/年） 16 mrem/年（160μSv/年） 40 mrem/年（400μSv/年） 26 mrem/年（260μSv/年） 50 mrem/年（500μSv/年） 46 mrem/年（460μSv/年） 90 mrem/年（900μSv/年） 23 mrem/年（230μSv/年） 39 mrem/年（390μSv/年） 3 mrem/年（30μSv/年）

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辐射及其危害

辐照源 饮用水 怀表（夜光表面） 眼镜（含钍） 大西洋岸至太平洋岸的往返飞机 胸部X线 四肢X线 牙齿X线 头/颈X线 颈椎X线 腰椎X线 盆腔X线 髋部X线 鞋型选配用X线透视装置（现已不用） 上消化道 下消化道 CT（头和身体） 甲状腺治疗（甲状腺辐照剂量） 甲状腺治疗（全身辐照剂量） 辐射病立即发作 造血系统综合症发作 胃肠系统综合症发作 脑血管综合症发作 白内障阈剂量（眼睛辐照剂量） 预计不接受医疗处理会导致50%死亡率的辐射剂量 遗传效应加倍剂量 癌症加倍剂量 引起千分之一癌症发生率的辐射剂量 考虑的治疗性流产阈剂量（子宫辐照剂量） SL 1反应堆事故中幸存者受到最高辐射剂量 三里岛事故（事故期间厂区的辐射剂量） 辐照量 5 mrem/年（50μSv/年） 6 mrem/年（60μSv/年） 6-11 mrem/年（60-110 μSv/年） 5 mrem（50μSv） 8 mrem（80μSv） 1 mrem（10μSv） 10 mrem（100μSv） 20 mrem（200μSv） 22 mrem（220μSv） 130 mrem（1.3mSv） 44 mrem（440μSv） 83 mrem（830μSv） 170 mrem（1.7mSv） 245 mrem（2.45mSv） 405 mrem（4.05mSv） 1,100 mrem（11mSv） 10,000,000 mrad（100Gy） 7,000mrem（70mGy） 75,000 mrad（750mGy） 300,000 mrad（3Gy） 1,000,000 mrad（10Gy） 10,000,000 mrad（100Gy） 200,000 mrad（2Gy） 400,000 mrad（4Gy） 100,000 mrad（1Gy） 500,000 mrad（5Gy） 1,250 mrem（12.5mGy） 10,000 mrem（100mGy） 27,000 mrem（270mGy） 80 mrem（0.8mGy）

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第2章

系统描述

CB-Omni分析仪系统用于在散装固体物料流经现有工厂输送带上的分析仪时测量物料的元素成份（见图2-1）。锎-252放射源位于输送带下方的放射源块组件中。它放射的中子会被输送带上的物料吸收。然后物料中各种元素会放射出不同特征能量的γ射线，位于输送带放射源块组件相对位置上的探测器组件中的探测器对γ射线进行测量。电控箱处理来自探测器的信号，处理后发送到操作员控制台以对产品成份或工艺流程进行状态或工厂控制。

CB-Omni 分析仪组件

参考标准品

操作员控制台

分析仪电控箱

图2-1. CB-Omni分析仪系统

本部分描述的许可设备称为元素分析仪，型号NBA。该设备经过许可，最高可装入80微克的锎-252（43 mCi）。术语“放射源”用于描述实际使用的放射源，放射源最多可由六个不同放射源构成，可同时装入使用。

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