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外照射防护的几个问题

时间:2020-09-22 17:41:02 点击:

对于外照射防护预防的几个特殊问题比如:辐射源装置的防护设计还有屋顶的屏蔽和墙壁的反散射计算;迷道和防护门的设计;贯穿孔洞和工艺管道的屏蔽处理;通风和安全联锁等。

屋顶的散射辐射屏蔽

当辐射穿过屋顶时,因为大气对辐射有着散射的作用,所以使建筑物周围出现了比较强的辐射场,这叫做“天空反散射”。因此,对于这种放射源的设计时,屋顶需要有足够的厚度,以使由于大气反散射照成的当量剂量指数率控制在有关的剂量限值以下。活度为1.85´1015Bq的钴-60辐射源,位于辐照室中央,源室内径为7米,源离屋顶表面中心的距离为4.7米。
计算屋顶对源所张的立体角为1.46sr。大气对射线的反散射取屋顶上方2米处,即ri为6.7米。假设参考点在室外,距离辐射源的水平距离rs为20米,若无屋顶屏蔽时,计算该处的当量剂量率为1.43mSv/h,如果取当量剂量率的控制水平L,h为0.75 mGy/h。计算减弱倍数K=1.9´103,取K=2´103,查得该辐照室屋顶的混凝土屏蔽厚度为0.85米。

迷道、防护门问题

在放射场所的进出口位置采用防护们或迷道或一起设置来隔绝辐射,迷道可以对辐射进行散射和减弱,所以在不影响使用和防护效果的条件下,可以尽量的缩短迷道的长宽高,一般使辐射在迷道中至少经过三次以上散射才能到达出口处。中子照射室的设置,因为中子在普通混凝土的总反照率可以达0.7~0.85,所以这就导致了大量的热中子会通过迷道逸出,这就引起了中子及次级的级剂量率的增大。所以,再设置中子照射室中通常在混凝土墙面上抹上0.1~1cm厚的含硼砂浆。
辐射室墙上设置防护门应避开主射线直射的方向,且防护门的屏蔽效果必须与屏蔽墙等效。另外,防护门与墙间要有一定长的搭接宽度,至少为两者空隙的十倍以上。同时也需要注意门的底部与地面之间的缝隙,同样需要采用相应的措施。

管道泄漏问题

屏蔽块的装配,屏蔽墙上安装铅玻璃窗,屏蔽物内有管道等情况下,辐射比较容易从这些管缝造成的薄弱处泄漏。对于屏蔽块通常可以采用台阶形状的构件,犬牙交错的装配。合理地安排管道的位置,并且将管道做成S形或者避开射线束的方向与墙面成一定的角度。在电缆沟的出口处应盖有足够厚的屏蔽盖板,等等。

通风问题

空气在强辐射照射下,会发生辐照分解现象,其主要产物是臭氧O3和氮氧化物NO、NO2等。小型的核技术应用场合臭氧和氮氧化物造成的影响很小,一般可以不予考虑。但反应堆大厅、大型加速器大厅及靶室、辐照室中其生成量较高,相应的通风设计是一个重要的工程问题。实际设计中需选择合适的通风机及相应的管道系统。一般是从迷道进风,由烟囱排出。

安全联锁系统

60Co辐照室或加速器大厅、靶室、一些大型辐射成像系统都应采用安全联锁系统,以防止运行时人员的误入。以辐照室为例,既要考虑正常工作条件下的安全保证,也要考虑异常情况下的安全措施。在正常情况下,对开门、关门、升源和降源动作,控制系统应设置多重保护措施,包括严格的开门安全联锁,对人员存在、经过进行检测的红外微波光电控制,场所以及个人剂量的监测和报警指示。在醒目位置应设置足够的声音、灯光和状态指示,有条件时还可以安装电视监视系统和广播通话系统等等。
设计需考虑若干可能的异常情况的发生,对停电,误操作,辐射源散射到辐射室地面,源未回到正常的贮存位置,供电故障等都要采取相应的措施,或者避免、或者及早发现、或者及时处理。