内蒙古自治区辐射环境监督站 刘 桂 芳

2009 年 11 月

放射源应用基础知识

放射性厚度计、料位计、密度计 含放射源仪表的工作原理和优点： 利用放射性核素发出的各种辐射与物质相互作用时产生的种种效应（如贯穿、散射、激发、电离、吸收、衍射、活化、穆斯堡尔效应等）可制成各式各样的检测、控制和分析仪表

它们具有简单、快速、不接触被测介质、不破坏测量对象等优点

特别适合连续、自动和计算机化的要求

放射性厚度计、料位计、密度计 检测、控制和分析仪表主要应用领域： 广泛用于自动检测密封容器内具有高温、高压、易燃、

易爆、有毒、防菌或强腐蚀性介质等的物位（包括液位、料位和两相界面）

测量密封管道内流体的密度或浓度 控制连续生产过程中金属板、纺织品、塑料、橡胶、纸

张、镀层等的厚度 快速分析物质的成分 测量土壤、焦碳、混凝土等的湿度、预报火警等 其中以放射性厚度计、料位计和密度计用得最多

探测器探测穿过被检测物质射线的多少，一般采用 GBq 级的 137Cs 放射源 。

密度计

探测器 物质流向

开关控制

屏蔽

源

开关（开）

密度计（续）

密度计（续） 传送带称重计

探测器

传送带上的物品

放射源

密度计（续）传送带称重计

通常用一个或多个探测器和二次仪表作开关，来控制料箱或料斗中料位高低，大、厚壁容器可使用 GBq 级的 60Co 放射源。

料位计

高位探测器

低位探测器

放射源

料位计（续）

反散射核子仪 探测器安装在辐射源同一侧，探测反射回的射线量。

探测器

被测材料

源

开关

反散射核子仪示意图——一般由 90Sr 和 85Kr 等发射粒子

反散射式核子仪（续）

湿度 / 密度计

nn n

密度测量：将位于源棒末端的 γ 源(137Cs) 从屏蔽室推入待测物质中进行测量。

湿度测量：仪器里中子源( 通常为 241Am-Be) 通过中子散射测定湿度。

探测器

湿度 / 密度计（续）一个便携式湿度 / 密度计

- 压土机压碎

流量计辐射源和探测器，安置在一个适当的支架上（探测杆），插入泥浆中进行分析。

探测器

源（在聚脂薄膜窗后）

典型流量计示意图

—— 一般利用低能光子（如核素 238Pu ）激发被测物质 , 使其放出 x 荧光进行测量的。

备注：并非所有的管理机构都有必要像对核子仪一样对流向分析装置进行分类。

核子仪的应用 质量控制• 液体、橡胶、油、织物和纸等的密度 • 纸、玻璃、钢和塑料薄膜等的厚度 • 矿石、饮料和烹调油等料位• 泥浆和浮选泡沫中矿物质中浓度

核子仪应用 过程控制

水泥、泥浆、液体和化学产品等的密度 容器、料筒、化学产品和矿石等的料位 玻璃、水泥、矿石、铺路材料、农业中的湿度

水泥密度计

用于临时工作场所的固定式核子仪（续）

放射性厚度计、料位计、密度计 含放射源仪表的组成： 放射性厚度计、料位计和密度计主要包括放射源、辐射探测器和电子测量装置等部分。通常将放射源装在防护容器内，利用定向射束工作

厚度计根据测量范围要求，可选用 α源、 β源、低能光子源和 γ 放射源， 241Am 、 14C 、 147Pm( 钷 ) 、 85Kr 、 204Tl 、90Sr-90Y 、 106Ru( 钌 )-106Rh( 铑 )、 238Pu 、 170Tm( 铥 )、 192Ir 、 137Cs 、 60Co 等

料 位 计 和 密 度 计 多 采 用 γ 放 射 源 ， 如60Co 、 137Cs 、 152Eu( 铕 )、 154Eu 、 241Am 、 85Kr 等

放射性厚度计、料位计、密度计 密封源的选择要求 ： 在满足测量需求的条件下，应选用活度低、贯穿能力弱、放射毒性低的密封源

对操作人员的要求： 涉及密封源的安装、检查和维修，操作人员必须熟悉源容器的结构，掌握辐射防护技能，并取得辐射工作资格证书

放射性厚度计、料位计、密度计核素 半衰期 能量 MeV 产生的射

线60-Co137-Cs192-Ir241-Am14-C 226-Ra131-I

5.26 年30.1 年74 天433 年5730 年1620 年8.04 天

1.25 γ 0.66 γ 0.31 γ 5.48 (α) 0.06 γ 0.16 β 4.80 (α) 0.18 γ 0.36 γ

放射性厚度计、料位计、密度计 对工作场所的要求： 合适的安装地点：使射线避开人员停留和经常经过的区域

场所不要过于狭窄，源与工作人员的距离应大于 0.5m 并便于安装、拆卸和检修

远离高温和强振动源

放射性厚度计、料位计、密度计 对放射源容器的安装要求： 必须牢固、可靠地安装源容器，采取措施防止丢失

密封源 限制人员进入源容器与受检物之间的有用线束区域 源不工作时，要能方便地加上防护盖 检查源周围的辐射情况，如果泄漏或散射剂量过高，

要采取补救措施。如划出禁区、设置警告标志或增加屏蔽厚度等

放射性厚度计、料位计、密度计 对仪表的维护要求： 仪表要经常维护，包括定期校正放射源衰变引起的变化

清除源窗表面的灰尘（主要是 α 源、 β 源和低能光子源）

检查源的密封性 检查控制和安全保护系统的灵活性和可靠性等

安装场所的辐射水平检测 常规检测每年至少一次 检测仪器最低可读出的辐射剂量当量率应为 1×10 － 2

μSv/h 。 检测条件 在密封源源闸关闭和开启状态下分别进行测量。对透射仪表可在无待测物条件下检测；对散射式仪表，应在有待测物的条件下检测。

安装场所的辐射水平检测 检测点 检测点包括：距下图所示边界外表面 5cm 和 1

00cm处各点；预计剂量较高的位置；人员停留时间较长的位置；仪表所在室内有代表性的点。仪表所在室内一般至少设 5个点，即室中央、四角分别设点。测量时探测器应位于距地面 1m 高处。在人员工作的位置上，剂量当量率大于 25μSv/h 时，应分别对相应人员的眼、胸、性腺、手等部位进行测量。

安装场所的辐射水平检测

密度计源容器外围的剂量当量率测量区示意图

安装场所的辐射水平检测

料位计源容器外围的剂量当量率测量区示意图

放射性厚度计、料位计、密度计 对装源、换源或检修源容器要求： 装源、换源或检修源容器时要格外小心 倒装活度较大的 γ 放射源时，应事先做好充分准备，尽量减少受照时间

备好长柄夹具、防护器材、监测仪表并对操作人员进行模拟训练等 若距源 1m处的照射量大于 200mR/h 最好采用临时屏蔽，用简易机械手隔墙操作，用反射镜或潜望镜观察。

需在源附近进行长时间检修时，应将源锁在安全位置（或加防护盖）；必要时可将源移至其它防护容器内暂时贮存

放射性厚度计、料位计、密度计 密封源和含密封源的源容器贮存要求： 具有防盗的贮存条件，如独立贮源室或保险柜 要有管理措施。源不工作时，要锁在安全贮存位置，并施行双人双锁保管制度，非操作人员不得打开

具有屏蔽防护措施，使非放射人员可能到达的任何位置上的剂量当量率小于 2.5μSv/h

存放处设有醒目的“电离辐射”标识

辐射防护与安全的目的

辐射防护与安全的目的 防护的目的：保持剂量低于相关限值，并确保所有步骤的合理性以减少随机性效应的产生，防止发生个别确定性效应

安全的目的：拟订有效防护措施，保护个人、社会及周围环境，免受放射源射线的危害。

这些基本的防护和安全目标可用于工业密封源和固定装置的设计、制造、运行、维护及报废，当然，也可体现在运行程序的设计、应用、评价中

辐射防护与安全的目的 基本安全标准（ BBS基本安全标准 ,GB18871 － 2002 电离辐

射防护与辐射源安全基本标准）是一个国际通用的安全标准，它是根据保健防护的要求设立，反映危及人类生命的最低限值。

基本的安全标准应坚持以下原则： (a) 确保在正常运行、维护、报废及应急状态下，工人和公共场

所所受辐射照射保持在可合理达到的尽量低的水平之内，同时应考虑经济和社会因素（ ALARA原则：防护和安全的最优化原则）

(b) 确保在正常运行、维护、报废及应急状态下，工人和公共场所所受辐照低于基本安全标准中相关的剂量限值（剂量限制）

(c) 放射源可能会引起重大事故（采取应急措施），确保其照射值保持在适当可承受的范围内，同时应考虑经济和社会因素

辐射防护与安全的目的 辐射防护过程中应考虑的几点： (a) 含放射源装置和设备应设计完好，可有效保证其准确运行。

设计包括良好的安全系统，在正常运行状态下，发现异常状况，并做出响应

(b) 培养工作人员的安全意识。鼓励他们用积极的态度看待辐射防护和安全

(c) 工作人员和公众均受剂量限制 (d) 工作人员必须经通过资格审查和培训 (e) 日常、非日常和意外事故状况下，保持操作程序的安全运行 (f) 提供意外事故发生时的检测方法，包括错误操作因素

辐射防护与安全的目的 运营机构至少要任命一名辐射防护人员

（ PRO ），检查辐射防护项目的营运完成情况。辐射防护人员最低要求如下：

（ a ）经过管理机构的理论培训，有足够的实践经验，保证具有一定的电离辐射知识

（ b ）能及时发现并制止辐射防护工作中的危险因素

辐射防护与安全的目的 工作人员至少 18岁，需经过特殊的培训，实践，并通过管理机

构或专业机构的考试。培训项目包括： （ a ）   电离辐射、辐射效应、电离辐射的术语和单位 （ b ）   剂量和剂量率 （ c ）   辐射的测量 （ d ）   限制辐照的操作程序 （ e ）   安全存储和运输的要求 （ f ）   每台设备的操作说明（包括个人剂量监测和应急设备

等） （ g ）   放射源使用的历史和应急响应过程 （ h ） 设备的测试和维修保养

日 常 监 管 检 查

日常监管检查内容我国防护水平 硬件与国际相当 特别是新建的 软件与发达国家比有相当距离 主要问题是执行不力、教育培训不力1、辐射工作单位情况（ 1 ）工作场所是否按标准要求设计建造（ 2 ）是否接受监督，是否取得辐射工作安全许可证（ 3 ）是否制定并遵守操作规程（ 4 ）是否接受安全教育与培训

日常监管检查内容2、作业现场情况（ 1 ）使用的放射源种类、数量、地点、部位是否经过批准；（ 2 ）安全管理制度的建立和落实情况；（ 3 ）定期监测情况，是否达到国家标准（ 4 ）放射源是否确定专人管理；（ 5 ）使用现场的警戒区域确定、警示标志情况；（ 6 ）废源回收制度及落实情况；（ 7 ）放射性废水处理及排放情况；（ 8 ）现场观察了解是否有其他重大安全隐患。

日常监管检查内容 3、储存、保管情况 （ 1 ）放射源储存室的屏蔽措施是否符合要求，储存室外

的放射性剂量是否在许可值以下； （ 2 ）储存室的安全防范设施（库房建筑、门窗、锁具、消防器材、通讯、报警等）是否正常有效；

（ 3 ）保管员责任能力、制度掌握、到岗情况； （ 4 ）入出库登记是否及时、准确，帐物是否相符； （ 5 ）是否让非从业人员接触放射源； （ 6 ）实有源种类和数量是否与许可相符； （ 7 ）废源是否移交有资质的单位； （ 8 ）以前提出的储存保管环节隐患整改意见是否落实。

辐射工作安全责任书 　　 为防治放射性污染，保护环境，保障人体健康，落实辐射工作安全责任，根据《中华人民共和国放射性污染防治法》有关规定， ( 涉源单位名称 )承诺：

　　 一、单位负责人（职务、人名）为本单位辐射工作安全责任人。

　　 二、设置专职机构（机构名称）或指定专人（人名）负责放射性同位素与射线装置的安全和防护工作。

三、在许可规定的范围内从事辐射工作。　　 四、建全安全、保安和防护管理规章制度，制定辐

射事故应急方案，并采取措施防止辐射事故的发生。一旦发生事故将立即报告当地环保部门。

辐射工作安全责任书 五、建立放射性同位素的档案，并定期清点。　　 六、指定专人（人名）负责放射性同位素保管工作。放射

性同位素单独存放，不与易燃、易爆、腐蚀性等物品混存。确保贮存场所具有效防火、防水、防盗、防丢失、防泄漏的安全措施。贮存、领取、使用、归还放射性同位素时及时进行登记、检查，做到账物相符。

　　 七、保证其辐射工作场所安全、防护和污染防治设施符合国家有关要求，并确保这些设施正常运行。

　　 八、发生任何涉及放射性同位素的转让、购买行为时，在规定时间内办理备案登记手续。

九、在运输或委托其他单位运输放射性同位素时，遵守有关法律法规，制定突发事件的应急方案，并有专人押运。　　

辐射工作安全责任书 十、按有关规定妥善处置放射性废物或及时送城市放射性废物库贮存。

　 十一、对本单位辐射工作人员进行有关法律、法规、规章、专业技术、安全防护和应急响应等知识的培训教育，持证上岗。

　　 十二、每年对本单位辐射工作安全与防护状况进行一次自我安全评估，安全评估报告将对存在的安全隐患提出整改方案，安全评估报告报省级环保部门备案。

　　 十三、建立辐射工作人员健康和个人剂量档案。　　 十四、认真履行上述责任，如有违反，造成不良后果

的，将依法承担有关法律及经济责任。

放 射 事 故

1、放射事故

每一起事故资料既是一份很好的历史记录，同时又是我们国家的一份宝贵的财富，是一本很好的教科书。“前车之鉴，后事之师”， 通过对事故的研究，可以为今后的核能和放射性有关的工作创造更高的安全率。

2.放射事故概况

40

27 25 2923

4435

1825 28

38

01020304050

88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98

年份

事故

起数

图 1 ， 1988-1998 年放射事故年度分布

3、放射事故的行业分布 放射事故在多种行业中均有发生，但主要集中

在蜜封源的其它应用行业，这些应用行业包括水泥和燃煤生产、地质勘探、油田测井、建筑及矿藏开采业等。这些密封源主要用于密度计、料位计、厚度计、水份计和核子秤等核仪器上。

4 .放射事故类别分布

●二个不同时期不同类别事故见表 1 ▲早期 30 多年和其后 11 年，高居第一位的始终是

放射性物质丢失，其次受超剂量照射 ▲实体保卫工作很重要。

事故类别 1954—1987 1988—1998事故起数

占事故总数百分比， %

事故起数

占事故总数百分比， %

人员受超剂量照射 189 18.6 57 17.2 放射性物质污染 53 5.2 17 5.1

丢失放射性物质 686 67.7 258 77.7

超过年摄入量限值 3 0.3 其他 83 8.2 事故总数 1014 100 332 100

表 1 二个不同时期不同类别事故统计

4 .放射事故类别分布●11 年中丢失事故 258起，平均每年 24起 ▲丢失 587枚源，活度 1040.53GBq （ 28.1Ci ）， 256枚，占 4

4% ）未找回 ▲丢失源主要核素铯 -137 ，钴 -60及镭 -226 ▲主要密度计、料位计、厚度计、水份计和核子秤等的 ▲主要应用领域水泥生产（料位计），占总丢源事故的 39% ，

并以乡镇企业为显，其次流动大的地质、油田测井●污染事故少，工作场所和 / 或环境污染，影响范围 ▲主要在带有小放射源的核仪器使用单位 ▲污染的方式很多样，例如含源铅罐熔化，生产的钢材等产品

出售，污染炉渣铺路 ▲完全应避免，山西某核医学室将碘 -131污染纱布，纱布洗口杯，口杯冲茶饮，人员误服 1.2X107 Bq ( 324μCi )

主要直接原因 事故起数，起 占全部事故比例，% 责任事故 281 84.64 违反操作规程 15 4.52 安全观念薄弱 22 6.63 缺乏知识 4 1.20 操作失误 16 4.82 管理不善 157 47.29 领导失职 67 20.18 技术事故 42 12.65 设计不合理 5 1.51 设备意外故障 34 10.24 监测系统缺陷 3 0.90 其它事故 9 2.71 自然事故 8 2.41 原因不清 1 0.30

5、放射事故直接原因分布（ 1988-1998）

5、放射事故直接原因分布（ 1988-1998）

管理不善

●人为因素造成的责任事故占绝大部分（ 84.6% ） 以管理不善为主，占 47.3% ●管理不善界定为：缺乏对设备的维护、维修，安全职责不清，防护规程不完善和缺乏检查等

●丢源事故中，很多属于对源管理职责不清和缺乏检查或检查（或对检查结果的处理）不严肃（由于丢源事故占的比例较大，所以这类事故占的比例也最大）

谢 谢