放射性基础知识-放射性同位素与射线装置安全和防护1培训.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,主要内容：,放射性基础知识,辐射量和单位,放射性同位素与射线装置应用,关于放射性,“放射性”因其看不见、摸不着、听不到且对人的身体有害，人们常称其为“,无形的杀手,”。,放射性是自然界存在的一种自然现象。有些物质的原子核不稳定，会自发地发生某些变化，这些,不稳定的原子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线,，这种现象就是人们常说的放射性。,“放射性”是一柄“双刃剑”，既有优点又有缺点。放射性同位素与射线装置在国民经济各个行业和人们日常生活中的应用是其它技术无法替代的，为人类造福。但是，如果对放射源管理和防护不当，会对工作人员身体健康造成危害，甚至造成环境的放射性污染。,美国三哩岛核事故,1979年3月28日凌晨4时，美国宾夕法尼亚州的三哩岛核电站第2组反应堆的操作室里，红灯闪亮，汽笛报警，涡轮机停转，堆心压力和温度骤然升高，2小时后，大量放射性物质溢出。6天以后，堆心温度才开始下降，蒸气泡消失引起氢爆炸的威胁免除了。100吨铀燃料虽然没有熔化，但有60%的铀棒受到损坏，反应堆最终陷于瘫痪。事故发生后，全美震惊，核电站附近的居民惊恐不安，约20万人撤出这一地区。美国各大城市的群众和正在修建核电站的地区的居民纷纷举行集会示威，要求停建或关闭核电站。,在这次事故中，,主要的工程安全设施都自动投入，,同时由于反应堆有几道,安全屏障,（燃料包壳，一回路压力边界和安全壳等），因而无一伤亡，在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。核电厂附近80千米以内的公众，由于事故，平均每人受到的剂量不到一年内天然本底的百分之一，因此，,三哩岛事故对环境的影响极小。,切尔诺贝利核事故,1986年4月26日，世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核电站发生。乌克兰基辅市以北130公里的切尔诺贝利核电站的灾难性大火造成的放射性物质泄漏，污染了欧洲的大部分地区。切尔诺贝利核电站是前苏联最大的核电站，共有4台机组。4月，在按计划对,第4机组进行停机检查时,，,由于电站人员多次违反操作规程，,导致反应堆能量增加。26日凌晨，反应堆熔化燃烧，引起爆炸，冲破保护壳，厂房起火，放射性物质源源泄出。,1、2、3号机组暂停运转，电站周围30公里宣布为危险区，撤走居民。事故发生时当场死2人，遭辐射受伤204人。5月8日，反应堆停止燃烧，温度仍达300；当地辐射强度最高为每小时15毫伦琴，基辅市为0.2毫伦琴，而正常值允许量是0.01毫伦琴。瑞典检测到放射性尘埃，超过正常数的100倍。原苏联官方4个月后公布，,共死亡31人，,主要是抢险人员，其中包括一名少将；得放射病的203人；从危险区撤出13.5万人。1992年乌克兰官方公布，已有7000多人死亡于本事故的核污染。,第一部分 放射性基础知识,原子和原子核的基本性质,放射性,放射性核素的衰变,放射性强弱的表示,-,放射性活度,辐射源,辐射危害,原子的核式结构：,原子核,位于原子的中心，带正电荷，几乎集中了原子的全部质量；,带负电的电子,沿一定的轨道绕原子核旋转。,原子核所带的正电荷等于核外的电子数，整个原子呈电中性。,1897年英国科学家汤姆孙发现了电子。,原子的半径,：,R约为10,-10,m,原子核的半径,：约为10,-14,10,-15,m,原子核的体积只相当于整个原子体积的万亿分之一。,原子核的密度,2.8410,8,t/cm,3,即在每立方厘米体积中有近3亿吨的物质,玻尔的原子模型,尼尔斯亨利戴维玻尔于1885年出生在丹麦的首都哥本哈根。1911年他在哥本哈根大学获得博士学位。不久他前往英国剑桥，在以发现电子而闻名的科学家JJ汤姆逊的指导下从事研究。几个月后玻尔来到曼彻斯特与在几年前发现原子核的欧内斯特卢瑟福共同从事研究。,1922年，玻尔获得诺贝尔物理奖。玻尔是世界上最受爱戴的科学家之一。而且由于他的品格和人道主义而受到喜爱和仰慕。,1913年尼,尔斯玻尔对“小太阳系原子模型”进行了完善，提出了玻尔模型。,1,.原子核外的电子只能在一些特定的轨道上运动，运动轨道是,不连续的，,每个确定的轨道都具有与其相关的确定能量,。,电子运动轨道离原子核越远，相对应的原子的能量越高。这些不连续的能量值组成了原子的不同的“,能级,”。,即原子是由原子核和按一定能级运行的外层电子所组成。,2.原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程是辐射能量的过程，该能量以光子的形式（波）辐射出去，辐射的能量等于这两个能级的差值。,核素及符号表示,1.,核素：,是在其原子核内具有相同数目的质子和中子并处于同一核能态的一类原子。根据原子核的稳定性，核素分为,稳定的核素,和,不稳定的放射性核素,。,2.,符号表示,：,X,，X核素代号,Z原子序数,A质量数 A=,Z+N,(中子数),如：H、He、C等。,在实际应用中，有时只标记核素的质量数，如,14,C、C-14、碳-14,A,Z,1,1,4,2,14,6,核 素,质子数,中子数,质量数,符 号,氦-4,2,2,4,4,He,碳-12,6,6,12,12,C,碳-13,6,7,13,13,C,碳-14,6,8,14,14,C,3.同核异能素,激发态原子核称为基态原子核的同核异能素，它们的A和Z均相同只是核能量状态不同。,符号表示：如,99m,Tc,锝,称为,99,Tc的同核异能素。,99m,Tc表示该核素的原子核处于激发态。,注意：,99,Tc和,99m,Tc是两种独立的核素。,同位素,1.同位素,：,同位素是原子序数Z相同而质量数A不相同的各核素的总称。,同位,是指各核素在元素周期表中处于同一个位置，它们具有相同的化学性质，但各原子核的物理性质不同。,2.自然界中许多元素具有同位素，,如：天然存在的,氢同位素,有3种：,1,H(氕99.985)、,2,H(重氢、氘0.015)、,3,H(超重氢、氚）,核素丰度：在同位素中各核素天然含量的百分比,。,天然存在的,氧同位素,有3种：,16,O(99.756),17,O(0.039)、,18,O(0.205)。,2.1 放射性的发现,2.1.1伦琴发现X射线1895年,伦琴：,德国物理学家。1894年任维尔茨堡大学校长，1900年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。伦琴于1901年荣获全世界首次颁发的诺贝尔物理学奖。1923年2月10日在慕尼黑逝世，终年78岁。,2.放射性,X,射线的发现：,1895,年冬，伦琴在德国维尔茨堡大学的实验室里做阴极射线管辉光实验。伦琴用高压电场轰击阴极射线管内的两个金属电极，把电子从金属原子中打出来，此即“阴极射线”。,11月8日晚，为了更好地观察管子的发光现象，他用黑色硬纸板将管子周围严实地挡住，不让光线漏出来。当他关掉室内电灯时，突然发现1米以外的一条凳子上的一块涂有亚铂氰化钡磷光材料的纸板发出了绿色的荧光。只要管子通电就发光，断电荧光就消失。,更令他惊讶的是，将这张涂有磷光物质的纸板拿到隔壁去，会有同样的现象。这种不知名的射线能够穿透轻物质，但金属和人的骨骼等重物质则可以挡住它的去路。,伦琴认为，这不是阴极射线，而是一种新射线，因为阴极射线不可能有这样强的穿透本领。,伦琴夫人的手骸骨X射线照片,经过反复的研究，在对自己的发现确信无疑后，伦琴于,1895,年,12,月,28,日向维尔茨堡医学协会提交了,一种新的射线：初步报告,的论文，阐明了产生这种射线的方法和它的穿透性质，并正式命名它为“,X,射线,”。,由于,X,射线的发现，使伦琴成为世界上第一位荣获诺贝尔物理奖的人。伦琴把金钱看得很淡薄，他拒绝了有关专利权，他把得到的奖金也捐赠给维尔茨堡大学。,X射线的本质,X,射线,又叫伦琴射线，是一种波长比紫外线还短的电磁波，类似于光的辐射。,伦琴用高压电场轰击阴极射线管内的两个金属电极，,当接通阴极灯丝电源后，灯丝加热，发射热电子。在阳极和阴极间的电场加速下，,高速电子流轰击阳极靶物质产生,X,射线。,X射线的产生过程,：,一种,是高速电子在靶物质的原子核附近经过时，受靶核的强库仑场作用突然受阻，而损失部分或全部的能量，转换成具有,连续能谱的,X,射线。,一种,是高速电子轰击靶物质时，靶原子内壳层电子被激发和电离，当外壳层电子进入内层轨道填补空位，放出具有确定能量的,特定,X,射线,。,伦琴的实验室,X射线装置,2.1.2,贝克勒尔发现放射性1896年,亨利,贝克勒尔：法国,物理学家。他一直从事铀盐的研究，,1880,年，他制备出一种导致发现放射性的铀和钾的复合硫酸盐硫酸铀酰钾。同居里夫妇一起荣获了,1903,年度诺贝尔物理奖。,放射性的发现：贝克勒尔在听伦琴发现,X,射线的报告时，引起了他的联想：,“荧光物质在普通光照下也会发出,X,射线吗？”,他用,硫酸铀酰钾这种荧光物质做了实验：让阳光曝晒硫酸铀酰钾,在铀盐晶体下放一张用黑纸包好的照相底片，并剪了一块带花样的金属片,放在底片上，发现底片上留下了黑白分明的金属片图案。他继续重复做实验，这时遇上了阴天，他将准备好的样品放进抽屉里，想等晴天后立即用阳光曝晒，可是天气连阴了好几天。使他感到意外的是，冲洗出来的底片出现了清晰的花纹。他又做了实验，把样品放入不透光的黑箱里长达,15,天，出现了同样的结果。,经过反复实验，贝克勒尔得出一个崭新的结论：,铀,能放出一种新的射线，这种射线后来被称为,铀,射线或贝克勒尔射线。,这就是具有重要意义的放射性的发现。,2.1.3 居里夫妇发现新的放射性元素,18971906年，居里夫人与其丈夫、法国物理学家皮埃尔居里对放射现象进行了长达10年的开拓性研究。他们确定：除了,铀,可以发出看不见的射线外，,钍,也可以发出看不见的射线。,1898,年，,居里夫妇发现了一种新的具有放射性的元素，它的放射性比铀强,400,倍，为了纪念居里夫人当时被俄国侵占的祖国波兰，她把这种新的元素命名为“,钋,”。,居里夫人在对,沥青铀矿,进行检测时，发现其放射强度确实如贝克勒尔所说，比铀强许多倍。居里夫妇在巴黎市立理化学校找到一个不避风雨的废弃厂棚，用奥地利政府免费赠送的棕色沥青铀矿残渣倒进大锅，加上化学药品和水煮沸，用铁棒连续地搅动几小时。,1898,1902,年，,居里夫妇经过,4,年的艰苦努力，终于从几十吨沥青铀矿中提炼出,0.1g,新的放射性元素镭的氯化物晶体，发现了,镭,。镭的放射性强度是铀的,250,万倍。居里夫妇,荣获了,1903,年度诺贝尔物理奖。,1906年皮埃尔居里逝世后，居里夫人继续进行放射性元素的研究。1911年，由于钋和镭的发现、镭的分离及其化合物的研究，又荣获本年度的诺贝尔化学奖，成为两次获得诺贝尔奖的第一人。并且是至今获得这种殊荣的唯一女性。,正是由于居里夫人的忘我献身精神、严格的科学态度，和她的巨大的成就而受到世界科学技术界的广泛的崇敬，因而,放射性活度的单位命名为居里。,1934,年，法国核物理学家约里奥,-,居里夫妇用钋的,射线轰击铝箔，发现当,源移去后，铝箔有,放射性,；其强度也随时间按指数规律下降,。,这种放射性是由,粒子打在铝,-27,上发出一个中子而形成磷,-30,，,磷,-30,不稳定,，又放射出正电子而形成的。实际上，他们已经发现了一种,新的放射性物质磷,-30.,首次发现人工,放射性同位素,Al+He P+n,27,13,4,2,30,15,1,0,P,Si+e,30,14,0,1,这是世界上首次发现的,人工放射性,现象和首次合成的,人工放射性同位素,。约里奥-居里夫妇因此而荣获了1935年度诺贝尔化学奖。至今，人们已经通过粒子轰击原子核制得了一千多种自然界不存在的人工放射性同位素。,30,15,2.2 放射性,2.2.1放射性,所谓的,放射性是指原子核自发地放射出射线的现象。,这些原子核处于不稳定状态，在其发生核转变的过程中，自发地放出由,粒子,或,光子,组成的射线，并辐射出原子核里的过剩能量，同时本身转变成另一种核素或成为原来核素的较低能态，常见的射线有,、射线。,放射性核素,:,是一类不稳定的核素，能自发地转变为其他原子核或自发地发生核能态变化，同时放射出射线的核素，称为放射性核素。目前已发现的放射性核素近,2500,种。,Z83,分类,：,分为天然的和人工的,2,种，其中天然的有,60,多种，绝大多数为人工放射性核素。,2.2.2 放射性核素,放射性核素的基本特性：,1.,它们都是不稳定的，从其原子核中不断地、自发地放出射线，而变成另一种核素。即,核衰变,。放出的射线有,射线、,射线、,射线。,2.,每种放射性核素核衰变的速度、放出射线的种类、能量是其固有的核性质，与外界条件无关。,3.,放射性核素放出的射线遇到物质会产生一定的效应，使这种物质发生变化。遇到不同的物质产生的效应不同。如：使一些物质的分子产生,电离,，产生,荧光,或使胶片,感光，,射线遇到植物、动物和人时，会引起,生理变化。,2.2.3,、射线,1.,、射线的发现,1898年，在剑桥大学卡文迪许实验室工作的新西兰青年物理学家卢瑟福开始投入放射性的研究工作。他用强磁场使铀射线偏转，发现射线分为方向相反的两股，这表明它至少包含有两种不同的射线，一种非常容易被吸收，称为射线；另一种具有较强的穿透力，称为射线。,贝克勒尔1899年发现射线在磁场中偏转的方向与阴级射线相同。居里夫人证明它带负电。,1900年贝克勒尔测定了它的荷质比，确认,射线就是电子流。,1900年法国人维拉德观察到，镭除了上面两种射线之外，还存在着第三种射线，它不受磁场的影响，与射线非常类似。卢瑟福,并于1914年确定了,它是一种波长比射线更短的电磁波,。,为了揭示射线的本质，卢瑟福作了多年的努力。1902年，他用强磁场使射线发生的偏转，证明了射线是带正电荷的粒子流。1906年他测定了粒子的荷质比，证明它的数量级与氢或氦离子相同，但当时的实验精度还不能分辨出它带一个还是两个电荷。,1907年卢瑟福利用德国物理学家盖革发明的计数管和克鲁克斯创造的闪烁计数法，通过测量计算出每个粒子带有两个单位电荷。卢瑟福由此推测出,粒子是带有两个正电荷的氦离子。,射线：,是由粒子（即氦原子核）组成的粒子流，出射速度约为光速的110，,它的电离作用,大,，贯穿本领,小,，它在空气中的射程只有,几个,厘米，用普通一张纸就可以挡住。,射线：,是高速运动的,电子流,，,出射速度约为光速的3090，比粒子速度大；它的电离作用较,小,，,贯穿本领较,大,。,它在空气中的射程因其能量的不同而有较大差异，一般为,几米；,用几毫米的铝片屏蔽就可以挡住,射线。,2.,、射线的性质,射线：,是波长很短的电磁波（光子），速度与光速相同，由于不带电，它的电离作用,小,，贯穿本领很,大，,能穿透几十厘米厚的钢板。它在空气中的射程通常为几百米。需用几厘米厚的铅或1米厚的混凝土做屏蔽层。,X射线：,X射线与,射线的基本作用或效应无本质的区别，但二者产生的机理不同，,X射线,由核外内层电子变动发射的连续能量辐射,射线则是由原子核衰变时的能量发射产生，由核内发射。,射线,组成,质量,电荷,速度,2 质子2 中子,相对较重,2,慢,电子,相对较轻,1,0.2,眼晶体,晶体混浊白内障,0.5-2.05.0,0.1,0.15,骨髓,造血功能障碍,0.5,0.4,随机效应：,受照细胞未死亡，造成细胞变异，细胞的变异可以表现为细胞出现失去控制的异常增殖，转化为恶性细胞，最后形成癌症或遗传性疾病，这种现象是随机发生的。,随机性效应的严重程度是不受吸收剂量的大小影响。在一定的照射条件下，效应可能出现，也可能不出现，而发生的机率则与剂量大小有关，并且不存在剂量阈值。,随机效应的特点:,损害程度与吸收剂量无关,不存在剂量阈值,发生的机率与吸收剂量有关,例如:辐射引致的癌病，遗传效应,照射量X,吸收剂量D,剂量当量H,有效剂量He,第二部分 辐射量和单位,定义,：,X或射线与空气相互作用使空气电离后在单位质量的空气中所产生的同种电荷的总电荷量。,物理意义：,照射量是一种用来表示X或射线在空气中电离能力大小的物理量。,单位：,国际单位：C/kg,旧专用单位：伦琴 R,1R=2.5810,-4,C/kg,1.,照射量X,照射量是,描述X或辐射场的量，该量反映的是X、射线在空气中产生的电离电量，,只适用于空气,，不适用于其他类型的辐射和其他物质。,照射量率：,单位时间内的照射量。,单位：C/kg,s,例如：距11PBq（310,5,Ci）的钴-60源，1m处的照射量率为2.810,-2,C/kgs，人被照射几秒钟即可导致死亡。,2.吸收剂量 D,定义：,单位质量的受照射物体所吸收的辐射能量。,物理意义,：吸收剂量是描述辐射场内受照射物体接收的能量多少的物理量。,单位,：国际单位：戈瑞 1Gy=1J/kg,非法定计量单位：拉德 rad,1rad=0.01,Gy,吸收剂量率,：表示单位时间内的吸收剂量。,不同类型的辐射引起物体的损伤不同，为了考虑不同类型的辐射引起的不同生物效应，引入剂量当量的概念。,定义,：组织内某一点的吸收剂量,D乘以品质因数Q和其他修正系数N。,表达式,：,H=DQN,其中：,Q-品质因数，见第9页。,N-ICRP规定的其他修正系数，N=1,单位,：国际单位：J/kg 希沃特（Sv）,旧专用单位：雷姆 rem,1Sv=100,rem 1rem=0.01Sv,3.剂量当量H,定义,：是指用相对危险度系数（又称组织权重因子）W,T,加权的人体所有组织或器官的剂量当量之和。,表达式,：He=,W,T,H,T,其中：He-有效剂量当量，单位希沃特。,W,T,-,相对危险度系数（组织权重因子），具体值 见第10页表2。,H,T,器官或组织T所接受的剂量当量。,单位,：国际单位：J/kg 希沃特（Sv）,旧专用单位：雷姆 rem,1Sv=100,rem 1rem=0.01Sv,4.有效剂量当量He,应用概况,应用领域,放射源与射线装置应用举例,第三部分 放射性同位素与射线装置应用,3.1核应用技术的基本功能及主要应用领域,核应用技术是利用同位素和电离辐射与物质相互作用所产生的物理、化学及生物效应，来进行应用研究与开发的技术，其基础与基本手段就是同位素和电离辐射。,核应用技术的基本功能如下：,(1)获取信息,不同的射线与不同的物质产生的效应性质和强弱不同，因此通过射线与各种物质的相互作用，可以在工业、农业、医学、科研等领域获得各种有用的信息。如同位素示踪、过程监测、工业无损探伤、火灾预警报警、资源探测、人体脏器显像等。,(2)进行物质改性与材料加工,利用辐射对物质的作用，改变物质的性质，获得具有优异性能的材料，如辐射加工、辐射育种、中子掺杂、静电消除、癌症放射治疗等。,(3)衰变能应用,利用放射性同位素衰变释放出来的能量作为能源，如同位素电池、光源、热源等。,3.2,放射性同位素在医学、工业、农业上的应用,1.放射性同位素在医学上的应用,主要应用于疾病诊断和治疗、放射免疫分析等。,使用的放射性核素主要有：,99m,Tc、,131,I、,125,I、,60,Co、,137,Cs、,192,Ir、,18,F等。,放射性药物影像诊断,常用的诊断设备：,相机、单光子发射计算机断层扫描装置（SPECT）,99m,Tc、,131,I,、正电子发射计算机断层扫描装置（PET）。,18,F(10mCi),放射源治疗,密封源、加速器和,射线机产生的辐射均可用于临床治疗，其中密封源在辐射治疗中应用最广。,（1）近距离治疗,（2）远距离治疗,体外放射免疫分析,2.放射性同位素在工业上的应用,核仪表,放射性测井,探伤机,其他应用,3.放射性同位素在农业上的应用,辐射育种,农药、化肥示踪,农副产品的辐照保鲜,刺激生物体生长,4.放射性同位素在食品加工中的应用,主要用于灭菌保鲜,3.3,射线装置在医学、工业、农业上的应用,1.,在医学上的应用主要应用于疾病诊断和治疗,X射线机,X射线计算机断层扫描仪（CT）,介入放射诊疗,医用加速器放射治疗,2.,工业计算机断层扫描仪（ICT）,工业辐照加速器,X线机：,X线在医学中的应用主要有两个方面：,1、X线诊断：,利用人体各器官的密度不同所吸收的X线不同，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用的强弱就有较大的差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡对比结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。,主要的诊断方法：透视和摄影,2、X线治疗：,依据其生物效应，应用不同的X线对人体病灶部分的细胞进行照射时，即可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病（皮肤病）、特别是肿瘤的治疗作用。但同时，X线的负作用也是很明显的：当X线照射到生物体时，可以直接破坏机体内某些大分子结构，如蛋白分子链断裂，核糖核酸或脱氧核糖核酸的断裂，破坏一些对物质代谢有重要意义的酶等，甚至可以直接损伤细胞结构。,X线对人体细胞的损伤，只限于个体本身，可导致人体脱发、皮肤烧伤、视力障碍、白血病等。X线对生殖细胞的损伤则会影响到受照个体的后代，产生遗传效应。,CT：,CT是用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，当X线射向人体组织时，部分射线被组织吸收，部分射线穿过人体被检测器官接收，产生信号。因为人体各种组织的疏密程度不同，X线的穿透能力不同，所以检测器接收到的射线就有了差异。将所接收的这种有差异的射线信号，转变为数字信息后由计算机进行处理，输出到显示的荧光屏上显示出图像，这种图像被称为横断面图像。CT的特点是操作简便，对病人来说无痛苦，其密度、分辨率高，可以观察到人体内非常小的病变，直接显示X线平片无法显示的器官和病变，它在发现病变、确定病变的相对空间位置、大小、数目方面非常敏感而可靠，具有特殊的价值，但是在疾病病理性质的诊断上则存在一定的限制。,介入放射诊疗,介入放射诊疗,是将单纯的放射诊断技术与影像引导下的导管治疗技术集于一体，为疾病诊断和治疗开拓了新的途径。它可以解决许多内科、外科解决不了的诊断难题，而且对病人的创伤小，深受患者欢迎。目前在我国已普遍开展，应用最多的是心血管疾病和肝癌。,介入放射诊疗,是在,X,射线机透视直观下进行，手术过程中病人和工作人员较长时间暴露于,X,射线照射下，受照计量较高。,医用加速器放射治疗,加速器,产生的,X,射线、,射线、中子、质子等照射肌体的组织细胞，使细胞的分裂和代谢遭到破坏，杀死或抑制细胞的繁殖生长，从而达到治疗的目的。这就是加速器放射治疗的原理。,目前医用电子直线加速器是放射治疗的主要手段，加速器结构简单，造价低，,X,射线、,射线、电子等射线容易得到。加速器能量在,50MeV,以下，其中大部分运行在,635MeV,之间。,工业计算机断层扫描仪（ICT）,工业,CT,是在医用,CT,的基础上发展起来的，是一种用于对工业产品进行探伤、无损检测的先进设备。工业,CT,可分为,射线源工业,CT,、,X,射线工业,CT,和加速器工业,CT,。,X,射线工业,CT,主要利用,X,射线有穿透性这一特点，把待检材料置于,X,射线和探测器之间，,检查机械零件的缺损,，金属焊接的质量等。另外在机场、海关的出入口、重要会议的出入口以及车站的进站口等都安装了,X,射线透射机，通过荧光屏或摄影后的胶片，检查人员行李包内的枪支弹药、烟花炮竹等危险物品，在,安全检查,中发挥了重要的作用。,加速器射线源工业,CT,的工作原理是：由电子直线加速器产生的电子束打钨靶产生,X,射线，,X,射线穿透物体后被探测器接收经变换后还原出物体内部的密度结构图。加速器射线源工业,CT,主要用于大型工业产品和工件（如锅炉、压力容器、化工设备、航空航天设备）的质量检测，获得工件中缺陷的性质、形状、位置、大小等信息，以排除隐患，保障质量，提高安全系数。,工业辐照加速器,加速器工业辐照，,是利用加速器产生的电子束对产品进行辐照，产品受大剂量辐照后，产生生物、化学或物理效应，达到,改性、灭菌、保鲜、提高产品质量、制造新材料,等目的。主要应用于食品辐照保鲜，材料辐照改性，医疗用品辐照灭菌等。,工业辐照加速器所获得的粒子种类多，能量范围广；加速器还可以随时启动或停机，工作安全，检查维修方便；加速器作为辐照源不像钴源那样会遇到放射性衰变而需要换源、加源和放射源退役的问题。所以，加速器在工业辐照上得到了广泛应用。,3.4 核技术应用在我国的发展,在我国核技术应用已逐步形成产业化，不断扩大市场规模，为国民经济发展作用重要贡献。,目前，我国从事辐射技术应用开发生产的企事业单位约有300家，年产值达150亿元，其中：,辐射农业：,40,亿元,辐射加工：,25,亿元,同位素仪表：,20,亿元,同位素及其制品：,3.5,亿元,辐照产品：,50,亿元,根据国外经验，我国辐射技术应用的市场规模约在,1000,亿元，有着十分广阔的发展前景。,放射性同位素和射线装置应用,在2004年“清查放射源，让百姓放心”专项行动统计：,涉源单位12412家,放射源总数107380枚,在用放射源源76767枚,闲置废弃源30613枚,卫生部门2002年统计，我国在用的各种射线装置总数超过10万多台。,放射源不同应用领域的,活度分布,总活度 584306TBq,(1350 万居里),常见放射源数量所占比例,辐射源应用举例大亚湾核电站,大亚湾核电站,秦山核电站,秦山核电站,辐照装置,固定核子测量料位计,密度测量仪,Density Gauges,密度测量仪（核子秤）,Density Gauges,传送带称重仪器,Belt weighing gauge,固定核子测量厚度测量仪,钻井测量,工业同位素示踪,烟雾探测器,伽马辐照装置湿式贮源辐照装置全景图,伽马辐照装置干式贮源辐照装置全景图,源不离开装置（屏蔽）,I,类伽马探伤装置,有快门结构,源通过气压装置移到曝光位置,源从容器中发射出来,采用遥控设备,源在曝光期间无屏蔽,可手动或自动操作,II,类伽马探伤装置,（发射型伽马探伤）,用于特殊的目的，如伽马管道爬行器,根据应用的需要进行设计和测试,伽马探伤装置,管道爬行探伤装置,特殊应用：陆上管道、海底管道,采用外部辐射源提供走,/,停的信息,外部控制源一般采用,137,Cs,。,管道爬行探伤装置,通过探测器测量穿过被检查物质的射线量。典型采用GBq的,137,Cs。,The detector measures the amount of radiation passing through the material under examination.Typically use gigabecquerels of,137,Cs.,密度测量仪,探测器Detector,物质流向 Material,Flow,开关控制Shutter Control,屏蔽Shielding,源Source,关（开）,Shutter(open),密度测量仪（核子秤）,Density Gauges,传送带称重仪器,Belt weighing gauge,探测器,Detector,传送带上的物品,Product on conveyor belt,源,Source(may be extended),通常一个或多个仪器和探测器被用作“开/关”，用来控制料箱或料斗中物料的位置等，大、厚壁容器可能使用GBq的,60,Co,。,物位测量仪,Level Gauges,高位探测器High level detector,低位探测器Low level detector,源Sources,湿度/密度计,Moisture/density gauges,n,密度测量：,伽马源(137Cs)推出屏蔽室到源棒末端，并位于被测物质中进行测量。,湿度测量：,仪器里中子源(通常是,241,Am-Be)通过中子散射测定湿度。,g,g,n,n,g,探测器Detectors,射线测厚仪,测厚仪,9.2510,11,Bq,241,Am,测厚仪,9.2510,11,Bq,241,Am,Transfer catheters are locked into place during treatment-green light indicates the catheters that are in use,高剂量率近距离放射治疗装置,Varian,伽马远距离放射治疗,伽马远距离治疗装置,Source head and a typical source transfer mechanism,介入放射学透视设备,Fluoroscopy equipment for interventional radiology,CT诊断装置,深部,X,射线治疗机,Orthovoltage(deep)x-ray equipment,PET Scanners,正电子发射计算机断层扫描（显像）,辐射源在核医学中的应用,I类电子束辐照装置,具有带联锁的、完整的屏蔽单元，操作时人员不能进入,铅屏蔽 Lead shield,产品传输 Product conveyor,高压变压器 High voltage transformer,控制台 Controls,单级电子束源 Single stage electron beam source,II类电子束辐照装置,辐照装置安装在屏蔽室内，在操作通过进入控制系统使人员不能进入辐照室,扫描角 Scan horn,混凝土屏蔽 Concrete shield,高压系统 High voltage system,振荡器机柜 Oscillator cabinet,进入迷道 Access labyrinth,产品传送Product conveyor,模拟定位机,Radiotherapy Simulator,放射治疗的应用,医用直线加速器,Linear Accelerator,Modern accelerators have a number of treatment options.e.g.,X-rays or electrons(dual mode),2 X-ray energies,5 or more electron energies,医用直线加速器,伽马刀,Gamma Knife,The Gamma Knife:-,Patient positioning collimator,uses numerous high activity,60,Co sources positioned in a device so that the radiation beams converge at the specified point of treatment.,is used to treat head tumors,伽马相机,Gamma Cameras,单光子发射断层摄影,SPECT Imaging,钴60治疗机 1.210,24,Bq(JN),钴60治疗机 1.8510,10,Bq (LXZL),谢谢！,