工業(yè)γ射線探傷機應(yīng)用探討

周愷

[摘要]γ射線探傷是現(xiàn)代常用的工業(yè)無損檢測方法之一。對探傷機房進行有效的防護可以保證職業(yè)操作人員和公眾的安全。本文主要針對工業(yè)γ射線探傷機房如何屏蔽進行探討。

[關(guān)鍵詞]γ射線探傷 電離輻射 屏蔽

[中圖分類號] O657.35 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-450-1

0前言

工業(yè)射線探傷常用的方法是X射線探傷和γ射線探傷，γ射線探傷機用放射性同位素（常見使用的核素如60Co，192Ir，137Cs等）作為γ射線放射源發(fā)出γ射線，它與X射線機的一個重要不同是γ射線放射源始終都在不斷地發(fā)出γ射線，而X射線探傷機僅在開機高壓通電后才產(chǎn)生X射線。γ射線是由放射性同位素發(fā)出，能量不變，強度不能調(diào)節(jié)，只隨時間成指數(shù)倍減小。γ射線探傷機與X射線機比較具有設(shè)備簡單、便于操作、不用水電等特點，但γ射線探傷機操作錯誤所引起的后果將是十分嚴(yán)重，因此，必須注意γ射線探傷機的屏蔽、操作和使用。本文主要針對工業(yè)γ射線探傷機房如何屏蔽進行探討。

1輻射源項

某公司擬使用的1臺60Co探傷機，該探傷機含1枚最大活度為7.4×1012Bq的放射源，該臺γ射線探傷機年曝光出束總時間約為150小時。60Co 放射源的半衰期為5.27年，主要γ射線能量Eγ：1.17MeV和1.33MeV。60Co探傷機擬在探傷機房內(nèi)中央使用，曝光時出束的方向四周全向。

2機房設(shè)計

2.1參考標(biāo)準(zhǔn)

《電離輻射防護與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18871-2002）。

職業(yè)照射：（1）由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量（但不可作任何追溯性平均），20mSv；（2）任何一年中的有效劑量50mSv。

公眾照射：實踐使公眾中有關(guān)關(guān)鍵人群組的成員所受到的平均劑量估計值不應(yīng)超過下述限值：（1）年有效劑量1mSv；（2）特殊情況下，如果5個連續(xù)年的年平均劑量不超過1mSv，則某一單一年份的有效劑量可提高到5mSv。

同時，按照《電離輻射防護與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）中防護與安全的最優(yōu)化要求，結(jié)合建設(shè)單位的實際情況，設(shè)定放射工作人員的劑量管理目標(biāo)值為5mSv/a，公眾的劑量管理目標(biāo)值為0.1mSv/a。

2.2機房尺寸

根據(jù)建設(shè)單位探傷需要，該探傷機房內(nèi)部各邊長均為12米，高7米，探傷機房與控制室間設(shè)置防護門，同時在一側(cè)墻壁設(shè)置被檢物件進出探傷機房防護門。

2.3計算方法

根據(jù)γ射線穿過混凝土（或者鉛）時，透射比與屏蔽厚度的關(guān)系圖中查得所需要屏蔽墻（或者鉛防護門）的厚度。

2.4參數(shù)選擇

針對本項目公式中的參數(shù)可選取為如下：

H—職業(yè)人員選取5mSv，公眾選取0.1mSv；r—γ射線探傷機位于探傷機房中央，則探傷機房四周選取6m，機房頂選取6m；A—源活度，7.4×1012 Bq；Г—伽馬常數(shù)，60Co為1.32 Rm2h-1Ci-1；k—轉(zhuǎn)換因子8.73×10-3 Sv/R；U—使用因子，各方向選取1；T—居留因子對于控制室，暗室、評片室等選取1，生產(chǎn)車間選取1/4，過道選取1/16；h—年曝光出束總時間，150小時。

2.5計算結(jié)果

控制室、暗室、評片室等：0.75米厚的混凝土；其他四周墻壁（控制室、暗室、評片室方向除外）：0.95米厚的混凝土；探傷機房頂：0.9米厚的混凝土；控制室防護門：13毫米厚的鉛；被檢器件進出探傷室防護門：17毫米厚的鉛。

2.6設(shè)計安全系數(shù)

根據(jù)上述計算結(jié)果，考慮一定的安全系數(shù)，對計算結(jié)果進行修正和調(diào)整。一般設(shè)計取2倍安全系數(shù)對結(jié)果進行修正和調(diào)整。控制室、暗室、評片室等：0.8米厚的混凝土。其他四周墻壁（控制室、暗室、評片室方向除外）：1.05米厚的混凝土?？刂剖曳雷o門：15毫米厚的鉛。被檢器件進出探傷室防護門：19毫米厚的鉛。

2.7優(yōu)化設(shè)計

鑒于鉛板價格十分昂貴，且本項目中防護門中所使用的鉛板較多，考慮在探傷機房內(nèi)在通向控制室進出門處設(shè)置一道混凝土迷路墻，墻體厚度不小于0.6米，則探傷機房與控制室進出門中鉛板可減少10毫米厚的使用量，可大大降低工程成本。

3安全措施

60Co探傷機在不使用時，存放在專用源庫內(nèi)，源庫庫門為雙人雙鎖，分由二人管理；源庫庫門張貼符合《電離輻射防護與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）附錄F要求的電離輻射警告標(biāo)志；源庫外安裝監(jiān)控攝像頭；源庫從選址上與其他易燃易爆物質(zhì)存放場所需保持一定安全距離。

4結(jié)果與討論

綜上所述，根據(jù)γ射線穿過屏蔽材料時，透射比與屏蔽厚度的關(guān)系圖中查得所需要屏蔽材料的厚度，考慮一定的安全系數(shù)后對機房進行合理的屏蔽設(shè)計；同時在探傷機房有效的設(shè)置混凝土迷路墻體，可減少鉛防護門中鉛板的厚度，進而顯著的降低工程成本。

由于γ射線放射源始終都在不斷地發(fā)出γ射線，一旦發(fā)生事故（如遺失），對環(huán)境的影響和公眾的人體危害極大，故需嚴(yán)格按照國家相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，重點加強放射源存放和使用的安全管理。

參考文獻

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