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目录 1

绪论 1

一、辐射防护的目的和任务 1

二、辐射防护的主要内容 2

第一章电离辐射与物质的相互作用 4

第一节带电粒子与物质的相互作用 4

一、带电粒子的种类和一般物理性质 4

二、带电粒子与物质相互作用的主要过程 5

（一）电离、激发与碰撞阻止本领 6

（三）质能吸收系数μen/ρ 2 7

（二）轫致辐射和辐射阻止本领 7

（三）总质量阻止本领 9

第二节工作场所监测 29 9

（四）弹性散射 10

（五）湮没辐射和契伦科夫辐射 11

三、带电粒子在物质中的射程 12

（一）重带电粒子 12

（二）电子和β射线 13

四、比电离 14

五、阻止本领及射程的比例定律 15

（一）碰撞阻止本领的比例定律 15

（二）射程的比例定律 16

第二节X、γ射线与物质的相互作用 17

一、概述 17

二、X、γ射线与物质相互作用的主要过程 18

（一）光电效应 18

（二）康普顿效应 19

（三）电子对效应 22

三、X、γ射线与物质相互作用的其他过程 23

（二）光核反应 24

（一）相干散射 24

四、质量衰减系数、质能转移系数及质能吸收系数 25

（一）质量衰减系数μ/ρ 25

（二）质能转移系数utr/ρ 27

（四）混合物和化合物中的质量衰减系数和质能吸收系数 27

第三节中子与物质的相互作用 28

一、弹性散射 28

三、辐射俘获 30

四、其他核反应 30

二、非弹性散射 30

参考文献 31

（一）发射带电粒子的核反应 31

（三）多粒子发射 31

（二）裂变反应 31

第二章辐射防护中常用的辐射量和单位 32

第一节描述辐射场的物理量和单位 32

一、核素、同位素及放射性活度 32

（一）核素与同位素 32

（二）放射性活度A 33

二、粒子注量φ 33

三、粒子注量率？ 34

（一）定义 35

（一）定义 35

五、能注量率ψ 35

（二）能注量与注量φ的关系 35

四、能注量ψ 35

（二）能注量与注量率？的关系 36

第二节吸收剂量及其单位 36

一、随机量和非随机量 36

二、吸收剂量和吸收剂量率 37

（一）吸收剂量D 37

（二）随机量授与能？和平均授与能？ 37

（三）吸收剂量率D 38

第三节比释动能及其应用 38

一、比释动能 38

三、比释动能与注量的关系 39

二、比释动能率 39

四、比释动能与吸收剂量的关系 40

（一）带电粒子平衡 40

（二）比释动能与吸收剂量的关系 41

（三）比释动能和吸收剂量随物质深度的变化 42

五、比释动能概念的应用 43

（一）γ射线的吸收剂量 43

（二）中子的吸收剂量 46

第四节照射量X 47

一、照射量及其单位 47

（一）照射量的定义 47

（二）照射量的单位 48

二、照射率X 49

三、关于“伦琴”概念的说明 49

（一）定义中所指的“伦琴”概念 49

（二）在辐射剂量概念中不再包含照射量 50

四、照射量与吸收剂量的关系 50

第五节辐射防护中专用的量和单位 52

一、剂量当量和剂量当量率 52

（一）剂量当量H 52

（二）剂量当量率H 54

二、集体剂量当量 54

三、吸收剂量指数和剂量当量指数 55

（一）吸收剂量指数DI 55

（二）剂量当量指数HI 55

习题 56

参考文献 56

第三章 电离辐射对人体的危害及辐射防护标准 57

第一节 电离辐射对人体的损伤作用 57

一、躯体效应 58

（一）辐射的急性效应 58

（二）辐射的晚期效应 58

二、遗传效应 59

三、慢性小剂量照射的特点 60

（二）剂量 61

四、影响辐射损伤的因素 61

（一）辐射敏感性 61

（三）剂量率 62

（四）传能线密度（LET） 63

（五）受照条件 63

第二节受照器官或组织的危险度 64

一、性腺 64

二、红骨髓 64

三、骨 65

四、肺 65

五、肺淋巴组织 65

六、甲状腺 65

七、乳腺 65

一、概述 66

（一）辐射防护标准的历史简介 66

第三节辐射防护标准 66

九、全身均匀照射时随机性效应的总危险度 66

八、所有其他组织 66

（二）最大容许剂量（剂量当量限值） 67

二、我国现行辐射防护标准 68

（一）我国电离辐射的最大容许剂量当量标准 68

（二）放射性物质的最大容许浓度和限制浓度 73

第四节ICRP关于辐射防护标准的新建议 76

一、基本限值 76

（一）剂量当量限值 76

（二）次级限值 77

（三）适用于其他人员的剂量限制 78

二、推定限值 79

三、管理限值 79

（二）记录水平 80

（三）干预水平 80

（一）调查水平与导出调查水平 80

四、参考水平 80

五、控制内照射剂量的次级限值和推定限值 81

（一）约定剂量当量H80 81

（二）年摄入量限值（ALI） 82

（三）推定空气浓度（DAC） 82

习题 83

参考文献 83

第四章外照射剂量的计算 84

第一节 γ射线剂量的计算 84

一、点源的剂量计算 84

（一）点源 84

（二）γ光子注量率与吸收剂量率的关系 84

（三）源的活度与照射率的关系 85

二、非点源照射率的计算 87

（一）线状源 89

（二）圆盘源（碟源） 90

（三）圆柱状面源 91

（四）体源 92

一、X射线的产生及X射线机的基本原理 95

第二节X射线剂量的计算 95

二、X射钱剂量的计算 96

第三节带电粒子的剂量计算 98

一、单能电子及β射线的注量率与吸收剂量的关系 98

二、计算β剂量的经验公式 100

（一）点源的剂量计算 101

（二）面源的剂量计算 102

三、辐射平衡与剂量互易原理 104

（一）辐射平衡 104

（二）剂量互易原理 105

四、重带电粒子剂量的计算 106

（一）质量阻止本领法 106

（二）剂量换算因子法 112

第四节中子剂量的计算 113

一、用比释动能计算 113

二、用剂量换算因子计算 114

习题 115

参考文献 116

第五章γ射线和X射线的防护 117

第一节外照射防护的一般方法 117

一、控制受照射时间 117

二、增大与辐射源间的距离 117

三、屏蔽 117

（一）屏蔽方式 118

（二）屏蔽材料 118

（三）屏蔽设计的内容 118

第二节γ射线在物质中的减弱规律 118

一、窄束γ射线在物质中的减弱规律 118

（一）窄束的概念及其减弱规律 118

（二）能谱的硬化及平均自由程 119

三、累积因子 121

（一）概述 121

二、宽束γ射线在物质中的减弱规律 121

（二）累积因子的计算 123

（三）介质分布对累积因子的影响 124

第三节γ点源的屏蔽计算 129

一、直接用公式N=N0Be-uR计算 129

二、利用减弱倍数法计算 131

三、利用曲线图计算 132

四、利用半减弱厚度计算 133

第四节非点源的屏蔽计算 134

一、概述 134

二、线状源 135

三、盘状源 136

四、截头圆锥体源 137

五、多层屏蔽 138

一、概述 139

第五节X射线的防护 139

（二）对初级X射线的屏蔽 140

二、X射线的屏蔽计算 140

（一）基本概念 140

（三）对漏出射线的屏蔽 144

（四）对散射辐射的屏蔽 145

（五）散射和泄漏辐射的混合屏蔽 147

（六）对门窗、天花板屏蔽的计算 148

三、医疗照射过程对病人的防护 148

（一）社会成员受照剂量的主要来源 148

（二）对患者的防护措施 149

第六节 X、γ射线防护中的特殊问题 150

一、阴影屏蔽 150

二、屋顶厚度 150

三、门窗 152

四、缝隙泄漏问题 152

习题 153

参考文献 154

第一节β射线的屏蔽防护 155

一、β射线防护的特点 155

二、β射线的屏蔽计算 155

（一）经验公式法 155

第六章带电粒子的防护 155

（二）查图法 156

三、轫致辐射的屏蔽计算 159

第二节重带电粒子的防护 160

一、重带电粒子的防护特点 161

（一）天然重带电粒子 161

（二）人工重带电粒子 161

二、屏蔽防护计算 162

（一）用阻止本领计算 162

（二）用质子连续慢化近似射程计算 162

习题 165

参考文献 166

一、分出截面的概念 167

（一）实验测量的分出截面 167

第七章中子的防护 167

第一节快中子屏蔽的分出截面法和张弛长度法 167

（二）理论计算的分出截面 169

（三）化合物、混合物中的宏观分出截面 169

二、计算快中子屏蔽的分出截面法 170

（一）快中子在含氢介质中的减弱 170

（二）快中子在非含氢介质中的减弱 171

三、张弛长度法 173

第二节同位素中子源的屏蔽 176

一、常用同位素中子源的种类和特性 176

二、同位素中子源的屏蔽计算 177

（一）分出截面法 177

（二）查图法 179

（二）屏蔽估算 180

（一）概述 180

三、裂变谱中子源252Cf的屏蔽计算 180

第三节 中子发生器的防护 183

一、概述 183

二、中子发生器的种类及特性 185

（一）密封管型中子发生器 185

（二）考克饶夫特－瓦尔顿型中子发生器 185

三、中子发生器的辐射危害 186

四、中子发生器的屏蔽计算 187

（一）1/10减弱厚度法 187

（二）查图法 188

五五、屋顶厚度的计算 189

六六、安全屏蔽中的注意事项 190

习题 191

参考文献 192

一一、有效半衰期T 193

第八章内照射剂量的估算及防护 193

第一节估算内照射剂量所需要的基本参数及基本概念 193

（二）比有效能量SEE（T←S） 194

二二、有效能量？及比有效能量SEE（T←S）， 194

（一）有效能量？ 194

三三、参考人 195

五五、其他常用术语 196

（一）体内污染途径 196

（二）摄入量 196

（三）吸收量 196

（四）沉积量 196

（五）最大容许积存量 196

四四、关键器官 196

（六）约定剂量当量 197

六六、肺模型 197

（一）气溶胶的粒度 197

（二）旧肺模型 198

（三）新肺模型 198

一一、两种不同的摄入模式 200

（一）连续摄入 200

第二节估算内照射剂量的基本公式 200

（二）单次摄入 201

（三）短期内多次反复摄入 202

二二、基本公式 202

（一）剂量当量H的计算 202

（二）辐照量Q 203

（三）约定剂量当量的估算 203

第三节根据环境放射性核素推算体内剂量 204

一、持续摄入放射性核素所致的器官剂量 204

（一）从水中摄入 205

（二）从空气中摄入 206

二、单次摄入放射性核素所致内照射剂量的估算 210

（一）滞留分数方程与排泄分数方程 210

（二）剂量估算 212

三、咽入放射性核素对胃肠道产生的剂量 213

（一）胃中剂量的估算 213

（二）肠中剂量的估算 214

一、空气中最大容许浓度的计算 215

第四节放射性核素在水和空气中的最大容许浓度的计算 215

二、水中最大容许浓度的计算 216

三、适合于各类人员的最大容许浓度值或限制浓度值的换算 216

第五节内照射防护的一般原则和基本措施 217

一、防止放射性物质经呼吸道进入体内 218

二、防止放射性物质经口进入体内 218

三、建立内照射监测系统 219

习 题 219

参考文献 220

第九章辐射剂量测量的原理和方法 221

第一节用电离室测量照射量和γ吸收剂量 221

一、布拉格-格雷空腔电离理论 221

二、照射量的测量 223

三、γ吸收剂量的测量 227

四、几种仪器举例 228

第二节 计数管、闪烁体等探测器件在γ剂量测量中的应用 230

一、气体正比计数管 230

二、G-M计数管 231

三、闪烁计数器 232

四、半导体探测器件 234

第三节γ剂量仪器的刻度 236

一、刻度方法和常用的辐射源 236

二、标准自由空气电离室 239

第四节 中子剂量的测量 240

一、中子吸收剂量的测量 241

二、中子剂量当量仪 243

三、中子剂量仪器的刻度 245

第五节β射线和电子束的剂量测量 246

一、β射线吸收剂量的测量外推电离室 247

二、现场用的β射线监测仪器 248

三、电子束吸收剂量的测量 249

第六节个人剂量计 250

一、概述 250

二、热释光剂量计 251

三、荧光玻璃剂量计 254

四、一些测量方法 255

第七节剂量测量的化学方法和热方法 257

一、化学剂量计 257

二、量热法 259

习题 260

参考文献 261

第十章环境辐射的监测方法 262

第一节放射性气溶胶浓度的测量 262

一、衰变法 263

二、假符合法 266

三、α能量鉴别法 268

四、α/β比值法 269

一、空气中3H的测量 270

第二节放射性气体浓度的测量 270

二、空气中”1I的测量 272

三、空气中“Ar、8BKr的测量 273

第三节空气中氡及其子体的测量 274

一、氡气浓度的测量 274

二、氡子体潜能的测量 277

第四节水中放射性物质浓度的监测 279

一、水中α放射性的测量 280

二、水中β放射性的测量 281

三、厚层放射性样品的测量 283

第五节物质表面放射性污染的监测 287

一、表面污染的直接测量法 287

二、表面污染的间接测量法 289

一、物理方法测量 290

第六节土壤和生物样品中放射性活度的测量 290

二、放射化学方法预处理样品 291

习题 292

参考文献 293

第十一章辐射防护监测的目的、方法及结果评价 294

第一节个人剂量监测 294

一、外照射个人剂量监测 294

（一）施行个人剂量监测的工作条件 294

（二）监测的目的和方法 295

（三）监测结果的评价 295

二、体内污染的个人监测 297

（一）监测计划和方法 297

（二）测量结果的评价 297

（一）监测的目的和任务 299

（二）监测方法及对监测结果的评价 299

一、工作场所的外照射监测 299

二、工作场所表面污染的监测 300

（一）监测的目的和任务 300

（二）监测方法及对测量结果的评价 300

三、空气污染的监测 301

（一）监测的目的和任务 301

（二）监测方法及对结果的评价 301

（一）放射性核素在环境介质中的转移 302

（二）关键途径、关键物质、关键核素及关键居民组 302

一、概述 302

第三节核企业周围环境的监测 302

二、辐射本底调查 303

三、常规监测 303

（一）常规监测的目的和内容 303

（二）常规监测的方法 304

（三）对常规监测结果的评价 307

（一）总体、样本及样本容量 309

第四节辐射监测中的几个统计学问题 309

一、概述 309

（二）误差定义及误差的分类 310

二、随机误差的正态分布与标准差 311

（一）正态分布 311

（二）标准差的估算及测量结果的表示 313

三、误差传递 315

四、放射性核转变的统计规律与统计误差 316

（一）放射性核转变的统计规律 316

（二）放射性测量的标准差及结果表示 317

五、判断限、探测限及测定限 322

（一）统计假设的两类错误 322

（二）判断限LC 322

（三）探测限LD 323

（四）测定限LO 325

六、放射性测量装置可靠性的统计学检验 327

七、异常样品的确定方法 328

八、t-检验法在结果评价中的应用 329

习题 330

参考文献 330

第十二章开放型放射性工作中的安全问题 331

第一节放射性企业和单位的地址选择、布局和分类 331

一、放射性企业或单位的地址选择和布局 331

（一）必备的资料 331

（二）自然条件的选择 331

（三）环境状况的选择 332

（四）总体布局的原则 332

二、防护监测区 333

（一）防护监测区的概述 333

（二）开放型放射性工作单位的分类与防护监测区的划分 333

（三）防护监测区的划分 334

一、设置的级别 335

第二节开放型放射性工作场所的设施和装备 335

二、对建筑物的主要防护要求 336

三、对放射性实验室内设备的要求 337

（一）地板 337

（二）墙面 337

（三）工作台面 337

（四）门窗、家具 338

（五）供水与排水 338

（六）污物桶 338

（七）照明 338

（八）通风与通风橱 338

（九）手套箱与操作器具 339

（十）放射性核素的临时贮存及简单屏蔽 339

第三节个人安全操作及事故处理 339

一、个人安全操作的卫生要求 339

三、放射性物质的保管 340

二、安全操作的基本内容 340

四、事故的防止和处理 341

参考文献 341

第十三章放射性表面污染的去除与放射性三废的处理 343

第一节放射性表面污染的去除 343

一、概述 343

二、去污剂的种类 344

（一）表面活性剂 344

（二）络合剂 344

（三）酸、碱溶液 345

（四）有机溶剂 345

（五）氧化剂 345

（六）同型稳定化合物 345

三、各种表面的去污 345

（一）皮肤的去污 345

（二）个人防护用品的去污 346

四、放射性物质污染表面的控制水平 347

（三）工作场所、仪器设备表面的去污 347

第二节放射性废水的处理 348

一、概述 348

二、低放废水的处理 349

（一）静置法 349

（二）稀释法 349

（三）混凝沉淀法 350

（四）蒸发浓缩法 351

（五）离子交换法 351

（六）其他方法 352

三三、中放、高放废水的处理 354

（一）中放废水 354

（二）高放废水 355

（一）放射性粉尘的处理 356

（三）放射性气体的处理 356

（二）放射性气溶胶的处理 356

二、放射性气体废物的处理方法 356

一、概述 356

第三节放射性气体废物的处理 356

（四）烟囱排放 357

三、大气扩散与烟囱高度 357

（一）座标系 358

（二）扩散方程 358

（三）大气稳定度 359

（四）烟囱高度h的计算 359

第四节放射性固体废物的处理 362

一、概述 362

二、固体废物的处理方法 362

（一）水泥固化 363

（二）沥青固化 363

三、固体废物的贮存和最终处置 364

参考文献 364

附表及附图 365

附表1 基本的辐射量和单位 366

附表2 国际制词头 367

附表3 不同能量的中子在各种材料中的比释动能因子Kf=E（rtr/ρ） 368

附表4 各种材料的成分（重量百分比） 380

附表5 各向同性点源γ射线减弱倍数K所需的水厚度（厘米） 381

附表6 各向同性点源γ射线减弱倍数K所需的混凝土厚度（厘米） 382

附表7 各向同性点源γ射线减弱倍数K所需的铁厚度（厘米） 383

附表8 各向同性点源γ射线减弱倍数K所需的铅厚度（厘米） 384

附表9 各向同性点源γ射线减弱倍数K所需的铅玻璃NZF1厚度（厘米） 385

附表10各向同性点源γ射线减弱倍数K所需的铅玻璃FZ6厚度（厘米） 386

附表11生物常数和有关的物理常数 387

附表12有效能量e及职业性照射全身最大容许积存量qm 389

附表13 e-x函数表 392

附图1 剂量减弱系数fD与铅屏蔽层厚度的关系（γ点源，ρ=11.34克／厘米3） 398

附图2 剂量减弱系数fD与铁屏蔽层厚度的关系（γ点源，ρ=7.89克／厘米3） 398

附图4 剂量减弱系数fD与水屏蔽层厚度的关系（γ点源，ρ=1.00克／厘米3） 399

附图3 剂量减弱系数fD与混凝土屏蔽层厚度的关系（γ点源，ρ=2.35克／厘米3） 399

附图5 X射线穿过密度为2.35克／厘米3的混凝土时，透射比Bx与屏蔽厚度的关系 400

附图6 X射线穿过密度为11.3克／厘米3的铅时，透射比Bx与屏蔽厚度的关系 400

附图7a X射线穿过密度为7.8克／厘米3的软钢时，透射量Bxt与屏蔽厚度的关系 401

附图7b各种管电压下，透射量与软钢厚度的关系 401

附图8 X射线穿过密度为1.2克／厘米3的有机玻璃时，透射量Bxt与屏蔽厚度的关系 402

附图9 X射线穿过密度为2.35克／厘米3的混凝土时，透射量Bxt与屏蔽厚度的关系 402

附图10 X射线穿过密度为11.35克／厘米3的铅时，透射量Bxt与屏蔽厚度的关系 403

附图11 X射线穿过密度为11.35克／厘米3的铅时，透射量Bxt与屏蔽厚度的关系 403

附图12 X射线穿过密度为2.35克／厘米3的混凝土时，透射量Bxt与屏蔽厚度的关系 404

附图13 X射线穿过密度为11.35克／厘米3的铅时，透射量Bxt与屏蔽厚度的关系 404

附图14 1微克252Cf位于聚乙烯（ρ=0.96克／厘米3）、石蜡（ρ=0.92克／厘米3）、水及混凝土球中心时，其表面处的中子剂量当量率 404

附图15 1微克252Cf位于不同屏蔽材料球中心时，其球表面的γ总剂量率 405

附图16252Cfγ射线穿过铅（ρ=11.35克／厘米3）、钢（ρ=7.8克／厘米3）及混凝土（ρ=2.35克／厘米3）板时，剂量减弱系数fD与屏蔽厚度的关系 405

附图17 1微克252Cf位于不同屏蔽材料球中心时，其球表面的初级γ剂量率 406

附图18 252Cf中子穿过铅（ρ=11.35克／厘米3）及聚乙烯（ρ=0.96克／厘米3）板时，剂量减弱系数fD与屏蔽层厚度的关系 406