辐射防护论文(6篇)
时间:2024-08-09
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防电磁辐射专家否决“穿防辐射服无用、有害”
全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会委员、上海防电磁辐射协会新闻发言人黄建华说:防辐射服到底有没有用,每年都会引起很多争论,甚至现在“有害论”也出来了,我们协会不得不出来澄清事实,我们希望用科学来说话。
上海防电磁辐射协会在12月22日对媒体发表的公开声明中提到,陈峰实验室针对防电磁辐射服装做的一个试验,并由此得出结论认为防电磁辐射服装不但起不了对人体的保护作用,反而会成为电磁辐射的收集器,加重辐射对人体的伤害,这样的一个非标准性的实验得出的结论不具有科学性。
《声明》中说,陈峰实验室演示的试验是在非专业场合由非专业人士用非专业的方法所得出的结果,如果由此就得出防电磁辐射服“无作用”论或穿着防电磁辐射服“有害”论,都是极其轻率和不负责任的,是在误导媒体和消费者。而个别人所谓防电磁辐射服是一场商业骗局的言论也是一种极端不负责任的行为。
黄建华说,此次“防电磁辐射服事件”已对整个防电磁辐射产业造成了极大的冲击,对广大消费者也产生了误导,我们有责任有义务发挥我们的作用,向媒体和消费者做出说明,避免此事件进一步恶化。
此外,对于网络上传闻“防辐射服没人监管”一说,协会也作了回应。
黄建华说:“防辐射服并不是没有监管,近年来国家相关部门在防辐射纺织品标准化方面做了大量的工作,也取得了很大的进展,已经制定出了关于纱线、面料、测试方法、职业用防辐射服装等众多相关标准,并有数项相关标准在编制中。这些标准已经成为本行业内企业在产品设计、研发、生产中的主要规范。
陈峰实验室在博客中改口
在此前的媒体采访中由陈峰实验推理出的“防辐射服有害说”引发轩然大波后,陈峰实验室最近则连发博文澄清相关问题。
陈峰说:“新闻意强调的,仅是一个特殊实验设置,是电磁波进入屏蔽服后的反射情况,绝对不是说信号的能量提高了,他同时提到“节目中的实验不严谨”,“没有标准实验结论”。
对于“穿防辐射服有可能比不穿更差吗?这是实验结论吗?”陈峰答:“虽然这种情况极少出现,但是有可能的,片中播放的是两个极端试验描述这种情况。”
然而,陈峰的回答却招来网友大骂。有一位网友还说老婆怀孕后买了防辐射服穿,看了陈峰的节目,结果一直心慌慌,没有一个肯定的结论,都是“可能”,或者“一般、大都、极少、尽量”,这些话说了也跟没说一样。
“防辐射服事件”同样引起法律界人士的关注。
荣德律师事务所董刚律师认为,(电视栏目中的)记者的委托检测行为并不具有当然的法律效力,其检测结果是否合法有效值得进一步考证,且该项检验数据因其不具有广泛性,所以不能在维权个案中作为有效证据使用。
通过报道,我们看到检测人员仅对一件防辐射服进行了相应的检测,但目前市场上的防辐射服种类繁多,质量参差不齐,防护功能也不尽相同,检测机构仅对一件防辐射服进行检测得出的检测结果是不具有代表性和普遍性的。
检测部门发话:有用是肯定的,只是衰减多少的问题
上海市计量测试研究院是目前防辐射面料检测机构中权威性的机构之一。作为全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会秘书长、上海市计量测试技术研究院总工程师陆福敏说:“孕妇防辐射服有作用是肯定的”。
据陆福敏透露,此前他们已经对市场上众多品牌的孕妇防辐射服进行防电磁辐射试验,包括吊带、马甲等款式,发现市场上的防辐射服能够遮挡大部分的电磁辐射”。“当然,要做到100%的防辐射是很难的,就算衰减度达到99%,还有1%无法阻挡。在做试验时我们发现,孕妇防辐射服主要是保护孕妈心脏部位、肚皮部位(即婴儿所在位置),靠边沿部位效果会弱,而且,防护作用的多少与服装的面料、款式密切相关。”
但是为什么权威机构检测“防辐射服有用”但市场对其质疑之声一直不断呢?
据悉,我国仅在2009年12月出台了一个《微波屏蔽防护服》的推荐性标准,没有针对整个防辐射产品的强制性国家标准。目前市面上的防辐射产品的标准都是生产企业自己定的,每个企业制定的标准都不一样。
由于缺乏相关的衡量标准,这使得外界对于目前防辐射服质疑之声一直不断。
国家服装标准化技术委员会委员顾红烽表示,目前,关于防辐射服的检测国标还在制订中,有关部门尚没有对相关数据和指标进行量化,但网上有人说防辐射服没有用,也要拿出自己的依据来。
在顾红烽看来,防辐射服有作用是肯定的,只是到底能起多少效果,能防多少辐射的问题,100%防辐射那是绝对不可能的,就像防紫外线一样,这种防护是相对的,当然,假冒的孕妇防辐射服肯定是没有防护功能的。
作为参与制订防辐射国标的专家之一,顾红烽表示,有关部门正在制订专业的参数,会尽快问世。“防辐射服标准正在起草中,现在是技术研究阶段。等拿出一个初稿后,还需要各方论证、讨论,等意见达成一致之后还需国家审定通过才能正式,所以我也不确定标准的具体时间。”
她还说,“现在对于防辐射服能不能遮挡辐射的争议,我觉得是目前国家对于防辐射服没有量化的标准,等标准制定出台后,就会有相关数据来支撑,也会有一个统一的说法,以此来判定效果到底有多少。”
“防辐射服对于微波300MHz-3GHz这一频段的辐射,肯定具有遮挡作用。”复旦大学公共卫生学院金锡鹏教授说到。
在孕期受到电磁辐射的过度影响,势必影响胎儿的发育
据统计,目前我国每户家庭平均拥有电器是26件,国家对每个电器的辐射有标准,但是对众多电器集中在一个房间后会产生多少辐射累加尚没有进行检测,电磁污染随着家用电器的增多正步入人们的生活中。
作为国内提出物理污染的第一人,山西医科大学公共卫生学院教授刘文魁曾为我国的电磁辐射污染防治做出了奠基性的贡献。
一只怀孕的猫妈妈,懒洋洋地卧在9英寸黑白电视机上。等它生出小宝宝后,主人发现4只小猫中,竟然3只有残疾,有的是瘸子、有的是瞎子。猫的主人曾是山西医学院的一位教授。他便把这个作为课题,交给了一位年轻讲师。这位讲师就是刘文魁。刘文魁从探究猫的残疾开始,40余年痴心不改,成为我国电磁辐射领域著名的专家。他长期从事环境电磁场生物学效应及防护研究。
【关键词】换料大修;辐射防护;管理经验
TheRadiationProtectionManagementExperienceforRefuelingOutageofNPP2,
CNNCNuclearPowerOperationsManagementLimitedCompany
NIWeiCHENGao-feiLIUJieLANGQi-liang
(CNNCNuclearPowerOperationsManagementLimitedCompany,HaiyanZhejiang314300,China)
【Abstract】Sincecommercialoperationin2002,theNPP2ofCNNOhasbeensafeinoperationfortwelveyears,andfinishedRPcontrolsuccessfulyinthe22refuelingoutages.Duringthetwelveyears’operation,theRPmanagementsystemwasestablishedanddevelopedconstantly,italsomadegoodachievementsinRPsupervisionandmanagement.TheauthorsummarizedtherelevantRPmanagementexperienceofrefuelingoutagesofCNNOQinshanNPP2,introducedtheRPcontrolactionsforeachstageofrefuelingoutage,anddiscussedthekeypointsanddifficultyofRPcontrolinrefuelingoutage.
【Keywords】Refuelingoutage;Radiationprotection;Managementexperience
0概述
压水堆核电站机组的换料大修是电站的一项重要工作任务,每次换料大修期间,除了要更换一部分核燃料以维持机组下一循环的运行外,还要对部分在日常运行期间无法检修的设备进行预防性维修、纠正性维修、定期检查、试验及在役检查,并对部分系统或设备进行以提高机组安全和经济为目的的技术改造项目。
与机组日常运行相比,大修期间的核岛检修工作的密度和强度大大增加,参与人员多、检修项目多、交叉作业多,这些因素造成辐射安全管理的难度随之增加,同时,大修期间也是辐射事件或事故的高发期,根据中核运行二厂历年剂量数据统计,大修阶段的集体剂量约占到全年集体剂量的80%以上(表1)。因此,大修阶段的辐射控制是电站辐射防护管理的重点,也是检验电站辐射安全管理是否有效的主要一环。
中核运行二厂经历了22次大修辐射防护管理,逐步形成了较为完善的大修辐射防护管理体系,大修辐射防护体系的良好运作,不仅保证了大修各项工作有序的开展,也使得大修期间辐射安全指标得以有效控制,且在中核集团开展大修性能指标评价以来一直处于较好的水平(表2)。
表1中核运行二厂历年大修剂量与年度剂量
(剂量单位:man.mSv)
注:2013-2012年大修剂量占年度剂量的平均百分比为85.5%.
1辐射防护大修管理
1.1辐射防护大修管理组织机构
大修期间辐射防护管理的范围涉及到工作的方方面面,如何有效的组织开展各项监督任务,就需要有一套完整的管理组织机构体系,中核运行二厂辐射防护科采取“技术管理为主,行政管理为辅”的管理模式,建立了以辐射防护大修协调人为主,专项负责人和大修监督员相配合的大修管理机构(图1),各机构成员职责如下:
大修协调人:大修期间辐射防护专业的主要负责人,为公司大修管理组织机构中的一员,全面负责大修期间辐射防护相关各项事务的协调管理,且参与大修相关的定期会议及对外接口。
辐射防护科科长:为大修工作和大修协调人提供必要的行政支持,包括人力、物力、技术等方面的各项支持。
专项负责人:大修协调人根据ALARA分级管理的要求,将现场检修作业分成独立的专项,指派辐射防护工程师作为这些专项的负责人,对于较高辐射风险的作业,专项负责人需要编制专项辐射防护方案,设置辐射防护控制点,大修结束后编制大修专项工作总结。大修期间对小组内的辐射防护方面的事项进行协调处理,并负责专项领域内的关键点作业进行辐射监督。此外专项负责人还承担辐射防护大修值班工程师的角色。
辐射防护值班工程师:由专项负责人轮流承担,大修期间每日在卫生出入口值班至21:00。根据大修辐射防护行动指南中的执行计划和大修协调人的安排,统筹安排大修监督人员和运行班组部分值班人员执行当天的现场工作,值班期间将每日现场工作任务、工作文件的分配给大修监督员,落实每日的大修监督任务后向大修协调人进行汇报,并负责大修现场辐射防护相关事务的协调和处理,以及中班期间辐射工作许可证的审批。
辐射防护大修监督员:协助辐射防护专项负责人和辐射防护值班工程师执行各项辐射防护测量和监督工作。
运行班组:负责日常机组辐射安全管理、辐射控制区的管理、辐射控制区出入口的管理、以及协助专项负责人和辐射防护大修值班工程师进行大修辐射防护监督等。
仪表班:负责电子剂量计、便携式仪表、KRT/KZC系统的故障检修和定期维护。
1.2辐射防护分级管理
大修现场,检修项目很多,交叉作业多,而辐射防护人员的数量和精力是有限的,如何有效地解决这一矛盾,是每一个核电厂在大修中都必须解决的问题。因此需要合理利用现有的辐射防护管理资源,对辐射工作按风险大小进行分级管理(表3),对于那些辐射风险较高的工作则必须在管理上给予应有的关注,甚至逐项跟踪。
1.3辐射防护大修管理的主要工作
辐射防护大修管理一般分三个阶段,即:大修准备阶段、大修实施阶段、总结反馈阶段。
图2大修辐射防护管理流程图
1.3.1大修准备阶段
“好的开始,就是成功的一半”,大修准备阶段是大修辐射防护管理的最为重要的一个阶段,只有真正做到人员到位、物资充分、计划完善、文件齐备,在后续的实施阶段中才能有条不紊的开展工作。
一般大修前7个月,确定大修辐射防护协调人,并上报大修总经理部,处室授予大修协调人安排、协调大修有关辐射防护工作的权力。大修协调人在大修开始前5个月时启动各项准备工作,按照《辐射防护大修行动指南》准备阶段的工作清单分配任务并逐项进行落实,辐射防护大修准备阶段的主要工作内容见表4。
大修文件准备是大修准备阶段的一项重要工作,准备工作越充分,实施阶段的工作才更有保障。大修协调人需要对大修总体计划进行深入分析,结合以往大修的经验反馈,编制大修辐射防护的监督方案,同时组织专项负责人对各个高风险的检修作业编制专项实施方案,并对作业中的关键步骤设置控制点,所有用于大修监督的执行文件,只有经批准并加盖大修文件章方可现场实施。此外,在编制辐射防护大修实施方案时还需对下列情况给予高度重视:以往没有开展过或较少开展的放射性工作;以往发生辐射事件较多的作业;连续工作时间较长的作业;环境位置较差的作业等。
大修准备阶段还需做好实操培训,特别关注的是那些新员工,这类人群的特点是:缺乏经验、技能不足,容易发生辐射安全事件,根据历次大修经验事件来看,很多人员污染事件是由于附加防护用品使用不规范造成,因此加强新员工的实操培训就显得尤为重要。另外,对于高辐射风险的工作还需加强演练,提高工作人员的熟练度,以减少作业时间和个人受照剂量,如蒸汽发生器一次侧装拆堵板作业,此项工作需要在蒸汽发生器一次侧水室内部进行,存在极高的外照射和污染风险,大修前安排作业人员在模拟现场实际工作环境的蒸汽发生器模拟体上反复演练,直至合格为止。
1.3.2大修实施阶段
《辐射防护大修行动指南》中准备阶段的内容全部落实,标志着辐射防护大修准备的各项工作已全部完成,从而进入大修实施阶段的进程。在大修实施阶段,辐射防护各专项小组将全面运作,根据大修进度,按照预定方案执行各项辐射防护监督任务。
大修实施阶段辐射防护主要工作包括:
辐射工作许可证的审批,每日审批未来3天计划开工的主线工作和核岛工作的辐射工作许可证。
参加各类大修相关的会议,包括:大修早会、大修计划会、周安全协调会、处室早会、以及其他各项专题会议。
启动大修辐射防护日报的编制。
机组停堆后不同工况的核岛辐射水平测量,执行热停堆、氧化运行后、低低水位工况反应堆厂房辐射水平测量(在热停堆工况下首次辐射水平测量后,需对反应堆厂房红区进行降级),进行测量结果比较和评价,并对测量图的信息公布。
放射性热点屏蔽。
根据规程要求,增加污染检查的频度和范围。
根据大修进度和辐射防护实施方案,开展各项专项检修作业的辐射防护监督和控制点的释放。
辐射防护巡检及专项检查,包括:定期常规巡检,组织专项检查,参与辐射安全相关的联合检查等,对于发现的问题编制报告,并进行上报及协调整改。
对于发生的辐射事件、异常的调查与跟踪。
计划外新增工作的辐射防护控制。
KRT系统(辐射监测系统)的状态调整及通道大修。
部分管理厂房或区域的状态恢复,如ET出入口停运,设冷水区域重新划分为辐射控制区,龙门架临时污染区的解除等。
在大修实施阶段,管理的重点是如何将辐射防护的各项管理措施应用到各项检修工作中去,这里不仅需要将辐射防护实施计划与大修计划保持一致,还需要辐射防护大修协调人、辐射防护值班工程师和大修监督人员的密切配合。大修协调人每日参加大修早会和计划会后,针对最新大修进度将工作任务分配给当日的辐射防护值班工程师,辐射防护值班工程师根据大修行动指南和实施方案中的文件,安排大修监督员逐项完成当日的工作,并将完成情况和发现的问题汇报至大修协调人,通过逐层的责任管理,保证每日的工作能够得到有效的监督和落实。
大修实施阶段放射性检修作业全面开展,作业集中且参与人员众多,容易发生辐射安全事件或事故,如人员污染、区域污染、意外照射事件等,一旦发生辐射安全相关的事件或事故,需要及时开展调查工作,对产生的原因进行分析和开展纠正行动,并形成事件报告。这里需要强调的是处理的及时性,及时采取行动不仅能限制事件或事故造成的后果和范围,而且能够更为准确的分析出根本原因。
大修实施阶段,除了关注常规高辐射风险的作业外,还需特别注意计划外新增的放射性工作,一般提前列入大修计划内的工作,准备相对充分,而临时增加的放射性工作往往因准备时间不足,风险分析不到位容易造成辐射安全事件,因此需要通过有效的沟通渠道和完善的管理流程,使得计划外的工作,能提前被获知,并做好充分评价和必要的文件准备。
1.3.3总结反馈阶段
大修现场工作完成并不表示大修已结束,只有在完成总结反馈工作后,才真正意味着大修辐射防护管理的结束,在此阶段需要对辐射防护监督计划的实施情况、大修中的经验数据、发现的问题和良好实践都需要进行全面的总结和评价,这些内容将被汇总并印制成册,最后通过大修总结会和经验反馈会对这些内容进行学习和讨论。
通过总结和经验反馈,使得大修中重要的经验数据得以保留,以便后续的应用,同时总结了大修中良好实践,并对存在的不足开展纠正行动,这些良好实践和纠正行动将会落实到下次大修的辐射防护准备工作中,使得辐射防护的大修计划不断得到充实和完善。这里从下面三个方面阐述总结反馈阶段在大修辐射防护管理中的作用:
1)积累经验,实现螺旋化提升
中核运行二厂辐射防护科从首次大修以来,一直非常重视大修总结和经验反馈工作,每次大修结束后,要求各专项负责人编制专项工作总结,大修协调人编制辐射防护专业的大修总结,重点分析大修管理中存在的不足和良好实践(见表5),针对不足之处开展纠正行动,将这些纠正行动和良好实践应用到以后大修管理中,从而实现大修辐射防护管理螺旋化提升。最终,这些总结和重要测量数据将被汇总并印制成册,使得这些宝贵经验得以延续。
表5辐射防护大修管理部分良好实践
2)改进缺陷,保证大修现场的辐射安全
对于机组存在的一些缺陷,通过技术上的改造,来提高现场的辐射安全性。例如,1、2号机组建造期间没有对反应堆厂房内燃料传输通道采取任何屏蔽措施,装卸料期间,燃料传输管附近区域的辐射水平非常高,工作人员进入该些区域,非常容易导致超剂量照射事故。2003年101大修卸料期间,两位运行处现场操作员途径燃料传输通道的正下方,适逢乏燃料组件从通道中穿过,两位现场操纵员每人接受意外照射约100μSv,造成小剂量意外照射事件。针对此缺陷,辐射防护科通过现场隔离、技术改造方式,消除了此缺陷的造成辐射影响,并将此项实践经验应用到后续投运的3、4号机组。
3)在实践中吸取教训,在管理上加以改进
大修期间辐射防护管理经验,可以说是在实践和经验累积中不断完善的,电站投运初期无论是辐射防护专业还是检修单位可能都存在经验缺乏、管理制度不健全等问题,通过外部学习和同行经验交流并不能解决所有问题,因此还是需要不断的学习和完善,从而建立起一套适合自身的管理体系。中核运行二厂也是在历次的大修实践过程中不断的学习和改进,从而形成了相对成熟的大修辐射防护管理体系,例如:
(1)2007年203大修期间,4名检修人员在换料水池进行装卸机套筒检修时造成面部沾污,分析污染的原因主要是作业前辐射风险分析不足,导致作业期间采取的防护措施不完善,工作人员在没有配戴任何面部防护用品的情况下进行检修作业。在没有去污的套筒上存在严重的表面污染和大量放射性的浮灰,对设备的操作和接触会造成放射性的颗粒从设备上掉落转移到工作人员身上,在没有任何防护的面部很容易造成体表污染,严重的话还可能形成内照射。针对此情况,在后续的实施方案中要求此项作业调整至水池去污后进行,并在水池去污的工作中增加装卸料机套筒去污的工作;其次,工作人员作业时必须佩戴面部防护用品,需要直接接触设备的作业人员佩戴气面罩等防护器材,此后该项工作没有再发生类似原因造成的人员体表污染事件。
(2)301大修前辐射防护大修现场监督一直实行专项负责制度,各项工作有辐射防护专人负责,但随着运行机组的增加,需要分出人员进行其他机组的大修准备,造成每个专项负责人需要承担多个专项的工作,对于大修现场的监督工作往往应接不暇,因此在借鉴国内同行电站大修辐射防护管理经验的基础上,改进了大修监督管理模式,设置了辐射防护大修值班工程师岗位,提高了现场异常情况的及时响应能力,也实现了大修期间辐射防护人员配置的优化。
2大修管理中的需要重视的问题
大修辐射防护管理除了做好准备、实施和经验反馈三个阶段的工作外,对于以下几个方面的问题需要给予足够的重视:
1)大修管理是多部门、多专业共同协作的综合性的工作,辐射防护监督不能孤立于其他部门之外。不仅需要大胆管理,发挥监督与管理的职能,还需要与其他部门之间建立良好的关系和沟通渠道,积极听取检修部门的良好经验,只有融入电厂正常的生产管理渠道才能有效发挥其应有的作用。
2)加强年轻的辐射防护人员的培养与锻炼。大修期间各项辐射防护措施的有效实施,需要一批经验丰富,技能熟练的技术队伍,年轻同志是这个队伍中不可或缺的角色,而年轻辐射防护人员的培养往往需要一个较长的周期,需要给予其机会不断的去磨练,但也需要注意避免“拔苗助长”式的培养,让其独立承担超过其技术能力和经验水平的高风险工作。大修期间检修项目众多,是年轻辐射防护人员学习的最好课堂,在“传帮带”的基础上要给予其不断实践的机会,使其从被动跟学到自主思考,最终成为能够独挡一面的技术骨干。
3)辐射防护实施方案的编制需要结合作业现场的实际状况,不能“闭门造车”,仅从辐射防护的角度去考虑问题,否则辐射控制的效果将会大打折扣。例如,在某些区域狭小、通风不不佳的情况下环境温度会比较高,如果仅从辐射防护角度考虑,需要通过穿戴附加防护用品进行严密的个人防护,而工作人员在闷热的环境下,往往很难严格遵守辐射防护的规定,如何平衡两者的矛盾,需要在技术上和管理上充分考虑,例如,将该类作业的检修窗口与风机的检修窗口错开,或在防护用品配置上加以改进。
4)保持大修辐射防护实施方案的严谨性和严肃性。执行文件的各项内容要简练、准确,避免存在歧义,否则容易引起误解造成辐射安全事件;其次,生效的辐射防护监督计划,需要严格落实各项要求,不得随意的降低了预定的管理要求,确实需要调整的监督计划和防护措施,必须重新进行辐射风险评价,再批准实施。
5)大修辐射防护管理中,对两类人群应多加关注,一类是“新员工”,另一类是“老员工”,“新员工”因经验不足容易出现失误,而“老员工”经验丰富也容易犯经验主义错误。对于大修期间的辐射防护人员也是同样要求,特别是具有多年大修辐射防护监督经验的“老员工”,不能因为以往的成绩而降低了辐射安全控制的质量,只有在事实和数据的基础上做好全面分析,才能做出准确的判断和决策。
3结束语
辐射安全监督需要以开放的心态积极吸取外部的经验与教训,不断挖掘内部的管理方面的潜力。中核运行二厂是一个运行了十多年的电厂,具有二十多次的大修管理经验,通过积极借鉴外部的良好实践,以内外部的教训为鉴,保守决策,不断总结,强化管理,勤于实践,目前已经建立起了比较完善的辐射防护管理体系。在已进行的数次大修中,职业照射得到了有效的控制,集体剂量和个人剂量都控制在较低的水平,1&2号机组2003-2011年度单机组的集体剂量都优于当年的WANO中值,2003、2008、2010年度单机组的集体剂量优于当年的WANO先进值。
【参考文献】
[1]中核运行二厂辐射防护科.大修辐射防护总结报告[R].2003-2013.
[2]中核运行二厂保健物理处.2012年保健物理年报[R].2012.
【关键词】电磁波应用辐射防护方法
电磁波也称电磁辐射,从本质上看,电磁波属于一种能量。该能量一般产生于高于绝对零度的物体,无法被肉眼识别。生活中,电磁波已经被应用到了很多领域,同时也为社会的进步发挥了很大的价值,但其存在的辐射问题却是不容忽视的,对其进行研究,并提出辐射防护方法很有必要。
1电磁波的应用
目前,电磁波的应用主要集中在医疗领域、电子产品领域以及通信领域。
1.1医疗领域对电磁波的应用
电磁波应用于医疗领域为该领域的发展带来了极大的促进作用,总的来说,其在医疗领域的应用主要体现在种种医疗器械功能的发挥方面。X光机是医院中十分常见的机器,这一医疗器械功能的发挥便需要依赖电磁波来完成。另外,心电图机以及微波治疗仪中也都应用到了电磁波,可见,医疗领域对于电磁波的应用是比较广泛的。
1.2电子产品领域对电磁波的应用
电子产品领域同样对电磁波有所应用,尤其是家用电子产品,更是离不开电磁波的作用。以电磁炉为例,电磁炉是人们加热实物的主要工具,具有使用简单,加热速度快的特点,其加热功能的发挥便是通过对电磁波的应用而实现的。另外,科学技术的发展使得家用电话的形式开始逐渐改变,从传统的有绳电话,变为了目前的无绳电话,后者的通话功能便需要通过电磁波来实现。不同电子产品的辐射情况如表1所示。
1.3通信领域对电磁波的应用
通信领域对电磁波的应用体现在电视节目的收看和广播节目的收听等过程。在过去很长一段时间,网络还未出现之前,人们的娱乐主要集中在收看电视节目与收听广播两方面,网络的出现为人们提供了新的娱乐途径,尤其是无线网络,更是彻底的改变了生活,需要认识到的是,无线网络功能的实现是通过电磁波来完成的,长期受其影响,对人们的健康会产生不利影响。
2电磁波的辐射
电磁波的辐射主要表现为电磁辐射。能量源中往往存在大量的电磁波,受种种原因影响,其中一部分电磁波会与能量源脱离,并扩散到空间中,这一部分电磁波是构成电磁辐射的主要因素,同时也正是这一部分电磁波对人体的影响最为严重。
总的来说,电磁辐射对人体的影响主要体现在热效和非热效应两方面。所谓的热效应主要指的是受电磁波影响而导致的人的机体升温的问题。众所周知,水占据了人身体的大部分空间,受电磁波影响,水分子会发生摩擦,进而导致机体升温。从长远的角度看,这对于人体健康会产生极为严重的不良影响。除了外界的电磁波之外,人体本身也存在一定电磁场,在正常情况下,其会在人体内保持平衡,并将人体维持在正常运行的状况。受外界电磁波的影响,人体内部磁场的平衡性会发生一定的变化,这对于人体健康的保证是非常不利的。电磁辐射对人体的影响情况如图1。
3电磁波辐射的防护方法
针对电磁辐射对人体带来的不良影响,提出一定的防护措施非常必要。根据电磁波应用反响的不同,需要采取的防护方法也不同。
3.1医疗领域电磁辐射防护方法
医疗领域的电磁辐射问题对医生与患者健康状况的保证十分不利,尤其是医生,在长期操作器械的过程中,其身体必定会受到潜移默化的影响。为了为医生提供一个更加良好的工作环境,必须提出具体的电磁辐射防护方法。由于仪器本身功能的发挥需要通过电磁波来实现,因此辐射的防护必须从外界入手来实现,对此,对仪器的使用空间进行防护很有必要。以X光机的使用为例,要使用铅防护的方法达到避免电磁波扩散的目的。除此之外,以x光投射为主要工作的医生还应采取其他的防护手段,加强第二次防护,穿特质的防辐射服装能够使上述问题得到解决,对于医生身体状况的保证十分有利。
3.2电子产品领域电磁辐射的防护方法
随着人们生活条件的改善,电子产品已经进入了千家万户,为了避免电子产品的应用所产生的电磁波对人们身体造成过于严重的不良影响,必须做好防辐射措施。卧室为人们休息的主要空间,因此,要避免将电冰箱等电子产品摆放在卧室,以最大程度的避免辐射。另外,手机同样会产生辐射,避免手机辐射的主要方法为减少手机使用时间,这对于电磁辐射防护效果的改善能够起到较大的促进作用。
3.3通信领域电磁辐射的防护方法
从通信领域的角度看,电磁辐射的产生存在三种必要条件,即辐射源、辐射设备与传播途径。这一领域电磁辐射的防护可以从上述三种条件的角度出发来完成。
以辐射源为例,加大对辐射源的屏蔽力度能够从根源处解决通信领域的电磁辐射问题。针对辐射情况较为严重的源头,可以通过安装屏蔽罩的方式实现对辐射的屏蔽,实验显示,相对于屏蔽罩安装之前的辐射情况而言,安装之后的电磁辐射明显减少,因此认为,这一方法在电磁辐射的防护过程中,影响效果较为明显。
针对辐射设备而言,要从其内部元件入手,对其中的电磁敏感元件进行评比,进而避免电磁波进入到设备之中,进而间接对人体产生影响。
除此之外,从传播途径的角度出发仍可以达到辐射防护的目的,切断传播途径是一种很好的方法。
4结束语
综上所述,电磁波无论在医疗领域,还是在通信以及电子产品领域都有所应用,可以说,电磁波的应用为人们生活带来了极大的便利,但其所带来的电磁辐射问题却不容忽视。为了最大程度的降低电磁辐射对人体所带来的不良影响,要根据不同情况作出不同的防护措施,这样才能充分发挥电磁波的优势,避免其劣势,对于其应用水平的提高具有重要意义。
参考文献
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英文名称:RadiationProtection
主管单位:中国核工业集团公司
主办单位:中国核学会辐射防护学会
出版周期:双月刊
出版地址:山西省太原市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-8187
国内刊号:14-1143/TL
邮发代号:82-173
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1976
期刊收录:
CA化学文摘(美)(2009)
CBST科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
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[关键词]医用电子直线加速器辐射特性屏蔽
1前言
与钴60治疗机相比,医用电子直线加速器剂量率高、剂量计算准确、治疗时间短、而且对深部肿瘤的疗效更为理想等优点,因此,医用电子加速器在世界各国迅速发展,已成为目前世界上主流的放疗设备。近些年来,我国面临医用电子直线加速器得到迅速推广应用,已有逐渐取代钴-60治疗装置的趋势。估计我国每年大约新增60万癌症患者,其中约60%至70%需要配合施加放射治疗。因此,以医用电子直线加速器为例,31省份由1999年的420台[1],至2006年已经装备918台,其增长速率十分可观,一些开展放射治疗的医院已同时拥有多台医用加速器。但全国平均每百万人的拥有量还仅0.7台,远远未达到世界卫生组织(WHO)建议每百万人配备2至3台医用加速器的要求[2]。所以其发展潜力还很大,与此相适应,电离辐射医学应用的放射防护与安全日益强烈凸显其重要性和迫切性[3]。
医用电子直线加速器的广泛应用和迅速发展,无疑给人类带来了巨大的利益。电离辐射是把双刃剑,各种射线对人体也有损伤作用的一面,不当的和过量的电离辐射照射会引起对人体的危害。依据现行的射线装置分类办法,医用电子直线加速器属于Ⅱ类射线装置,属于中危险射线装置,发生事故时可以使受照人员产生较严重的放射损伤,大剂量照射甚至导致死亡。医用电子直线加速器对工作场所及周围环境产生的辐射水平及其防护问题已引起了社会的普遍注意和关切。配备医用电子直线加速器设备进行放射治疗的各级医疗机构,大多在人口集中的城市中心区域。除了必须充分重视医学放射工作人员的职业照射防护外,还必须关注放射治疗机房周围环境的放射安全,考虑到公众的防护。
2医用电子直线加速器的结构和工作原理
医用电子直线加速器的能量在整个加速器范围内属于低能段。医用电子直线加速器能量一般指X射线治疗方式下的加速电位,即X射线的最高能量。通常按能量10MV为界区分,以采取与之相应的放射防护措施。它还可按产生X射线的种类分为单光子、双光子和多光子直线加速器。单光子直线加速器一般只能产生一种低能X射线;双光子直线加速器能够产生低能和高能X射线和多种能量的电子线;多光子直线加速器可以产生高、中、低三种能量的射线;产生光子的种类越多,设备越复杂。
医用电子直线加速器一般由电子枪、加速管、微波功率源及微波传输系统、聚焦系统、真空系统、电源和控制系统、束流输运系统和附属设备等组成。其工作过程是:调制器产生两个脉冲高压,一个加到功率源(速调管或磁控管),功率源产生的微波功率经微波传输系统,馈入加速管,并在其中建立加速场。另一个脉冲高压加到电子枪,引出电子束。电子束注入加速管,受到其中加速场的加速。
医用电子直线加速器一般可使用X射线束或电子束两种射线进行肿瘤放射治疗。医用电子直线加速器运行时可能对周围环境产生电离辐射影响。因此,在加速器应用之前首先要进行辐射防护。由于电子穿透力弱,电子束流强也相对较小,屏蔽计算一般仅考虑X射线治疗方式。
3医用电子直线加速器的辐射特性
医用电子直线加速器运行时,被加速的带电粒子从加速器的真空区引出后,这些带电粒子与被撞击的物质相互作用时产生韧致辐射X射线、特征X射线、瞬发γ射线、中子射线和缓发射线(能量≥10MeV时)。与此同时,射线作用于空气以及次级辐射等因素,可产生臭氧、氮氧化物和微量气载放射性物质。具体可分类如下:
3.1初级射线辐射。这是指来自加速器准直孔直接发射的射线。当光阑完全打开时,从辐射头靶端出射的X射线为一个半角为14度的锥型线束,其能量特性决定于选择的X射线能量级。与电子线产生的辐射相比较,辐射防护更主要的是依据的X射线能量。
3.2漏射线辐射。这是指穿过加速器组装壳体的泄漏射线,与主射线相比,泄漏剂量率比主射线束发射剂量率要低得多。
3.3散射线辐射。这是指受有用射线束和泄漏辐射直接照射的照射对象、装置部件以及建筑物室壁的散射辐射,散射辐射的能量和剂量均比有用射线束的能量和发射剂量率要低。
3.4中子辐射。在高能X射线模式会产生一定数量的中子,通常无论在高能电子线或低能X射线模式都只有很低的能量级水平,在设计屏蔽和迷路通道时可以忽略。但在高于10MV的X射线模式中,迷路入口的设计必须对中子剂量率加以考虑。
3.5辐射活化的产生。直线加速器工作在高于8MeV的能量级时,会发生光核效应,特别是高于12MeV时增加得更快。这样会造成辐射头、室内其他物质包括周围空气在内的放射性核的形成,产生少量放射性气体。如:13N(半衰期10min)和15O(半衰期2min)。如果机房内安装有通风系统,在加速器生产和使用过程中,机房的通风量足够,那么放射性气体的累积不会达到危害人体的程度。我国GBZ126-2002规定了医用电子直线加速器治疗室(即机房)通风换气次数应达到每小时3~4次[4]。
4医用电子直线加速器机房的屏蔽防护
根据医用电子直线加速器的辐射特性,屏蔽是其辐射防护的主要方法,屏蔽防护包括设计与评价两方面内容,屏蔽防护设计需要是根据现行标准要求,结合医院提供的工作负荷、周围环境状况等,在根据设计经验确定的治疗室布局下,采用数学计算模式设计屏蔽体的厚度;而评价则可以根据屏蔽体的厚度,结合医院提供的工作负荷、周围环境状况等,采用数学计算模式估算职业放射工作人员和公众个人所可能接受的年有效剂量,然后依据现行标准要求对其进行防护评价。因此,医用电子直线加速器辐射屏蔽设计计算方法与电离辐射防护环境影响评价理论计算方法是相通的,即年有效剂量与屏蔽体厚度之间,通过相同的其他相关参数,相互转换。设计主要包括主(初级)屏蔽体(墙、顶棚)设计、副(次级)屏蔽体(墙、顶棚)设计和迷路防护门设计,以及相关基本参数(包括剂量控制目标值、居留因子、工作负荷和使用因子等)。目前医用电子直线加速器辐射屏蔽防护设计与评价方法较多,相关参数选取混乱,由此设计而建成的机房容易出现防护不足或偏保守的现象,进而增加了周围人员的心理负担或不必要的资源浪费。
医用电子直线加速器机房一般依据NCRP报告进行屏蔽计算,NCRP报告反映了医用电子加速器机房设计和屏蔽研究的现状。1976年出版的NCRP49号报告[5]建立了初级屏蔽体和次级屏蔽体系统的计算方法,可用于Co-60治疗机以及10MV以内的电子直线加速器屏蔽计算,并将非控制区分为全居留、部分居留、偶然居留,居留因子T值分别取1、1/4、1/16,而控制区T值习惯上取1,治疗室外墙T值取1/10。NCRP51号报告[6]将能量扩展到100MV,并给出了迷路门经验屏蔽要求。1984年出版的NCRP79号报告[7]改进了中子屏蔽计算方法。2000年出版的NCRP134号报告[8]建议一般公众的偶然居留因子取1/40。2003年出版的NCRP144号报告[9]改进了计算的精确度,包括修订所有屏蔽数据(TVL值),改进机房防护门屏蔽计算(包括有迷路和无迷路的设计)的精度,新增了适形调强放射治疗(IMRT)的防护内容。有些机房设计在初级屏蔽体内埋设金属板,还讨论了该金属板产生的光中子。2005年出版的NCRP151号报告[10],以及2006年IAEA出版的IAEA47[11]安全报告中有关医用电子加速器机房设计和屏蔽研究是目前最新内容。NCRP151号报告改进了迷路计算精度,而IAEA47安全报告中参考了NCRP151报告中的许多内容。目前我国针对新出台的NCRP151号报告和IAEA47号报告的运用与研究的报道有限,常用的计算方法依据有:(1)1977年出版的NCRP51号报告;(2)1982年由李星洪等编、原子能出版社出版的《辐射防护基础》;(3)1991年由方杰主编、李士骏主审、原子能出版社出版的《辐射防护导论》;(4)1991年由李德平、潘自强主编,原子能出版社出版的《辐射防护手册第一分册》,等。
为了满足广大人民和医务工作者对电离辐射防护和安全日益提高的需求,我国制定了一系列的法律法规,如:《中华人民共和国职业病防治法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》和《放射性同位素和射线装置辐射与安全管理条例》(国务院2005年449号令)等。并与国际电离辐射防护新进展同步,贯彻实施了我国新的放射防护基本标准――GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》,它是我国各行各业应用电离辐射技术的放射防护总指南,包括如何具体应用实践的正当性、防护的最优化和个人剂量限值等放射防护三原则。一些相关的次级放射防护专项标准,例如GBZ/T152―2002《γ远距机房设计防护标准》,规定了γ射线远距离放射治疗机房的总体布局和设计中的防护要求;GBZ126―2002规定了“治疗室选址和建筑设计必须符合相应的放射卫生防护法规和标准要求,保障周围环境安全;有用线束直接投照的防护墙(包括天棚)按初级辐射屏蔽要求设计,其余墙壁按次级辐射屏蔽要求设计;穿越防护墙的导线、导管等不得影响其屏蔽防护效果;X射线标称能量超过10MeV的加速器,屏蔽设计应考虑中子辐射防护”,可供参考借鉴。医用电子直线加速器屏蔽厚度按其可能的最大输出量进行设计,所有设计和评价均是根据GB18871-2002中规定的剂量限值。不过,我国现行法规中尚无统一规定具体的医用电子直线加速器辐射屏蔽防护设计的控制目标值。
参考文献:
[1]郑钧正,贺青华,李述唐,等.我国电离辐射医学应用的基本现状[J].中华放射医学与防护杂志,2000,20(增刊):7-14.
[2]中华放射肿瘤学会(殷蔚伯,余耘,陈波,等执笔).2006年全国放疗人员及设备调查报告[J].中华放射肿瘤学杂志,2007,16(1):1-3.
[3]郑钧正.电离辐射医学应用的防护与安全[M].北京:原子能出版社,2009.
[4]GBZ126-2002.医用电子加速器卫生防护标准[S].
[5]NCRPReportNo.49,StructuralShieldingDesignandEvaluationforMedicalUseofXRaysandGammaRaysofEnergiesupto10MeV[R].1976.
[6]NCRPReportNo.51,RadiationProtectionDesignGuidelinesfor0.1-100MeVParticleAcceleratorFacilities[R].1977.
[7]NCRPReportNo.79,NeutronContaminationfromMedicalElectronAccelerators[R].1984.
[8]NCRPReportNo.134,OperationalRadiationSafetyTraining[R].2000.
[9]NCRPReportNo.144,Radiationprotectionforparticleacceleratorfacilities[R].2003.
本次比较试验的样本均由中国消费者协会工作人员以普通消费者身份在北京市大型商场、电子市场及电视商场中购买,样本品牌标称有“爱目の镜”“佳虎”“金吉”“金屏”“maxell”“神龙”“尤尼特”,产品涉及北京、深圳、广东中山等地的8家生产企业。样本规格均为可适合15英寸显示器使用。
在几个样本中,有无厂址及电话的、有无中文标识的、也有仿冒的品牌,这些不规范的产品都出现在一些电子市场中,经测试其质量也存在一定问题。因此,电脑防辐射屏市场可谓鱼龙混杂,有待整治,否则无法保证消费者的合法权益。
测试结果
1.防辐射效果差异显著
对于电脑显示屏的电磁辐射,我国尚无标准规定究竟应对哪个频率进行测试,也没有确定多少衰减量属合格。本次测试的防辐射性能对于0~1000MHz整个频段进行测试,选择1MHz、3MHz、10MHz、30MHz、100MHz、300MHz等6个频率的频蔽效能进行对比。经测试,金吉、金屏、尤尼特等3个样本在所测试的样品中防电磁辐射效果较好;maxell(2个样本)、爱目の镜(2个样本)、神龙等5个样本有一定的防电磁辐射效果;佳虎不具有防电磁辐射的性能。
2.防静电效果大相径庭
样本的防静电性能测试了表面电阻率、起电电压和静电电压半衰期,按照标准规定材料的表面电阻率小于1.0×1012Ω即为防静电材料,起电电压绝对值应小于100V,静电电压衰减期应小于2.00秒。在10个样本中金吉、金屏、尤尼特等3个样本的防静电性能较好;佳虎品牌的样本不属于防静电材料,不具有防静电性能。
3.光学性能水平不一
对于样本的光学性能,本次比较试验对其反射比、透射比和紫外透射比三项性能进行测试。
电脑防辐射屏面向操作者一侧的光反射比应尽可能低,高反射比的防护屏会形成反射晕,使操作者感觉不适,易疲劳。样本中爱目の镜E―2515的光反射比较低,为0.7%,防反光效果较好。
电脑防辐射屏的可见光透射比应尽可能高,一般2mm~3mm,光学玻璃的光透射比为90%左右。防辐射屏为达到防电磁辐射和减小反光的目的所采用的加工手段会使其透射比降低。本次比较试验的测量结果是指样本在380nm~780nm之间的光透射比。如果透射比很低,电脑操作者势必要提高显示器的亮度,有可能降低显示器的寿命。样本中,金吉的透射比比较高,为83.8%。
本次测试的紫外透射比是指样本在250nm~400nm之间的光谱透射比的平均值。虽然电脑显示器的紫外线辐射较低,紫外透射比还应越低越好。其中maxell品牌树脂样本的紫外透射比较低,为3.7%。
选择提示
1.“防辐射屏”与“视保屏”有区别。传统“视保屏”主要是为了保护视力,产品设计时没有考虑到防电磁辐射的功能。而“防辐射屏”主要是为了衰减电脑的电磁辐射,兼有视力保护的功能,提醒消费者不要将二者混淆。
2.万用表可方便快捷测量防静电性能。由于电磁辐射和静电辐射看不见摸不着,测量仪器昂贵,测试方法复杂,一般消费者不好测试,而防辐射屏是依靠其表面透明导电的材料起到防电磁辐射和防静电的,因此,只要用“万用表”上的电阻档来测量屏上玻璃的导电性能,电阻越小(或电阻率越大)其防辐射和防静电性能相对较好。不导电的屏不会有防辐射和防静电效果。
3.透射比太低眼睛容易疲劳。透射比低就意味着透明度差,通光量少。这时,人眼为了看清屏幕上的文字或图形,就要使眼睛移近屏幕或调节眼睛的瞳孔放大,以获取更多的进光量,眼睛长时间处于紧张调节状态,容易疲劳。
4.合理使用,减少反射光的影响。使用防护屏应避免正对窗或光源,因为玻璃表面难免有反射。专家认为,在保证防辐射、防静电和高透明度的同时,如果再考虑降低膜层表面的反射比存在一定的难度,需要改进工艺,增加较高的成本。因此,大多数的防护屏都存在一定的光反射现象。
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