辐射防护的基本方法范文

时间:2023-12-05 18:06:08

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辐射防护的基本方法

篇1

关键词:核电站辐射防护管理制度

中图分类号:TM623文献标识码: A

某核电站经过二十年来的不断发展与完善,相继确立了以“全员培训、全员参加、和全过程管理”为主要内容的高效辐射防护和最优化的(ALARA)管理系统,不断的完善了该体系的运作平台。本文主要对该核电站的防辐 措施和优化管理内容以及优化管理特点、实施的效果等进行了论述,深入解析了最优化(ALARA)管理体系二十年的实践和经验发展。

一、优化管理的基本内容

该核电站在这二十年的发展中非常重视并努力研究核电站的辐射防护措施和优化的管理,不断的借鉴国外的领先技术和管理经验,尤其是在学习国际辐射防护的新成果新经验方面,在进行学习的过程中该核电站通过结合本国的发展国情和核电站自身特点,逐步建立了一系列完善的措施,确立了以全员培训为主导的、以全体职工参与为基础的、以及对控制高风险操作的管理制度。在二十年来不断的总结优化完善下,基本形成了一套该电站辐射防护标准化管理。

(一)全员培训的主要内容

根据该核电站的培训和授权的相关规定,要进入核电站控制区域的工作人员必须要接受电站统一安排的辐射防护的有关培训;并在培训过后经考试合格后才能得到相应的授权,才能进入电站控制区域工作。进行辐射防护以及培训的一般时间规定在3~5天,主要培训的内容包括:个人的安全防护、核电站防护安全的有关规定、辐射防护的基础操作知识、辐射的检测仪表和个人防护用品的使用规范;工作负责人要进行辐射防护二级培训及其授权,培训的时间为4天,培训的主要内容包括:工作负责人的安全责任、进行现场防护的基本要求和集体人员防护的基本方法。如果没有进行一级的培训和授权,任何人都不能擅自进入电站的控制区域进行操作和观看;如果没有经过二级的辐射防护培训,就不能担任工作负责人资格。

(二)全员参与的主要内容

全体参与源自核电站的基本安全规范,并且依赖于电站有效的管理机制。电站自建成运行以来就有规定:相关人员在进行人身安全防护时,不能使他人的安全受到影响;在电站进行集体的现场安全防护时,工作负责人要负责安全防护的全部内容;辐射防护的专业人员要掌握核电站的专业防护知识,并要支持与指导工作组的防护工作。在核电站的相关领导的领导下由电站的安全监督负责人对电站安全进行管理;专业的辐射防护人员以及涉及的相关职业性的工作人员要提供技术支持和操作监督,主要工作职责包括:规范辐射防护的安全管理;进行辐射防护的培训以及再培训;对职业照射活动的工作策划和实施总结方面提供相应的技术支持,并进行有效的监督;对有辐射的水源进行检查,不断对电站辐射防护的水平趋势进行分析评估。

(三)全过程管理的主要内容

全过程管理的主要内容是强调策划以及周到的管理准备,强调严格的执行手段和团队的重要作用,加强防护人员和操作管理人员的有效沟通。核电站在全员的管理过程中形成了独具特色的辐射管理制度。在策划时期,管理的关键是做好项目的评估工作,要对辐射现场的人员和物品进行评估管理,对辐射现场的水源污染程度进行检验评估,对潜在的辐射风险进行发现分析,最后要选择合适的工作人员并确定进行策划实施的时间。在准备过程中,要落实好防护的方案,对有关的工作人员进行工作的落实,做好工作人员的工作培训,有时间还可以加强现场演练;做好工作文件和防护器具的准备,并对相关的设施进行检查,确保没有问题才能进行工作。

(四)对于控制区内的标识的管理

控制区的标识就是指在控制区内摆放的各种放射性的物品上面的标签,标签的填写人是电站的工作人员,标签的主要颜色有蓝色、红色和黄色,每种颜色的说明都不相同。蓝色标签的说明:具有蓝色标签的物品大多是可以重复使用的物品,但是这类物品的表面具有放射性的物质,因此要充分的清洗过后才能使用,比如,控制区内放射性设备的某部件(如阀芯)就是带有蓝色说明的物品,表面有放射性热点,去除污染后才可以使用。为了有效的区别物品是否去污,在蓝色标签上有三个白色的方框,会说明去污情况。此外,工作人员要在蓝色标签上填写物品说明,接触剂量率和表面污染水平,并签字。

红色标签的说明:具有红色标签的物品大多是高放废物。就是指表面接触剂量率大于2mSv/h的废物。标签工作人员人应填写接触剂量率和距表面1米处的剂量值,还要填上废物说明,比如制作的材料等,最后工作人员签字。值得注意的是,高放废物不能长期在工作现场摆放,工作人员要及时将其转移到指定地点。

黄色标签主要用于中、低放废物,是指其表面接触剂量率小于2mSv/h的废物。工作人员要在标签上填写接触剂量率和废物说明,最后要签字。中、低放的废物要由工作人员送到指定废物收集点存储。

二、控制区内人员的防护要求

(一)穿戴防护用品要求

控制区内存在很大的辐射风险和一般工业安全风险,因此只要进入控制区的人员都必须穿戴基本防护衣具。要根据现场条件,取得防护工作人员同意,在基本服装外加穿特殊防护用品。基本的着装是:在进入控制区热更衣间后,要穿戴的基本防护衣具有汗衫、连体工作服、工作袜、安全鞋、、安全帽以及白纱手套等衣物。一般规定如下:辐射工作人员穿蓝色连体服戴兰色安全帽;现场人员穿黄色连体服戴黄色安全帽;其他工作人员穿白色连体服戴白色安全帽。

三、固体放射性废物管理要求

(一)关于固体放射性废物的处理

放射性的废物排放对环境会产生污染,放射性废物的处理费用非常高。此外,世界各国核电站都在采取各种措施,以降低放射性废物产量。放射性废物的产生量已成为衡量核电站运行水平的重要指标之一。(1)固体放射性废物的处理处置方法:放射性物质的衰变特性会受理化状态和外界条件改变,放射性固体废物不能按照工业废物处理方法进行处理;放射性固体废物的一般处理和处置方法是:减容(压缩) 密封暂存处置场永久存放

(2)固体放射性废物的分类标准:固体放射性废物在处理和处置分为可压缩与不可压缩。国家标准规定放射性废物桶表面接触剂量率要小于2mSv/h,接触剂量率大于2mSv/h的废物用水泥桶固化处理;接触剂量率小于2mSv/h的废物用金属桶封装处理。

综上所述,该核电站的高效辐射防护和最优化的(ALARA)管理体系的实践方法主要是:管理优化、、全员参与、控制区标识的管理、控制区着装要求和放射性废物处理。通过这些有效的标准化管理制度实践后,使核电站近二十年来未发生辐射防护方面的安全事故。

结语:

本文对该电站的最优化的(ALARA)管理系统的实践经验 进行了论述,对核电站的各种实践方法进行了分析。相信电站在以后的发展中会乘风破浪,找到更健全的管理方法,为我国的核电事业发展做出更大的贡献。

参考文献

篇2

[关键词] 放射防护;社区;效果评估

[中图分类号] R197.323 [文献标识码] B [文章编号] 1673-7210(2013)05(a)-0164-03

放射诊断是现代医学不可缺少的组成部分,广泛应用城乡各地医疗机构,随着医疗技术及放射诊疗技术飞跃发展,人们遭受电离辐射的机会明显增多,所受放射剂量亦相应增多[1]。放射诊断过程可以产生的职业照射、医疗照射、公众照射,在医疗机构的诊疗活动中忽视对患者的防护普遍存在[2],而且还有自然发生的潜在辐射,直接作用于人体,危害公众的身体健康,所以电离辐射已经成为一个重要的公共卫生问题[3]。本研究是在我国《放射诊疗管理规定》框架下,在社区医疗中采用实际数字化监测和计量、遵从辐射防护的三个基本原则下,旨在探讨放射安全防护干预措施在保障社区群众、就诊患者及职业人群等放射安全及健康中的效用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2012年5月1日~2012年11月31日对广州市海珠区沙园街社区卫生服务中心(以下简称“我中心”)医用放射情况进行放射卫生防护干预、监督及监测,对象:我中心各类医用射线机如高频数字胃肠机、高频拍片机、CR、牙科机、碎石机等的工作场所,职业人群、就诊患者及我中心附近本社区公众群众。各类医用射线机6台,工作场所4处,职业人群人数48人,随机选取干预前后我中心就诊患者150例及社区公众150例。

1.2 方法

1.2.1 放射安全干预根据辐射防护的三个基本原则及防护标准对研究对象进行防护干预[4]。主要具体干预措施包括:①增设防护设施及相关人员的培训、宣传教育等;②调整机房面积及改造机房的不合理设置;③安装通风设施;④设警示灯和防护标志;⑤实践的正当化;⑥防护的最优化;⑦个人剂量限值化。

1.2.2 利用实时监测技术,采用BH3103X-γ射线便携式巡测仪进行射线防护监测、FJ-377热释光剂量仪进行个人剂量监测、LiF(Mg,Cu,P)热释光剂量计,S-95多道γ谱仪进行空气放射性污染监测,大功率采样器,进行实时监控。通过计算机软件管理,进行输入整理数据,统计分析受过放射辐射的职业人群、就诊患者及社区居民的情况。所有设备都经国家标准剂量学实验室标定。

1.3 监测方法

参照GBZ161-2004《医用γ射束远距治疗防护与安全标准》规定的布点原则进行射线防护监测[5]。对工作场所及周围辐射水平进行检测。测量时随机布点,重要部位(门、观测窗)多布点,每个点测量5次,结果取其平均值,测量条件为正常工作条件和最大工作条件两种情况;依据GBZl28-2002《职业性外照射个人监测规范》的规定进行个人剂量监测,监测周期为3个月[6]。

1.4 观察指标

对防护干预前后X射线机及工作场所和周围环境、工作人员、就诊患者及社区公众辐射水平剂量监测,监测周期3个月,监测两个周期(6个月)后对比干预前后结果。

1.5 统计学方法

采用SPSS 19.0软件,计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,采用t检验或u检验,计数资料采用百分率表示,组间比较采用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 工作场所和周围辐射水平平监测结果

防护干预前后比较辐射水平空气比释动能率明显下降。候诊室位(P = 0.035

2.2 个人剂量监测结果

对放射科全部从事放射工作及相关职业工种的48位工作人员、随机分别选取干预前后来我单位就诊患者群体150例及我单位附近社区公众群体150例,进行辐射水平剂量监测。干预前后个人剂量监测结果比较:工作人员由干预前(5.08±1.96)mSv/a下降至(4.21±1.89)mSv/a,差异有统计学意义(P = 0.036

表2 工作人员个人剂量、就诊患者及社区公众个人剂量干预前后

检测对比(mSv/a,x±s)

3 讨论

伴随放射学、核物理与相关学科的发展,公众接触电离辐射的机会也逐渐增多,辐射直接作用于人体,危害公众的身体健康,日趋成为一个重要的公众健康问题。自然界本身就存在着放射源,照射量大约为0.6 mR/d,低于人体所能接受的危害剂量的界限量值(2 mR/d),实践证明不产生危害[7],然而医疗机构的诊疗活动中忽视放射安全防护的却普遍存在[2],辐射照射可影响造血系统、中枢和周围神经系统、内分泌系统、生殖系统等,产生一系列的生物效应[8]。2002年国家原卫生部颁发的《放射工作卫生防护管理办法》明确规定,从事放射诊断、治疗的单位,应当遵守质量控制监测规范。然而现在的医疗现状是医疗机构很少遵照原卫生部规定要求,且医务人员及社会公众对其中的危害知识也知之甚少[9]。本研究遵循实践的正当化、防护的最优化、个人剂量限值化及为将来发展留有余地的防护基本原则[10],给予我中心所辖医疗放射实施防护干预措施,具体措施包括:对接受照射的适应证、禁忌证严格把关,实施诊疗的必要性和可行性事先做辩证论证;技术人员、诊疗操作人员及接受诊疗的患者严格按照放射诊断、治疗装置的防护性能和与照射质量有关的技术指标进行操作,严禁大剂量、不适当的部位接受广泛照射,做到个人剂量个体化,部位准确、局限化;对患者和受检者进行诊断、治疗时,对邻近照射部位的敏感器官和组织给予隔离,进行屏蔽防护;特别是对孕妇和幼儿的医疗照射时,格外注意以上因素,并事先告知孕妇本人及小儿家长注意事项,做到知情同意;对放射操作场地严格按国家原卫生部严格规定操作,最大限度减少照射污染,最大限度降低照射剂量水平;加强医护相关人员的知识培训。经过以上措施的实施干预后,我中心医疗照射水平、医务人员及社会公共人员符合国家规定的目标:公众场合辐射水平小于0.5 mSv/h,治疗室外经常性工作场所辐射水平小于5 mSv/h,偶尔性工作场所辐射水平不高于25 mSv/h,职业照射达到20 mSv/h的控制目标;干预前后个人剂量工作人员由干预前(5.08±1.96)mSv/a下降至(4.21±1.89)mSv/a(P < 0.05);就诊患者由(3.29±1.35)mSv/a降至(2.77±0.93)mSv/a(P < 0.01);社区公众由(2.11±0.86)mSv/a降至(1.18±0.76)mSv/a(P < 0.01),效果明显,取得了明显改善,说明通过防辐射干预措施是有效的。总之,近年来,随着社会经济的发展和医疗卫生技术水平飞速发展,社区在医疗过程中处于一线地位,对社区公众的身心健康具有重要意义,居民对社区卫生服务依赖程度越来越大,我们要做让社区公众放心、信得过的、安全的、有保障的社区。辐射防护与放射医疗工作者的健康密切相关,也关系到广大群众的辐射安全。因此随着放射诊疗技术的产生和发展,防护管理要求与防护技术要求并重[12],做到最大限度地降低医源性的放射剂量,减少辐射对医务人员、社会公众的危害。

[参考文献]

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[4] 中国人民共和国卫生部.GBZ130-2002,医用X线诊断卫生防护标准[S].北京:中国标准出版社,2002.

[5] 中华人民共和国国家职业卫生标准(GBZ 161-2004).医用γ射束远距治疗防护与安全标准[S].北京:人民卫生出版社,2004.

[6] 中国人民共和国卫生部.GBZ 128-2002职业性外照射个人监测规范[S].北京:中国标准出版社,2002.

[7] 陈福忠,刘海燕,刘莺.对放射治疗与安全防护的认识与思考[J].医学信息杂志,2010,23(10):3835-3836.

[8] 陈光远,刘军.基层医院影响X线受检者放射防护的因素及对策[J].中国民康医学,2011,23(22):2868-2870.

[9] 强永刚.医学辐射防护学[M].北京:人民卫生出版社,2008:63-81.

[10] 郑钧正.我国放射防护新基本标准强化对医疗照射的控制[J].辐射防护杂志,24(2):74-91.

篇3

[中图分类号] R14[文献标识码] [文章编号]1673-7210(2007)07(a)-160-02

自1895年德国科学家伦琴发现X线以来,X线已有100多年的历史。X线的发现和发展对医学科学的进步起了极大的推动作用。目前,除普通X线外,又发展了CT、SPECT、PET及X刀、介入等,这些设备都已广泛应用于人体各脏器系统疾病的检查、诊断与治疗,为临床疾病的诊断提供了可靠的依据和准确的信息。但是,X线的危害也是不可估量的,因此,如何合理正确地使用X线是我们教学中必须传授的基本知识。目的有两个,一是为学生掌握X线成像设备工作原理打好坚实的理论基础,同时为他们日后使用这些设备打下必要的技术基础。二是鼓励学生参与有关X线成像科研进展题目的讨论和认知活动,通过这些活动开阔学生们的视野。

1 了解X线的产生

1895年,伦琴发现,当高速移动的电子撞击金属靶时,金属靶会产生穿透力极强的辐射[1]。由于当时还不清楚它是一种什么样的辐射,因此称它为X线(X-ray)。这种射线可以使某些荧光物质产生荧光,也可以使胶片感光。它和电离辐射(如α,β辐射)不同,在电场和磁场通过时不会发生偏转。撞击金属靶电子的能量越大,所产生的X线穿透能力就越强。此外,金属靶所产生的X线强度与每秒钟撞击它的电子数量成正比。

经过几年的研究后记实:X线具有某些辐射波的性质,如光的干涉,衍射和偏振等,而且最后确定它的波长要比紫外线的波长还短得多。除了电磁辐射理论外,还可以用量子理论来描述X线,即它是由单个的称为X线光子或量子构成的辐射。这些X线光子能量的大小与它的频率高低成正比。由于X线辐射的频率比可见光大得多,因此,它的穿透力要比可见光大得多。

X线最重要的两个性质是它的穿透力极强并能使胶片感光。X线的发现者伦琴就是利用X线这两个性质拍出了世界上第一张人手的X线照片,也就是从此刻开始,人类进入了一个用X线产生人体影像并进行医学诊断的伦琴放射学的新世纪,后来又将伦琴放射学改称为放射学。

X线成像就是利用X线通过人体形成可见影像的一种成像技术。现今,医学成像这个概念一般是指包括超声成像,核医学成像、热成像及磁共振成像在内的,使用各种能量产生人体可见影像的所有技术。

2 掌握X线成像系统的构成

X线成像系统是由许多元器件组成的,这些元器件为产生X线影像各自起着重要作用。临床中,放射技术员最直接的责任就是安全地使用这些设备并利用它们产生最佳质量的影像。因此,放射技术员必须要弄清这些元器件自身的工作原理及它们在整个成像系统中所起的作用 。典型的X线成像系统由下述元器件构成;X线源、被照射体、X线信息检测装置和记录装置、X线影像处理装置、X线影像显示和阅片装置、X线高压发生器、X线控制台(控制器)(图1)。

X线具有四大特性[2],即穿透性,荧光效应,摄影效应以及电离和生物效应。临床上就是利用X线的这些特性进行检查和诊断的。而X线的电离和生物效应又能使任何物质都发生电离,电离程度与所吸收的X线的量成正比,X线进入人体后,使人体产生生物学方面的改变,从而使人体有致癌、致畸、致突变等一系列副作用。

3 培养合理使用X线和优化防护意识

X线在穿透人体的过程中,引起机体内生物大分子及水分子等发生电离和激发,从而产生一些有害的效应。如果照射剂量超过了一定范围,可引起造血功能障碍,出现白细胞下降、放射性皮炎、生育能力下降、眼晶状体浑浊等副作用,还可诱发白血病,恶性肿瘤和遗传性疾病。这些都应当提醒学生注意,让学生树立起防护意识。

在授课过程中,既要强调对患者的防护,又要强调对自己的防护。实际工作中,一些患者认为,医生多检查,检查时间长就是对自已负责,但自身所接受的X线剂量已超过了安全范围。医生应根据患者年龄,检查部位和所达到的目的不同使用不同的检查方法和条件。比如,用B超能解决的诊断不用X线,用摄片能解决的不用X线和CT检查。因为一个被检者透视一次比摄一张X片接受的X线剂量多20倍,做一次头颅CT扫描,接受X线的剂量达到5.43 R,体部扫描为9.76 R。也就是说,每做一次X线检查,机体都会接受相当剂量的X线。在日常工作中,一些患者,包括工作人员根本不了解X线的危害,再三进行X线检查,有时短期内进行多次检查,这既不利于健康,又浪费了卫生资源。所以,X线的使用必须正确、合理。

3.1 X线使用的合理化

目前,由于医疗市场的激烈竞争以及追求经济效益的影响,一些临床医生不顾患者的利益,多开单,开大单,本来一项检查或普通检查能解决的诊断非要用多项检查或贵重检查来解决,这是不必要的,也是不应该的。应传授学生在进行X线检查时权衡利弊,必须判断是否有必要进行X线检查,杜绝一切不必要的X线照射。比如,患者在其他医院带来了X片或CT片,就诊时就不必进行重复检查。

3.2 优化防护意识

辐射安全防护有证据表明, 即使是很小的辐射剂量也会对人体产生生理性损伤。因此,放射工作一个总的基本目标就是在检查过程中防止一切不必要的X线辐射。减少不必要的X线辐射的方法有很多, 归纳起来有以下三个方面:时间防护, 屏蔽防护和距离防护。时间防护:由于X线辐射剂量与曝光时间成正比,因此为了将X线辐射剂量减至最低程度, 应尽可能使用最短的曝光时间。屏蔽防护:指用铅衣(围裙)将人体非检查部位遮盖住,防止X线照射。例如,X线检查时,用铅围裙将性腺区屏蔽起来,就会大大减少性腺的X线辐射剂量,这样就会把X线辐射的遗传效应减少至最低程度。距离防护:由于X线辐射剂量与X线源距离的平方成反比, 因此, 被照体距X线源越远,其所受到的X线辐射剂量就越小。

X线设备的使用设计必须要符合国家和国际辐射防护组织机构的相关规定。按照美国辐射防护委员会和国际辐射防护委员会的规定,X线设备必须要配备辐射防护装置, 以便将X线对患者和操作者造成的辐射损伤减少到最低程度。例如,束光器就是一种辐射防护装置。利用它限制原发X线辐射的照射野,从而减少原发X线对患者的辐射损伤。对X线束的滤过处理是对患者X线辐射防护的另一种方法。在X线诊断工作中,滤过器多由铝板构成,它设置在X线管与被照体之间,它的作用是吸收掉原发X线中那些能量较低的辐射,而这些低能量的X线辐射在X线成像中不起什么作用,却极容易被人体吸收,造成人体辐射损伤。使用滤过器可以减少原发X线对病患的辐射损伤程度。X线管和X线设备设计的最终目标就是在提高X线发生效率的同时尽量减少对患者的辐射剂量。

所谓优化防护意识是指要将不必要的照射控制在最低水平,选择最合适的防护,最大程度地降低工作人员和患者的照射剂量。要重视妇女,儿童的X线检查,特别是孕妇应禁止X线检查。因为胎儿受X线照射后会产生非随机效应。植入前期,受精卵受照射可导致胚胎死亡;胚胎在器官形成期受照射,可造成胎儿畸形;胎儿期受照射可引起发育障碍,智力迟钝。胎儿对X线最敏感的时期是妊娠头两个月,所以在此期间应避免X线照射。对儿童的检查要求技术熟练,缩短照射时间,遮盖敏感部位,并注意选择X线检查的适应证。人体中对X线最敏感的器官是甲状腺、眼晶状体、乳腺、性腺和骨髓,检查时应注意防护,使射线尽量避开敏感器官。

4 X线防护操作规则

有关X线辐射防护的最后一个问题就是放射技术人员如何切实地落实好辐射防护规则。这些辐射防护规则提供了有效的辐射防护措施和办法。在工作中时时都要注意有关辐射防护组织机构提出的相关规定和建议,例如美国辐射防护委员会和国际辐射防护委员会规定:放射技术员在操作过程中必须要合理地使用束光器,使胶片上的曝光区域仅限于人体被检查部位。

目前X线检查工作中一些特殊造影检查,比如脑室造影、脑血管造影、椎管造影、断层、介入、全消化道钡透、钡灌肠等特殊检查,被检者受照射剂量大大超过防护要求。幼儿入托,中小学生升学,老干部体检,结核普查,征兵查体,计划生育透环等各种X线检查,应严格加以控制。由于透视剂量太大,所以,近年来一些发达国家很少再用透视,而改用摄片来取而代之。

综上所述,在影像教学中,灌输学生对X线使用的合理性及防护知识具有重要意义。

[参考文献]

[1] 陈轵贤,高元桂.中华影像医学-总论卷[M].北京:人民卫生出版社,2002.6-7.

[2] 刘玉清,李铁一,陈轵贤.放射学[M].北京:人民卫生出版社,1993.3-4.

篇4

【关键词】MCNP;辐射防护;厚度

1、MCNP简介

蒙特卡罗方法简称MC方法,是计算数学的一个重要分支。它是通过随机模拟和统计试验方法来求解数学、物理等问题近似解的方法,因而也称为随机抽样技巧或统计试验方法。它与一般计算方法有很大区别,一般计算方法对于解决多维或因素复杂的问题非常困难,而MC方法对于解决这方面的问题却比较简单。MC方法能够比较逼真地描述事物的特点及物理实验过程,解决一些数值方法难以解决的问题,很少受几何条件限制,收敛速度与问题的维数无关。MC方法的基本原理及思想如下[1]:把要求解的问题转换为某种事件出现的概率然后通过对事件的模拟“试验”得到该事件出现的频率,并用它近似代替事件出现的概率,从而得到问题的解。用统计学的术语来表述就是把所求问题转换成某个随机变量的期望值,通过模拟“试验”方法,获得这个随机变量的平均值。MCNP软件及时采用MC方法,此软件在美国以及国内都有应用,采用MCNP做计算,必须有输入文件,MCNP的输入文件包括截面数据库文件、XSDIR文件、INP文件等。INP文件是要填写的主要输入文件,一般把该文件特指为输入文件,须在INP中描述问题的几何、材料、源、记数和其它要求[2,3]。

2、源项

该库房中设计存储表面剂量率为2mSv/h的废物60m3,选用200L桶装时约有300桶,分两层堆放。为了得到保守的计算值,忽略桶与桶之间的屏蔽作用,以60Coγ射线能量进行计算,计算得到规格化常数为5.43×1011个/秒。由于忽略了桶与桶之间的屏蔽作用,本计算中源项做体源处理。

3、计算模型

根据废物桶的数量以及库房的面积,废物桶的摆放拟分别采用两种不同的布置方式,如图1所示,库房内部空间长度为12m,宽度为7.2m,高度为5.3m。作为辐射防护屏蔽的墙的材料选用密度为2.35g/cm3普通混凝土,防护门选用密度为7.94g/cm3的不锈钢门。考虑到废物桶的数量以及辐射防护的要求,废物桶分两层堆放时高度为1.8m,堆放布置分别如图1所示,在两种布置条件下分别计算不同墙厚和门厚的A、B、C三点剂量当量率,各点距地面高度均为1.5m。记数是MCNP模拟结果的记录。用户若想得到某种模拟结果信息,如某些位置处粒子的面流量、点通量等,可用记数卡的相应组合来指定记数方式,其中Fna卡是必须有的,其它记数卡供选择使用。本计算采用的是点探测器。计算的终止采用计算时间截断卡ctme,根据不同的墙厚分别设置不同的计算时间。采用MCNP计算,并不能直接得到各点的剂量当量率,直接得到的结果为归一化的粒子注量S[4],再根据计算结果中有能量与计数乘积值和计数值,二者相除得到粒子能量,由此查GBZ144-2002号文件中光子单位注量与空气比释动能的关系表,用插值法得到系数,然后根据空气比释动能与有效剂量之间的系数,得到光子注量与有效剂量之间系数m,若的归一化的光子注量为S(从结果直接看出来),桶的表面注量率Φ,则有:有效剂量D=Φ×S×m×3600=μpSv/h=Φ×10-6μSv/h。

4、计算结果

MCNP程序计算结果如表1所示:由以上表可知,布置方案一的结果为:当西墙厚度达到800mm时,A点剂量当量率约为0.27μSv/h,满足0.5μSv/h的剂量限值,但距离墙外5m处剂量当量率约为0.072μSv/h,稍大于0.05μSv/h的剂量限值;当北墙厚度达到800mm时,C点剂量当量率约为0.44μSv/h,满足0.5μSv/h的剂量限值,但距离墙外5m处剂量当量率约为0.15μSv/h,大于0.05μSv/h的剂量限值;在北墙厚度为700mm条件下,当库房门厚度为200mm时,B点剂量当量率约为0.453μSv/h,满足0.5μSv/h的剂量限值。布置方案二的结果为:当西墙厚度达到800mm时,A点剂量当量率约为0.30μSv/h,满足0.5μSv/h的剂量限值,但距离墙外5m处剂量当量率约为0.079μSv/h,稍大于0.05μSv/h的剂量限值;当北墙厚度达到800mm时,C点剂量当量率约为0.42μSv/h,满足0.5μSv/h的剂量限值,但距离墙外5m处剂量当量率约为0.13μSv/h,大于0.05μSv/h的剂量限值;在北墙厚度为500mm条件下,当库房门厚度为200mm时,B点剂量当量率约为0.66μSv/h,稍大于0.5μSv/h的剂量限值,而在北墙厚度为800mm的条件下,当库房门厚度为250mm时,B点剂量当量率约为0.13μSv/h,远小于0.5μSv/h的剂量限值。综合上述计算结果,欲满足剂量限值要求,西墙和北墙均应选择800mm,在此前提下,库房门厚度可选择200mm。

5、结论

篇5

职场人员32.84%至41.21%存在眼睛亚健康状态,39.38%至43.70%存在耳朵亚健康状态。31岁至40岁年龄段和51岁至60岁年龄段男性眼睛的亚健康状态患病率显著高于女性(P

科技高速发展的今天,人们生活的环境中充斥着各种各样的辐射。小到手机、电脑、无线网、耳机,大到各种核设施产生的核辐射及其泄漏的放射性物质,人们几乎每时每刻都置身于各种辐射场当中,辐射损伤已经成为种巨大的公共健康危机。然而,除了一些专门领域的专职人员有某种专业的射线检测仪之外,绝大多数人都无法准确评价身体所受辐射量与辐射损伤程度。虽然如此,人们还是可以借助某些仪器来评价经常受到某些辐射伤害的人体某些器官的功能状态,来间接评价辐射对健康的伤害,从而提高认识度和重视程度,积极采取防护措施。本文结合北京小汤山医院健康管理中心亚健康检测数据,就职场人员耳朵、眼睛的亚健康状态作出分析,并结合近年来中医药抗辐射研究成果,谈谈中医药防护辐射伤害的思路与前景。

对象与方法

1.对象

2011年1月7日至2013年12月30日在北京小汤山医院参加健康体检的公职人员3800人。

2.方法

2.1 研究方法:采用AuramedBioPulsar人体能量监测仪(北京奥美之路技术顾问有限公司提供)对受试者手部143个生物医学反射区进行低频电流扫描,获取身体近50个器官的能量数据。按照操作手册,器官能量评分≤50分属于“能量不足”,51~70分属于“能量均衡”.>70分属于“能量阻滞”。能量均衡表明器官功能处于正常、健康的状态;能量不足与能量阻滞是器官功能处于亚健康状态的两种表现形式。分析公职人员耳朵、眼睛的能量状态及亚健康状态的患病率,并对男、女耳朵、眼睛亚健康状态的患病率差异进行统计推断。

2.2 质量控制:由从事健康体检的专职人员操作。受试者需心情平和,餐后1h后方可测试。检测时须摘除左手金属物品,并用消毒纸巾擦拭掌面。受试者根据手型的大小选择合适的传感器,将左手平放在传感器上后,用右手压按在左手上,尽量保证各反射区均与传感器密切接触。为保证统计结果的可靠性与准确性,数据分析时剔除接触不良部位的数据(系统会自动提示接触不良部位)。

2.3 统计分析:由操作系统自动导出各测定值,应用SPSS 12.0软件与Excel表进行统计分析。统计推断的主要方法为患病率调查和x2检验,以P

结果

1.基本情况

受试者3800人,其中男性2179人(57.35%),女性1621人(42.65%),平均年龄为(44.65+11.18)岁;民族以汉族为主(占94.34%),文化程度以本科及以上最多(占87.21%)。

2.各年龄段眼、耳能量测评

结果

职场人员各年龄段眼、耳能量状态测评结果见表1。可以看出,职场人员中,32.84%至41.21%存在眼睛亚健康状态,39.38%至43.70%存在耳朵亚健康状态。

3.男女各年龄段眼、耳亚健康状态患病率的比较

31岁至40岁年龄段和51岁至60岁年龄段,男性眼睛的亚健康状态患病率显著高于女性(P

讨论

1.辐射的多样性和辐射伤害的不可测量性

现代人的生活几乎无时无刻不处在辐射场当中,如通信办公设备的手机、电脑、无线网;家用电器中的微波炉、电磁炉、电视;医学检查设备中的X线、红外线、放射性核素扫描;还有肿瘤治疗采取的各种能量的放射线疗法;也包括臭氧层不断遭到破坏使得人类接受过量的紫外线辐射,还有各种核设施产生的核辐射及其泄漏的放射性物质,以及家庭装修材料和手机信号发射塔的辐射等等。

电磁辐射按照频率分类,从低频率到高频率,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线和伽马射线等。人体的器官和组织也都存在微弱的电磁场,并且它们是稳定和有序的。当人体的电磁场受到外界电磁场的干扰时,处于平衡状态的微弱的电磁场将遭受到破坏,人体也因而遭受损伤。因此,高科技为人类生活带来便捷的同时,也给人类健康带来一定威胁。现代生活让人们接触辐射的强度和时间与日俱增,其对人体的损伤和危害也越来越受到人们的重视。

然而,人们尽管已经从头疼、失眠、视力下降等不适感当中认识到辐射对身体的伤害,却无法准确计量每天所受辐射的剂量和身体受到怎样程度的伤害。一些专门领域的专职人员(如医院放射科医生)虽然有专业的射线检测仪,却也无法检测特定射线之外其他辐射的剂量。更没有多少人会监测身体受到了多少剂量的低频电磁辐射(如电脑、手机、耳机的辐射)。人们感受不到这种低频电磁辐射,但这种辐射伤害却是可以累积的。尽管没有仪器可以测量人体受到了多少辐射,却通过某些仪器设备对人体器官功能的测评,来间接地评价辐射对人体健康的影响。

2.从常受辐射的人体器官的亚健康状态患病率看辐射的危害性

本次研究对象选取了职场人员,是因为职场人员是接触各种低频辐射场时间较长、频率较高的一个群体。职场人员日常的工作生活中,离不开电脑、手机、座机、扫描仪、打印机、复印机、传真机等办公通信设备,这些设备对身体器官的影响首当其冲是耳朵与眼睛。研究证实,当人们用手机打电话时,音频信号经过手机转换为高频率的电话信号,然后通过天线以电磁波的形式发射出去,这时在手机附近就会产生较为强烈的电磁辐射。经常接触电脑辐射会造成品状体疲劳,极易造成近视等眼部疾病;电磁辐射可以引起视网膜细胞的凋亡、线粒体的肿胀,光感受器细胞的变性,膜盘组织的结构破坏等。本次研究结果也证实,不同年龄段的职场人员中,32.84%至41.21%存在眼睛亚健康状态,39.38%至43.70%存在耳朵亚健康状态。研究还显示,男士的亚健康状态患病率更堪忧。

3.中医中药抗辐射研究成果

近年来,已有很多学者从辐射危害和辐射防护方面做了很多有意义的探索。抗辐射中医药单方或复方的研究也层出不穷。主要有以下研究成果。

*人参:李学军等学者研究显示,人参皂苷可提高受照小鼠数,降低辐射诱导的小鼠生殖细胞UDS(DNA程序外合成))值,还可使受照小鼠的初级精母细胞染色体畸变细胞率下降。人参蛋白对γ射线所致小鼠辐射损伤有较好的保护作用。人参还具有抗微波辐射、抗衰老、清除辐射所致的自由基、保护DNA和生物膜等多种功效。

*灵芝:丁妍等学者研究显示,灵芝多糖具有较强的抗辐射作用,能显著提高受致死剂量60COγ射线照射小鼠的存活率,降低辐射对小鼠外周血白细胞和血小板的损伤作用,并提高超氧化物歧化物歧化酶(SOD)活性。江红梅等学者研究显示,灵芝孢子油能够显著地提高辐射损伤老龄小鼠外周血白细胞数、骨髓细胞DNA含量、胸腺/脾系数及血/组织SOD活力,并明显降低骨髓细胞微核率。

*枸杞:石桂英等学者研究显示,枸杞可以促进辐射损伤后小鼠造血干细胞动员及分化,加速造血系统的恢复。

*雪莲:周湘洁等学者研究显示,雪莲培养细胞提取物对辐射小鼠外周血细胞相关指数的恢复具有显著的促进作用。

*红景天:马天翔等学者研究显示,红景天中6种苷及醇类化合物――红景天苷、异槲皮苷、酪醇、洛塞琳、熊果苷、络塞维对60COγ射线照射所致人淋巴细胞损伤具有定的保护作用,其中络塞维抗辐射作用最强。

*党参:孔祥娟等学者研究显示,党参乙醇总提物能显著提高受辐射致死剂量照射小鼠的存活率,降低辐射对小鼠外周血白细胞和血小板的损伤作用。

*当归:陈凤鸣等学者研究显示,当归多糖可能通过增强血管内皮生长因子的表达,提高骨髓基质细胞的增殖能力,减少其凋亡,从而加速受辐射小鼠造血功能的恢复。

*丹参:杨顺清等学者研究显示,丹参多酚酸盐对辐射造成的血管内皮细胞损伤具有明显的保护作用。

*黄芪:刘耀等学者研究显示,黄芪多糖、黄芪甲苷及其不同比例的配伍能显著提高致死剂量60COγ射线辐射小鼠的平均存活天数,延长其生存期。

*鹿衔草:刘颖等学者研究显示,鹿衔草醇提取物对辐射小鼠免疫系统有定的防护作用。

*姬松茸(又名巴西蘑菇,是一种珍贵的食药用菌):王俊婷等学者研究显示,姬松茸多糖对辐射损伤后大鼠的抗氧化能力具有明显的保护作用。

*芝麻:路路等学者研究显示,麻酚可有效降低受照小鼠外周血淋巴细胞DNA损伤,调节氧化应激和炎症介质改善环磷酰胺诱导的大鼠肝毒性,提高受辐射大鼠的抗氧化能力。

*生姜:谢振飞等学者研究显示,姜辣素可以显著提高受辐射小鼠的脾脏指数,血液中淋巴细胞百分比含量和骨髓细胞DNA含量,减轻辐射对肝脏的毒理作用,明显降低辐射引起的骨髓细胞遗传物质的畸变率,对受辐射小鼠白细胞和骨髓细胞DNA具有保护作用。

*当归补血汤:王晓玲等学者研究显示,当归补血汤(由黄芪、当归组成)可通过影响NF-KB的表达调节bcl-2/bax,减少骨髓内细胞凋亡,有利于辐射损伤后机体造血免疫机能的恢复。

*五麦党黄口服液:李航等学者研究显示,五麦党黄口服液(由五味子、麦冬、党参、黄芪等配制而成)对辐射所致小鼠免疫功能损伤有定的保护和修复作用。

*生血丸:严苏纯等学者研究显示,生血丸(由鹿茸、黄柏、山药、炒白术、桑枝、白扁豆、稻芽、紫河车等组成)可有效预防和修复肝细胞氧化损伤以及外周血淋巴细胞和骨髓细胞损伤,减少染色体断裂率,从而进步预防细胞突变、癌变。

*藤黄霖:马琼等学者研究显示,中药复方藤黄霖(由刺五加、黄芪、党参和鸡血藤等10味中药组成)能够提高微波辐照大鼠脾脏T、B淋巴细胞比例并改善CD4+/CD8+比值失衡状态。

*斛芪浸膏:张军勇等学者研究显示,斛芪浸膏(由黄芪、石斛、白术、麦冬、薄荷组成)能在定程度上降低电离辐射后早期小鼠胸腺淋巴细胞内活性氧水平,具有减轻电离辐射所致的氧化损伤的作用。

*凉血活血颗粒:樊金灼等学者研究显示,凉血活血颗粒(由生地黄、连翘、川芎、牡丹皮等组成)能升高受辐射小鼠外周血白细胞、血小板、骨髓DNA、骨髓有核细胞的数量,提高胸腺指数,降低肺脏指数。

*八珍汤:黄茜等学者研究显示,八珍汤(由人参、白术、白茯苓、当归、川芎、白芍药、熟地黄、炙甘草组成)传统煎剂和八珍汤配方颗粒剂均可促进骨髓损伤小鼠造血功能恢复,两者作用相似。

*补康灵:张锦林等学者研究显示,补康灵(由党参、黄芪、茯苓、大枣、白术、当归、枸杞子和熟地组成)对辐射所致的小鼠免疫功能损伤具有防护作用。

*麦门冬汤:刘建军等学者研究显示,麦门冬汤(由麦门冬、半夏、人参、甘草、大枣、粳米组成)可下调放射性肺损伤大鼠肺组织核转录因子及白细胞介素―1蛋白的表达,能较好地防治放射性肺损伤。

*补肾填精方:孙玉文等学者研究显示,补肾填精方(由熟地、当归、枸杞和灵芝组成)可促进辐射损伤小鼠ATR基因(种对受损DNA分子进行修复的基因)和蛋白的表达增强。

*参苓白术复方提取物:高志买等学者研究显示,中药复方参苓白术(由莲子肉、薏苡仁、缩砂仁、桔梗、白扁豆、白茯苓、人参、山药、甘草、白术组成)对辐射性肠损伤小鼠有明显的保护作用。

*当归红芪超滤物:畅艳娜等学者研究显示,当归红芪超滤物(由当归、红芪组成)具有拮抗辐射致心肌细胞损伤的作用,其机制与清除自由基有关。

*灵芪扶正汤:刘文文等学者研究显示,灵芪扶正汤(由灵芝、黄芪、鸡血藤等组成)对辐射损伤小鼠的造血系统和免疫系统具有定的保护作用。

*六味地黄丸:杨云霜等学者研究显示,六味地黄丸(由熟地黄、山茱萸、山药、泽泻、茯苓、牡丹皮组成)可以降低辐射损伤,保护免疫器官,其辐射防护作用优于八珍汤(由当归、川芎、白芍、熟地黄、人参、炒白术、茯苓、炙甘草组成)和扶正解毒自拟方(由人参、冬虫夏草、麦冬、白花蛇舌草、丹参组成)。

*芩丹颗粒:徐俊杰等学者研究显示,芩丹颗粒(由黄芩、丹皮、栀子等十几味中药组成)可增强微波辐射后小鼠的免疫功能,可提高小鼠IL-1、IL-2、IL-6、IFN-α、TNF的活性。

*四物汤:马增春等学者研究显示,四物汤(由熟地、当归、白芍、川芎组成)可以逆转并调整辐射损伤使小鼠机体的脂类代谢、糖类代谢及部分氨基酸的合成代谢紊乱。

4.中医药防护辐射伤害的优势与展望

目前西药抗辐射药物主要包括含硫类化合物、激素类、细胞因子类。但这些抗辐射药物都有各自的不足,如含硫类化合物,只有达到一定浓度时才能发挥抗辐射作用,但达到必要浓度时也会表现出定的毒副作用,激素类药物长期使用也会影响机体自身正常激素的分泌水平,产生严重的副作用。

篇6

【关键词】辐射 损伤 防护

放射防护在日常医疗工作中容易被忽视,育龄妇女、儿童是辐射损伤的高危人群,胸透、X光、CT等放射性检查会造成部分机体细胞受损,有辐射作用。如果育龄妇女、儿童短时间内接受较多次数的X光照射,危害就会慢慢累积,造成身体细胞不可弥补的损害,而且将来诱发癌症、疾病的概率也将大大增加。

1 受照方式

1.1分次照射 同一剂量的照射,在分次给予的情况下,其损伤效应低于一次给予的效应,分次越多,每次间隔时间越长,则损伤效应就越小,反之则越大。

1.2照射部位 由于机体不同部位对辐射的敏感性不同,所以即使在照射剂量和剂量率都相同的条件下,照射机体的不同部位引起的损伤效应也是不同的。全身损伤程度以照射腹部最严重,其次是盆腔、头部、胸部和四肢,因妇女腹部盆腔、为重要的生殖器官所在,儿童处在生长发育期,做好妇女儿童的放射防护更值得重视。

1.3照射面积 辐射损伤效应很大程度上取决于照射面积的大小。当其他条件相同时,受照射的面积越大,损伤越显著。

1.4照射方式 照射方式分为内照射、外照射和混合照射。在其他因素相同的情况下,多向照射引起的损伤效应比单向照射严重。

以前体检中让中小学生做胸透是有历史原因的:过去我国还没普及婴儿出生时接种卡介苗,做胸透主要目的是检查孩子有无先天性心脏病和肺结核,而随着我国新生儿普及接种预防结核杆菌感染的卡介苗后,结核病发病率大大降低,而且它也不再是过去说的“不治之症”,所以孩子常规体检取消胸透是完全可以的。

同时,孕妇也是重点保护的对象。《放射诊疗管理规定》明确要求:受孕后8至15周的育龄妇女,不得进行下腹部放射影像检查,尽量以胸部X射线摄影代替胸部荧光透视检查。对育龄妇女腹部或骨盆进行核素显像检查或X射线检查前,首先要问明是否已怀孕。

2 受检者的防护

重视受检者的防护,减少一切不必要的照射,可以预防或减少X射线检查给公众及其后代带来的潜在性危害,提高X射线诊断的效应有着重要意义。我们要贯彻X射线应用正当化的原则,合理应用X射线。

2.1掌握适应症 有关临床医师必须掌握各种医学影像技术的特点及适应症,不得盲目申请X射线检查。同时必须注意防止提出价值不大的重复性X线检查申请。

2.2有关临床医师必须在X射线检查申请单中写明受检者的主要病史和已有的检查结果,指出X射线检查的目的和检查部位等,以便X射线工作者复核并正确实施检查。

2.3X射线工作者对所有X射线检查申请,均应认真复核,对不符合正当化判断的申请有权退回。

2.4对育龄妇女、孕妇和婴幼儿申请X射线检查,必须符合《放射卫生防护标准》的要求。

2.5用于科学研究的X射线检查,必须坚持受检查自愿的原则。

3 放射防护三原则

放射防护三原则是指:辐射实践的正当化,放射防护的最优化,个人剂量限值。

3.1辐射实践的正当化 为防止不必要的照射,在引入任何伴有辐射照射的实践之前,都必须权衡利弊,只有当带来的利益大于所付出的代价(包括对健康损害的代价)时才能认为是正当的,那么该实践为正当化实践。若引进的某种实践不能带来超过代价的净利益,则不应采取此种实践。

3.2放射防护的最优化 放射防护的最优化原则就是在考虑到经济和社会因素之后,使任何辐射照射应当保持在可以合理做到的最低水平。但并不是说剂量越低越好,而是在考虑到社会和经济因素的条件下使照射低到合理的可以做到的程度(合适的曝光条件)。

3.3医院影像医师有义务控制受检者的剂量限值。

4 放射防护基本方法

4.1外照射防护基本方法 外照射防护的基本方法是:时间防护、距离防护和屏蔽防护。

4.1.1时间防护 受照射剂量与受照时间成正比,受照时间愈长,所受累积剂量愈大。所以,在一切接触电离辐射的操作中,应以尽量缩短受照时间为原则。尽量缩短接触射线的时间。

影像医师提高自己的诊断技术和操作技能,采用小照射野,缩短曝光时间,避免不必要的长时间照射。

4.1.2距离防护 增加人体到辐射源的距离,可减少其受照剂量,即为距离防护。尽量延长病人与X射线管间的距离。人体受到的照射剂量与距离的平方成反比,即距离增加一倍,剂量率减少到原来的1/4。

4.1.3屏蔽防护 屏蔽防护就是在辐射源与人体之间设置能够吸收辐射的屏障物,以减少辐射对人体的照射剂量。运用各种防护设施与个人防护用品,妇女拍摄腹部X光片时应用铅橡遮皮遮挡子宫及卵巢,儿童拍片时应用铅橡皮遮挡下腹部。骨科手术术中摄片应做好不在检查范围部位防护。

由于目前卫生体制、机制的不到位,致使部分医疗单位趋利行为导致重复检查,增加X线的检查率和量。这是引起我们重视的主要问题,各级卫生行政部门和管理单位应制定相应的法律法规,杜绝重复检查和过检的现象发生,提倡影像资源共享。

在实际工作中,应根据具体情况综合利用时间防护、距离防护和屏蔽防护这三种基本方法。目前影像数字化的应用给予放射防护带来美好前景。

4.2妇女和儿童X射线检查的防护

4.2.1妇女妊娠早期,特别是在妊娠8-15周时,非急需不得实施腹部尤其是骨盆部位的X射线检查。

4.2.2严格限制对带环妇女进行X射线透环检查的频率,带环后第一年不得超过2次,以后每1-2年不得超过一次。

4.2.3严格掌握乳腺X射线检查的适应症,对20岁以下妇女更应慎重。乳腺X线诊断必须有受过专门训练的医师承担。应使用钼靶X射线机,并配合先进技术和稀土增感屏进行检查,使一次检查最大剂量当量不高于10m4、除临床必须的X射线透视检查外,应对儿童采用X射线摄影检查,特别是新生儿。 4.2.4对儿童进行X射线摄影时,应严格控制照射野,必须注意非检查部位的防护。有好多基层医院影像医师对调整束光器掌握得不够好,往往将大的照射野对准病人,这是我们不能轻视的问题。

4.2.5对儿童进行X射线摄影时,应采用短时间曝光的摄影技术。对婴幼儿摄影时,一般不应使用滤线器。

4.2.6学校体检不一定X线检查。

5 对影像医师的要求

5.1X射线工作者必须熟练掌握业务技术和射线防护知识,配合有关临床医师做好X射线检查的临床判断,注意掌握其范围,正确、合理地使用X射线诊断。

5.2除了临床必须的透视检查外,应尽量采用摄影检查,以减少受检者和工作人员的受照剂量。

5.3在透视前必须做好充分的暗适应。在不影响诊断的原则下,应尽可能采用高电压、低电流、厚过滤和小照射野进行工作。

5.4用X射线进行各类特殊检查时,要特别注意控制照射条件和重复照射,对受检者和工作人员都应采取有效防护措施。

5.5摄影时,工作人员必须根据使用的不同管电压更换附加过滤板。

5.6摄影时,工作人员应严格按所需的投照部位调节照射野,使有用线束限制在临床实际需要的范围内,并对受检者的非投照部位采取适当的防护措施。对携扶者也应采取相应的防护措施。

5.7摄影时,工作人员必须在屏蔽室等防护设施内进行曝光,除正在接受检查的受检者外,其他人员不应留在机房内。

5.8移动式和携带式X射线机摄影时,X射线工作人员必须离管头和受检者2米以上,并对周围人员采取防护措施。

5.9进行X射线摄影检查时,X射线工作人员应注意合理选择胶片,并重视暗室操作技术,以保证摄影质量,避免重复照射,目前数字化X线检查可大大减少X线量。

5.10进行X射线检查时,对受检者性腺部位要特别注意防护。孕妇一般不宜做X射线检查,以减少对胎儿的照射。

5.11在X射线检查中,当受检者需要携扶时,在固定好投照部位后离开检查机房。

5.12在放射科临床教学中,对学员必须进行射线防护知识的教育,并注意他们的防护;对示教病例严禁随意增加曝光时间。

6 加大全社会辐射防护知识的普及

使广大群众认识到正确使用X线检查的重要性。

总之,我们应从上述措施中,掌握可查可不查的不查,应查的要注意防护,切实做好放射防护工作,功在当代,利在千秋,为了我们的后代,合理用好X线。

参 考 文 献

篇7

核电站发生事故时,反应堆内产生的混合产物(核裂变产物)可能会向周边地区释放出放射性物质。对健康具有风险的主要放射性核素为放射性碘和放射性铯。如果防护不当,放射性碘和放射性铯可通过呼吸、饮食、皮肤和伤口进入机体。救援人员以及核电站工作人员因为所从事的专业性活动并且直接处在核电站内部的放射性物质环境,就可能会接触到更高剂量的辐射。前苏联的切尔诺贝利核电站事故共向环境释放1×1018~2×1018贝可勒尔的放射性物质,造成事故后期周边地区的儿童和青少年甲状腺癌发病率明显增高。

了解放射性核素对健康的影响前,先要了解几个基本概念。放射性活度是表示放射性核素特征的物理量。它的定义为单位时间内在处于特定能态的一定量的放射性核素发生核跃迁数的期望值。贝可勒尔(Becquerel,Bq)是放射性活度的国际单位,放射性核素每秒有一个原子发生衰变时,其放射性活度即为1Bq。实际工作中经常用到放射性比活度,它表示单位质量或体积某种物质的放射性活度。

在放射性碘核素中,主要的是碘-131~碘-135,尤其以碘131最为重要。例如前苏联的切尔诺贝利核电站事故后第二天,释放到环境中的碘131的活度量占80%。放射性碘131是19世纪30年代后期由Glenn T.Seaborg和John Livingood在加州大学伯克利分校发现的。碘一131是β、γ辐射源,物理半衰期约为8天,放射性比活度为4.62×109Bq/μg,每次发生衰变,发射1个β粒子并伴随微弱的v辐射。碘13l衰变后成为稳定性氙-131。碘易溶于酒精和水,单质碘及许多碘化物在常温下有升华的特性。碘具有典型的非金属性质,化学性质较活泼,是一种氧化还原剂,易与许多元素发生反应,生成碘化物和一系列含氧酸及其盐类。

放射性碘极易经胃肠道、呼吸道、完整皮肤及伤口吸收,且吸收速度快、吸收率高。口服碘化物后,几乎全胃肠道都能吸收,但主要在小肠。放射性碘能迅速而完全地通过肠壁进入淋巴管及血管内。1小时内可吸收食入量的75%~85%,经过3小时即可全部吸收入血。气态碘和碘气溶胶吸入后1小时吸收率可达80%,第3天时吸收率近100%。放射性碘化物的溶液或碘蒸气,可经黏膜和完整的皮肤吸收。伤口对碘核素比皮肤、黏膜的吸收率高。进入血液中的放射性碘,约70%存在于血浆中,30%在血液有形成分中,但它能很快地由血液转移到体内各组织器官中,呈高度不均匀分布,选择性地浓集于甲状腺。按其浓度计,甲状腺组织中浓集的碘为血液中的几百倍至几千倍。相应地在其他组织器官中只有很少量的放射性碘存在。放射性碘可经肾脏、肠道、肺、皮肤、唾液腺、乳腺及汗腺排除。其中以尿排除为主。甲状腺内碘的生物半排期(指机体不再有摄入的情况下,物质的量减少一半所需时间)为120天。均匀分布于甲状腺以外的其他器官和组织中的有机碘的生物半排期为12天。进入体内的放射性碘主要滞留在甲状腺组织中,因而它对机体的危害主要表现为甲状腺的辐射损伤,例如甲状腺功能低下、甲状腺炎,甚至诱发甲状腺癌。

放射性铯是核裂变产物的重要组分之一,也是核电站事故的信号核素之一。放射性铯137是19世纪30年代后期由Glenn T.seaborg和他的同事MargaretMelhase发现的。铯-137是β辐射源,物理半衰期约为30年,放射性比活度为3.2×10。Bq/μg,大约94%的衰变释放1个β粒子,变为激发态的钡137m,其半衰期仅为2.55分钟,释放1个γ射线,最终产物为稳定性的钡-137。放射性铯的化学性质与钾相似,可和非金属作用,生成1价的化合物。其生成的盐类如卤化物、硝酸盐、碳酸盐和硫酸盐都易溶于水,只有磷酸盐的溶解度较小。人体内的放射性铯来自外环境。切尔诺贝利核电站事故向外环境释放出大量放射性物质,经接受人体内放射性监测人员的数据表明,在食入照射中放射性铯要占88%以上。放射性铯经呼吸道、胃肠道等途径进入机体,都极易被吸收,而且吸收迅速。铯-137由胃肠道进入时,吸收率几乎为100%,吸收部位主要是小肠。放射性铯进入机体后的分布与钾类似,表现为全身性、相对均匀分布。主要滞留于全身软组织尤其是肌肉中,这些组织受到β粒子和γ辐射,会增加患癌症的风险。放射性铯不论以何种途径摄入体内,主要通过肾由尿排除,肠道排除量很少。放射性铯排除速率很快,在摄入后早期尤其以最初两昼夜排除最多,以后逐渐下降。

核电站泄漏的放射性物质对人的危害程度与哪些因素有关?

核电站泄漏的放射性物质对人的危害程度与遭受的辐射剂量直接相关。当辐射剂量超过一定的阈值时,就可能带来直接影响,比如皮肤红斑、脱发、辐射烧伤以及急性放射病(ARs)。急性放射病是全身受到的辐射剂量超过1希沃特(sv)时可能出现的一组症状和体征。这与产生血细胞的骨髓受到损伤有关。当发生核电站事故时,普通人群不太可能接触到造成此类后果的高剂量辐射。救援人员以及核电站工作人员更有可能接触到高剂量的辐射,造成急性影响。

辐射暴露可增加罹患癌症的风险。在日本原子弹爆炸幸存者中,发生辐射暴露几年之后才使白血病的风险出现上升,而罹患其他癌症的风险则在暴露后的十多年才有所上升。出现突发核事故时,可以释放出放射性碘。如果吸入或者食入,放射性碘将沉积在甲状腺并会增加罹患甲状腺癌的风险。对于受到放射性碘暴露的人员,可通过服用碘化钾药片使罹患甲状腺癌的风险得以降低,服用碘化钾有助于防止对放射性碘的吸收。出现放射性碘摄入后,儿童和年轻人罹患甲状腺癌的风险更高。

对于低于多少剂量可以认为对健康没有影响的问题,流行病学统计研究表明,当剂量低于100毫希沃特(=0.1希沃特)时,不能引起明显的组织损伤,导致癌症的风险也没有增加。然而,电离辐射的线性无阈模型是辐射防护的基础。这就意味着,理论上任何剂量的电离辐射均可导致一定的生物学效应,但是这种效应还无法在人类身上进行验证。因此,我们无法说哪个剂量水平就是绝对的零风险。在电离辐射防护中应尽可能遵循防护水平最优化原则(ALARA原则),即尽量避免一切不必要的照射。

碘能够预防核辐射对人体产生的危害吗?如果是,那原理是什么?

核事故发生后,事故周边地区人员有可能摄入放射性碘,放射性碘摄入后主要沉积在甲状腺内,导致甲状腺受到照射,此时服用稳定性碘可减少甲状腺吸收放射性碘,可以降低罹患甲状腺癌的风险。保护甲状腺的机理是基于甲状腺的生理学特点,碘是人体必需的微量元素,正常生理情况下甲状腺内的碘是不饱和的,要避免甲状腺吸收放

射性碘,就需要先用稳定性碘使其饱和。为达到饱和的效果,对成年人推荐的稳定性碘的服用量为100毫克,3~12岁的儿童服用量为50毫克,1个月~3岁儿童服用能量为25毫克,新生儿~1个月婴儿服用量为12.5毫克。如果在放射性碘吸入前6小时服用,阻断放射性碘沉积到甲状腺的效果可达100%;在吸入放射性碘的同时服用稳定性碘,就能阻断90%的放射性碘在甲状腺内的沉积;在吸入放射性碘6小时内服用稳定性碘,仍可使甲状腺吸收放射性碘的量降低一半左右。

如果需要,有哪些补充碘的有效方法?

为达到核事故发生后减少甲状腺吸收放射性碘的目的,最有效的方法就是服用稳定性碘。像通过食入碘盐、喝碘酒达到使甲状腺碘饱和等方法都是不科学的,并且会导致危害健康甚至生命的情况发生。

碘片对所有人都适用吗?碘片的服用对于核辐射可能导致的其他类型癌症有预防作用吗?

稳定性碘片除了起到阻止放射性碘在甲状腺沉积的作用之外,并不能防止外照射,也不能阻止其他放射性物质带来的危害。服用稳定性碘片有诸多副作用,也有一些禁忌证,如甲状腺功能低下或肾功能不良者可能引起医学并发症。

如果空气中除了放射性碘以外还有其他放射物质存在,人们有其他的有效预防方式吗?

核事故中如果发生放射性物质泄漏到空气中,为防止公众受到放射照射,通常采取紧急防护措施(单独或联合的措施),如隐蔽于室内并关闭门窗和通风系统,撤离到空气未受到放射性物质污染的地区,服用稳定性碘(阻止放射性碘沉积到甲状腺),以及限制食用可能受到污染的食品(因空气中的放射性物质会逐渐沉降到地面,污染水源、蔬菜等)。除针对放射性碘可服用稳定性碘外,避免其他放射性物质进入人体的有效预防方式就是防止吸入、食入和皮肤沾染放射性物质。(张伟中国疾病预防控制中。辐射防护与核安全医学所,研究员)

1.什么是碘-131?涉及的概念:元素、同位素、核素、质量数。

(1)元素:具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称;

(2)同位素:质子数相同而中子数不同的同元素的不同原子称为同位素。

(5)核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。

了解这几个概念的前提是了解原子的构成:原子是保持物质化学性质的一种微观粒子。构成原子的三种基本粒子是质子、中子和电子,其中原子核是由质子和中子构成的。

原子的质量主要集中在原子核上:质量数一质子数+中子数。我们所说的碘131是质量数为13l的一种碘原子,这种碘原子也就是一种核素。同一种元素的质子数是相同的,碘的质子数是53,也就是说,碘-131的原子核中有53个质子和78个中子,其符号表示为13153I(或131I)。预防核辐射的药物中所含稳定碘也是碘的一种同位素――127I(即原子核中质子数为53,中子数为74的一种碘的核素)。核裂变所需的原料也是一些元素的放射性核素,如235I等。

一种元素往往含有多种互为同位素的原子,元素、核素、同位素之间的关系如下图:

教学中建议可拓展同位素的应用:如放射性同位素电池、同位素示踪法在生命科学、医学、工业等方面的广泛应用……

2.食盐中碘的存在形式?

(1)加碘食盐中往往添加含碘元素的无机盐,如碘酸钾(K[03)或碘化钾(KI),由于KI具有浓苦味,易潮解,在常温下久置易被氧化成碘单质,须避光保存等缺点,故食盐中常添加KIO3。

KIO3的性质:一种白色晶体,受热分解,具有氧化性。

KI的性质:具有还原性,易被氧化(防辐射药物“碘片”的主要成分)。

(2)设计实验:食盐中含碘成分的测定

根据食盐中加入的碘酸钾的氧化性,设计实验原理

KIO2+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3K2+3H2O

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有资料表明:1954~1989年间,全国共发生过i000多起放射性事故,其中80%是人为因素所致,最大经济损失超百万元。请看下列事故案例:

某钟表厂一青年女工,为了取悦于恋人,竟置有关规定而不顾,经常别出心裁地将镭226夜光剂涂在头发、指甲上与男友约会。夜晚,满身荧光闪烁、煞是好看。然而不久,她便感到头昏、乏力,经医院诊断为再生障碍性贫血,最终后悔莫及。

某乡镇企业为了追求经济效益,在缺乏劳动保护和放射性排污处理设备的条件下,非法生产“闪光鱼钩。结果使许多工人的健康受到损害,并造成了周围环境的严重污染。

某科学院的一位工作人员违反操作规定,在60钴放射源尚未安全复位的情况下,不经仔细观察,便一头闯入辐照中心,造成急性放射损伤,手臂因溃烂而逐节切除。

更有甚者:某医疗单位因放射治疗机人为事故而造成25人严重损伤,其中死亡14人;某学院农场一枚放射源丢失,被一放牛娃捡回家中,结果致使其全家6口人2死4伤……

触目惊心的放射性事故告诫人们:在运用放射性技术时,必须严格遵照有关规定,切不可疏忽大意。如若不然,无形的射线就会成为无情的杀手!

现代医学研究认为:放射线具有较强的穿透性和电离能力,一定量的射线辐照作用于人体后,可造成机体细胞与分子水平的损伤,导致皮肤坏死溃疡、白内障、血细胞减少,引起生殖系统、消化系统和中枢神经系统的功能障碍等。甚者可成为癌症、畸胎、遗传疾病的诱因。如短时间大剂量的意外辐照,可导致急性放射病,表现为:造血功能障碍、出血、感染及代谢障碍,严重者胃肠道及中枢神经功能紊乱、全身衰竭而死亡。当人体长期或反复受到超容许剂量限值的辐照,能引起慢性放射病,但由于个体差异、机能状态、射线性质与强度不同,故而临床表现不一。早年从事放射研究的科学家贝可勒尔、居里,都身受其害。被射线灼伤过;为放射物理学做出巨大贡献的居里夫人及女儿,也都因过量的辐射而死于白血病。科学家们以沉重的代价唤醒了人们对放射性物质的防护意识。自本世纪20年代以来,世界卫生组织、国际原子能机构,国际放射防护委员会等权威组织,就放射防护问题,相继了一系列报告、建议和规定。1989年10月24日我国国务院也颁布了《放射性同位素与射线装置放射防护条例》,我们相信:随着这一条例的贯彻执行,放射性事故的发生率是可以大大降低的。

放射性事故固然可能产生严重危害,然而毕竟有其偶然性和局限性。令人担忧的倒是那些涉及千家万户的放射辐照,最为突出的就是医疗照射。联合国原子辐射效应科学委员会认为:医疗照射是公众接受的辐射剂量中,除天然辐射外最大的人工来源,其中绝大多数是x线诊断引起的。据统计,发达国家的x线检查频率已接近每人每年1次。若再加上放射性治疗的平均量,医疗受照总量便相当可观。一股地说,医疗照射不会导致急、慢性放射病。但由于辐射所致癌症、致畸和遗传病的发生几率,不存在剂量的阈值,同时剂量具有累积性,如反复多次的接受医疗照射,便会使受害的危险性加大。美国曾给患肺结核的妇女施行人工气胸,结果因反复透视而造成受检者乳腺癌发病率增高;英国因强直性脊柱炎而接受放疗的患者,患白血病的人明显增多。另据调查,孕妇接受超剂量x射线,致畸率及后代患恶性肿瘤的可能性大大增加。这些都是来自医院的放射性危害。

目前我国大约有10多万台医用z线诊断机,占全世界拥有量的1/4左右,每年约有近2亿人次接受x线检查。如何合理地应用x线检查,将射线危害降到可以接受的水平,亦是一个急待解决的问题。医用x线照射的危害性,常常被诊断和治疗疾病的目的所掩盖,而不易被人觉察。当前普遍存在的问题是,x线透视应用过滥。各种体检,如大、中、小学生入学,招工、参军,甚至上托儿所、幼儿园等,均要例行胸透检查。其实,体检胸透的阳性发现率仅为1.5%,对98.5%的人不但无任何价值,反而有害。这样就可能出现一种怪现象,即胸透发现肺癌的比率低于辐照诱发癌症的比率。此外,儿童感冒咳嗽时,常有家长要求透视,不少医生也将胸透视为常规检查。须知,儿童的组织器官十分娇嫩,胸部淋巴组织对射线特别敏感,即使常规剂量的射线,其危害性也远远大于成人。早年国外曾用x线治疗儿童胸腺肥大,结果其中许多患儿发生白血病和甲状腺癌。其实诸如上感、支气管炎、甚至肺结核等等,都可以通过听诊和化验室检查而确诊。必需进行x线检查也应首选摄片。据测算,患者每次胸透所吸收的剂量为摄片的14倍。由于透视所获得的信息远少于摄片,目前发达国家已有用摄片代替胸透的趋势。为此,许多卓有见识的专家们呼吁:健康体检应与胸透告别!儿童不宜胸透!

令人遗憾的是,医用x线的管理目前尚未进入正常轨道,还存在着许多弊端。如医院各自为政,对于外院检查往往不予承认,以致出现重复检查的现象;为了追求经济效益,故意导致患者反复、多次的检查;不少基层医院设备老化,射线输出量偏大,同时对受检者的非检部位缺乏有效的保护等等。由于上述各种客观因素的存在,提高患者的自我保护意识,便显得格外重要。

如何提高包括医患双方在内的全民防护意识,降低医疗照射的危害呢?国际放射防护委员会提出了基本原则,即照射的正当化和防护的最优化。也就是说:使每一次照射均具有正当的理由;选择最合适的防护措施,将必要的照射控制到可以接受的最低水平。用一句话概括:即医疗照射中所得到的利益,必须大于可能带来的危害。只有严格遵循这一原则,才能真正合理地使用医用x线。

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关键词:模块化;预制仓式变电站;110kV配网;电力网络;变电站建设;电力系统 文I标识码:A

中图分类号:TM63 文章编号:1009-2374(2017)11-0080-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.041

1 概述

随着我国城市化进程的不断进行,城市的用电负荷也随之不断增加,110kV配网中需要建设更多的变电站。但是,由于城市的人口相对密集,土地面积紧张,想要在市区建设这些变电站,就必须考虑到变电站的占地面积以及电磁干扰噪声干扰等方面的问题。近年来,在我国应用的预制仓式变电站中,能够实现二次自动化设备的预制,但变电站的占地面积与工作量仍然很大,因此选择建设结构更加紧凑的变电站是未来发展的目标,而模块化预制仓式变电站就是能够满足这些需求的变电站结构。

2 模块化预制仓式变电站的建设要求

在城市区域内建设变电站,最基本的要求就是要满足其自身的美观性、可靠性以及经济性,所以模块化预制仓式变电站的具体建设要求包括以下六个方面:第一,变电站能够在户外正常运行,并需要具有较强的抗冲击能力、防盗能力以及防破坏能力;第二,具有优秀的防腐性能,确保正常使用40年后不得产生锈蚀;第三,变电站的防腐这标准必须达到国家标准以上;第四,运行噪声能够得到有效的控制,避免影响市民的正常生活;第五,占地面积应控制在设计范围以内,保证整体结构的紧凑型性;第六,能够实现一体化安装,以缩短工程施工周期。

3 模块化预制仓式变电站建设方案

3.1 变电站整体方案

在模块化预制仓式变电站的结构设计中,通常会包括110kV的GIS预制仓、二次自动化预制仓、无功补偿预制仓、消弧线圈预制仓以及变压器预制仓等。这些预制仓的股价结构均为异地式,能够满足较高的刚度与机械强度要求,选用的材质以优质碳素结构钢为主。预制仓的防护要满足IP33D的要求,而仓体接缝处防护等级要保证在IP54以上,仓体内部应使用钢板与阻燃材料分成不同的隔室,这些隔室之间的防护等级达到IP2X。预制仓中的门板、框架以及上盖据需要使用优质冷轧钢板作为材料,并对表面进行喷砂等方式的防腐处理,框架处钢板的厚度必须保证在2.5毫米以上,门板以及上盖板的厚度必须保证在2毫米以上。仓体内部的填充物可以选用聚氨酯防火材料,保证仓体具有较强的防火性能。仓体中使用的金属构件的防腐处理必须保证40年不出现锈蚀,外侧的冷轧钢板必须经过处理,以确保其防腐性能。由于仓体内部需要设置变压器、计算机等自动化控制设备,必须保证具有良好的防潮与防尘性能。预制仓的外形应符合其应用要求,必须做到不易积水,顶盖应保证有一个大于5°的散水坡度。仓体的设计中必须减少紧固件的外露数量,防止出现水经过紧固件进入壳体内部,对于已经穿透外壳的孔,必须采取有效的密封措施,如果无法避免出现紧固件外露,则应选择不锈钢材质的紧固件,防止出现锈蚀。为了保证仓体具有良好的隔热性,必须保证一般周围空气温度下电器设备的温度低于最高温度,同时必须保证高于最低温度。每个仓体的内部都应在顶部安装自动烟感系统,烟感系统与自动化系统接通,一旦出现火灾,能够避免火灾的进一步

蔓延。

3.2 变电站整体建设模式

在选择模块化预制仓式变电站的建设模式时,需要根据其占地面积与位置的需求来选择,一般选择落地平铺的建设模式,也可以选择立体建设模式,可以将仓体安装在基础层的置顶位置,其设计时必须对仓体承重以及减震系统进行处理。上下两层的仓体间必须设立有效的隔震设施,用户消除震动与噪音。上层的仓体结构的总重量要控制在100吨以下,最下层仓体的框架必须能够承受100兆帕以上的应力。

4 模块化预制仓式变电站主要技术要求

4.1 仓体防辐射性能要求

预制仓的防辐射主要采取工频辐射防护的方式,对110kV的预制仓进行防护相对简单,当时进出线接头处比较容易出现问题,所以变压器预制仓需要采取以下防护方案:第一,选择合适的线路接入方式与路径,尽可能使用地下电缆;第二,变电站中应减少分相设备数量,使用三相设备取代,以便可以应用三相电的优势来消除电磁场;第三,应用适当的方法来屏蔽电磁场,对工频电磁辐射采取屏蔽的措施效果非常明显,站内的高压设备与分立式输电设备在运行时会产生电磁场,因此高压设备应使用GIS装置,利用建筑中的技术结构建立屏蔽网,实现对电磁场的屏蔽。与此同时,在变电站的防雷设计中,可以增加金属网钢筋的数量,使用截面较大的主筋进行连接,还可以通过增加接地极数量,增加金属网的截面等措施提高屏蔽效果。

4.2 变电站隔音性能要求

为了保证变电站在工作过程中发出的噪音不会对居民的正常生活造成影响,在进行模块化预制仓式变电站设计时,必须采取以下隔音措施:第一,在设计中选择低噪声轴流风机与消声百页,从源头减小噪声的产生;第二,将变电站设计为具有形状规整、密封隔音等特点的双侧结构箱体;第三,在变电站周边做好环境保护工作,种植相对高大的数木,在美化环境的同时能够起到隔离噪音的效果。

4.3 仓体防腐性能要求

为了增强仓体表面的防腐性能,需要对其使用热喷锌、喷砂、喷锌加涂料等方式进行处理,对于不锈钢彩板,则需要使用喷砂、喷户外高档聚氨酯面漆的方式提高防腐性能。在这些金属材料经过防腐处理后,必须保证其具有较高的附着力,确保仓体表面能够达到40年不出现锈蚀的目的。与此同时,对于仓体的底架,则需要采用喷砂、喷锌的处理方式,并使用沥青漆进行重度防腐,确保40年不出现锈蚀。对于喷锌表面的质量要求如下:必须保证涂层均匀,其中锌层的厚度必须保证在55~65微米以上,并且不会出现裂纹、起皮、掉块等

缺陷。

4.4 仓体保温性能与耐寒性能要求

预制仓的仓体部分一般采用三层的金属结构,应用与冰箱类似的保温工艺。通常情况下,选用的是双层优质钢板,将这两层钢板间填充聚氨酯等防火保温材料,再与环保金属装修层组合在一起。仓体的门板结构中应用了断桥隔热的技术,其中内板与外板处于悬浮状态,间距必须保证在3毫米以上,并在其中填充聚氨酯,保证门板的热传导率在2%左右。与此同时,仓体的内部还要设计安装自动温控装置与能够长时间加热的装置,确保仓内温度的稳定。高低压仓必须拥有高湿排风设施与自动启停空调设备,如果出现隔室内的温度超出0℃~50℃这一温度范围时,空调设备就可以自动启动,能够实现对内部温度的调控。如果相对湿度达到80%以上,高湿排风设施就会启用,有效地降低仓内的湿度。

4.5 仓体密封性能及仓韧ǚ缧阅芤求

为了确保仓体的密封性能可以满足变电站的要求,必须为仓体制作密封条,这些密封条可以使用硅橡胶或三元乙丙等材料制作完成,具有高弹性的特点,且必须保证其使用寿命可以达到10年以上。与此同时,如果仓体内部设有SF6这类电气设备,必须为其设计专门的监测装置以及排风系统,对仓体上的电动进风风阀以及强制排风轴流风机进行有效控制,保证其能够在需要的时候实现快速起停,电动风阀及轴流风机的总通风量需保证每2min将仓体内空气换气一次。此外,在仓体的设计中会存在仓体密封性能与通风性能的矛盾,为了解决这一问题,必须对排风系统采用严格的防尘处理,风机的数量必须能够满足排风与除湿操作的实际需求。

4.6 仓体的抗内燃弧性能要求

预制仓的仓体必须采取抗内燃弧措施,并为其设置专用燃弧泄压通道。燃弧通道的最佳位置应处于单元柜的上方,并且需要与所有功能隔室的泄压通道形成连接,以确保在电气设备出现故障时的人身安全。此外,在设置泄压通道时,开关柜顶部不应设置泄压板。

5 结语

总而言之,在我国电力系统的发展过程中,模块化预制仓式变电站已经成为110kV配网中的重要组成部分,这类变电站具有占地面积小、投入成本低、施工周期短以及可靠性高的优势,是推动电力系统进一步发展的关键因素。

参考文献

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[4] 李勤.关于变电站设计中存在的关键问题探究[J].硅谷,2013,(19).

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关键词:核岛开孔地脚螺栓结构加固 植筋

中图分类号: O571.21 文献标识码: A

1 .引言

核岛厂房是核电厂最核心的建筑物项,核岛系统众多、工艺复杂,土建安装施工交叉非常多,现场后开孔问题十分普遍,根据岭澳二期施工经验反馈,核岛安装阶段在土建施工完的结构上新增或修改孔洞超过8000处。统计宁德项目2010年1月至2011年6月的现场变更(FCR总计913份),核岛厂房结构上新增开孔、扩孔的FCR 294份,占FCR总量的约三分之一,截止2011年6月30日,宁德现场累计新增或修改孔洞已达1500多处。鉴于这类问题涉及到土建、工艺各个专业,存在的变化较多,想要从设计源头彻底梳理清楚这些问题,并在土建设计时提前考虑还比较困难,一定时期内还会普遍存在,且这些开孔、扩孔及类似问题多数需破坏已施工的土建结构,会对厂房产生损伤,有必要对此进行深入分析并讨论切实可行的解决办法。

2. 问题提出

梳理总结宁德核电项目设计变更(DEN)和现场变更申请(FCR),核岛土建、安装施工阶段产生的现场开孔问题主要有以下三类:

2.1. 小开孔问题。

这类问题主要是工艺管道、电缆、阀门及膨胀螺栓等安装物项施工需要而进行开孔、扩孔,开孔直径从50mm到1000mm以上大小不等,从现场经验结合配筋图的钢筋间距看,新开孔直径超过100mm切断钢筋的概率就会在80%以上。特别是定位要求严格的管道开孔,切断结构钢筋的几率会更高。由于此类问题极为普遍,产生的根本原因是核岛工艺复杂性决定的,上游设计提资不详、提资遗漏、土建设计疏忽、现场施工偏差等都会带来这类问题。

2.2. 大开孔问题。

大开孔问题主要是指门洞、通道、较大洞口因设备引入需要、安装作业空间不足、设备尺寸变大等原因,而进行孔洞开凿、扩大的情况。在宁德现场施工过程中,曾多次发生因设备引入通道空间不够而砸墙、凿楼板、破坏过梁、构造柱等结构构件的情况。比较典型的如9TEU001~004BA设备引入问题(图一),设备从N264房间引入到N240房间的过程中,先与通道两侧壁柱钢筋冲突,再与房间顶部楼板暗梁冲突,因设备无法拆分,经各方沟通讨论只能破坏土建结构,把混凝土凿掉、壁柱、楼板钢筋切除,待设备就位后再焊接恢复钢筋。这类问题主要由于上下游沟通、反馈不到位造成,设备引入路径由现场确定,设计人员很难考虑周全。另外,设备尺寸信息如果不准确,也容易产生这种问题。

2.3. 设备地脚螺栓孔问题。

核岛厂房很多设备的地脚螺栓孔深至楼板内,楼板钢筋伸进地脚螺栓孔的情况很多,设备安装时,因地脚螺栓与楼板钢筋冲突无法就位的也很多,此时土建结构已施工完毕,为保证安装质量和进度,往往需切割处理土建结构钢筋。最典型的就是1DA/DB厂房-8.60m标高柴油机主储油罐地脚螺栓坑中的钢筋处理,为保证柴油机主储油罐6组地脚螺栓(图二)准确就位,现场一次切断已施工的筏基上层钢筋32根直径32 mm的HRB400钢筋,另外,还有1RIS001/002/003BA、9RISO11P0、2SAP002BA、2SAP001/002DS、1DEL001BA等多处设备基础也出现过类似问题。

3、问题解决

针对上述三类开孔问题,从规范管理、加强技术管控等方面提出以下几种解决思路和方法:

3.1.对于小开孔问题:

1)首先强调禁止钻孔或打膨胀螺栓的部位:RX安全壳、RX反应堆堆坑、止水带临近部位等涉及密封、承压、辐射防护的特殊位置。对于这些部位,安装物项必须自行调整,避免损伤土建已完工结构。

2)必须开孔时,对于φ100mm以下电缆、仪表、部分小管穿孔,大多是可以在一定范围(约20cm)内调整穿孔位置的,这种情况需先确定钢筋位置。对于混凝土保护层和抹灰层厚度不超过100mm的情况,钢筋探测仪(如喜利得PS 200 便携式钢筋探测仪)可以准确探测钢筋位置。对于不能准确确定钢筋位置时,可采用钻一定数量φ6mm探孔或去除部分混凝土保护层的办法确定钢筋位置。钢筋位置确定后,开孔尽量从钢筋网眼穿过,可避免切断或尽量少切断钢筋。孔洞开设完毕后,探孔和去除的保护层需用膨胀砂浆进行修复。

3)对定位要求严格的新开孔、及原有孔洞扩大的情况,切断结构钢筋几乎难以避免,这种情况,首先应将断筋情况反馈给结构设计人员,由结构设计者衡量是否需进行结构加固处理。汇总断筋情况时宜按区域(具体墙、板、梁)分别汇总,以便于设计方综合分析结构损伤程度。对于切割钢筋较多、结构损伤明显的情况,考虑原设计的安全储备,采取相应的结构加固措施是很有必要的。

3.2.对于大开孔问题:

设备引入、作业空间不足而损伤结构的情况,因设备引入路径由安装单位确定,作业空间也主要取决于现场施工方案,这类问题很难在设计阶段考虑周全,最有效的办法就是加强类似问题的经验反馈,施工时采取留设二次浇注区,钢筋预留机械接头,待设备就位后再施工钢筋和混凝土。对于未能做到防范于未然的情况,扩大洞口,切断洞口周边钢筋时,必须对损伤的结构进行加固处理。

3.3.对于地脚螺栓孔问题:

设备地脚螺栓与楼板钢筋冲突的问题,一个比较好的办法是在混凝土浇筑之前,现场放样设备地脚螺栓,根据螺栓定位进行钢筋位置调整,对无法避开的地方提前进行钢筋加强,则设备安装时可直接切断冲突的钢筋;宁德4DA厂房-8.60m柴油机主储油罐设备基础位置施工时即采用这种办法,效果良好,避免了后期大量切割钢筋的情况。另外,对于设计者来讲,在配筋图设计时,注意避免钢筋从地脚螺栓孔中穿过,并在这些孔周围进行钢筋加强,也可以有效减少此类问题。当然,若设备地脚螺栓要求勾住钢筋,则必须考虑钢筋穿过螺栓孔,但从现场经验来看,有这种要求的设备非常少。

3.4. 加固措施:

对于3.1、3.2、3.3条中,若结构损伤无法避免,则需积极考虑结构加固措施,结合核岛厂房结构特点、相关规范要求及宁德核电的现场实践,提出适用于CPR1000核岛土建结构的以下几种加固、处理方法:

1)增设支点加固。对位于楼板四周、支座处的结构损伤,适合采用此种方法进行结构加固,如:宁德DENDCWD1KX000120D中,要求在1KX+6.30m标高316房间楼板与V12墙交界处连续增开4个φ450mm圆孔,对楼板在支座处的受力削弱很大,经设计核算,建议在新增孔洞及周围一定范围,楼板下增设刚性牛腿支撑,如图三示,受力钢筋可采用化学植筋锚固在已施工的混凝土墙中,新增牛腿支撑可以有效提高楼板承载力。

2)补强钢筋加固。对于混凝土墙和板上的较小开孔(d≤300mm),若切断钢筋,可采用在洞口边补充加强钢筋的方式进行加固处理,如图四示,具体可在洞口边先开宽约2-3d(d为补强钢筋直径)的凹槽,露出钢筋网,再放入补强的钢筋,并与已施工的结构钢筋点焊固定,然后用高一个标号的细石混凝土浇灌密实并抹平,基本可以起到与一次施工洞口加强的同等效果。

3)化学植筋加固。化学植筋比较适合处理门洞或较大开洞后周边结构损伤的加固处理,化学植筋施工工艺简单,可操作性强,在核电现场也已经有比较成熟的施工经验。例如,在FCRZCHS1LX000524D中,需在1LX厂房7797墙新开一800mm×650mm暖通洞口,采用化学植筋加固时,可将洞口适当凿大,并保留部分原结构钢筋,将洞口补强钢筋植入原结构后,再将墙体分布钢筋弯折焊接、浇注混凝土,如图五所示。

4)外包钢板加固。如宁德DENDCWDXLX000090D,要求在1LX厂房+7.00m楼板上新增18个φ120mm孔洞,其中两个孔洞位于大梁上,此梁截面尺寸800mm×750mm(b×h),梁顶层和底层各配9根φ25三级钢,平行钢筋之间净距约65mm,则开φ120mm孔洞至少切断一排梁主筋。对于这种情况,有必要考虑在梁顶和梁底外包钢板进行加固处理,具体可根据先按规范核算梁构件受弯、斜截面受剪情况,并按照《混凝土结构加固设计规范》进行加固设计。采用外包钢板加固,原结构构件截面尺寸增加不多,但承载能力和抗震能力可大幅提高。此方法比较适合对梁、柱等受力较大构件的加固处理,处理完后需对外包钢板进行防腐处理,以提高耐久性。

上述几种加固方法,现场施工时宜根据具体情况灵活选用,坚持有损伤有加固,满足结构安全、施工方便、经济合理等要求。

3.5.管理措施。

现场管理角度,对于上述开孔问题,因其涉及专业和部门较多,目前现场的处理流程是由安装承包商提安装/土建联系单,再由土建承包商提出FCR来执行,流程复杂、效率较低,也不利于经验反馈,并且造成FCR数量剧增的现象。另外这种操作,责任不明,承包商抵触情绪也较大。鉴于此,现场管理部门宜出台专门的作业程序,明确责任、提高效率、同时加强经验反馈。

4. 结语

目前宁德核电1.2#机组大多数管线、设备已安装调试完毕,机组冷试已指日可待,施工过程中出现的大量开孔问题,按照上述思路处理效果良好,基本保证了各级进度目标和工程质量,对于后续项目,这类问题依然会不断出现,结合设计原理和施工实践,不断深入探讨解决办法,有利于不断提高完善核电工程质量。

参考文献:

[1]《混凝土结构加固设计规范(GB50367-2006)》,中国建筑工业出版社,2006年