辐射防护论文范文

时间:2023-04-11 16:45:34

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辐射防护论文

篇1

1.199mTc的性能

(1)发射光子(3种)。

(2)适合闪烁成像的光子能量为140.5kev(98.6%)。

(3)物理半减期6.02h。

(4)钼-锝发生器生产。

(5)空气中产生的辐射剂量率3.31×10-5mSv/h/MBq。

1.218F的性能。

(1)发射正电子,与周围组织中负电子结合,形成湮灭辐射,产生一对方向相反,能量相等的光子,能量为511kev。

(2)物理半减期111min。

(3)小型回旋加速器生产。(4)剂量率18.79×10-5mSv/h/Mbq(空气)。

1.3131I的性能

(1)发射多能量光子(9种)与多能量电子(5种)。

(2)适合闪烁成像的光子能量(份额)为364.5kev(84.5%);最大的电子能量为606kev(90.4%)。

(3)物理半减期8d,反应堆生产。

(4)空气中剂量率9.31×10-5mSv/h/MBq。

2技术员可能接受的辐射剂量

2.1常规SPECT检查

(1)注射药物环节、心血池显像及MIBI运动心肌显像可对技术员产生较高的当量剂量1.5~2μSv/h。

(2)甲状腺显像仅产生0.2-0.4μSv/h的当量剂量。

(3)年当量剂量约为2mSv/y(<20mSv)。

2.2常规PET检查

(1)每次注射可导致接受当量剂量为3μSv。

(2)每个为4.1μSv(11nSv/MBq)。

(3)年当量剂量约为3mSv/y(<20mSv)。由于18F的高辐射性能,防护器材很有用。

3放射性辐射防护要点

核医学科环境的特殊性决定了核医学科布局有严格安排要求,由于病人检查时必须使用放射性核素,病人注射后成为一个流动的放射源,因此,科学合理布局流程成为了辐射防护第一关,设置流程简言之即保证注射放射性核素后的病人不能再返回到注射前的任何一处为主流。受辐射剂量大小,取决于防护手段是否齐全到位,需确保从业者在进行放射性药物操作时和接触注射后病人时必须进行个人辐射防护(铅帽、铅眼镜、铅衣必要时戴铅手套操作),包括在注射时使用注射器屏蔽套,同时辐射计量监测设备的运用是量化受线的唯一手段,这是辐射防护第二关。

3.1外照射个人监测

CBSS规定,任何放射工作单位都应根据其从事的时间和源的具体情况负责安排职业照射监测和评价。监测类型:常规监测一般为1mo,最长不超过3mo;任务相关监测:用于特定操作提供的管理方面的决策支持数据的一类监测,可以证明操作是否在最佳状态。特殊监测:在界定问题发生后提供即时资料;使用能量鉴别式个人剂量计测定个人剂量当量是多种成分r和X测定,已知单一成分的已知能量r和X测定可用无能量鉴别功能的普通个人剂量计测定个人剂量当量。

(1)佩戴个人剂量计的标准:在高活性室进行放射性药物制备时,辐射主要来自前方,剂量计应佩戴在人体躯干前方中部位置,一般在左胸前;当辐射主要来自人体背面时,剂量计应佩戴在背部中间。

(2)在工作中穿戴铅围裙的场合,通常应将剂量计佩戴在围裙里面躯干中部,以便估算工作人员的实际有效剂量,当受照剂量可能比较大时例如:为甲状腺癌的病人口服大剂量131I时,则还需在围裙外面衣领上另外佩戴一个剂量计以估算人体未被屏蔽部分的剂量,只有当受照射剂量很小且个人监测仅是为了获得剂量上限值得,剂量计才可佩戴在围裙外面胸前位置.;进行放射性药物操作后要进行皮肤污染的监测。

(3)对于短期工作和临时进入放射工作场所的人员(包括参观人员、检修人员)也应佩戴直读式个人剂量计,并按规定记录和保存他们的剂量资。

(4)当上级主管部门开展质量保证活动发放质量控制个人剂量计时,放射从业者有义务按要求将其与常规监测的个人剂量计同时佩戴在同一位置。

(5)要定期进行校准依照国家或国际标准。

(6)在预期外照射剂量大大超过剂量限值的情况下,除佩戴个人剂量计还应佩戴报警式个人剂量计或事故剂量计。例如处理有可能发生临界事故风险或应急操作的。

3.2内照射的监测

对于在控制区内工作并可能有放射性核素显著摄入的工作人员(尤其针对开展肺通气试验的)应进行个人常规监测.但如果经验证明放射性核素年摄入量产生的待积有效剂量不可能超过1msv时,一般可以不进行个人监测。剂量计由预防保健部定时监测和及时反馈基层管理者及从业者。使工作人员了解自己的受照情况,并促使从业者特别注意减少自己的照射可能;根据监测数据分析,评价和改进操作规程并为辐射损伤的诊断和治疗提供依据。

3.3剂量评价一般原则

当从业人员年受照射剂量小于5mSv时只需记录个人监测的剂量结果,当放射年受照射达到或超过5mSv时除应记录个人监测结果外还应进一步进行调查,当大于20mSv时除应记录个人监测结果外,还应估算人员主要受照射器官或组织的当量剂量;必要时,尚需估算人员的有效剂量,以进行安全评价,并查明原因改进防护措施。

4辐射防护实践管理干预

篇2

辐射照射对人体的有害健康效应大致可以分为两类:确定效应和随机效应。确定效应通常情况下存在剂量阈值的一种辐射效应,超过阈值时,剂量越高则效应越严重。当人体受到高剂量的辐射照射时,大部分的细胞会被杀死或者丧失功能,从而造成被照射部位的组织损伤而产生确定性效应。确定效应所引起的属于急性放射病,这类病有暂时性或永久性不育、白细胞暂时减少、造血障碍、皮肤溃疡、发育停滞等。这种情况只有在从事核工业和放射治疗时,由于偶尔事故而发生,或在核武器袭击下发生。随机效应所包括的有由于体细胞突变而在受照个体内形成的癌变和由于生殖细胞突变而在其后代身上所体现出来的各种遗传疾病或畸形;且其严重程度与受照射剂量有关,有着明确的剂量阈值。胚胎和胎儿对辐射比较敏感。在胚胎植入前期受照,可使出生前死亡率升高;在器官形成期受照,可使畸形率升高;在胎儿期受照,小头症、智力迟钝等发育障碍的出现率增高。长期的辐射还有可能致癌或者造成遗传性损伤。受到照射的人群中,白血病、肺癌、甲状腺癌、乳腺癌、骨癌等各种癌症的发生率随受照射剂量增加而增高。辐射可能使生殖细胞的基因突变和染色体畸变,使受照者的后代人各种遗传疾病的发生率增高。

二、如何进行医疗放射辐射的防护

由于放射辐射的危害性,在对病人保护好之后还应该对使用放射治疗设备的相关医护人员做好相应的防护手段。

(一)做好宣传,提高对于医用放射线的危害的认识

医用的放射线主要分为三类:(1)放射性同位素放出的α、β、γ射线;(2)X射线治疗机和各类加速器产生的不同能量的X射线;(3)各类加速器产生的电子束、快中子、质子束、负兀介子束以及其它重粒子束等。第一类放射线可用作体内体外照射;第二,三类放射线只能用作体外照射。如果辐射剂量不大,人体自身的新陈代谢功能会修复受到损伤的细胞或局部组织。所以当辐射剂量不大时,人体自身的新陈代谢功能会对受伤害的组织进行修复。但是由于操作这些放射治疗设备的医护人员的来说,由于长期受到射线的照射,其本身的新陈代谢很难对其受损的组织进行修复,最终导致各种因为放射线辐射带来的职业病。因此,在相关的医护人员上岗进行实际操作之前,应该对这些人进行岗前培训,让他们了解到医用放射线的危害,同时让他们学习如何可以跟好的保护自己少受伤害。同时制定严格的仪器使用制度,让医护人员能够时刻都能够对医疗放射线的危害引起足够的重视。由于长期以来病人至上思想的影响,很多的医院都只顾及到了要提醒病人注意医疗放射线的危害,却没有对医疗放射线对医护人员的危害产生足够的重视。通过宣传还有一个目的就是提醒相关的医疗机构对医护人员的人生安危引起重视。通过规定强制工作人员必须在工作使穿上防护服等相关的防护工具。

(二)定期对设备进行检查

有的放射设备与防护用品可能因为长期的未使用或者疏与检查维护而发生一些有害的变化,从而对,从而危害到放射工作者和接受放射诊疗患者的安全。例如当射线机由于机器老化而是对灵敏度降低,诊断医生为了能够获得清晰的诊断图片,必须加大毫安量,这样由于加大了放射剂量从而影响到患者于操作人员。这样的情况单纯的靠防护监督机构的定期检查是不够的,所以相关科室里的工作人员应该通过工作实践学会自检自查,及时的发现问题并进行上报。同时还应该定期的对老旧的设备进行更新,引进放射剂量更小的更加先进的装备。

(三)定期进行身体检查

对放射科工作人员进行健康监测,定期检查身体,上岗必须佩戴人个胸章剂量计,并定期由专业监测机构进行检测。以确保医护人员安全。

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【关键词】个人辐射剂量仪;射线;缝隙孔径;衍射

个人辐射剂量仪是一种广泛应用于核电站、放射医疗、放射性实验室的仪器。它的主要作用是能够在相关人员接受到放射性照射时发出警示,同时记录仪器所接受照射的剂量。

1.个人辐射剂量仪的工作原理

个人辐射剂量仪的基本工作原理是,由高灵敏度的辐射探测器探测射线并将探测的射线信息传输的仪器的储存器中,同时将射线剂量显示的仪器的显示器上,并发出警示。

2.测量情况的讨论

从仪器的基本工作原理可以看出,个人辐射剂量的测量精度取决于仪器探头的灵敏度及仪器内部信号传输的损耗,也就是仪器本身的质量参数。但是辐射剂量仪所呈现的测量结果的正确性很大程度上取决于环境和射线的性质。射线是辐射防护的一个重要对象,射线是由核子蜕变过程中发射的一种电磁波,它具备电磁波的基本属性,即波动性与粒子性。也就是说在一定条件下射线能够发生干涉和衍射等现象。接下来就以射线为例讨论一下目前所使用的个人辐射剂量仪的作用与缺点。

在绝大部分涉及辐射的工作环境中,辐射源都是由具有辐射防护功能的材料隔离开的,直接接触辐射源的可能是很小的。所以工作人员所能接受到得辐射射线大多应该来自隔离材料的间隙或者破损形成的缝隙等。而缝隙的形状及大小对射线在空间的分布有着决定性的作用。下面就分情况讨论一下由于缝隙及射线在空间中的分布对剂量仪测量结果的影响。

2.1 射线所穿过的孔径比较大

当射线所通过缝隙的孔径远大于射线的波长(小于0.2埃)时,缝隙就相当于射线的准直器,使得射线以束状射出。在射线恰好打在探测器上时,即图一所示。在这种情况下,个人辐射剂量仪会记录射线所有的剂量,并发出警示,这就达到了剂量仪最理想的工作的情况。而当射线没有打到探测器上,即图二所示。在这种情况下探测器就无法采集到射线信息,仪器必然也不会发出警示。但是,射线却打在了人体上,这样人体所接受的剂量就无法真实的被仪器显示。在这种情况下剂量仪就不能真实记录人体所接受的辐射剂量,更不能在人员遇到辐射照射时发出警示。

2.2 射线穿过的缝隙孔径很小

当缝隙的孔径接近或小于射线的波长时,由于射线的波动性,射线在穿过缝隙后将发生衍射现象,即射线将以原来的路径为中心分散开,如图三、图四所示。

由单缝夫琅和费衍射实验的结果可以看出,在波穿过狭缝衍射之后其强度分布就会发生变化。射线的强度会以原来波的传输方向为轴心向两边分散,原传播方向上的射线照射强度明显大于周围的射线强度。当辐射探测器恰好在射线原来的传输方向上,如图三所示。探测器会采集到一定强度的射线信号,同时发出警示。在探测器偏离射线原来的传播方向,如图四所示。探测器也能采集到一定强度的射线信号,但探测器所接受到得射线强度明显小于图三所示的情况。在射线发生衍射的情况下探测器是无法采集到全部的射线信息,探测器上所记录的辐射剂量数据就不能真实表现出人体实际所接受的剂量。

篇4

放射性氡及其子体普遍存在于室内外大气中。根据调查’室内氡及其子体主要来自房屋地基及其周围土壤、饮用水、建筑材料、生活燃料和室外。一般室内氡浓度比室外高2~5倍,其浓度随地理、环境、季节、天气(温度、湿度、气压、表面风力)及人们在室内的活动而变化,底层和平房比高层楼房高[1]。矿工的流行病学调查、实验动物、细胞和分子水平的实验室研究都证明氡是致癌物。1988年国际癌症研究机构将氡列为人类致癌物’ WHO公布放射性氡是19种人类重要致癌物质之一。1993年联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)的报告指出:人类生活环境中天然本底辐射引起人年均剂量当量有一半是来自氡及其子体。因此,室内氡及其子体暴露所引起的危害和防治成为公众和环境保护工作者的一个热门话题。

1.室内氡及其子体浓度调查结果[2-7]:一般室内氡浓度约37 Bq/m3’ 约是矿山井下氡浓度最低值的1/50~1/100。室内氡浓度在不同的国家、不同的地区差别很大,如英国室内平均氡浓度约18.5 Bq/m3;瑞典为96.2 Bq/m3;美国州与州之间平均氡浓度从低于37 Bq/m3到大于296 Bq/m3;1989年中国7个省共调查了3 945间房子,平均氡水平为24 Bq/m3,最大值为378 Bq/m3。1993年UNSCEAR总结1982~1991年部分国家和地区调查结果,表明室内空气中氡浓度从几个到100 kBq/m3,平均值9~270 Bq/m3。国际辐射防护委员会(ICRP)50号出版物公布室内氡水平的频数近似对数正态分布,9个国家的调查结果平均值在38~100 Bq/m3,中位值在15~58 Bq/m3。

2.室内氡暴露的行动水平[7]:行动水平是一种干预水平,室内氡大于这一水平,防护部门就要采取优化的减少氡浓度的措施。美国国家放射防护和测量委员会推荐室内氡浓度应低于296 Bq/m3,美国国家环保局推荐室内氡浓度应低于148 Bq/m3。国家和地区现行室内氡浓度的行动水平差别很大。

国际组织如ICRP给出的行动水平也有变化’ 具体值有放宽的趋势,1977年定为500 Bq/m3; 1993年定为200~600 Bq/m3。在国际原子能机构协调下’由联合国粮农组织、国际原子能机构、国际劳工组织、经济合作组织核能机构、泛美卫生组织和世界卫生组织联合制定的“电离辐射防护与源安全国际基本安全标准(BSS)”规定工作场所的行动水平是氡年平均浓度为1 000 Bq/m3’ 室内为200~600 Bq/m3,具体值由各国的放射防护管理机构在此范围内选定’ 这种放宽的趋势与近年来把职业照射年剂量限值从50 mSv降低到20 mSv’ 公众受照的年剂量限值从5 mSv降低到1 mSv的大趋势不一致。其主要原因是所依据的资料不同。个人年剂量限值的降低主要是依据日本原子弹受害者的研究资料, 而室内氡浓度的行动水平主要是依据室内氡的流行病学资料。

3.室内氡暴露致肺癌危险评价:

(1)室内氡与矿工氡暴露的差别[7,8]:目前,室内氡致肺癌的危险评价所用的暴露与效应关系是根据矿工调查结果所作出的线性无阈危险模型来判定。但矿工的工作环境与普通人群的居住环境有很大不同。矿工接触高浓度的氡,且常常接触其他致癌物及肺刺激物如砷、二氧化硅等。此外’ 大部分矿工有吸烟行为和“健康工人效应”。普通人群妇女和儿童占相当大的比例,住宅氡浓度比矿井下的氡浓度低得多,尽管在物理和生理上对住宅人群和矿工人群的差别进行校正,用矿工人群调查所得出的暴露与效应关系模型外推到普通人群和线性无阈危险模型的假设,肯定存在不确定性。  (2)目前室内氡流行病学调查的不足[7,9]:许多国家进行了室内氡及其子体监测和普通人群的病例对照流行病学调查,以直接评价室内氡引起肺癌的危险。从已发表的论文看,结果并不一致,主要原因:一是暴露测量的偏倚。调查人员测量的是调查对象现住房屋内的氡浓度,随时间推移氡浓度因房屋结构、室内装修、炉灶类型等发生变化而变化,因此现在测量结果不能代表过去;还有的房屋已被折除,只能用平均值来代替;还有的调查对象居住过的房屋的现在主人拒绝合作。另一个原因是单个病例对照研究样本量小,局限于某一地区的研究很难达到统计学的要求。

(3)矿工和室内氡流行病学调查的综合分析结果[1,8-10]:最近,有关学者建议将各地区进行的病例对照研究所得数据合并起来分析,以确定室内氡及其子体暴露致肺癌的危险性。Lubin和Boice用美国、加拿大、中国、瑞典、芬兰国家发表的8个调查结果进行Meta-analysis。8篇文章中收集肺癌例4 263名,对照6 612名。分析前8个氡暴露与肺癌危险调查中,3个调查结果有统计意义的正相关’另5个调查结果没有统计意义。调整混淆因素后对不同氡浓度的相对危险度(RR)和95%可信限(CI)进行加权线性回归分析。结果是RR的结合分析趋势与零的差别有显著性(双侧P=0.03)。在150 Bq/m3时估计RR为1.14(95%CI=1.0~1.3);发现暴露效应趋势类似矿工外推模型’ 也与用矿工低累积暴露直接计算的RR相似。Lubin和Boice利用11个矿工流行病学调查的基本数据进行综合分析(Pooling-analysis)作出新的危险评价模型。结论是肺癌相对危险与氡暴露水平呈直线关系,在总暴露量相同的情况下,长时间低剂量暴露比短时间高剂量暴露的危险更大。提示目前用矿工调查资料所作的模型来估计人群室内氡暴露的肺癌危险是合理的最佳选择。

美国电离辐射生物效应委员会(BEIR)1989年的报告提供了目前氡危险的估算方法,计算出青年人较老年人有更大的相对危险。据此估算,天然环境氡诱发美国公众肺癌占全部肺癌的10%~14%,英国估算公众肺癌的6%与吸入环境氡有关,而我国学者估算为15%。

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关键词 工程硕士 安全工程 核特色 培养模式 质量控制

中图分类号:G643 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2017.03.010

Exploration and Practice on the Training Mode of Master of

Engineering in the Field of Nuclear Safety Engineering

YE Yongjun, LI Xiangyang, LIU Yingyun, JIANG Fuliang, ZHENG Pingwei

(School of Environmental Protection and Safety Engineering, University of South China, Hengyang, Hunan 421001)

Abstract Since 2008, University of South China has undertaken the task of Cultivating Master's degree in the field of safety engineering in China National Nuclear Corporation. In order to improve the quality of personnel training, combined with the subject characteristics and advantages of running schools in recent years, demand-oriented enterprises, from the characteristics of nuclear safety engineering masters in the field of personnel training platform construction, engineering master training program, training mode and the reform of teaching mode, and determine the training process quality control five aspects of in-depth exploration and practice. Practice has proved that the training mode and related measures of the master of Engineering in the field of nuclear safety engineering in University of South China is feasible and successful.

Keywords master of engineering; safety engineering; nuclear features; training mode; quality control

0 引言

工程T士培养是我国面向企业生产第一线培养高层次工程技术与管理人才的重大举措。它通过提高我国工矿企业和工程部门在职工程技术和管理人员的素质,增强企业实力和参与国际市场竞争的能力。我国在1997年经国务院学位委员会正式批准设立工程硕士专业学位,长期实践证明,这种“进校不离岗”的工程硕士培养方式,避免了传统的工程类研究生培养模式固有的局限性,促进了企业与高校的联系,加快了我国高校从封闭式办学向开放式办学转变步伐,深受委培单位领导和广大科技、管理工作者的欢迎[1-3]。南华大学于2006年首批获得安全工程领域工程硕士学位点,2007年开始招生,至今已经达8年之久。特别是2008年南华大学与中国核工业集团公司达成为其下属的核厂矿企业培养一批安全工程领域工程硕士的协议以来,已于2008年、2010年、2012年和2014年共招收学员138人,安全工程专业的工程硕士研究生招生规模得到了实质性的壮大、人才培养特色得到彰显。近年来,南华大学安全科学与工程学科围绕如何结合学校的学科特色和优势,培养高素质的核特色安全工程领域工程硕士人才进行了努力探索和实践。

1 发挥学科优势,建设核特色安全工程领域工程硕士人才培养平台

南华大学是具有鲜明核特色的学校,办学历史悠久,特别在核科学与技术、核燃料与核资源、医疗卫生、安全与环境保护等领域已形成较齐全的学科(专业)和研究方向。安全工程领域工程硕士点依托于南华大学安全科学与工程一级学科博士学位点,近年来,为了培养高质量核特色安全工程领域工程硕士人才,安全科学与工程学科通过与中国核工业集团公司和中国核工业建设集团等央企下属的企业、研究院所的深入交流和合作,打造了以邹树梁教授、丁德馨教授等博士生导师为方向带头人的导师队伍,建设了多个研究生科研与实践教学平台,包括湖南省2011协同创新中心“核燃料循环技术与装备”、湖南省研究生培养创新基地“铀尾矿库退役治理技术中心”、湖南省重点实验室“核设施应急安全技术与装备实验室”、两个湖南省高校产学研合作示范基地“生产运作与安全管理”和“核测控与核安全防护中心”、两个南华大学研究生培养创新基地“铀矿通风与安全环保技术中心”和“AP1000建造安全技术中心”等。这些校企平台的建设,不仅为工程硕士培养提供了良好的从事科学研究和实践教学场所,而且也为学校与中国核工业集团公司下属的企业、研究院所的产学研合作提供了良好的互动平台。

2 以企业需求为导向,校企双方共同制定科学合理的工程硕士培养方案

培养方案是培养目标达成的基本教学要求,是培养质量得以保证的依据[4-6]。由于中国核工业集团公司下属的不同企业、科研院所有各自独特的安全生产任务及安全发展战略,从事安全技术和管理工作的职工有不同的专业背景、不同的人才培养规划及知识结构的要求。因此,南华大学在制定安全工程领域工程硕士研究生的培养方案时,以企业需求为导向,采取多种方式同集团公司安全环保部以及下属的企业、研究院所进行交流,共同制定和修订工程硕士的培养方案。如:2010年和2012年,中核集团安全环保质量部原主任孙先荣和副主任费洪澄先后到我校调研究工程硕士培训班的工作,并就培养方案的修订提出了指导建议。同时,在2011年至2014年期间,安全科学与工程学科骨干教师赴三门核电有限公司、中核韶关锦原铀业有限公司、核工业北京化工冶金研究院等科研院所和中核北方核燃料元件有限公司等企业实地考察,同以上单位的安全管理部门领导和一线员工就企业的生产特点和安全要求进行了深入的交流,讨论了安全工程领域工程硕士的培养方案和培养模式。经过多次校企协商和长期的实践,工程硕士的培养方案得到了学员企业的认可。2014年11月,安全环保部主任张金涛在与第四期学员见面会时也对南华大学安全工程领域工程硕士的人才培养方案进行了肯定。

(1)围绕总的人才培养目标,设置多个研究方向和课程模块方便学员选择。南华大学安全工程领域工程硕士的培养目标为:培养具有坚实的基础理论和宽广的专业知识,掌握解决安全工程领域实际问题的先进技术与方法,具有工程应用研究、安全工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与管理等方面的复合型高层次安全工程技术和安全管理人才。围绕这一总目标,设置了核安全、矿山安全、建筑安全、安全应急管理、安全监测与监控和信息安全等六个研究方向,并设置相应的课程组。为了确保每个研究方向的学员能达成培养目标,整个课程体系不仅包括国家工程硕士学位规定的公共学位课和专业学位课,同时也设置了可供不同研究方向学员自由选择的非学位选修课,以及为非安全工程专业本科毕业学员学习和了解安全工程专业基础理论知识的本科专业补修课。课程教学内容基本是以面向工程实际应用为主,不仅有引导学员了解安全科学国际发展前沿的“安全工程前沿进展”课程,也有让学员系统掌握安全管理和系统安全分析先进方法的“现代安全管理学”和“安全系统工程理论与实践”等必修课程;还有为了提高学生的工程能力,开设的“铀矿通风与辐射安全”、“安全监测与预警技术”、“职业卫生工程学”以及“核安全评价与应急救援”等非学位选修课程。目前,工程硕士的课程体系满足了安全工程专业多学科综合、宽口径培养的人才要求。

(2)采用课程学习、专业实践和学位论文相结合的培养方式。依据国家工程硕士培养的要求,采用课程学习、专业实践和学位论文相结合的人才培养方式,由学校负责学生的学位课程学习,课程实行学分制,学员应修满学分不低于32学分,其中学位课程不低于18学分;专业实践为学员必修环节,由学员在企业完成,校外导师负责指导;学位论文是培养学员综合运用所学基础理论、专业知识和专业实践经验去解决安全领域工程实际问题的重要环节,也是学员取得工程硕士学位论文的重要条件。学位论文工作主要由学员在企业完成。

3 依据企业生产需求和学校教学规律,采用灵活的学习方式以适应“进校不离岗”的培养模式

(1)实行弹性学制。由于中国核工业集团公司工程硕士班学员都是企业的工程技术或工程管理骨干,岗位工作任务较重,目前采用集中6个月左右的时间集中学习学位课程,其他时间在企业一边工作,一边完成工程硕士的相关培养环节,如开题报告、发表学位必须的期刊论文以及学位论文等。由于工作与学习矛盾突出,一些学员会因为工作任务繁忙或其它原因不能按时学习和完成学位论文,所以工程硕士研究生实行弹性学制。目前,工程硕士的学制3年,学习期限2-5年,即最短可2年授予工程硕士学位,对于不能按时完成培养环节的学员,授予学位的时间可延长至5年。

(2)研究生培养实行导师负责制。学员取得入学资格后,学位点将为每个学员指定一名硕士生导师负责学员的培养工作。根据学员选择的研究方向,由导师负责组织相关专业背景的专家成立指导小组(3~5人),共同制定培养计划。培养计划的执行采取导师负责和指导小组集体培养相结合的方式。

(3)学位论文指导实行双导师制。根据实际需求,学位论文的指导采取双导师制,即学校导师和企业导师联合指导。目前,学校已建立了健全的校内外双导师制,聘请学员所在单位业务水平高、责任心强的具有高级技术职称的人员作为副导师联合指导。校外导师参与实践过程、项目研究、学位论文等多个环节的指导工作。

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关键词:电磁辐射;光辐射;文物保护;防护措施

中图分类号:O434.11 文献标识码:A

引言

随着现代科技的高速发展,一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注,这就是被人们称为“隐形杀手”的电磁辐射(包括光波辐射)。今天,越来越多的电子、电气设备的投入使用使得各种频率、不同能量的电磁波充斥着地球的每一个角落乃至更加广阔的宇宙空间。 除对人体外,对重要的仪器或物体也有不可忽视的破坏作用。电磁干扰就是其中一种,是指无用电磁信号或电磁骚动对有用电磁信号的接收产生不良影响的现象。如今电子产品数量的急剧增加,而且电子线路和组件的日益微型化、集成化,所以这些元器件之间相互影响、相互干扰,导致各自的使用性能变差,可靠性下降。尤其是对精密仪器、航空航天系统、导航设备、科学测量、医疗保健等重要系统的潜在危害[1],严重时甚至会引发重大事故。另外,随着电子器件和游客数量的日益增多,参展文物也要谨防电磁辐射对他们的加速破坏。

文物是民族文化的灵魂,是祖先宝贵的遗存,具有很高的历史、艺术、科学价值。一方面,随着经济的发展,越来越多的收藏者们开始重视文物的作用,其历史文化价值得以凸显;另一方面,随着时间的推移、年代的延续,作为物质的文物,都会因时寿而老化,对艺术品造成不可逆转的破坏。然而,文物一旦损毁、消亡,附着其身的文化、历史内涵也就不复存在了,这不仅影响文物的观赏效果,而且会给国家带来难以估量的损失。因而保护好文物,就显得非常重要。

归纳起来,影响文物安全的主要问题是环境和操作,以下就现代电磁辐射(包括光波辐射)对文物的潜在破坏及防护措施做一简单介绍。

1电磁辐射对文物保护环境的影响

当文物受到电磁辐射时,文物内部组成分子会随着电磁场的转换快速运动,使温度升高。温度本身对文物的影响主要体现在环境温差较大时的“热胀冷缩”,对于一些精密的文物,电磁辐射会改变文物恒温保存的环境,致使文物发生形状上的微小变化,最终导致文物的破损。如丝绸文物由于温度的改变会引起纤维频繁的膨胀与收缩,使丝纤维组织受到破环,引起丝纤维强度降低,产生丝纤维的断裂,导致丝织品脆化并损坏[2]。同时,当温度与环境中的湿度、光照、氧气、微生物等环境因素共同作用时,温度在后续反应中具有加速化学发应的作用。根据范特霍夫(Van’t Hoff)近似规则,对一般反应,温度每升高10℃,反应速率增加到原来的2-4倍。对于纸质文物,温度升高5℃,变质速率就会增加二倍,而且容易导致纸质文物变黄、发脆。另外,值得注意的是,温度变化会引起相对湿度的变化,也会对文物产生影响。

1.1 展馆内电子器件对文物的危害

文物展馆内的许多文物属于国宝,对它们的保护措施是十分周密和完善的。因此展馆内安全防范系统必不可少,入侵报警、电视监控、出入口控制、实体防护装置等。然而这些电磁器件必然会带来电磁辐射,例如在安全防范领域,闭路电视监控系统(CCTV SYSTEM)的地位举足轻重,它可以即时地传送活动图像信息,值班人员通过遥控装置可以实现对现场大范围的观察和近距离的特写。这种设备通常采用红外技术,而红外是一种具有强热作用的放射线,照射到文物上,如果热量不能及时散发,会造成文物表面温度的升高,同时红外辐射引起局部热效应,使得辐照物体附近相对湿度发生变化,从而导致文物的收缩、变形或开裂。

随着电子系统发展进程的加快,一些贵重的文物通常存放于电子防潮柜或是电子元器件储存柜中。同时在很多文物展馆中,为满足游客对高水平讲解服务的需求,很多展馆已经采用了无线设备进行讲解,这些电子器件以及类似广播的无线设备无疑也造成了电磁辐射污染。

1.2 游客手机、相机对文物的危害

当今社会手机已经成为了每人必备的通讯工具,游客在观看馆内的展品时,随身携带的手机等带电子产品也会对文物造成潜在的危害,手机产生的电磁波主要分布在800-2200MHz,国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)的相关资料表明,该频段的电磁波以热效应为主[3],可能会引起文物温度的升高和有机材料文物局部组织过热。虽然手机的辐射量很小,但是由于手机使用人群广、接触时间长,会造成损害的积累效应。

由于光辐射会对文物的保护造成伤害(在后面会介绍到),往往展厅的灯光都是较暗的,当游客对文物进行拍照时所使用的闪光灯,也会对文物带来严重的损坏。特别是植物染料染色的文物制品,对光的作用十分敏感,容易发生褪色、变色的现象。而且即使是矿物颜料染色的文物,对于光照也是敏感的,频繁的光照也会令其发生色彩上的变化[4]。有些矿物颜料在光照情况下还会发生分子结构的变化,从而引起色彩改变[5]。

闪光灯发出的光线中含紫外线的成分很少,却含有较多的红外线能量。因此闪光灯照射对文物的破坏作用主要是由红外线引起的。文物被红外光辐射,使其被照表面和内部急剧升温,随之产生内应力,而出现翘曲、龟裂等现象[6]。同时光线的损害作用是积累性的,照射时间愈长,光照度愈高,对光敏文物的损害愈大。闪光灯对有机文物的破坏作用是渐进的,光照停止其破坏作用仍继续,即使闪光灯瞬间性的曝光时间很短,为1/3峰值持续期,其损坏程度仍很严重。

此外闪光灯光谱中的红外线具有加热作用,是造成白色的纸质文物变黄、染色丝绸褪色的主要原因,也是对丝纤维产生破坏作用的罪魁祸首。因此,在观看书画、丝织品、木质等有机质文物的时候,请勿拍照。

2 光辐射对文物保护环境的影响

光是一种能引起视觉感应的电视波,根据光源不同,可分为自然光和人工光两种。在博物馆,尽管光对于人们研究、参观是必不可少的,但对于文物保存却是有害的,其中以紫外线的威胁最大。而光学辐射是辐射的重要组成部分,也是与文物接触最密切的辐射波段。光学辐射的直接危害是指紫外线、可见光、红外光辐射对文物的材质,主要是对文物表面和色泽造成的伤害。

2.1 紫外线辐射

光是一种电磁波,波长小于 400nm 的光称为紫外光。日光中有大量紫外光,经过大气层中臭氧吸收后,照射到地面的紫外线约占地球表面日光的5%,而白炽灯中的紫外线通常为输入能的0.1%[7]。

紫外线是引起光化学反应最主要的光学辐射,由紫外线照射而引发的各种物质的光化反应主要是针对有机物而言。当有机质文物受到紫外线辐射时,其分子链被打断,在潮湿环境中紫外线还可分解空气中的氧,使其成为游离态,引起一些系列光氧化反应。其结果是造成文物材料分子结构的变化,例如分子间构型的变化从而产生交联、分子量变小等。同时,还有表现在物理方面的变化: 一是外观上的变化,如失去光泽、变色 (泛黄) 、褪色、出现斑点、龟裂、形变等;二是机械性能的改变,主要是强度、耐折度等性能的下降;三是物理性质的变化,例如吸湿性、透光性等可能发生程度不同的改变[8]。

2.2 可见光辐射

虽然紫外线对文物的外观、色泽以及物理机械性能危害较大,但紫外线的含量毕竟很少,与紫外线相比,可见光的能量虽然较低,但由于含量多其能量大大超过紫外光,可见光对文物的破坏同样值得重视。

光的能量与波长有着直接的关系,通常波长愈短其能量愈高。可见光的照射都对文物的染料分子具有破坏作用。当染料分子受到照射时,它的结构就会发生变化,甚至造成双键断裂,使整个分子分解,导致纺织品上的颜色发生改变。所以对于那些对光非常敏感的染料、颜料,虽然保护其免收紫外光辐射是及其重要的,但更要考虑可见光辐射对其的影响[9]。而且可见光是光源中的主要部分,可见光对文物的作用时间长,光热老化的破坏作用存在累积效应,因此可见光也应该控制在一个合理的水平上。

2.3 红外线辐射

通常将波长比可见光辐射波长长的光学辐射称之为红外辐射。红外的能量较低,一般不能诱导光化学反应,其主要危害在于红外的热辐射作用导致文物局部温度的升高,加速某些光化学的反应速度。由于大多数文物表面不透光,所以光的主要作用是使表面变质[10],往往会引起石质文物表面的酥化、变形等。而对于很多文物(例如石质文物来说),其表面是最具文物价值的珍贵记录[11]。为保护文物这一人类共同的财富,博物馆照明设计时应较好的控制红外辐射。

此外红外线的加热作用,会导致被照文物表面及内部温度快速上升,引起相对湿度的变化,可能会造成文物展品出现翘曲、龟裂等现象。

3 相关防护措施

文物是一个民族的文化的象征,有效保护、合理利用文物,不仅有利于继承和弘扬民族优秀传统文化,激发广大人民群众的民族自豪感,而且对于推动科学技术以及当地经济的发展,都具有重要的意义。因此保护文物免受保存环境的影响显得尤为重要。

3.1 基于电子器件及人为因素影响的防护措施

首先,文物保存的电子元器件储存柜要减小电磁辐射,其本身的电磁辐射值要符合国际IEC62233的标准,文物展柜的玻璃可以采用具有吸波效果的电磁屏蔽玻璃,也可以铺设金属丝网以防止电磁辐射对文物造成的损伤。

其次,在文物展馆内尽量少用电子产品,以减少辐射。在馆内应禁止游客接打电话,可以降低电磁辐射对文物造成伤害的积累效应。

最后,对光照十分敏感而脆弱的文物,不得使用闪光灯拍照,可以在暗室内以弱灯光照明,延长曝光时间进行拍照。即使是对光不敏感的文物,拍照时闪光间隔时间也应该尽量延长,避免频繁拍照。

3.2 避免光辐射对文物造成影响的有效措施

前文已经介绍光对所有有机材料文物具有破坏作用,引起文物表面变质并加速这种变质反应。光对文物的危害主要表现在会使书画、古籍等纸质文物及丝绢文物酥化、变色,也会使陶瓷、壁画等文物的色泽淡去等等。因此防光、避光是文物保护的有效措施。但文物作为人类历史文化的见证,又不可避免地要进行各种展出活动,处理好保护文物与利用文物之间的矛盾关系是解决光辐射造成的影响的关键所在。

在保护文物的前提下,参展文物要令游客看得清楚、看得舒适,首先要进行光源的选择。由于自然光中紫外线的含量较大,所以博物馆内尽量选择方便控制的人工光源。对于不同材质、不同特性、不同年代的文物,应做不同的光照调整,以达到或真正起到保护好文物的作用和实效。在满足游客正常观赏文物的同时,尽量降低展品的照度,根据《博物馆照明设计规范》,陈列室展品内对光特别敏感、中等敏感以及不敏感的文物展品所规定的陈列照明水平分别为50lx,150lx,300lx[12]。此外,在照度确定的前提下,减少光照时间可以有效保护文物。博物馆藏品库房可以只有在工作需要时照明,展厅只有在开放时照明,当游客较少时,在没有游客参观的区域可降低光源照度。

光线垂直照射对文物的危害最大。使用光源照射文物时,应选取≥45度角入射,这样既有利于文物的保护,又有利于游客观看,而且偏光观赏文物还能保证展品的颜色不失真[2]。

结论

文物具有着丰富的历史价值、社会价值和艺术价值,体现着中华民族悠久的历史和灿烂的文化。本文分析了电磁辐射对文物的破坏机理以及常见典型电子器件对文物造成的伤害,并且阐述了针对电磁辐射造成伤害的有效防护措施,在有效保护和合理利用文物方面开辟了新的思路。

参考文献

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[2] 王永礼. 物理环境对古代丝织品色泽和丝质的影响研究[D]. 上海:东华大学, 2007

[3] International Non-Ionizing Radiation Committee. Guidelines for limiting exposure

to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz) [J]. Health Physics, 1998, 74(4): 494-522.

[4] 黄玉金, 赵葆常, 田少文等. 光照与彩陶俑表面色变关系的实验研究. 光子学报, 1997, 26(2): 178-188.

[5] 刘舜强. 古书画损毁机理初探. 文物保护与考古科学, 2003, 15(1): 39-42.

[6] 中国纺织品鉴定保护中心. 纺织品鉴定保护概论[M]. 北京: 文物出版社, 2002.

[7] 阮章魁. 紫外光辐射对文物危害的机理研究[J]. 才智, 2011, (19): 76-77.

[8] 张欢. 从文物保护角度探讨博物馆照明问题[J]. 照明工程学报, 2012, 23(6): 64-67.

[9] 赵建平, 肖辉乾, 王书晓等. 博物馆照明设计标准的研究[C]. 城市化进程中的建筑与城市物理环境——第十届全国建筑物理学会议论文集, 2008.

[10] 张晖. 浅谈博物馆照明设计中的文物防光问题[J]. 新视觉艺术, 2010, (2): 85-86.

篇7

她,就是北京肿瘤医院超声科首席专家、博士生导师陈敏华教授。

为9岁女孩头颅开“小窗”

20世纪80年代,北大医院颅脑外科教授找到陈敏华:一位9岁女孩在右脑运动中枢有一处微小肿瘤,但脑膜血管无异常,这就意味着开颅后肿瘤定位是个问题。当时,这个问题如何解决没有任何可参考的资料,领导提醒她:“这个,还无人敢闯啊!”

陈敏华开始了紧锣密鼓的准备工作,多次骑车去北医看脑解剖,一天重温病理,两天讨论设计操作方案……手术开始了,病人的颅骨被打开一个“小窗”。当时用的超声探头如砖头大小,按陈敏华的设计用一个水囊作为声窗探查小肿瘤,但肿瘤是什么回声?形态如何?从未有过报道,一切均是未知数。而难度最大之处还在于,从一个不规则的扫查切面、在复杂的脑组织结构内寻找微小肿瘤,能否找到?

在场的医生都捏了把汗,都把关切的目光投向了陈敏华。顾不上紧张,陈敏华用“对称结构排除法”找到小瘤灶,并在脑膜外进行纵径、横径相交拉线定位,报告了精确位置深度;在显微镜下切口大小仅1cm,继续向深部发现了肿瘤。

手术室内一片欢腾。此时,陈敏华才发现,自己的手术衣早以被汗水湿透。

术后患者很快恢复,几天后肢体、语言运动正常。

开创新的止癌痛方法

腹腔脏器晚期癌止痛研究是20世纪我国临床尚未解决的问题。上世纪90年代,陈敏华在核医学科张梅颖教授(现任全国政协副主席)、内科金懋林教授支持下,首先开展了超声引导下,用多种抗癌药物及钇90注射控制晚期胰腺癌、胃癌、肝癌的生长,缓解了后腹膜压迫性疼痛,取得一定的效果。由于未解决辐射防护,陈敏华在数月内发生两次带状疱疹、脱发。

1995年,在外科黄信孚教授的支持下,陈敏华开展经皮经腹乙醇局部注射腹腔神经丛(NCP)阻滞止痛的研究。腹腔神经丛是一层薄薄的纤维结缔组织,网状撒铺在胃、胰后方、脊柱前方的大血管周围;以往多用开腹手术在直视下进行酒精注射止痛。超声引导经皮治疗难度大、风险高,可能损伤脊神经根造成尿失禁或下肢瘫痪。在没有参考资料的前提下,陈敏华利用参加尸体解剖和外科手术的机会,确认腹腔神经丛的分布、相邻解剖,首次报道了NCP的声像图表现,为闯入“生命”打下基础。经反复研究,陈敏华设计了避开大血管穿刺注药的途径、方法,摸索总结有效的给药剂量,随后又用两年时间完善规范,首创超声引导经皮腹腔神经丛阻滞止痛获得成功。

陈敏华开创的止痛新方法,成为世界卫生组织在中国开办止痛学习班的教材和授课内容,引起诸多参会肿瘤医生的兴趣。论文在国内外相关专题会和中华医学杂志发表,受到权威专家高度评价,多位欧美医生来信索稿。

填补肺胸领域超声诊断空白

在陈敏华探索的“医学”中,包括一个重点项目――“对肺胸疾病的诊断及介入诊断技术”。

以往超声对胸腔仅用于胸水定位和引导引流,而陈敏华发现,高频超声对肺外周肿瘤可获得清晰的显示,继而完成了肺癌浸润程度、良恶性鉴别诊断、中心型肺癌穿刺活检等系列研究。这些项目填补了我国的空白,在放射影像、支气管镜检诊断困难时可成为一项有效的补充诊断方法。

一位疑似肺癌的女患者经两次痛苦的支气管镜检,仍未能获得确诊,北大医院呼吸内科主任找她会诊,陈敏华精心扫查后发现,左肺下缘有几个微小结节,行超声引导穿刺活检,明确肺泡癌诊断,为患者赢得了治疗时间和依据。患者流着激动眼泪说:“早用这么快速有效又不遭罪的诊断方法多好。”

陈敏华应邀在中华超声学、肿瘤学等多本医学专著上撰写胸肺诊断和介入穿刺活检章节,大大提高胸肺疾病诊断率,其安全性和有效率得到临床的认可已逐渐普及。

探索肝胆扫查新技术

我国胆系肿瘤多发,严重危害患者生命。由于下段胆管易受胃肠气体影响,因此国内外医学界公认超声显示率及诊断率低。然而,陈敏华创建了显示胆管下段的辅助方法及扫查技巧,测量了正常值,为提高胆管疾病诊断率打下基础。

随后,陈敏华把研究重点放在胆管轻度扩张的无症状人群。在电话尚未普及的上世纪80年代,她利用周末骑车到患者家走访,推荐并帮助患者做进一步检查,最终明确定义出胆管轻度扩张的病理意义及诊断标准;在此基础上陈敏华又在上世纪90年代完成了临床未解决的胆管癌早期诊断研究,使我国在该领域处于国际领先水平,她首创的“对胆管生理运动变化研究”以及“下段胆管扫查方法”被国际上称为“陈氏法”;外科权威黄萃莛、黄志强等院士高度赞扬,并称之为“诊断胆管疾病的新理念,代表了中国在该领域的国际水平”。

肝癌早诊是我国的一个重要临床课题。20余年间,从声像图研究到超声造影研究,陈敏华紧紧抓住此课题,通过对病例的仔细分析和研究,发现国际权威诊断指南不适宜中国国情,并确立了我国的肝癌早期诊断标准。

陈敏华亲自治疗肝肿瘤患者千余例次,其中约80%为非手术适应证患者。

2004年,当国际权威机构制定的“欧超联指南”正式进入中国临床时,陈敏华和她的团队凭着无数日夜反复讨论总结的结果,率先撰写论文提出“该指南不适宜中国乙肝肝硬化背景的肝癌早诊”,继而提出了早期肝癌及癌前病变的超声造影灌注模式及中国诊断标准,引起国际学术界高度重视。

2008年,欧洲超声联合会肝癌诊断指南修改版正式宣布,“原指南不宜用于肝硬化背景下早癌诊断”,并首次引用陈敏华的论文作为参考文献,从而修改了国际标准。

“陈现象”使她获得“放射同门会奖”

在对食管的超声研究方面陈教授也做出了杰出的贡献。通常,食管疾病采用钡餐造影和内镜进行检查,因为食管被前方气管、肺内气体阻挡,所以属于超声检查盲区。在日本留学期间,陈敏华通过参加尸体解剖发现,食管上段偏向气管左侧,通过左侧甲状腺超声窗行15~20°夹角的纵、横切面扫查,可以使食管上1/3段得以良好显示,从而开辟了一个新领地。

陈敏华首先在国际会议以及日本JMU、美国Radiology杂志报道了测量方法及正常值。在实际测量中,她又敏锐地发现,食管壁在不同生理运动下会发生不同程度增厚改变。经查阅国内外文献均无相关报道,她通过向钟南山教授请教,认为“可能为肌肉收缩所致”。为了取得证据,陈敏华克服重重困难,测量了几百例食管黏膜肌层和肌层在不同运动状态的厚度及食管腔体积变化;为力求数据准确,她用放大镜,对几千张比豆腐块还小的照片中毫米级至微米级的肌层结构,进行两次重复测量,获得了重要测量数据。为此,陈敏华付出了沉重代价,眼肌痉挛眼球疼痛。

陈敏华的该项研究结果首次在影像领域提出食管生理运动变化的现象,被国际权威称为“陈现象”。在此基础上,她又完成食管硬化症、管壁内转移的诊断研究。一系列的创新性研究在美国Radiology、英国BJR、日本放射医学等杂志陆续刊出引起轰动,陈敏华成为北海道地区首位获得“放射同门会奖”及十万日元奖金的外国学者。

用生命书写奇迹

一位来自满洲里的男青年,因肝肿瘤在多家医院穿刺活检“未见癌组织”,就在他高兴地准备回家时,陈敏华却感觉这个质地复杂的肿瘤不能排除恶性,她再三说服患者并一直追到院外,要求在超声造影下亲自给他再取一次活检,病理报告显示这是一例罕见的脂肪瘤合并部分胆管癌。现在,已治愈的患者每年都来探望她,称她为救命恩人,而她也成了满洲里人心中的名医,每年有不少疑难病例专程来求医。

来求治的肝癌患者中70%是被各大医院转来的疑难病例,以中晚期和复发癌为主,在医患关系紧张的今天,接治疑难病例或突破治疗需要勇气和技术,每治一例如履薄冰。凭借着对患者生命的热爱,亲人般的关爱,对治疗技术的刻苦钻研,十数年来陈敏华和助手一起,勇闯医学,治疗疑难病例,创下一个个医学奇迹!而她对自己却不顾身患心肌病的危险(严重时夜间心率仅为27次/分),为了能继续射频消融治疗事业放弃了安装心脏起博器,常常吸着氧气甚至在两次小腿骨折下仍夜以继日地操劳。

她凭借全身投入的激情、刻苦钻研的精神、迥异常人的勤奋,练就一身过硬的诊治技术;多家大医院外科医生评价“参照她的超声诊断可放心上手术”;北京十数家三甲医院请她会诊或治疗肝癌难治病例。她从中国国情出发,用廉价易推广的超声开拓数个新领域,创建了十余项新技术,突破多项前人视为的领域,解决临床诊断以及肝癌局部治疗难题。

篇8

【关键字】房屋建筑;抗震;抗震设计

1前言

地震是地壳剧烈运动而产生的一种极具破坏性的自然现象。地震带指的是地震集中分布的地域。在地震带中震中密集分布,在地震带外地震中零散分布。通常地震带与地壳构造相联系。在地震带内的地震活动在时间分布上不均匀,各种地震活动性与所在地带地壳介质性质、地壳构造形式和地壳的构造运动强弱有关系。

我国处于世界两大地震带之间,地震发生频率较高,一旦发生地震,波及的范围也很广。据统计,1900年以来,中国死于地震的人数多于55万,在全球因地震灾害死亡人数中占到高达的53%的比例;1949年以来超过百次的破坏性地震袭击了我国22个省,造成了27万余人无辜丧生,这占全国各类灾害死亡人数的54%,因地震致灾的面积达到30多万平方公里,房屋倒塌数量达700万间之多。

地震不仅给人们带来巨大的财产损失和人身伤亡,也对国家的经济发展造成了不可估量的破坏。加强房屋建筑的抗震能力,虽不是阻止这种后果的唯一途径,但却是主要途径。我国房屋建筑主要有砌体结构、框架结构和钢筋混凝土剪力墙结构三种结构形式。每种结构的抗震效果各有千秋,不同的结构用于不同的建筑。

建筑构造学是一门研究建筑物的构成、各个组成部分组合原理与构造方法的学科。建筑结构是构成建筑物并为其使用功能提供应有的空间环境的支撑体,它承担着建筑物的风力撞击、重力、振动等作用下产生的各种荷载;同时还影响建筑构造、建筑整体造型和建筑经济的基本因素。为防止建筑物使用过程中受到各种自然因素和人为因素的影响与破坏,不得不研究像建筑防火、建筑防震建筑防爆、建筑防腐蚀、建筑防尘、建筑辐射防护、建筑屏蔽、地下室防水、变形缝等问题,并采取相应的安全措施。

2房屋建筑抗震技术

2.1隔震技术

隔震技术是目前国际上较为热门的抗震新技术,它是以将像隔震垫等隔震消能装置放置于结构物底部与基础之间,以此来将上部结构和基础隔开,从而达到改变结构的动力作用和结构的动力特性的目的,利于在地震发生时减轻结构物的地震反应。实践证明,很大的垂直承载力、很大的垂直压缩刚度、足够大的初始刚度和较小的水平变形刚度成为隔震技术抵可以抵抗风荷载与轻微地震的优势条件,而且它的耐用性比较好,使用寿命长。因此,这项技术适用于较为重要的像学校、医院、商场、科研机构以及重要的指挥职能单位的地层或多层建筑。

2.2消能减震技术

消能减震技术的原理是在建筑结构的某些部位(像节点、剪力墙、支撑、连接件或者连接缝等)设置消能原件,通过这些消能装置产生的摩擦非线性滞形耗能对地震能量进行耗散或吸收,从而减小了主体结构的水平与竖向地震反应,避免结构产生破坏、倒塌,达到减震抗震的效果。这项技术主要用于一些高层或超高层建筑。

以上两种是房屋建筑中常用的抗震技术,虽然它们可以大幅提高建筑的抗震性能,可是因为施工比较复杂因而难以合理把握,实际运用中还需要合理的房屋建筑设计和科学的施工,以此保证房屋建筑能具有优质的抗震性能。近些年来,随着科学技术的快速发展,一些新思想、新技术、新材料得到了应用,这极大地丰富了增强房屋建筑抗震性能的方法,提高了构件的极限荷载能力,减轻了结构自身重量,有效地减轻了地震带来的灾害。

3增强房屋建筑的抗震性能

3.1合理设计房屋建筑

房屋设计单位须按抗震设防要求以及工程建设强制性标准对房屋建筑进行必要的抗震设计,并对设计的质量和提交的施工图设计文件的准确性负责任。房屋建筑设计应当遵循:(1)房屋建设的场地选择应当选择坚硬的场地,避开地震时有可能会发生地基失效的松软场地;(2)对抗震原则加以综合运用,将刚度、承载力和延性作为主导目标,多道防线刚柔结合,以便使得结构具有多道支撑和抗水平力,同时要保证结构体型简单,结构的受力及传力途径直接,使得整体结构与结构构件共同作用;(3)在设计中应力求使由地基传入结构的振动能量最小,保证结构具备足够的承载能力、外延能力和耗能能力,并使结构能减少地震作用下的位移与扭转刚度;(4)为避免突然发生变化,在结构布置中须力求刚度、质量、延性和几何尺寸等对称、规整、均匀;(5)房屋设计中应增加结构抗火设计,与此同时,基础和地基的设计也需充分考虑地基变形可能对房屋安全的影响,这样可以最大限度的防范因地震引起的次生灾害以及地质灾害,更好地保护人民及社会的利益。

3.2依照设计文件正确施工

只有高质量的施工才能将合理的抗震设计转换为真正能够抗御地震的建筑。若要提高建筑工程的抗震性能需要将抗震设计和施工同样重视,把好双关。有关审查单位在对施工图进行审查时需要将房屋建筑的抗震设防当做专项审查内容,对其质量负责。建设公司、施工单位应当严格按照施工图,选择符合标准的材料,结构配件及设备。相关施工单位需要按照施工图设计文件以及工程建设强制性标准来进行施工,要对施工质量负责。所有相关工程监理单位需要按照施工图设计文件以及工程建设强制性标准来实施监理职责,对施工质量承担应有的监理责任。

3.3对已有的房屋加固

对已有的房屋建筑进行加固改造,也是一种增强房屋建筑抗震效果的比较好的手段。木结构房屋的抗震加固需要根据实际情况进行,采用减轻屋顶重力、加固构件之间的连接、加固木构件、砌砖抗震墙、加强柱间支撑等一些措施;土石墙房屋的加固应根据需要来加固墙体、增强墙体间连接、减轻屋盖重力;多层砌体结构加固可根据需要采用拆砌抗震墙、增设抗震墙、修补灌浆、在外加柱加固、板墙或面层加固、增设支撑加固、设置钢拉杆、长锚杆、对柱和墙采取现浇钢筋混凝土套加固、增设圈梁和构造柱等方法;多层钢筋混凝土结构的加固可以根据需要采用单向框架加固为双向,加强楼、屋盖整体性并增设抗震支撑、抗震墙等构件的方法;框架梁柱根据需要使用钢构套、现浇钢筋混凝土套加固、贴钢板加固、翼墙加固、增设钢筋混凝土抗震墙等措施。

近几十年来,我国对房屋建筑的加固,除了那些已知的传统方法,还开发应用了像高强钢绞线、碳纤维布、高强结构胶、聚合物砂浆这样的材料及预应力技术,这使得我国的建筑加固技术达到国际先进水平。

4小结

综上所述,目前我国在房屋建筑的抗震设计方面面临着两个主要的工作:其一是尽快在建筑设计上提高抗震设防标准,加大抗震技术方面的研究投入,积极推广并应用先进可靠地抗震技术;其二是针对一些已有的建筑物,组织相关的机构展开全面彻底的抗震检查,对全国范围内有抗震隐患的建筑物加以加固或改造。不能再让像唐山地震和汶川地震这样的悲剧重演。尽管现有的科技条件下,所有国家都无法避免地震这样的灾害,但是采取必要的抗震措施还是有助于将灾害带来的灾难降到尽量低,因此,房屋建筑抗震设计技术的研究与应用任重而道远。

【参考文献】