X-工业CT机房的辐射防护设计

一、设计依据

经某院力学所技术人员介绍，将购买一台X射线工业CT机应用于物理材料与建筑材料等的断层成像，准备安置在一个约5平方米的机室中，同时设控制室与操作台，根据2005年12月1日实施的国务院第449号令《放射同位素与射线装置安全与防护条例》和卫生部2001年10月23日发布的18号令《放射防护器材与含放射性产品卫生管理办法》，就射线机房的安全防护建设与放射防护器材的应用等作了明确的规定。射线机房的建设防护标准要求从事操作的人员年有效剂量当量不超过1mSv/a(高质量防护要求)；这就需要在建设设计中考虑辐射安全技术、工作人员防护、防护材料选择、合理优化防护施工，以及安全监测与事故预警应急机制。

二、设计标准

1．国家环境保护法（1989）

2．建设项目环境保护管理办法（1986）

3．HJ/T61-2001《辐射环境监测技术规范》

4．GB/T14583-93《环境地表γ辐射剂量率测定规范》

5．GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（替代GB8703-88辐射防护规定与GB4792-1984）

6．《放射性防护和环境保护规程》

三、X—工业CT机房的屏蔽设计

1.MG450KV型X-CT探机的主要技术参数

2、X-CT室要求的主要尺寸

3、X-CT屏蔽厚度计算

1、计算公式

2、X-CT室混凝屏蔽土墙厚度计算结果

3、X-CT室防护门铅屏蔽层厚度的计算结果

4、X-CT室顶屏蔽层厚度

假定X射线对直接对顶照射，只有漏射线和散射线对屋顶照射。

（1）漏射线辐射屏蔽

MG450KV型X-CT机的说明书未给出其漏射辐射的空气吸收剂量，根据现有资料给出虚拟值为66.9×10^-3Gy/h。

辐射剂量减弱K倍所需的1/10减弱厚度的数目为：

顶的屏蔽层厚度：

四、X射线探伤主要设计参数：

五、X射线探伤室的通风

X射线照空气，可使空气内产生臭氧和氮氧化物，而臭氧空气中浓度限值为0.1ppm，氮氧化物空气中浓度限值为5ppm。

X-CT室的容积MG型（450kV）为76m³，为了有效排除有害的气体即臭气和氮化物，建议CT室的排速率选取2m³min^-1~3m³min^-1为宜。

六、X-CT机房与土建有关的辐射防护要求

X-CT机房所设计的有关建筑设计图与基础施工基本完成后，再由国家标准与《辐射防护规定》必要的要求，拟定如下基建施工的辐射防护施工设计：

1）地沟设计：要求有防潮设计，地沟用于放置布放各种线，在地沟上必需的位置还要准备安置盖板。

2）风机安装在自然通风口位置：在主照射墙离人头顶距离1.5米的位置开孔约Ф30厘米（按风叶尺寸要求安装排气扇）。

3）“接地”要预埋接地电缆在近于控制台位置的地下，深1米。形状描述：地上部分带多个接线柱（4—6个），可以设计接入“地线箱”，起防尘作用，保证接地良好。地下部分为环型圈，直径50厘米。材料为一般可用的有良好“接地”的金属材料制作。

4） 电线电缆预埋与电气柜的布置：

• 电气柜安置在控制室，机房不设置电气柜。
• 控制室内各种供电线在内墙设计管线或在地面内暗埋，通往供电装置。

5）辐射防护自动连锁控制防护门（准确计算铅当量，专业厂家设计制造）的安装，

 6）要求防火、防潮、照明（含应急照明）、冷热控制空调、防盗窃（不要窗户）。

7）控制间要求按普通实验室用房设计，要求有水龙头、清洗小水池等实验室条件，可选择安装普通空调。见平面图及说明。

8）设备的吊装孔设计与施工。

9）机房必须安装冷暖空调机和通排风机。

3．X-CT射线机房辐射防护门与铅玻璃窗的合理设计

                        (1) 屏蔽作用：外面为不锈钢钢板，一般尺寸大小为高2000mm*宽700mm*厚20mm，内设龙骨，衬2-3mm屏蔽板，使工作人员剂量达到国家管理目标值。

(2) 控制要求：防护门开关可按钮控制和手动控制，支持总线接口，在电脑上显示门状态，在门上LED显示工作状态。

图1 射线机房报警系统

4．1  辐射安全在线报警与辐射安全控制系统

采用一台RAM-I型x射线辐射报警装置，能实时给出测量结果（μGy/h与μSv/h转换显示），同时可以给出个人所受的累计剂量（μSv）。提醒工作人员射线装置已处于工作或泄漏状态，从而保护工作人员的安全。根据安全的需要，可以自行在0.25 μGy/h—10Gy/h之间设置阈值，当剂量率超过设置阈值时，仪器发生灯光和声响报警并记录报警值与报警时刻，仪器同时可显示所测剂量率。探头安装在射线机主屏蔽射束区，二次仪表放在操作台。

4．1．1主要特点

·仪器探头与主机用电缆连接，便于测量和操作。

·仪器响应快速准确，报警阈值可调。

·仪器响应时间可设置。

·仪器外接报警灯，可视范围大，声音响亮。

·仪器携带方便，操作简单。

4．1．2安装注意

1）探测器固定安装：把探测器固定支架安装在指定设计位置的墙壁上，牢固探测器即可。

• 主机（200*160*110）可单独放置在操作台上，也可固定安装在机柜上（根据设计图）。

4．1．3技术性能

• 探测器：半导体探测器
• 能量响应：48Kev-3Mev                                                                              
• 测量时间间隔：1-60 S可设置。
• 灵敏度：1.1*10^-2 cps
• 测量范围：0.1μGy/h—10Gy/h,  0-99999999cps，0-99mSv
• 测量单位：μGy/h，μSv/h,  Sv通过TAPE模式可转换
• 报警阈可设置：0.01μGy/h--10Gy/h
• 环境温度：-5-45度；湿度：5-95％
• 电源：DC5V与AC220V ，50 Hz两用。       

5. ．日常巡测与应急检测

     采用RAM-II型辐射剂量率仪对射线仪及辐射环境定期巡测与事故后应急检测。 

6．医护人员个人剂量监测

     采用LH-III个人剂量报警仪用于工作人员佩带，每次工作完成，必须记录辐射剂量值，以便建立个人档案，确保个人安全，也是职业卫生安全的要求。

7．工作人员的个体防护

     工作人员的个体辐射防护除穿戴普通工作服、手套、鞋、帽外，在射线机意外事故或设备检修情况下，务必穿戴辐射防护铅衣。

8．辐射监测计划制定

根据国家标准要求制定监测计划，包括监测内容、时间与频率，采用表格填写。

9．辐射防护效果评价与职业卫生安全评价

根据环境保护部门与辐射防护技术要求，进行防护屏蔽材料选择、防护设备的设计、制造与安装，并提供甲级资质单位就该防护工程的防护效果检测报告，同时可进行放射性职业卫生安全评价。

10．辐射安全项目预评价工作

1）辐射环境检测

工作区域及周围辐射环境监测的目的在于全面掌握该项目及周围辐射环境质量状况和变化趋势，为加强辐射环境管理提供技术支持；监控放射源污染为以后环境管理和辐射污染防治提供科学依据；预警事故及事件，为公众提供相关信息，确保辐射环境安全。

(1)周围环境辐射(本底)监测

(2)辐射安全防护设施配置情况调查

就该项目的所有辐射安全措施与个人设备调查.

2）作业场所的辐射检测与评价

该方案所指辐射环境监测包括场所辐射环境质量监测、污染源监测和事故应急监测三部分。现阶段辐射环境监测主要针对重点工作场所与监测对象与监测项目选择与关键途径与关键人群组相关且监测条件基本具备的项目。

本《方案》中制定中考虑了其实际能力，监测内容仅为最基本的要求。

     本《方案》中监测点的确定原则按《辐射环境监测技术规范》（HJ/T61—2001）与国务院第449号《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》、GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》及相关法规标准,其辐射环境质量监测点应选择在控制点或辐射敏感点上，监测点应保持固定。

(1)CT机房与射线仪及周围环境监测

 注意:工程验收后,其安全管理部门也需要按照以上要求2次/年自检.

(2)放射源在线监控

(3)应急监测

3）辐射安全防护设施配置情况分析

    就该项目的所有辐射安全措施与设备调查与应用分析:

4）辐射环境影响评估及防护建议和具体措施

根据放射性同位素存放场所的安全技术防范分级原则，该项目中X射线探伤机与新购的射线仪如果出现人为检修设备或意外事故或射线装置故障维修时，将出现放射源产生严重的辐射危害。根据国务院第449号《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》、GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》与辐射监测技术与安全防范系统设计和施工要求，提出如下建议:

必须就X探伤机房及射线机与进行屏蔽设计、安全防范、剂量报警监控、并实施日常检测与定期检测计划等，确保射线仪器在正常使用情况的监测与非正常状况下的安全监控,同时安装防盗放火系统装置与摄相监视系统.

(1）放射性辐射在线监测

X射线机房库配置1台RAM-I型xγ辐射在线监测报警仪为管理人员提供辐射安全“在线”“实时”监测与事故报警，探测器与报警灯固定安装在合适位置的墙壁上，主机安装在远离射线仪器的控制室，实现射线装置正常工作时放射源的“实时”监控。

工作场所选择配置1台RAM-I型xγ辐射在线监测报警仪为工作人员提供辐射安全“在线”“实时”监测与事故报警，探测器安装在射线机附近5厘米处，主机安装在远离射线仪器的控制室，实现射线装置正常工作时放射源的“实时”监控与在非正常的事故情况或应急检修设备时，必须启动该在线辐射报警仪，确保工作人员的辐射安全。

2）射线机与射线仪附近环境定期巡测与应急检测

     配置1台RAM-II辐射巡测仪对射线仪周围环境定期巡视监测与事故应急检测。

3）个人剂量监测

     配备4台FJ2000个人剂量报警仪用于工作人员与管理人员佩带，每次工作完成，必须记录辐射剂量值，以便建立个人档案，确保个人安全，也是职业卫生安全的要求。

4）个人卫生防护

     工作人员个体防护除穿戴普通工作服、手套、鞋、帽外，在放射源意外事故或设备检修情况下，务必穿戴辐射防护铅衣,配2套。

5）辐射监测计划的制定

根据国家标准要求制定监测计划，包括监测内容、时间与频率，采用表格填写。

6）射线装置防护与放射源屏蔽与防护（根据现场实际情况设计）

该辐射防护工程由权威研究机构如中国辐射防护研究院负责防护工程技术参数设计，并就防护设施进行辐射防护效果评价（放射防护安全评价甲级资质）。

1. 辐射安全评估工作需要经费
2. 辐射安全评价费:约。。。万元(辐射安全评价报告).
3. 危害调查/周围环境辐射及工作场所检测费:。。。万元(含检测报告);
4. 出差费:。。。。万元(4人);
5. 设备配置：以上仪器可按出厂价,1或2台固定安装报警仪(约。。。/台，必配一台)，1台辐射巡测仪约。。。，5个人剂量仪。。。。。/个）与2套防护服（。。。。/件）。
6. 射线机房与控制室的适当隔离与屏蔽防护，可根据现场情况由请装修工处理，如粉刷，隔离门与防护墙等。

10.参考标准与文献

(1) GJB2725-96校准和测试实验室通用要求

(2) GB16368-96生产和使用密封源的检验仪表放射防护要求

(3) GB12162-90校准仪器参考辐射

(4) 《电离辐射防护防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002

(5) 《中华人民共和国职业病防护法》2001

(6) 卫生部、公安部第16号令《放射管理办法》

(7) 卫生部第17号令《放射工作卫生防护管理办法》2001

(8) 国务院第449号令《放射同位素与射线装置安全与防护条例》2005

（9）其他摘录的相关图片与引用资料见附件说明。