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【屏蔽计算报告报告x】

时间：2021-10-22 15:14:30 来源：网友投稿

屏蔽计算资料 : 一、 X 射线探伤机房

4.4 屏蔽设计的核实与评价

4.4.1 评价方法

4.4.1.1 屏蔽评价原则

1）根据国家标准规定，对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量，以确保可靠的正常运行。

（2）在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时，对泄漏

X 射线

的能量，按原初辐射能量计算；对散射 X 射线，四周墙体（包括防

护门）按有用线束 90°散射计算，对天花板取 90°散射X 射线计算。

3）同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度，若两者的厚度相差不到一个 1/10 值衰减层厚度时，则在其中较厚的一

个厚度上再加一个半值层厚度。

4.4.1.2 辐射屏蔽的计算方法

（ 1）原初 X 射线屏蔽计算（主防护体的屏蔽厚度计算）

按下式计算最大允许透射量 Bp

Bp =

H×d2

（1）

W×T×U

式中：

Bp——屏蔽墙最大允许透射量， mSv·m*m ·mA -1 ·min -1;

H——周剂量约束值， mSv ·wk -1;

d——焦点至计算点的距离， m；

W——周工作负荷， mA·min ·wk-1；

U——使用因子；

T——居留因子。

计算出 Bp 后，取负对数（ -logB p ），得出相应 1/10 值(TVT) 层厚度个数 NTVT ，查相应能量的 X 射线在混凝土和铅的 1/10 值层厚度，可计算原初 X 射线屏蔽厚度。《放射物理与防护》

（ 2）散射 X 射线屏蔽计算（副防护体屏蔽厚度计算）

散射 X 射线的透射量 Bs 按下式计算：

Bs=H ·(d1 d2)2/(αWAT) （2）

式中：

B s——屏蔽墙最大允许透射量， mSv ·mA -1 ·min -1; H——周剂量约束值， mSv ·wk -1;

d1 ——电子靶到散射表面的最近距离， m；

d2 ——散射点至计算点的距离， m；

α——反散射因子， 90 °散射角可取0.07%；

A——散射表面面积， m2 ;

W、T、H 的含义与公式（ 1）相同。

从上述公式中计算出 Bs 值后，取负对数，得出相应 1/10 值层 (TVT)

个数 NTVT ，可计算散射辐射屏蔽厚度。

（ 3）泄漏 X 射线的屏蔽计算（副防护体的屏蔽厚度计算）

相对于最大允许透射的 1/10 值(TVT) 层数为：

W×T×U

NTVT =log 10 （3）

H×d2

式中：

NTVT ——为 1/10 值层个数；

WL——距射线束焦点 1m 处每周泄漏辐射量，mSv ·wk -1 ，X射线探伤机的 1m 处的泄漏空气比释动能率为

5mGy/h 。

d——焦点至计算点的距离， m；

H、U、T 含义同公式（ 1）。

从上述方程式计算出所需 1/10 值（ TVT ）层数，可算出所需泄

漏辐射屏蔽厚度。

4.4.2 工程防护设计的评价和核实

4.4.2.1 对 X 线探伤机机房屏蔽防护设计的评价和核实

屏蔽计算参数

（ 1）周剂量约束值 H

放射工作人员为 4×10-2 mSv ·wk -1

公众为 4×10-3 mSv ·wk -1

2）工作负荷：据厂方提供的资料，预计 X 射线探伤机的最大管电压为 225kV ，最大管电流为 3mA ，机头朝向操作室，最大工作时间每周 10 小时，最大周工作负荷为 1800mA ·min ·week -1 。

3）使用因子 U

对主射束：主防护墙壁 U=1；对于漏、散射线：各方向 U=1；

（ 4）居留因子 T

对于职业性照射人员，控制室取 T=1 外。对于非职业性照射人员，机房外过道上的行人，取 T=1/16 。具体值见表 4-1 。

5）X 射线的 1/10 值层 TVT 值

拟安装探伤机最高管电压为 225kV ，机头朝向操作室固定安装，对于防护门、防护墙、天花板无原初辐射，只有散射与泄射辐射，

225kV X 射线 900 散射的等效管电压低于 160kV 。225kV X 射线的 1/10 值层 TVT 值：铅的 2.2mm；160kV X 射线的 1/10 值层 TVT 值：

铅的 1.1mm 。

表 4－1 X 射线探伤机机房所需屏蔽厚度计算结果

屏蔽

周剂量

距离

N TVT

评价给出的屏

设计给出的铅

设计探伤机房墙外

约束值

因

值

蔽材料铅当量

屏蔽厚度

30cm处最大剂量率

单元

类型

(m)

-1

子

(mmPb)

(mm)

μSv/h

mSv·week

东墙

副防护

4×10 -3

1/16

2.40

2.13

4.7

0.20

（含防护门）

南墙

主防护

4×10 -2

1.50

4.30

9.5

0.007

南墙

副防护

4×10 -2

2.50

2.30

5.1

0.18

（含防护门）

西墙

副防护

4×10 -3

1/16

0.80

3.09

6.8

1.18

（含防护门）

北墙

副防护4×10 -3

1/16

0.96

2.93

6.5

0.90

顶

副防护

4×10 -3

1/20

1.50

2.45

5.4

0.44

由表 4-1 中计算分析的数据可知：机房防护墙以及房顶屏蔽体外

30cm 处剂量率满足空气比释动能率不大于 2.5 μGy/h 的要求，工程

设计给出的屏蔽厚度能满足探伤机运行时的屏蔽需要，是可行的，符

合防护最优化的原则。

机房防护门必须由有资质的专门机构按照不低于评价给出的屏

蔽厚度制作。

4.4.2.2 通风

X 射线探伤机安装于机房内，除 X 射线探伤机操作人员以外，其他人员不会出入机房，在探伤机处于非工作状态时，尽量将工作人员及工件进、出防护门打开，预期通风效果能满足要求。

二、 X 线诊断机房辐射屏蔽的计算方法

在尚未确定诊断设备如何安装摆位的情况下，四周墙体均按主防

护体、顶棚按副防护体进行屏蔽核实和评价。

4.3.4.1 X 线诊断机房屏蔽设计的评价方法

（ 1）原初 X 射线的屏蔽厚度计算公式

首先按下式计算出衰减倍数

KX ：

K = W×T×U

（20）

式中： KX ——原初 X 射线的衰减倍数；

H——周剂量约束值， mSv ·week -1；

d——参考点至焦点的距离， m；

W——工作负荷， mA ·min·m 2·week -1；

U——使用因子；

T——居留因子。

然后，从有关物质的衰减曲线中查明相应管电压所要求的屏蔽厚度。

（ 2）散射 X 射线的屏蔽厚度计算

散射 X 射线的衰减倍数 Ks 按下式计算：

W×T×U×α×A

（21）

H×d2×d2

式中： KS ——散射线的衰减倍数；

d1——焦点至散射物的距离， m;

d2——参考点至散射点的距离， m;

α——照射野为 400cm 2 时的散射系数；

——散射面积， m2；其它符号与（ 20）式相同。

然后从相关物质的衰减曲线上查出相应屏散物质的防护厚度。

3）泄漏 X 射线的屏蔽计算（副防护体的屏蔽厚度计算）相对于最大允许透射的 1/10 值层数为：

L× ×

NTVT =log 10

W T U

（22）

H×d2

式中：

NTVT ——为 1/10 值层个数；

W L——距 X 射线管 1m 处每周泄漏辐射量， mSv ·week -1 ;

d——焦点至计算点的距离， m；

H、U、T 含义同公式（ 20）。

从上述方程式计算出所需 1/10 值层数查相关图表得出所需泄漏

辐射屏蔽厚度。

4.3.4.2 CT 定位及 CT 机房屏蔽设计的评价和核实

1）评价参数①周剂量管理目标值 H：

放射工作人员为 4×10 -2 mSv ·week -1

公众为 4×10-3 mSv ·week -1

②工作负荷 W ：5000mA ·min ·week -1；

③工作电压 E：140kV；

④散射系数α取 0.3%；

⑤使用因子 U：

地板 U=0.5；其它主射束方向 U=0.25；

对于漏、散射线，各方向 U=1 。

⑥居留因子 T：

除控制室取 T=1 外，其它场所取 T=0.25 。

（ 2）CT 定位及 CT 机房屏蔽厚度的计算结果

按以上评价参数和评价公式（ 20 ）-（22 ），计算出的所需屏蔽厚度列于表 4-6 与表 4-7 。

表 4-6

CT 定位机房所需屏蔽厚度计算结果

屏蔽

周剂量管理

距

K 值

设计给出的

评价给出的

屏蔽类型

目标值

因

离

砼屏蔽厚度

单元

mSv·week-1

子

(m)

(mm)

东墙

主防护墙

4×10 -3

0.25

3.52

6.305 ×10 3

200

200+10 钡水泥

南墙

主防护墙

4×10 -2

0.25

3.80

2.164 ×10 2

200

200+10 钡水泥

西墙

主防护墙

4×10 -3

0.25

3.52

6.305 ×10 3

200

200+10 钡水泥

北墙

主防护墙

4×10 -3

0.25

3.80

5.410 ×10 3

200

200+10 钡水泥

顶板

副防护

4×10 -3

0.25

4.30

2.163 ×10 2

180

175

观察窗

副防护

4×10 -2

4.0

2.163 ×10 2

——

3mmPb

当量

防护门

散射

4×10 -3

0.25

——

5.102 ×10

——

3mmPb

当量

X 线

表 4-7

CT 机房所需屏蔽厚度计算结果

屏蔽

周剂量管理

距

K 值

设计给出的

评价给出的

屏蔽类型

目标值

因

离

砼屏蔽厚度

单元

mSv·week-1

子

(m)

(mm)

东墙

主防护墙

4 ×10 -2

0.25

3.76

2.210 ×10 2

200

200+10 钡水泥

南墙

主防护墙4 ×10 -3

0.25

2.60

2.164 ×10 3

200

200+10 钡水泥

西墙

主防护墙4 ×10 -3

0.25

3.76

5.526 ×10 3

200

200+10 钡水泥

北墙

主防护墙4 ×10 -3

0.25

2.60

1.156 ×10 4

200

200+10 钡水泥

顶板

副防护4 ×10 -3

0.25

4.30

1.690 ×10 4

180

170

观察窗

副防护4 ×10 -2

4.00

2.163 ×10 2

——

3mmPb

操作室

散射

4 ×10 -3

0.25

4.20

5.102 ×10

——

3mmPb

当量

防护门

X 线

南防护门

散射

4 ×10 -3

0.25

2.60

5.102 ×10

——

3mmPb

当量

X 线

北防护门

散射

4 ×10 -3

0.25

2.60

5.102 ×10

——

3mmPb

当量

X 线

4.3.4.3 DR 机房屏蔽设计的评价和核实

（1）DR 机房评价参数

①周剂量管理目标值 H：

放射工作人员为 4×10-2 mSv ·week -1

公众为 4×10 -3 mSv ·week -1

②工作负荷 W ：1000mA ·min ·week -1；

③工作电压 E：125kV；

④照射野 700cm 2；散射系数α取 0.24%；

⑤使用因子 U：

地板 U=1；其它主射束方向 U=0.25；

对于漏、散射线，各方向 U=1。

⑥居留因子 T：除控制室取 T=1 外，其它场所取 T=0.25 。

（2）DR 机房屏蔽厚度的计算结果

按以上评价参数和评价公式（ 20）-（22），计算出的所需屏蔽厚度列于表 4-8。

屏蔽

射线类型

单元

东墙主防护墙

南墙主防护墙

西墙主防护墙

北墙主防护墙

顶板副防护

表 4-8

DR 机房所需屏蔽厚度计算结果

周剂量管理目

距

设计给出的

评价给出的

标

值

K 值

因

离

屏蔽厚度

mSv·week-

子

(m)

(mm)

4 ×10 -3

0.25

3.76

1.105 ×10 3

200

4 ×10 -3

0.25

2.60

9.246 ×10 3

200

150

4 ×10 -2

0.25

3.76

4.421 ×10 2

200

160

4 ×10 -3

0.25

2.60

2.311 ×10 3

200

170

4 ×10 -3

0.25

4.30

2.163 ×10 2

180

150

3mmPb 当

观察窗副防护4 ×10 -2

14.02.163 ×10 2——

量

操作室

散射

×10

-2

0.25

4.20

5.102 ×10

——

3mmPb

当

防护门

X 线

量

大防

散射

×10

-3

0.25

2.60

5.102 ×10

——

3mmPb

当

护门

X 线

量

4.3.4.4 数字胃肠机房屏蔽设计的评价和核实

1）数字胃肠机房评价参数①周剂量管理目标值 H：

放射工作人员为 4×10-2 mSv ·week -1

公众为 4×10 -3 mSv ·week -1

②工作负荷 W ：1000mA ·min ·week -1；

③工作电压 E：125kV；

④照射野 700cm 2；散射系数α取 0.24%；

⑤使用因子 U：

地板 U=1；其它主射束方向 U=0.25；

对于漏、散射线，各方向 U=1。

⑥居留因子 T：除控制室取 T=1 外，其它场所取 T=0.25 。

2）数字胃肠机房屏蔽厚度的计算结果

按以上评价参数和评价公式（ 20）-（22），计算出的所需屏蔽厚

度列于表 4-9。

表 4-9

数字胃肠机房所需屏蔽厚度计算结果

屏蔽

周剂量管理目

距

K 值

设计给出的

评价给出的

射线类型标

值

因

离

屏蔽厚度

单元

mSv·week-1

子

(m)

(mm)

东墙

有用线束

4 ×10 -2

0.25

4.00

9.766 ×10

200

160

南墙

有用线束

4 ×10 -3

0.25

3.00

1.736 ×103

200

165

西墙有用线束 4 ×10 -3 0.25 0.25 4.00 9.766 ×102 200 150

北墙

有用线束

4 ×10

-3

0.25

3.00

6.944 ×103

200

155

顶板

主防护顶

4 ×10

-3

0.25

0.1

3.80

2.164 ×104

180

170

观察窗

副防护

4 ×10

-2

0.25

3.00

6.944 ×102

——

3mmPb 当量

防护门

副防护

4 ×10

-3

0.25

3.00

1.736 ×103

——

3mmPb 当

量

从表 4-6 ～表

4-9

计算计算结果可以看出： CT 定位及 CT 机房

四面墙体需在设计厚度基础上加粉 10mm 厚钡水泥进行屏蔽，其它设计的屏蔽厚度均能满足要求。

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