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关键词:计算机电磁辐射电磁场
1概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
3计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。:
4结语
随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献:
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[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.(1).17~18.26.
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[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.(23).112~118.
关键词:辐射防护 核电站 集体剂量
中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)006-064-02
1 引言
随着我国核电事业的发展,做好对核电站的剂量控制已经提到议事日程。集体剂量作为最优化分析的控制量,在核电站的辐射防护设计、管理和运行过程中对核电站ALARA原则的实现和贯彻起着至关重要的作用。与国外一些先进电站相比,国内许多电站在大修周期、大修近岛人次、检修计划安排、辐射防护职责划分、工作许可证管理等方面都有优化空间。本文将从人员参与、人员培训工作实施三个方面,并结合国外辐射防护管理的先进经验,探讨核电站大修集体剂量控制管理工作。
2 核电站集体剂量控制
2.1 降低集体剂量需要全员参与
加强核电站检修人员的辐射防护职责。降低集体剂量同时提升机组年平均负荷因子的重要措施之一就是缩短大修周期。在大修期间在权衡提高工作质量和缩短工作时间过程中,辐射防护人员由于受到检修工作细节事项的不了解的局限,可能造成辐射防护工作过于保守或偏差,从而延长检修时间。当将制定辐射防护计划、辐射防护监督的责任应直接赋予维修人员直至工作执行班组而不是辐射防护人员时,防护与实际进行的工作就更接近,而且也顺畅了方方面面的交流与沟通,从而减少时间浪费。因此将辐射防护责任压到一线管理人员直至执行班组肩上是开展核电厂辐射防护“全员参与”重要工作。辐射防护人员对工作过程的参与主要在提供作业现场的辐射条件、承包商和防护材料的选择中的经验反馈以及对工作程序的ALARA审查方面。
成立核电站最优化委员会。委员会成员包括电站和承包商相关单位的管理人员,并以辐射防护所在处室处长为协调员。委员会定期召开会议,推进、指导、评估和协调辐射防护最优化的实施。对于一些对辐射防护有重要影响的工作项目或具有高辐射风险的重要活动,应成立ALARA工作组。工作组主要由检修专业工程师组成,组长一般由项目或活动的负责人担任,由辐射防护工程师为协调员。工作组负责项目或活动的防护方案的制定、辐射风险分析、工作准备和实施过程中的接口协调,以及项目或活动结束后的工作总结和经验反馈等。
2.2 全体与大修相关的人员都应接受培训
2.2.1 核电站管理层培训
培训必须与受训工作人员的工作类型以及他们所承担的责任相适应。在给管理层上的专项培训课,可讲述实施ALARA大纲的重要性和正当性、ALARA大纲的基本原则以及评价该大纲实施效果的程序方法。
2.2.2 核电站业主工作人员培训
对于辐射防护基层专业人员的培训,主要有:基本的ALARA原则、辐射防护的管理方法、工作人员承担的责任、基层辐射防护专业人员作为其他部门和工作人员的助手与参谋的特殊职能。维修与运行人员必须清楚与其工作相关的辐射防护技术。在培训和教育中,还应包括在工作中发生意外事件时所应采取的应急行动。
2.2.3 核电站检修承包商培训
一个受过良好培训且有经验的核电行业检修人员能够比一个普通检修人员在更短的时间内,以更高的工作质量完成同一项工作任务。承包商培训一般包括检修专项培训及辐射防护培训。检修培训包括:基本技术教育、技能培训、工作中培训、工作的专项培训;辐射防护培训包括:ALARA管理工具的培训、放射性条件下的普通工作、防护用品穿戴、模拟设备训练。
2.3 大修计划、实施、总结方面的管理
2.3.1 计划及准备
为降低核电站集体剂量,应实施紧凑的工期计划:
(1)如果可能,尽量推迟或者取消影响工期的项目。
(2)选择对电站的安全及可靠运行必要的工作。
(3)为避免返工,严格遵照程序开展大修工作,做到工作紧凑但不抢时间。
(4)制定工作计划时,充分吸取先前工作中的以及其他电站经验反馈。
在工作项目的筛选方面,欧洲一些核电站在缩短大修工期方面处于全球领先地位,在芬兰的Loviisa核电站(两台PWR机组),年度的短大修工期是三周,而所谓的长大修工期也仅六到八周。许多美国的核电公司已学习了欧洲的大修管理策略。目前由美国西屋公司设计的AP1000(PWR)预计的大修工期仅为18天。
为降低核电站集体剂量,应合理安排大修项目:
(1)工作应尽可能的在系统、管道、容器或其他设备的充水阶段进行。由于水的屏蔽作用,管道、阀门或泵表面的剂量率,在充水时比排空时低得多。
(2)在允许情况下,对系统的冲洗会降低剂量,可将热粒子或活化沉积物冲走。国内一些核电站所做的“主管道反冲洗实验”已证明了这一点。
(3)对于参与人数较多、工作时间较长的工作,如果不要求其在大修一开始就实施,则应把它安排在后面。大修收尾阶段的剂量率会比大修开始时要低。冷却剂的净化以及放射性的自然衰变均会使得剂量率下降。
(4)在安排工作时应利用其他将要开始、正在进行或已经结束的工作项目的现场条件。
(5)工作计划人员应将工作区域划分为网格,使得各领域人员能够直观地看到每个网格中的工作项目。以避免一项工作给邻近的其他作业班组成员带来辐射和沾污问题,防止因工作交叉、现场拥挤带来的工作效率降低、安全性下降。
2.3.2 实施
工作过程控制对于良好计划的换料大修的圆满成功至关重要。辐射防护人员的关键作用是向工作人员提供辐射防护建议和相关技术支持。对于有重大辐射风险的工作项目,应指派一名辐射防护工程师专门监督。为防止非计划性大剂量照射,应设立各个组织级别的集体剂量限值及个人剂量限值。为了解决工作中遇到的问题,各部门之间的信息交流必须快捷有效,应指定专人负责协调信息并向大修组织机构报告。每日的大修例会是十分必要的,工作负责人、辐射防护人员、负责计划准备的人员及承包商管理人员都应参加。
工作许可证系统应在剂量控制方面充分使用。对于一项检修工作应根据检修步骤分别办理许可证,而对于一项需要由几个班组交接完成的检修项目,还应分班组办理许可证。许可证严格控制人数及工作时间,为以后大修工作的优化提供数据支持,从而降低集体剂量。为保证检修工作的“零接口”或“负接口”,可在计划开工时间前一至两个小时开启工作许可证。具体时间应根据各电站的工作环境及工作方式而定。
2.3.3 实施全面地工作总结是保证集体剂量目标持续提升的关键
(1)大修报告总结辐射防护工作。集体剂量总和、用工人时总数、超过或低于预期的集体剂量与用工人时数的百分比、对与大修目标的偏差之原因的分析、改进意见、以及“良好实践”的确认等内容。
(2)大修期间在检修部门及承包商中广泛开展降低照射的各种建议的收集。并建立起激励机制。
(3)要使工作管理成为一个闭合环路,必须具有保证工作反馈意见得以落实执行的机制。“ALARA委员会”或“大修分析组”组织各方面专业人员参加大修分析的会议,确定需落实的后续行动井指定人员负责完成改进行动。
(4)集体剂量跟踪小组应常年存在。并改变其职能从大修的跟踪到下次大修来临前的制定大修集体剂量控制计划。
(5)制定核电站集体剂量远景目标。并制定满足这一目标的降低照射的计划。
3 结束语
从技术管理的角度分析国内部分核电站在集体剂量控制中存在问题的解决方法,可以归纳为两个方面:核电站集体剂量控制需要各检修部门、运行部门、计划部门、安全部门通力配合;在工项目筛选、计划安排、方案制定、人员培训、工作准备、实施和总结过程中全面开展。
参考文献:
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1.1项目概况
项目位于某山地地形中,整个玻璃固化项目的生产工艺厂房包括玻璃固化厂房、分析实验楼、产品容器暂存库、生产运行楼,整个建筑群通过交通廊联系起来。产品容器暂存库属于其中的一个子项,建筑位于台地之上,通过转运通道与玻璃固化厂房连接,主要用于接收贮存主厂房生产产品。产品容器暂存库占地面积1148.44m2,建筑面积1638.06m2。建筑物地上部分最长处为54.45m,最宽处为19.60m,高13.10m,深-12.50m。建筑对外设一个人员出入口,一个物料出口,两个应急疏散口,此外地面一层有用于接收来自主厂房的转运通道,地上二层有参观连廊与其他子项连接。建筑为混合层次的工业厂房,一侧主要是单层大空间的吊车大厅及地下产品容器贮存室,另一侧主要是多层小空间的各辅助工种用房,小空间部分地上两层、地下两层。辐射防护分区现阶段全部启用房间有白、绿、红三区,将来全部启用时有橙区房间。但红区房间不进人,将来启用的橙区房间也极少。所以目前包括长时期内整个产品容器暂存库主要进人的房间放射性剂量都并不高,分区设置相对简单。
1.2用房布置的一般规律
暂存库属于核化工厂房,原则上看必须遵循一般的核工业放射性厂房的设计原则和设计规律。由于核工业体系的功能特殊性,核化工建筑一般都要满足辐射防护、消防安全、安全保卫等基本要求,由此带来的辐射防护和安全疏散问题再加上特殊的功能需求导致了复杂的流线需求。要想实现合理的流线布置,平面布置应当从前述三个方面入手。本文将功能需求、安全疏散、辐射防护归纳为核化工放射性建筑用房布置(平面设计)的三个要素。
1.2.1用房布置的三要素及相互关系
功能需求、防火疏散、辐射防护,三者之间相互影响、相互制约,设计的深入开展必须抓住主要矛盾沿着一条主线向下进行。比较这三个要素,功能需求是建筑设计的本质问题之一,既是设计的根本目的也是设计的出发点;防火疏散是建筑设计要考虑的重要问题,防火疏散主要涉及人身安全,一旦发生火情,其紧迫性急迫性是不言而喻的。本工程中的放射性剂量并不高,对于这样放射性不高的工程,防火疏散权重更大;在实际设计中,前两个要素的设计常常会涵盖第三个要素,对于核工业建筑设计辐射防护分区常常是伴随着功能分区形成的,防火疏散从一般疏散角度布置好后较容易通过多种手段满足辐射防护的要求。对于放射性剂量不高,辐射防护分区较简单的厂房而言,其房间布置的一般流程可以总结如下:分析工艺及相关用房的功能需求→调整方案满足消防疏散要求→最后通过细节处理等各种建筑手段满足辐射防护要求。
1.2.2工艺流程及用房需求分析
工艺的功能需求是建筑方案设计的出发点,由这些功能需求可以归纳出主要的功能房间。转运热室、产品容器贮存为红区,操作前室为橙区,维修间和地面上的车大厅为绿区,可以看到工艺的功能需求和辐射防护要求是基本一致的,放射性较强的房间基本相邻。这一点符合辐射防护分区的要求:相同辐射防护分区用房尽量集中布置,也证明了前面的分析———功能需求要素涵盖了辐射防护要素。在上面基础上加入其他工种用房需求,配电、热引入需在一层对外开门,故放在一层;进风、排风用房需要相同的大空间,放在建筑物一侧一、二层相同的位置上,排风噪声相对较大且为绿区放在一层绿区相对集中的位置,进风为白区放在二层白区;水槽间和监测间需放在地下一层;通信用房为白区放在二层白区。接着考虑疏散楼梯和次入口布置。防火疏散是建筑设计的基本要求之一,也是重要的功能需求,在方案设计阶段主要从安全疏散的角度给予考虑:1)防火分区的设置。本工程属于较为重要的核化工建筑,可以参照GB50016-2006建筑设计防火规范,对于耐火等级一、二级的建筑,防火分区最大允许建筑面积2500m。整个厂房占地面积1148.44m2,地下部分有两处,这样整个建筑物可以划分三个防火分区,即地下两个防火分区,地上一个防火分区。2)安全出口、疏散楼梯的布置。由前述可知,本工程采用集中式布局、走道为单内廊式布置,按照耐火等级一、二级考虑,位于袋形走道两侧或尽端的疏散门至最近安全出口(疏散楼梯)的最大距离不超过22m考虑,本建筑一侧为大空间单层厂房,地下部分只有维修间进人且面积不足50m2可设置一部疏散楼梯,利用地上临近的物料出口作为疏散口;另一侧小房间较为集中,走廊最长处长度约为20m,并且房间布置不规则,需要按两部楼梯考虑。最后,要考虑已完成的房间布置、安全疏散是否满足辐射防护分区的要求。各房间的辐射防护分区基本能满足相同放射性水平房间集中布置的要求,右侧的疏散楼梯和疏散口可以满足防火疏散和辐射防护疏散的要求。左侧用房集中的部位有白、绿两区,两部疏散楼梯可以分别作为白、绿两区的疏散楼梯,为满足地下防火分区两部疏散楼梯和对外疏散口的要求,绿区疏散楼梯在一层设对外应急疏散口,白区楼梯间相邻的淋浴水槽间墙体上设固定窗(旁边附太平斧),有火情时可用太平斧打破玻璃,将白区楼梯作为应急疏散楼梯。
1.2.3小结
核工业放射性厂房房间布置(平面设计)中存在功能需求、防火疏散、辐射防护三个要素,三要素之间相互影响、相互制约,对于玻璃固化暂存库这种放射性剂量不太高,辐射防护分区不太复杂的放射性废物贮存厂房而言,其房间布置的思路可以依照下面的流程进行:1)从功能需求出发,以主工艺用房为基本框架,加入辅助工种用房和相关配套辅助用房,得到房间的基本构成;2)在房间基本构成确定的基础上,参考既定面积、走廊长度考虑需要多少疏散楼梯和疏散口,依据规范要求在合适的位置加入疏散楼梯和疏散口;3)从辐射防护分区的角度检查一下各个房间的布置是否符合辐射防护分区的要求,分区是否合理,各分区是否有合理的疏散口和疏散楼梯。不合适的可以通过调整房间布置、增加应急门或固定窗的手段满足辐射防护分区的疏散要求。
1.3特殊问题和解决方式
本工程用房布置存在一个特殊的问题,在功能上主要是用来贮存玻璃固化主厂房生产的高放产品的,这些产品大约贮存一个较长的时间段(当时考虑暂定50年,根据实际生产情况可能会有变化),之后这些产品会通过工艺的特殊用房处理后运出建筑物送到别处处理。这些工艺的特殊用房在贮存时期内并不使用,只是在最后启用时方才使用,如果现阶段就将未来所需房间的装修、管道设备的设计安装等问题考虑到位,房间设备不但长期不能有效利用,且会带来设施陈旧浪费的问题,而且贮存期后也有可能出现新的更先进的相关技术,为此我们对相关房间做如下考虑:1)房间处理。将需要的房间集中留出大空间,现阶段作为结构空间考虑,将来可以按照实际需求进行详细布置。2)疏散考虑。对将来可能进人的空间预留疏散口,洞口可用砖墙封堵,将来启用时拆除,根据需要设门。3)装修考虑。一切装修暂时均不予考虑,将来启用时,可根据当时的工艺要求和技术水平进行详细设计。4)预留洞口高度。由于暂时不考虑装修,预留洞口可适当留高,将楼地面面层的余量留出来。
2结语
高密度电磁辐射对人体健康造成的不良影响已经被确认,越来越多的研究也表明:长期暴露在低频或低强度电磁辐射中会损害人体健康,即使接触功率很小、频率很低的电磁辐射,也可对机体产生危害。
1.电磁辐射及种类
电磁辐射(ElectromagneticRadiation.EMR)是带净电荷的粒子被加速时,所发出的辐射,是能量以电磁波的形式通过空间传播的物理现象。任意个振动的电荷都能在其周围产生电磁场,并发射电磁波向远方辐射能量。电磁辐射的波长愈短,频率愈高,其辐射的量子能量就愈大。
电磁辐射从来源上又可分为天然电磁辐射和人为电磁辐射。天然电磁辐射主要是指银河系和外层空间的宇宙电磁辐射,以及积聚在大气中的静电荷的放电雷电磁辐射等。人为电磁辐射主要包括极低频电磁场和射频电磁辐射两大类。在极低频电磁场中,以50Hz的工频电磁场最重要,它主要是由各种电压等级的输电线及各种电器所产生。在射频电磁辐射中,以广播、电视和各种高频设备所产生的电磁辐射最为常见。
广义的电磁辐射分为电离辐射和非电离辐射。凡能引起物质电离的电磁辐射称为电离辐射,包括X射线、γ射线、α粒子、β粒子、中子、质子等。不足以导致组织电离的电磁辐射称为非电离辐射,包括极低频(ELF,3Hz―3kHz).甚低频(VLF,3kHz―30kHz)、高频(HF,30kHz―lOOkHz)、射频(RF,lOOkHz―300GHz)、红外线、可见光、紫外线及激光等。
2.电磁辐射对人体健康的影响
步入21世纪以来,越来越多的公众和科学家认识到暴露于电磁辐射中对人类健康造成的风险。射频辐射,尤其是微波辐射(300MHz~300GHz)是对造成人体生理影响非常重要的电磁辐射。微波辐射在生活中无处不在,电源线、电视、移动电话、电脑、烤箱等日常电器均可产生。微波辐射造成的潜在影响包括引发恶性肿瘤(尤其是白血病和脑肿瘤)以及心血管和神经系统疾病。随着人们对微波辐射损伤的关注,皮肤辐射损伤逐渐成为研究方向之。但到目前为止,皮肤辐射损伤,尤其是微波辐射对生物体皮肤损伤相关数据仍是相对稀缺的。
3.微波辐射对皮肤损伤研究进展
微波辐射对皮肤损伤有两种不同机制。一种是致热效应,即一定频率和功率的电磁辐射射在生物体上时,引起体温上升。当温度超过皮肤的调温能力、受照射皮肤内吸收的能量远大生物体的新陈代谢能力时,会使皮肤的传热能力产生混乱,最后导致皮肤辐射部位温度升高,失水干燥,失去光泽。同时,为保持恒定体温,该部位毛细血管暂时性扩张充血,造成局部红斑现象。另一种是非致热效应,即各种频率电磁场所产生的生物效应,该机制下电磁能量密度不是很强,在人体内产生热量较少,但可造成辐射后活性氧增加,生物大分子DNA等损伤,可能导致氧化应激性增强,亦影响许多细胞因子、活性蛋白的表达,进而诱导各种生理变化。常用的手机、电脑等电器正常工作时,致局部组织温度升高很少(可忽略)不会产生明显的热效应,已有的研究也显示电器辐射影响生物体机能的主要是非热效应。
此外,从中医病机角度,有人认为电磁波乃六气之属,为火热之气,常则养人,电磁辐射乃六之属,为火热之邪,过则为灾,电磁辐射之火热外邪致病,先伤皮毛后伤气,先伤卫气后伤脏气,先伤肺心之气后伤脾肾之气,并提出了治疗电磁辐射损伤从气论治的观点。
研究表明,在2.45GHz无线设备辐射下(无线局域网络),雄性Wistar大白鼠皮肤氧化应激性增强,MDA含量显着增加,而在皮肤组织中SOD和GSH-Px的活动减少,微波辐射令皮肤抗氧体系受到影响。Ennamany等人,将人体重组角质形成细胞置于900MHz手机常用辐射下2h和18h,对皮肤细胞中的600个基因进行转录水平的分析,发现包括神经调节肽B、胎盘生长因子、转录因子AP-1在内的20个基因成显著上调,包括p防御素2在内的10个基因表达受抑制。其中,β防御素2是存在皮肤表皮中的一种小分子肽,具有直接杀菌、调节机体的免疫炎症反应参与皮肤创伤修复等生理功能,其表达失调或引起皮肤痤疮。Ennamany研究结果,提示微波辐射或可造成皮肤微生态失衡,引发痤疮。Garaj用7.7GHz、300W/O的连续波辐射体外培养的V79中国仓鼠成纤维细胞,发现微波辐射可抑制H3-胸腺嘧啶的掺入,从而阻止细胞进入DNA合成的S期,使细胞产生严重损伤。
4.微波辐射防护措施
Srinivasan M等在研究中发现番茄红素对辐射诱导体外原代培养的小鼠肝细胞的脂质过氧化作用及抗氧化作用具有良好的抑制作用。HanSK等发现人参提取物可诱导正常小鼠脾细胞Thl和Th2细胞因子mRNA的表达,也可促进辐射损伤脾细胞IFN-γ和Thl细胞因子mRNA的表达,从而恢复T细胞免疫功能。Kalpana KB等在研究中发现橘皮苷对辐射诱导的体外培养的人外周血淋巴细胞的损害具有积极的保护作用,证实了其对人体淋巴细胞有明显的辐射防护作用。
人们在认识微波伤害、研究微波辐射对人体伤害过程中,也在积极思考微波辐射的防护,早在20世纪50年代以前苏联和美国为代表的许多国家就开展了含微波在内的电磁辐射防护标准的研究,研究对象主要为电磁辐射环境中作业者的防护问题。随着时代的发展和电子产品的应用,普通人群接触微波辐射的机会也越来越多,微波辐射的防护越来越受到人们的重视,防护措施也在不断进步。
目前,防护微波辐射损伤的途径可归结为两大类。
第一种途径是消除或减弱人体所在位置的磁场强度。其主要措施包括屏蔽与吸收。
屏蔽即电磁屏蔽,是将电磁能量限制在所规定的空间,阻止向被保护区域扩散的技术措施。电磁屏蔽装置由铜、铝或钢(铁)制成。导体表面的场强最大;越深入内部,场强越小。这种现象就是电磁辐射的集肤效应,电磁屏蔽就是利用这效应进行工作的。现有的防护措施,如电脑保护屏、电磁防护服、手机袋等,大多是电磁屏蔽方法,易造成反射二次污染,且不能整体改善所处环境的电磁辐射强度,不能减弱电磁辐射对人体的长期累积效应。
吸收是指利用特定的吸收材料将电磁辐射(主要是微波)能量吸收掉以降低电磁辐射强度。吸收材料大致可分为谐振型吸收材料和匹配型吸收材料两大类。前者是利用某些材料的谐特性制成的,厚度较小,对很窄频率范围的微波辐射能量有吸收作用。后者利用材料和自由空间的阻抗匹配达到吸收微波辐射能量的目的,适于吸收很宽频率范围的微波辐射能量。
应用吸收材料的防护措施,一般多用在微波设备的调试上。调试微波设备时,要求在场源附近就能把辐射能量大幅度地衰减下来,以防止对较大范围的空间产生污染。吸收材料可由在塑料、橡胶、胶木、陶瓷等材料中加入铁粉、石墨、木炭和水等制成。此外,将吸收材料与屏蔽材料叠加组合可制成防护板、防护屏风,防止微波辐射的定向传播。同时能吸收电磁辐射的油漆、防电磁辐射水泥、防电磁玻璃和电磁波涂料等也正在被开发出来。
第二种途径是药物途径,即使用药物如辐射防护剂来减轻微波辐射对人体的危害。抗辐射药物,其研究在20世纪60年代后期达到高峰。这期间人们探索了大量人工合成化合物、天然药物和生物因子的抗辐射作用,并进行了相应的基础整理和研究。但由于高效、低毒、可供临床应用的辐射防护剂较难发现,导致人们对辐射防护剂的期望逐渐淡薄起来,20世纪70年代明显下降。近年来随着肿瘤放疗的进展及核工业的迅速发展,国内外对辐射防护剂的研究热情重新高涨。我国科学工作者从1958年以来开展了相当规模的辐射防护剂的研究。据粗略估计,50年来共筛选了7000多种新合成的化合物、成药和中草药。其中经过大动物实验的药物有100多个,有10多个药物已经过人体试验。研究水平可与国际上相比,在某些方面显示出我国的特色。
5.天然药物防护辐射途径与研究现状
防护辐射损伤作用是指在生物体辐射作用前或作用后应用能减轻辐射损伤程度。天然药物防护辐射作用的研究始于20世纪60年代,90年代中后期对其防护辐射作用的机制与药理实验研究逐步深入。由于天然药物含有多种成分,所以其防护辐射作用是多方面的,其作用机制主要包括对DNA、免疫系统、造血系统的保护作用及抗自由基作用,能够降低辐射对DNA的损伤,促进外周血象恢复,促进造血系统功能,抑制出血倾向,提高巨噬细胞吞噬率,吞噬指数和细胞面积,促进淋巴细胞转化和IL-2的分泌,抑制脂质过氧化反应等。天然药物还具有来源广毒性小、价格低等特点,因此天然药物抗辐射活性成分的研究已成为热点。
6.皮肤微波辐射防护护肤品现状
近年来电磁辐射污染源也急剧增加,以防辐射为主的保护皮肤类化妆品逐渐受到各方关注。产品特性主要有:①以防为主,方式单一,效果有限。主要采用物理隔离的方式,试图阻挡电磁辐射的侵害。电磁辐射的本质是电磁波,很难凭借物理隔离全部阻挡。②强调对紫外辐射防护,射频辐射、极低频辐射等电器辐射关注少。紫外辐射与电器辐射的频率不同,传递能量的高低,皮肤损伤途径均有差异。而电器辐射几乎无时不在,同样需要进行防护。亦不能与将其紫外防护混为一谈。③忽视恢复皮肤自身防御。皮肤自身存在防御机制(角质屏障、防御因子等),正常条件下能够抵御外界侵害。现有产品忽视皮肤正常防御功能的恢复,仅靠外源功效成分防御外邪,事倍功半。因此,市场对既能减轻辐射损伤、又能恢复皮肤正常防御的电器辐射防护产品的需求是十分迫切的。
[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]
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[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.
1.1介入设备与材料
本研究采用东芝Infinix型、GEInnova2000型以及岛津DIGITEX2400型血管造影设备及介入治疗系统。该类设备均随机配置有穿透电离室型剂量监测系统,设备X射线球管位于诊疗床下,影像增强设备位于诊疗床上,并且均配备有床上铅屏和床侧铅帘等固有设备。剂量元件采用中国医学科学院放射医学研究所自制的LiF(Mg,Cu,P)粉末。
1.2研究方法
本研究对61例心血管患者在介入手术中防护措施与设施的防护效果进行了监测与评价。使用热释光剂量计(thermoluminescentdosemeter,TLD)元件对心血管介入手术中的第一术者、第二术者和护理人员所穿戴的铅衣屏蔽效果进行测量,将TLD元件分别布放在铅衣内侧以及铅衣外侧,采用固定手术岗位不固定人员的方法进行监测。心血管介入手术设备上固有的防护设施,包括诊疗床上方吊装铅屏与诊疗床侧铅帘。防护效果通过在床上铅屏内侧(远射线处)、外侧(近射线处)、床侧铅帘内侧(远射线处)及外侧(近射线处)布放TLD剂量元件进行测量。
1.3剂量监测
将计量元件LiF粉末密封于外径为3mm的塑料管中,壁厚为0.5mm。测量仪器为FJ-427A1微机热释光剂量仪,退火装置为HW-2型热释光精密退火炉。仪器刻度使用经中国计量科学院标定过的241Am源。测量条件:预热温度为140℃,测量温度为275℃,预热时间为5s,测量时间为5s;将每个剂量元件的LiF粉末分为3个平行样进行测定,每次测样8mg,取其测量平均值。
1.4质量控制
所测剂量的准确度与精确度主要由剂量元件的布放和剂量元件的测量决定。剂量元件的布放应严格按照事前规定的位置布放,所有参加计量元件布放者事前均统一培训合格,减少布放元件的误差。剂量元件的测量条件经多次与国际比对均取得满意结果。
1.5统计学方法
数据的整理使用MicrosoftExcel2003,数据统计分析使用SPSS11.5forWindows统计软件,参数间差异的显著性检验采用t检验或ANOVA方差分析。
2结果
2.1铅衣辐射防护效果监测结果
心血管介入手术操作者中,胸部铅衣外侧与内侧辐射剂量测量结果显示,第一术者与第二术者胸部铅衣外侧与内侧剂量存在显著性差异,具有统计学意义(t=2.4,P<0.05),胸部铅衣外侧剂量高于内侧剂量;护理人员胸部铅衣外侧与内侧剂量差异无统计学意义(t=2.3,P>0.05)。经计算,心血管介入手术操作者防护措施—铅衣,对射线的衰减率第一术者为91.1%,第二术者为88.6%,护理人员为22.1%。
2.2设备固有防护设施的辐射防护效果监测结果
对心血管介入设备固有的防护设施,包括诊疗床上方吊装铅屏与诊疗床侧铅帘的防护效果进行评价。通过在床上铅屏内侧(远射线处)、外侧(近射线处),床侧铅帘内侧(远射线处)、外侧(近射线处)布放TLD剂量元件,监测辐射防护效果。
3讨论
1 材料与方法
1.1 监测对象
监测对象为本区医疗卫生机构的放射工作人员共370人。
1.2 方法
1.2.1 仪器 采用北京康科洛电子有限公司提供的TLD2000C型LiF(Mg,Cu,P)热释光元件(TLD),直径4.5mm,厚0.8mm;TLD 2000B型远红外精密退火炉;RGD-3B热释光剂量仪。
1.2.2 剂量计发放 剂量计元件发放前经240℃、10min退火后装入TLD 469型剂量盒内。放射工作人员佩戴在左胸口位置,每2个月1次收回并发放新的剂量计元件。
1.2.3 实验室检测 剂量计元件收回后用热释光剂量仪进行检测。测定条件:升温速率为15℃/s,第一恒温温度135℃,恒温时间8s,第二恒温温度240℃,恒温时间12s。所得数据经刻度系数校正得到佩戴期间累计剂量,计算年累计剂量,以mSv表示。
1.3 质量控制
为了保证监测质量,热释光测量仪、退火炉和热释光剂量计均定期经上海计量测试技术研究院检定和刻度,热释光剂量片经过灵敏度筛选,分散性控制在5%以内。历次参加上海市卫生系统个人剂量热释光比对,均取得合格评定结果。不定期检查各单位人员佩戴剂量计的情况,对个人剂量较高的人员进行调查,排除异常照射的情况,保证个人剂量监测数据的准确性。
2 结果
2.1 不同工种工作人员年剂量
本区2007―2008年不同工种放射工作人员年剂量从低到高排列依次为诊断放射学、牙科放射学、核医学、放射治疗和介入放射学,其中诊断放射学、牙科放射学、核医学和放射治疗工种人均年有效剂量接近,介入放射学工种偏高,为前几种工种的5~8倍(表1)。
2.2 年有效剂量分布情况
370名放射工作人员中,年有效剂量<2 mSv/a的有327人,占总人数的88.4%;年有效剂量在2~20 mSv/a的43人,占11.6%,其中诊断放射学工作人员8人,占总人数的2.2%,介入放射学工作人员35人,占总人数的9.4%;年有效剂量≥20 mSv/a的人数为O(表2)。
3 讨论
根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》。的规定,放射工作人员的职业照射年平均有效剂量水平不超过20 mSv的限值。本区放射工作人员人均年有效剂量水平均符合标准的规定,表明本区放射工作人员的工作环境防护措施比较完善。介入放射学工种人均年剂量偏高,为其他工种人均年剂量的5~8倍,这与介入放射学工种的特殊性有关。
辐射防护的基本要求包括实践的正当性、剂量限制和潜在照射危险限制、防护与安全的最优化、剂量约束和潜在照射危险的约束。对于任何实践,只有在考虑了社会等各种因素之后,它对受照个人或社会所带来的利益大于其可能引起的危害时,该实践才是正当的。进行医用放射诊断工作时,首先要进行正当性判断,评估实践对受检者可能存在的危险和利益,是否可以用其他的非辐射检查方式替代,并尽量利用过去检查中的有用信息,避免重复检查;其次,要遵循辐射防护最优化原则,在得到符合诊断要求的医学影像的前提下,降低管电压和管电流,减少曝光时间,使受检者受到的照射剂量在尽可能低的水平;第三,对受检者非检查部位和陪同人员进行适当的防护,减少不必要的照射。外照射的防护主要采取时间防护、距离防护和物质屏蔽,即缩短照射时间和增加与照射源之间的距离,对于X射线和γ射线可以用原子系数高的物质(例如铅)进行屏蔽,对于B射线可先用低原子系数的材料(例如有机玻璃)阻挡,再在其后面用高原子系数的物质阻挡激发的X射线。α射线穿透能力较弱,但内照射危害特别严重,因此对于α射线的防护主要考虑进入人体造成的内照射危害。
介入放射学是以影像诊断为基础,在X射线电视或其他影像导向监护下进行插管操作或穿刺,与普通的放射诊断可充分利用隔室、遥控手段不同,工作人员需在开放的X射线辐射场近台操作。由于需要多角度观察,X射线机固有防护设施少,缺乏专用的个人防护用品,传统的个人防护用品比较笨重,影响操作的灵活性,不利于介入手术,使介入放射的防护比较困难,操作者和受检者长时间暴露在X射线下,都接受了较大的辐射剂量。据报道,介入放射工作者接受的辐射剂量比从事常规医用X射线诊断工作者接受的辐射剂量高数倍至数十倍。部分介入放射工作人员尚未被定为放射工作人员,脱离了常规的监督与管理,对他们的健康安全构成了极大的威胁。影响介入放射工作人员辐射剂量的因素众多,如X射线机的防护性能、曝光条件及曝光时间、操作的熟练程度和个人防护用品的配置等。为降低介入操作人员照射剂量,建议:①加大介入放射学卫生监督管理力度,对开展介入放射学的医疗单位加强国家放射法规和标准的宣传贯彻工作,对介入放射学工作者进行放射防护知识和法规培训。②选择适当的x射线机及曝光条件,使用漏射线小、X射线管在床下的数字减影血管造影机可大大降低介入放射工作人员的受照剂量。操作时射野应适当选择,不宜过大。在满足医学应用的前提下,尽量降低管电压和管电流,减少曝光时间。③提高介入手术的熟练程度,减少操作时间,进而降低工作人员的受照剂量。④采取有效的防护措施可以降低受照剂量,如铅玻璃屏、可移动式铅板防护推车等,选择适当的个人防护用品,如铅衣、铅帽、铅围脖、防护眼镜等。
放射工作人员的个人剂量监测是辐射防护的重要环节,做好这项工作需要用人单位、放射工作人员以及检测机构等多方的共同努力。
4 参考文献
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关键词:电磁辐射;污染;辐射源;传播途径
近些年来,由于无线电广播、无线移动通信以及电视、雷达、遥感等事业的普及与发展,不仅射频设备大幅增加,[1]其功率也呈现逐级增大的趋势,造成人类生存的大气中电磁辐射大幅增加,很多场所已达到能危害人类健康的边限。电磁辐射也成为继大气污染、水污染和噪音污染后的第四污染[2]。而且由于电磁辐射无形、无色、无味,且可以穿透物质,因此电磁污染的危害更应该引起人们的警惕。
1 电磁辐射源的种类
电磁污染源可以分为天然和人为两类电磁污染源。前者是由自然现象引起的,历史由来已久,比如雷电、太阳黑子活动的磁爆、黑体放、银河系恒星爆发等都能产生电磁辐射。
当今世界的电磁污染主要来源于人为电磁辐射污染。人为电磁污染源一般可分为三类,(一)脉冲放电:切断电路的大电流时产生的火花放电,类似于天然电磁污染中的雷[4]电,比如辉光、弧光放电 以及火花放电等。(二)工频场源:无辐射电磁波,但在附近有较强的电磁场,以大功频输电线路产生的电磁污染为主,比如变压器、发电机、交流高电压输电线等。(三)射频场源:射频电磁波是非电离辐射,其辐射总功率正比于电磁波频率的平方,频率越高辐射电磁波的能量越大。
2 电磁辐射污染的传播途径
一般电磁辐射污染的传播途径可以归结为三类。
(1)导线传播,根据集总电路理论,电路中的能量实际上是以电磁波的形式在电路附近的空中传播的,所谓电磁能通过导线进行传播只是一种近似的说法。
(2)空间辐射,电气与电子设备的工作过程类似于一个发射天线,向空间辐射电磁能。这种辐射也分两种,其中电磁能传播以电磁感应方式为主作用于附近的人体,称为近[2]区场,比如微波炉、电磁炉、射频电热器、氦弧焊机、计算机、转换开关以及各种医疗理疗、检测器械等。另一种是以空间放射方式施加于人体,称为远区场,比如无线对讲机、电台和电视台的发射机、雷达、卫星通信装置等。
3 电磁辐射的危害根据中华人民共和国电磁辐射防护规定(GB8702-88)[1,3]8h,电磁辐射防护限值的基本限值为:职业照射在每天工作期间内,任意连续 6min 按全身平均的比吸收率(SAR)应小于 0.1W/kg。公众照射在一天 24h 内,任意连续 6min 按全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.02w/kg。根据中华人民共和国标准 GB16203-1996《作业场所工频电场卫生标准》规定“作业场所工频电场强度 8h 最高容许量为5kV/m”;根据电力行业标准 DL/T799.7-2002 规定“0.1mT 作为作业场所工频磁场的最高容许量”。对高频射频波和甚高频电磁波等还有专门的卫生标准限值。[4]鉴于此,电磁辐射污染的防护 要注重这些方面:辐射场强、频率、辐射作用时间与作用周期、与辐射源的间距、作业现场环境温度和湿度、受体性别与年龄以及适应与积累作用等。
4 了解我们身边的电磁辐射污染
1)X 射线,X 射线虽然穿透能力强,但如果控制 X 射线量在较小的容许范围内,则影响不大。2)微波炉,所有的微波炉都使用2.45GHz 的微波,其正前方65cm 的地方,可测出 10mGS 的电磁波辐射,距离 2m 开外,测到 1mGS。3)电磁炉,其灶面以上十公分处电磁波强度约840mGS,距离100 公分处电磁波的强度仍有 4.5mGS,远高于安全标准。4)电热毯,其电磁辐射强度一般大于100mG。4)电吹风,1200W 电吹风 15cm 开外电磁辐射值 50mG。5)电动剃须刀,其中交流式剃须刀在电源启动时,在距离剃须刀刃 3cm 处,最大电磁辐射值15000mG。5)电脑,电脑显示器和主机是电脑辐射最大的两个部件。经常使用电脑的建议每工作一小时休息十五分钟,每周工作不超过 32 小时。6)手机,电磁波发生源开始一个波长之内被称作“边近界”,当手机贴在耳朵上时,头部正好处在“边近界”区域,且手机信号刚接通时,输出功率最大,辐射也最大,建议距离人体2.5cm 处[5]。7)电视机,保持与电视机的距离为视屏尺寸乘以 6。
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