辐射的防护

　　引言

　　以粒子或者以波的形式进行的能量传递、传播及吸收活动，称为辐射。在工业生产中有许多场合，会有辐射现象的发生和应用。辐射也是一种自然的现象。无线电、雷达的微波，也是以辐射传的方式进行工作的。由于存在着大量的辐射流，所以，人体不可避免地要吸收到各种辐射，其中的大多数是有害的。

　　所有种类的电磁波的共同点是：它们都以光速传播，可见光本身也是一种辐射，其组成的波长在光谱中介于红外光及紫外光之间。从本质上来讲，有两种形式的辐射，即离子型及非离子型，它们还可以进一步划分。下表给出了几种辐射形式产生的原因以及对人的危害。 

  

　　2 电离辐射

　　（1） 电离及辐射的产生

　　所有物质由元素组成，元素由原子组成。而原子由含有质子的原子核和围绕原子核运转的电子组成。

　　① 质子：具有质量和一个正电荷；

　　② 电子：质量极小，具有一个负电荷；

　　③ 中子：具有质量，但没有电荷。

　　 如果在某个时刻，原子中的电子数目与质子数目不相等，原子具有了正电荷，就称为被离子化了。所谓电离辐射，是指当它照射到物体上，包括人体的细胞上时，会产生离子，从而也会导致身体组织的功能性变化。辐射的能量取出了细胞的原子中的电子，产生了离子对、化学游离基和氧化物。由于人体组织具有不同的组分、形式及功能，它们对离子化的反应也不一样。有些细胞可以修复辐射损伤，有些则没有这种能力。细胞对辐射的敏感性与它们的再生能力直接相关。

　　（2） 工业中的电离辐射

　　在工业活动中，所出现的电离辐射有α、β、γ射线及X光射线。α射线及β射线是从放射性材料发射的高能高速粒子流。放射性材料是不稳定的，总是在改变自己的原子排列，从而发射出稳定的缓慢衰减的能量。

　　① α粒子：是具有两个正电荷（质子）的氦原子，所以它们相对较大而且容易吸引电子。它们在密度较高的材料中，行程较短，从而只能穿透皮肤。然而，当吸入或吞入可以发射α粒子的物质时，就会把α粒子源引进到靠近容易受损的组织地方，从而造成重要器官的伤害；

　　② β粒子：是快速运动的电子，它比α粒子的质量小，但穿透的距离长，这样就会对人体造成伤害。它们具有相当大的穿透力，但电离能力要弱些；

　　③ γ射线：具有很强的穿透能力，它是原子核蜕变释放能量时产生。当γ射线穿过一个正常的原子时，有时会使原子失去一个电子，从而使原子带上正电荷成为正离子，它与释放出来的电子，统称为一个离子对。γ射线的作用与X射线非常相似；

　　④ X射线：通常是在受控条件下，高速电子流撞击特定目标使带电粒子突然加速或减速而产生的。用来加速电子达到产生X射线的电压，至少在1.5万伏。当设备的电压小于这个数值时，就不可能产生X射线。因此，当存在着高于上述数值的电压时，就有可能出现这种形式的辐射危害。X射线及γ射线具有高的能量和穿透能力，能穿过相当厚的材料。在低密度物质（如空气）中，它们穿透的距离很长。

　　 工业生产中，电离辐射源最常见的是X光机和用于无损测试（NDT）中同位素。实验室工作及通讯中，也会存在这种辐射源。

　　3 非电离辐射

　　一般来讲，非电离辐射不会造成物质的电离。这种类型的辐射包括了在电磁波谱段中，从紫外到无线电波段的电磁波以及激光。

　　（1） 紫外辐射

　　它来自阳光，另外诸如焊接设备等也产生紫外辐射。由于大气臭氧层的存在，大气中的大部分紫外光都被挡住了。强烈的紫外光会造成人体烧伤及眼睛失明。紫外光的热力学及光化学作用会产生烧伤、皮肤增厚乃至皮肤癌。电弧及紫外灯被眼结膜吸收后会产生一种光化学作用，从而导致"电弧眼"和白内障。

　　（2） 红外辐射

　　 红外辐射很容易转变成热，其暴露效应是烧伤及体内液体的损失，眼睛也会受到伤害。在激光辐射时，视网膜也有可能会受到损坏。总而言之，当红外辐射以集中光束的形式出现时，它对人体主要是产生热伤害的作用。

　　（3） 射频辐射

　　 这是由无线电设备及微波设备发射的。人体是通过血液循环来减少其暴露部分的温度的。这种由血液循环来降低射频辐射的温度效应的机制对有些器官不起作用，因此，这样器官暴露在诸如红外辐射的环境中就有危险。例如，眼睛在这种地方，它所吸收的辐射能量因为没有血液循环、出汗蒸发、传热等机制，积聚热量不可能被降低或传走。辐射对金属感应而产生的热，也会造成烧伤。

　　4 电离辐射的控制

　　辐射的强度取决于辐射源的强度、受辐射的物体与辐射源的距离和暴露时间以及保护屏的类型。辐射强度也取决于辐射本身的类型。辐射强度遵循反平方定律--它与从辐射源到辐射目标间的距离的平方成反比。辐射目标接受辐射剂量也依赖于暴露的时间长短。

　　消除暴露，这应是首先要考虑的事项。对辐射源的使用和出现都要限制。在使用时要加以封闭及使用屏障，并且对于下列事项要给出书面的操作说明。

　　（1） 已知辐射源的使用、操作、处理、运输、储存和报废；

　　（2） 对潜在的辐射源的识别；

　　（3） 操作人员的训练；

　　（4） 标识出明确的作业区域；

　　（5） 监测防护屏四周的辐射水平；

　　（6） 监测人员的个体暴露剂量；

　　（7） 定期对工作人员体检；

　　（8） 作业区域的工作卫生措施；

　　（9） 在工作时间内使用一次性的防护服；

　　（10） 保持作业环境清洁；

　　（11） 限制工作时间。

　　5 非电离辐射的控制

　　关于紫外辐射的防护相对而言较为简单，喜欢日光浴的人很早就知道，任何不透明的物质都会吸收紫外光。由工业过程中发出的紫外辐射可以用屏蔽及隔离的办法加以隔绝，虽然不同的屏蔽材料，其吸收能力会有差别。使用发射紫外辐射设备的人（如焊工），可以用防护镜及防止烧伤的防护服来保护自己。作业人员的助手往往不易评价，但他们常暴露在有害紫外辐射环境中，所以也需要类似的防护。

　　可见光自然可以用眼睛来探测，眼睛本身也有两种保护的器官：眼睑及虹膜，因为眼睑可以在150微秒内作业反应，通常这种速度是足够的。在现实生活中，存在着大量的强光，它会造成眼的伤害及头痛。基本的预防措施包括对强光源的限制和使用护目镜。

　　红外辐射造成的问题主要是热效应，包括烧伤、出汗及人体缺乏盐分而出现的抽筋、疲劳及热痉挛。衣服及手套可以保护皮肤，不过如果事先识别这种危害并限制其影响，可以免去使用个体防护的不便。

　　对于激光作业危害的控制，主要是不要让射线来直接或通过反射射到人体上来。危害的作用取决于激光输出的功率，但是即使是极小能量的激光束，当其照射到人体上，特别是眼上时，也存在潜在的危害。使用激光作业的工人应该了解他们使用的设备的潜在的危险性，他们应该经过培训和考核。如果射线不能完全地被封闭在管内，作业人员就必须佩戴与其所操作的激光种类相适配的眼保护装备。作业场所要有明确的标志，使得在作业期间无关人员不能入内。激光照射的目标要求没有反射面，同时还要注意那些四周可能反射激光束的物体，采取相应的措施。激光照射目标也有可能散发有毒气体，因此，要考虑作业场所的通风问题。还要注意的是，激光束在使用时不能晃动，因此，随时都需要有人在场。

　　产生微波辐射的设备可以用封闭的方法来保护使用者免受伤害。如果微波设备的功能有尺寸使其不易封闭，那就要对正在工作的微波装置及其附近区域出入及工作人员加以限制。金属工具、易燃易爆材料不允许放在微波设备形成的电磁场区域内。对于微波设备，应配有预警装置部件。现在，商用的厨房设备在功率上是受到限制的，同时有相应的产品标准，门要加以密封。即使如此，为保证其在使用中不出故障及超期使用，制造商应定期检查及保养。

　　6 辐射暴露危害的基本控制策略

　　除了上面已经进述过的有针对性的控制措施外，下列通用的原则是必须遵守的。

　　（1） 仅当辐射确有必要时，才能在作业场所采用；

　　（2） 必须从制造商处获得有关设备所发出的或可能发生的射线类别的安全信息；

　　（3） 要有书面的风险评估并指明控制的措施。对于雇主、雇员、公众的影响都要考虑在内，同时要对风险进行估计，并且对这些人提供有关风险及其控制的必要的信息；

　　（4） 所有的辐射源均要得到确认，并且进行标识；

　　（5） 要提供并穿戴保护设备；

　　（6） 安全措施要定期评审；

　　（7） 所提供的安全装置要合适，并且符合规范，要定期保养及检查；

　　（8） 要任命辐射防护的咨询人员，其特定的责任是对使用、预防、控制是及暴露等问题进行监视及咨询；

　　（9） 应急计划中要包括辐射危害的潜在危险的内容，同时要有在其他应急状态出现时，对现有的辐射防护的控制造成威胁时的处理方案；

　　（10） 对于放射物质的销售、使用、储存、运输和报废，要有书面的许可认证；

　　（11） 要对培训及工作期间暴露于辐射下的工人，进行分组。在一些国家，特别是欧共体的法律中，对暴露在电离辐射中的人群列 “处在特殊危险中的人群”。

　　7 复习要点

　　两类辐射：

　　（1） 电离--α、β粒子及γ、X射线；

　　（2） 非电离--紫外、红外、可见光、激光、射频、微波。