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
屏蔽
周剂量
T
U
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
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
子
(mmPb)
(mm)
μSv/h
mSv·week
东墙
副防护
4×10 -3
1/16
1
2.40
2.13
4.7
10
0.20
（含防护门）
南墙
主防护
4×10 -2
1
1
1.50
4.30
9.5
14
0.007
南墙
副防护
4×10 -2
1
1
2.50
2.30
5.1
10
0.18
（含防护门）
西墙
副防护
4×10 -3
1/16
1
0.80
3.09
6.8
10
1.18
（含防护门）
北墙
副防护4×10 -3
1/16
1
0.96
2.93
6.5
10
0.90
顶
副防护
4×10 -3
1/20
1
1.50
2.45
5.4
10
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）
x
2
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：
Ks
W×T×U×α×A
=
（21）
H×d2×d2
1
2
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
T
U
距
K 值
设计给出的
评价给出的
屏蔽类型
目标值
因
因
离
砼屏蔽厚度
砼屏蔽厚度
单元
mSv·week-1
子
子
(m)
(mm)
(mm)
东墙
主防护墙
4×10 -3
0.25
0.25
3.52
6.305 ×10 3
200
200+10 钡水泥
南墙
主防护墙
4×10 -2
1
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
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
0.25
3.80
5.410 ×10 3
200
200+10 钡水泥
顶板
副防护
4×10 -3
0.25
1
4.30
2.163 ×10 2
180
175
观察窗
副防护
4×10 -2
1
1
4.0
2.163 ×10 2
——
3mmPb
当量
防护门
散射
4×10 -3
0.25
1
——
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
T
U
距
K 值
设计给出的
评价给出的
屏蔽类型
目标值
因
因
离
砼屏蔽厚度
砼屏蔽厚度
单元
mSv·week-1
子
子
(m)
(mm)
(mm)
东墙
主防护墙
4 ×10 -2
1
0.25
3.76
2.210 ×10 2
200
200+10 钡水泥
南墙
主防护墙4 ×10 -3
1
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
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
0.25
2.60
1.156 ×10 4
200
200+10 钡水泥
顶板
副防护4 ×10 -3
0.25
1
4.30
1.690 ×10 4
180
170
观察窗
副防护4 ×10 -2
1
1
4.00
2.163 ×10 2
——
3mmPb
操作室
散射
4 ×10 -3
0.25
1
4.20
5.102 ×10
——
3mmPb
当量
防护门
X 线
南防护门
散射
4 ×10 -3
0.25
1
2.60
5.102 ×10
——
3mmPb
当量
X 线
北防护门
散射
4 ×10 -3
0.25
1
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
T
U
距
设计给出的
评价给出的
标
值
K 值
因
因
离
屏蔽厚度
屏蔽厚度
mSv·week-
子
子
(m)
(mm)
(mm)
1
4 ×10 -3
0.25
0.25
3.76
1.105 ×10 3
200
200
4 ×10 -3
1
0.25
2.60
9.246 ×10 3
200
150
4 ×10 -2
1
0.25
3.76
4.421 ×10 2
200
160
4 ×10 -3
0.25
0.25
2.60
2.311 ×10 3
200
170
4 ×10 -3
0.25
1
4.30
2.163 ×10 2
180
150
3mmPb 当
观察窗 副防护4 ×10 -2
1
14.02.163 ×10 2——
量
操作室
散射
4
×10
-2
0.25
1
4.20
5.102 ×10
——
3mmPb
当
防护门
X 线
量
大防
散射
4
×10
-3
0.25
1
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
T
U
距
K 值
设计给出的
评价给出的
射线类型 标
值
因
因
离
屏蔽厚度
屏蔽厚度
单元
mSv·week-1
子
子
(m)
(mm)
(mm)
东墙
有用线束
4 ×10 -2
0.25
0.25
4.00
9.766 ×10
200
160
南墙
有用线束
4 ×10 -3
0.25
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
1
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
1
0.25
3.00
6.944 ×102
——
3mmPb 当量
防护门
副防护
4 ×10
-3
0.25
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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