《核辐射安全与防护》PPT课件.ppt

核辐射安全与防护,教师：李治 化学与分子工程学院-理学院 核辐射技术应用研究所（原辐射化学教研室）,本课程概况,背景 辐射在世界和我国的危害情况 辐射目前应用的情况 本校的辐射研究 本课程的内容： 辐射的知识 辐射的危害 辐射危害的防护,0 本课程的背景,核辐射的灾难切尔诺贝利核电站爆炸,切尔诺贝利核电站爆炸,1986年的4月26日凌晨1时23分，前苏联设在乌克兰的切尔诺贝利核电站发生爆炸，造成人类历史上最严重的核电站泄漏事故。绿色和平组织最近的一份调查显示，核辐射让27万人罹患癌症，9.3万人死亡。切尔诺贝利灾难让人类付出了沉重的代价，也拉响了安全利用核能的警钟。今天，我们共同纪念这个日子，不单是为了那些逝去的亡灵，那些至今仍在核辐射苦痛中挣扎的人们，更多的是为了牢记：核能只有在安全、和平利用的前提下，才能造福人类。,目击世界永远不会忘记,爆炸火柱 掀开反应堆外壳,乌克兰北部的切尔诺贝利风景优美，周围松树和白桦树林茂密，森林内布满河流和各种珍禽异兽，而且人口众多。前苏联1973年开始在这里修建切尔诺贝利核电站，于1977年正式激活。 然而就在1986年4月25日夜里，在乌克兰首都基辅以北130公里的切尔诺贝利核电站，工作人员接到来自莫斯科的指示，要求当晚做一项涡轮运转试验。26日凌晨1时23分，一系列的连锁反应后，第4号核反应堆情况失控。一道红光突然从核电站上空闪过，紧接着，传来了一声沉闷的爆炸轰响。随着爆炸声，一条30多米高的火柱掀开了核电站第4号机组的反应堆外壳，直冲云天，把漆黑的天空染得通红。2000的高温火球迅速烧毁了机房，粗大的钢架也被融化，滚滚的浓烟裹着带有高度放射性物质的水蒸气和尘埃腾空而起，四处蔓延，迅速覆盖了大地，遮住了天空。相当于广岛和长崎两枚原子弹辐射量100倍的切尔诺贝利核灾难爆发了。,惟一幸存证人回忆 放射性尘埃随风扩散,主要负责第4号核反应堆的工作人员约立科瑞瓦当时在现场目睹了整个过程。他回忆说：“当时突然听见一声巨响，我们都不知道发生了什么。爆炸将1000吨的屋顶都炸飞了。不可估量的放射性尘埃冲入空气中，然后随风向北边扩散。我呆站在那里看着熊熊火焰，火焰灼伤了我的眼睛。”约立当时一心想着打开自动安全系统。这套系统能应付当时的爆炸。“我们向火场浇洒液态氮。在火场没多久，我就觉得非常虚弱。”,约立一直工作在最前线，直到最后救护车将他带走。他是幸运的，因为许多人当场就被大火和强辐射夺走了性命。 27日晚，他与所有的人都被转移到了莫斯科。人们不停地议论着，可约立打不起精神来，他从那时起就总是容易犯困。后来的体检报告显示，当时在场的人胃部都受到了严重的核辐射，使他们以后无法进食。 约立现在成为了惟一幸存的爆炸时在第4核反应堆的工作人员。他身上所带的核辐射剂量是致命的，没有公司愿聘用他。他只能呆在农场里，等待身体里的定时炸弹爆发。,强行隔离 4500吨铅、沙盖反应堆,大爆炸后，火势迅猛蔓延。工作人员冒着极大的危险关闭了相关阀门，消防队员攀上屋顶压制住几十米高的火焰。他们用手套排除爆炸碎片，靴子浸在熔化了的沥青中。政府也征调了大批空军直升飞机投放4500吨沙子、硼、白云石和沉重的铅条，将第4号机组反应堆覆盖起来，形成隔离层。,26日傍晚，医护人员赶到了事故现场。事发当天，前苏联政府要求切尔诺贝利核电站为中心的30公里半径内的所有居民立即撤离。乌克兰运输部门调集了1216辆大型公共汽车，三百余辆各种卡车，组成了长达15公里的车队。 这次事故直接造成31人死亡，13.5万人被迫撤离。由于大量放射性物质外泄，还造成了放射性污染。在前苏联境内，需要清除污染的有5000多个居民点，6万幢住宅及大片森林、田地。,冒死灭火 消防员半生受折磨,爆炸后几天内，成千上万“清理者”被调到切尔诺贝利来制服这个充满辐射的“恶魔”。煤矿工人在炽热的石墨堆芯下挖掘，以便泵入液氮来冷却核燃料。直升机驾 驶员空投物料来熄灭火焰。军人们定时冲上顶部，将炸飞的、冒着烟的石墨块铲回反 应堆中心。 参与这次行动的3400名勇士中的许多人几秒钟便吸收了常人一生所遭受的辐射剂量，半生饱受辐射病折磨。当时22岁的消防员皮耶-科麦曾到现场灭火。灭火结束后 ，皮耶和战友们被送到了莫斯科的医院，“医生说我患上了急性放射病。”他的体温持续上升，头发大量脱落，最后，他的头发、胡子都掉光了。他的父亲是消防队的司 机，也去了现场，2004年死于胃癌。,俄罗斯等国还不清的债务,为了清除核事故的影响，保障居民的健康，前苏联政府在每一个州和地区建立了切尔诺贝利事故受害者治疗与预防机构，对受害者提供免费医疗帮助。还特别在莫斯科建立了联邦抗辐射保护儿童科学实践中心，治疗受辐射的儿童。十几年来，该医疗保障系统诊治切尔诺贝利事故受害者达几百万之多，其中包括20余万名儿童。在受灾严重地区，还建立了心理治疗中心。同时，政府还建立了统一的“切尔诺贝利核事故受害者清单”，对受害者身体状况进行跟踪监视。,截至2001年1月1日，列入俄罗斯“切尔诺贝利核事故受害者清单”的人超过57万。据统计，苏联政府用于清理核污染、为受害者提高医疗帮助、社会保障、津贴、建设新的村庄和住宅等方面的预算开支高达230亿卢布。1992年至1998年俄罗斯用于消除切尔诺贝利后果的财政预算460亿卢布，支付事故清理人员和受灾区居民的津贴和补助达360亿卢布（高于30亿美元），乌克兰30亿美元。白俄罗斯在评估损失时指出，切尔诺贝利造成的损失是白俄罗斯政府32年的总预算，相当于2350亿美元。至今在俄罗斯因切尔诺贝利核事故受社会保障法保护的人口仍有210万。消除切尔诺贝利后患成了俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯政府每年的巨大财政负担，成了这些国家永远还不清的债务。,伤痛13万人口紧急大撤离,惨剧扭曲花样年华 在绿色和平组织关于切尔诺贝利核电站爆炸的调查中，有一摞厚厚的文件，记载的全是受到核辐射影响的孩子们。他们有的在爆炸时还很小，有的尚未出生，却只能 在与病魔作无休止的斗争中度过。 爆炸发生时，10岁的核电站子弟奥利西娅照常在上学。她回忆说：“那天很热，像是夏天。大家被关在教室里，不明白是为什么。此后她患上了严重的头痛，经常失忆。,安娜普生科，1990年出生在白俄罗斯一个因切尔诺贝利核电站爆炸而受到高度污染的小村庄。4岁时，她总是无故昏倒，经诊断，她的脑子里有瘤块。虽然医生将脑 瘤切除，但她的身体没好转。后来安娜被政府承认为切尔诺贝利核爆炸的受害者，获得了证书，代号000358。现在安娜的所有的事情都得别人帮忙。她和家人都被折磨得 筋疲力尽。,奥利西娅.绍夫科什塔娜娅患有严重的头痛，有时还会失忆，她不知是否该将这一切归咎于切尔诺贝利事故。但她对在普里皮亚季长大成人的岁月可是充满深情回忆，这座小城是20世纪70年代为切尔诺贝利核电站的工作人员建造的。奥利西娅现居住于切尔诺贝利以南约110公里的基辅，她吃着碗里的樱桃饺子(当地称之为“瓦伦尼基”)，停下来说：“真是美妙啊，那是个温馨的小城，有好多树木和玫瑰。我们有体育课，我玩手球、游泳，还下跳棋。大家学音乐，我还加入了合唱队。我的童年很快乐。”,然而就在那个下午，奥利西娅的母亲回到家就关上了窗户。市政工作人员上门发放了碘片，它是放射性的“131碘”中毒的预防药。妈妈还给奥利西娅喝了一小杯伏特加，苏联人普遍相信伏特加可以预防辐射危害。奥利西娅的父亲是工程师，那天刚从莫斯科回来，他在那里通过了博士学位考试。颇为讽刺的是，他的论文研究的恰恰是核电站灾难的发生概率。父亲后来告诉奥利西娅，他在回家途中看到孩子们在水龙冲洗后的路面水洼里戏水。他恳求他们回到屋里去。当时孩子们浑身都被放射物浸透了。,灾后三重痛,病痛：前苏联媒体透露，爆炸后，周边地区约15万人的甲状腺受到大剂量放射性碘131的严重侵害。在乌克兰，儿童患白血病的机率高出正常标准的4倍。 一轮新的疾病如今可能正在袭击曾经工作在抗灾第一线的24万名男女。这就是白内障（它也是日本原子弹爆炸幸存者的显著病征），患者人数正在持续增加。更令人不安的是，一项对俄罗斯“清理者”的研究，将20世纪90年代的230例“超常”死亡归咎于切尔诺贝利事故，死因包括心脏病、白血病和其他癌病。,切尔诺贝利事故和心脏病之间的关联尚难定论。辐射的冲击波能损伤血管，但某些科学家认为，“清理者”群体中心脏病发作率的升高更像是酗酒、大量吸烟、压力和饮食不良所致。然而，“清理者”癌症病患的增多早就在意料之中，迄今为止的零散病例恐怕只是个开始。白俄罗斯的国家辐射防护委员会主席杰克夫-克尼希斯贝格指出，在原子弹爆炸幸存者中，某些辐射引起的癌症要20到25年的时间才会发作。他说：“可以说，我们现在才刚刚开始尝到恶果。”,母亲的心痛：因放射性后遗症，畸形儿童大量出现。这让无数母亲心痛无比。 生活痛：前苏联解体后，乌克兰因经济发展问题无法定期向切尔诺贝利附近的153个村子供应食品，也没有任何地方愿意接受这些“生态难民”。他们原本就清苦的生活更是雪上加霜。明斯克的物理学家米哈伊尔.马利科说：“心理上的后果一直是毁灭性的。许多妇女觉得，她们会生出不健康的婴孩，或者生出前景黯淡的婴孩。许多人觉得自己终将死于切尔诺贝利事故。”,威胁辐射仍在继续,辐射殃及欧洲 30人死于爆炸气浪、火灾或遭到致命辐射。这座被毁的建筑外壳熊熊燃烧了10天，事故发生后不久，放射性烟云便蔓延到芬兰、瑞典、挪威、丹麦和波兰等国。最远还威胁到美国东海岸。据统计，爆炸引起的核泄漏最终导致20万多平方公里的土地受到污染。,这次事故所产生的放射性尘埃，比日本广岛原子弹爆炸造成的辐射强400倍。它迫使百万人口中的三分之一逃离家园，还在儿童中引发了甲状腺癌的大规模肆虐。这些年来，事故造成的经济损失已累计高达数千亿美元，包括医疗费、清理费、赔偿费和生产损失。,灾后两年中，26万人先后参加了事故处理工作，为4号核反应堆浇了一层层混凝土，形成一座“石馆”。人们清洗了2100万平方米“脏土”，为撤离的居民另建2.1万幢住宅。这一切，包括发电减少的损失，约合120亿美元。如今，4号反应堆那凶猛可怕的放射性残留物仍然在所谓的“石棺”下闷烧不熄。石棺是个日益颓败的钢筋混凝土地穴，在事故后草草修建，目前已经摇摇欲坠。它的替代品即将动工兴建：一个相当于体育馆规模的拱形建筑将被平移到石棺上，将它封死。工程完成后，被毁的反应堆将从视野中消失；然而对于这个地区的人们来说，它却永远无法从心灵中抹除，这场缓缓发作的灾难依然在不断地展露峥嵘。,爆炸后的早期评估预计将有数万或数十万人死于这次事故，如今证明这个评估并不足信。但20年前所造成的基因破坏正在慢慢地索取代价。没有人能确定最终的影响，但据去年的一份权威报告估计，由切尔诺贝利事故引起的癌症爆发将夺去4000人的生命。白俄罗斯明斯克国际萨哈罗夫环境大学的阿列克谢-奥克诺夫致力于研究该事故对健康造成的影响，他称之为“一场我们终生都无法扑灭的大火。”,绿色和平组织:切尔诺贝利核泄漏危害被低估10倍,“绿色和平”组织日前披露，这场世界上最为严重的核泄漏事故的危害程度要比当时的评估高出10倍，泄漏物将在未来造成约10万人死亡。该组织掌握的一份最新报告显示，由于核泄漏物进入了大气层，对空气造成极大的破坏，污染最严重的乌克兰、白俄罗斯以及俄罗斯境内的大约20万人伤亡，这些地区的癌症病例为27万例，其中有9万多例非常严重。,该组织声称：“我们非常清楚，一个核反应堆可以污染一半地球。”,俄罗斯绿色和平组织的负责人弗拉基米尔表示，联合国机构的报告掩盖了切尔诺贝利核泄漏事故的事实，这也正是为什么绿色和平组织要发布这份汇集了52位科学家研究成果的报告的原因。,警示核能源是双面刃,切尔诺贝利核泄漏灾难给世人敲响了一个警钟核的危害有多大！谁都不希望看见切尔诺贝利惨剧再次发生，这就需要各国核电站严守第一道锁技术。技术是核电安全最基本也是最重要的保障。,为了防止有人恶意制造这种危害，反恐也是核电站必须严守的一关。“911”恐怖袭击后，美国政府马上意识到了这个危险。华盛顿官员说，美国目前有103座核电站，如果恐怖分子从空中对美国发动袭击，这些核电站很可能首当其冲。而且美军曾从“基地”组织的办公室搜查出含有工程软件制作出来的美国水坝模型也验证了这一点。一些精通网络技术的“基地”组织成员很可能还会绕道而行，对美国核电站等关键设施的电脑发动袭击，借此制造恐怖事件。,目前各国对待核能的态度不一。,俄罗斯：开发核能更重安全 切尔诺贝利核事故的惨痛教训推动核能技术向更安全的方向发展。俄罗斯如今的核电技术与年前不可同日而语。俄的核电建设在世界居于前列。现在俄共有座核电站、个核电机组。按照俄政府的核电发展计划，年前将再建个核电机组，到年核电在国家电力供应中所占的比例将从现在的提高到。目前俄正加紧研制更安全的第四代核反应堆技术，是国际核燃料市场的主要供应国和核废料的主要处理国。,德国：通过立法放弃核能,切尔诺贝利核事故发生后，德国展开了一场马拉松式的长年论战，焦点是德国是否应放弃使用核能。年德政府立法放弃核能。再次上台的大联合政府继承了这一决定，计划到年逐步关闭所有核电站。德国目前尚在运行的核电站有座。 近来，德国国内争议声再次响起，矛盾集中于国家能源政策，包括是否延长核能使用期限。争议的起因是俄罗斯和乌克兰之间的天然气之争使包括德国在内的多个欧洲国家对能源供应的稳定性感到担忧。此外，国际油价一再上涨，促使德政府在能源政策上进行全方位的思考。不过，德国舆论认为，德国仍将逐步减少直到全部取消使用核能，同时大力发展可再生能源。,能源紧张 “核”以解忧,核能不仅是安全的，而且还是清洁的。化石能源在生产过程中产生二氧化硫、二氧化碳、碳粉、重金属物质等污染物，排放大量的“温室气体”。世界各国科学家曾对百万吨级的煤电与核电站每年向大气排放的有害物质做过比较：煤电排放二氧化碳约为万吨、二氧化硫约为万吨、氮氧化物约为万吨、火渣及飞灰约为万吨；而在核电生产过程中，以上物质皆为零排放。还有人担心核电具有放射性，但放射性不是核电所独有的。国内外的研究表明，煤渣及粉尘中含有铀、钍、镭、氡的天然放射性同位素，煤电所产生的放射性比核电要大多倍，而且人类难以控制；核电的核燃料少且集中，加上生产核电的技术先进，人类已完全控制了放射性物质对环境的污染。,资料-迄今重大核事故, 1957年9月29日，前苏联乌拉尔山中的秘密核工厂“车里雅宾斯克65号”一个装有核废料的仓库发生大爆炸，迫 使苏联当局紧急撤走了当地11000居民 。 1957年10月7日：英国东北海岸的温德斯凯尔的一家铀生产核反应堆发生火灾。这次事故产生的放射性物质污染了英国全 境。至少有39人因此患癌症死亡。, 1961年1月3日：美国爱荷华州一座实验室核反应堆发生爆炸，当场炸死3名工人。 1967年夏天：前苏联“车里雅宾斯克65号”境内用于储存核废料的“卡拉察湖”干枯，结果风将许多放射性微料子吹往各地，苏联当局不得不撤走了9000人。 1971年11月19日，美国明尼苏达州“北方州电力公司”的一座核反应堆的废水储存设施突然发生超库存事件，结果导致50000加仑放射性废水流入密西西比河，其中一些水甚至流入圣保罗的城市饮水系统。, 1979年3月28日：美国“三英里岛”的核反应堆因为机械故障和人为的失误而使冷却水和放射性颗粒外逸，但没有人员伤亡报告。 1979年8月7日，美国田纳西州浓缩铀外泄，结果导致1000人受危害。 1986年1月6日，美国俄克拉何马州一座核电厂因错误加热发生爆炸，结果造成一名工人死亡，100人住院。 1986年4月26日：前苏联切尔诺贝利核电站发生大爆炸，其放射性云团直抵西欧，造成8000人死于辐射导致的各种疾病。,切尔诺贝利的启示安全与责任,调查显示，这场灾难缘于反应堆设计缺陷、运行操作人员严重违反安全规程、有关人员缺少必要的安全知识、缺乏必要的核事故应急准备等等原因，说是人祸亦不为过。核能可以造福众生，也可以为祸人间，是福是祸，最终取决于人。那些令人或悲伤或动容的故事，其实都是在告诉我们两个词安全与责任。当人们拿起核能这把双刃剑时，请不要忘记切尔诺贝利那无言的诉说。,我国的辐射事故,忻州特大放射事故案兼论放射性同位素和射线装置管理,1992年11月19日，山西省忻州市一位农民张某在忻州地区环境检测站宿舍工地干活，捡到一个亮晶晶的小东西，便放进了上衣口袋里，几小时后，便出现了恶心、呕吐等症状。十几天后，他便不明不白地死去。没过几天，在他生病期间照顾他的父亲和弟弟也得了同样的“病”而相继去世，妻子也病得不轻。后来经过医务工作者的调查，才找到了真正的病因，那个亮晶晶的小东西是废弃的钴60，其放射性强度高达10居里，足以“照死人”。经过调查，这个废弃的放射源钴60是属于忻州地区科委的。,1993年11月初，张某的妻子将忻州地区科委、忻州地区环境监测站、山西省放射环境管理站及中国辐射防护研究院等单位推上了被告席。张某的妻子诉称，因原告没有管理、保管好钴60，致使张某误捡了钴源，导致人身伤亡，要求赔偿损失。1994年7月，忻州市人民检察院向忻州市人民法院提起公诉，指控当事人“在迁源工作中严重不负责任，不正确履行自己的职责”，其行为构成了玩忽职守罪。后来，一审判决6被告有罪，但被以“事实不清、证据不足”为由发回重审。1996年12月16日，忻州市人民法院开庭重新审理此案。,法庭调查查明：忻州科委作为钴60放射源的拥有者，在1973年进源至停止使用长达18年间，违反了放射性同位素工作卫生防护管理办法的有关规定，既没有办理登记、许可、注销、退役手续及辐射防护评价工作，也没有建卡立簿、监督检查、严格管理；对有关资料缺乏妥善保存。这里的钴60放射源处于“三无”状态：无账目、无档案、底数不清。在法庭上，任何人拿不出证据证明那只肇事源何时丢失。当然也无法证明肇事源是在倒装时被科学家失落。经过再审程序，1997年5月，忻州市人民法院判决4人有罪，同时宣判2人无罪。1997年5月9日法院作出民事判决。收到判决后，双方先后向忻州地区中级人民法院递交了上诉状。,1998年6月1日，终审判决下达。与一审判决相比，二审只是对被告的赔偿份额做了重新划分：“共计77888887元(赔偿总额)，由忻州地区科委支付每一位受偿者50，共计38944443元，由山西省放射环境管理站支付每位受偿者35，共计27261109元由忻州地区环境监测站支付每位受偿者15，共计116833，32元。”1998年5月，忻州地区中级人民法院对刑事案件作出终审判决，除以违反危险物品管理规定肇事罪判处贺某2年有期徒刑外，其他人被宣告无罪。,涉及法律依据,(1)放射性同位素与射线装置放射防护条例。(2)城市放射性废物管理办法。,每年事故30余全国清查放射源,据新华社2004年04月27日 多年来我国放射源丢失、被盗事故时有发生，最近几个月全国又连续发生了8起放射源被盗事故。为此，国家环保总局、公安部、卫生部联合在全国范围内开展“清查放射源，让百姓放心”专项行动，预防因放射性使用不当产生放射性污染事故。,50年事故1500多次,据环保总局提供的不完全统计，我国1954年到现在共发生各类辐射事故1500多起，平均每年发生事故30余起。其中4起致死性辐射事故造成8人死亡，最近的一次发生在山西，因将施工工地发现的不锈钢金属拿回家，导致3人相继死亡。而近年来，放射性事故仍然居高不下，其中放射源丢失、被盗占首位。,丢失被盗原因复杂,环保总局核安全与辐射环境管理司司长李干杰介绍，最近发生的8起被盗事故，引起当地群众恐慌，造成了一定的经济损失，影响很坏。从目前掌握的放射源丢失和被盗案件分析，存在多方面的原因：涉源单位的领导对放射源的安全保管不重视，责任不落实、安全防护设施不合格、闲置废弃放射源处理资金不到位；部分企事业单位在停产、关闭、破产时，放射源管理失控，或者企业改制重组过程中，未对废弃放射源进行妥善处理处置；不明真相的人误盗放射源转卖到废品收购站，牟取利益；此外法规不健全，执法不严，违法不究，监督管理不到位也是一个重要因素,全国有8万多枚放射源,随着我国核技术利用事业的发展，放射源的数量急剧增加。2002年的调查表明，全国有用源单位8300多家，放射源总数63700余枚，其中有约30的放射源未在卫生部门办理许可登记，待处理的废弃放射源超过13800枚。但据专家估计，全国放射源总数应在8万枚以上，目前有一定比例的放射源没有得到有效控制。,本校辐射研究,辐射装置： 1 钴-60放射源，活度：15000居里。 2 电子回旋加速器:设计放射剂量可达10兆电子伏特的电子加速器。,研究方向： （1）辐射聚合制备感光节银助剂，获得国家科技进步奖，已经为学校贡献2000万利润。 （2）辐射接枝制备均相离子交换膜：已经工业化。分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性多种类型。应用于电渗析、电合成、电解、废水处理等行业。在国内领先。 （3）辐射方法处理表面制备蛋白质芯片-肿瘤诊断试剂,参考书,辐射及其安全防护技术陈万金等 辐射防护多套 电离辐射防护 辐射防护基础 电离辐射与人类生活 电离辐射与人 太阳辐射能 紫外辐射 辐射技术在治理三废中的应用,辐射安全的网上搜索,关键词是辐射：有约100,000,000篇 关键词是辐射、安全：100,000,000篇 关键词是核辐射：有约3,280,000篇， 关键词是核辐射、安全：14,900,000篇,