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[摘 要]工业射线探伤是一种广泛应用的无损检测方法，但如果使用不当会产生产生人体辐射危害。文章分析了电离辐射的生物效应及其危害，并提出了辐射防护措施。
[关键词]射线探伤 电离辐射 生物效应 安全 防护
中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0060-01
从伦琴发现X射线到20世纪50年代，射线检测技术就得到了工业应用。随着计算机技术及图像处理技术的发展，射线检测技术也进入了一个新的发展时代，目前应用最广泛的是X射线和γ射线工业探伤技术，也是承压类特种设备检测常用方法之一。但如果使用不当，可能会对使用者及公众电离辐射的危害，因此在工业射线探伤时应理解和掌握电离辐射与安全防护知识。
一.工业射线探伤原理及应用
由于被检工件的成分、密度、厚度等不同，对射线（电磁辐射或粒子辐射）产生不同的散射或吸收，用探测器获取被检工件的透射强度分布图像，来对工件的尺寸、质量，特性等做出判断。
如图1-1、1-2所示，设强度强度均匀的射线束透照射工件时，如果当工件局部区域车在缺陷或结构存在差异时，它将改变物体对射线的减弱，使得不同部位透射射线强度不同，采用一定的探测器检测透射射线的强度，就可以判断内部缺陷和物质分布等情况。
（1.1）
（1.2）
----工件的减弱系数； ----透射的一次射线强度；
----透射的散射射线强度；
称为“物体对比度”，也称为“主因对比度”。式（1.1）是射线检测的基本原理关系式，给出了一个小厚度差与对应的射线检测物体对比度之间的关系。
主要的电离辐射设备包括X射线机、γ射线机、爬行器、加速器及常用的中子源，X射线探伤装置采用X射线发生器产生X射线，只有在运行时才产生X射线，而γ射线工业探伤机所带的γ射线源是放射性同位素源，其生产、运输、安装、运行等各个环节都存在放射性，必须给予高度重视。
二. 电离辐射的生物效应及危害
电离辐射可导致细胞中重要生物学结构的电离而使之发生改变，辐射能量向介质的转移会引起自由基的诱发等变化从而使生物学结构发生变化。DNA分子的当链或双链断可因愈合而得以修复，如果同时发生当链或双链碱基损伤，也可因碱基重建而得以修复，但修复过程中一旦出错，可在损害始发部位引起基因点突变、基因缺失或重排，此对细胞产生长期影响，导致细胞死亡或稳定的遗传变化。
辐射也会引起生殖组织细胞分裂过程中基因组织的变化而导致各种有害的遗传损害，表现为受照者后代的遗传疾病，辐射致癌效应及遗传效应的发生概率与剂量的大小有关，但不存在阈值，效应的严重程度取决于发生的部位而与剂量无关，因而称为随机性效应。
辐射细胞引起细胞死亡本身是一种随机性过程，但是只有当照射量达到一定的阈值水平，细胞死亡数超过其增殖补充和代偿能力时，才会影响器官或 组织的功能，甚至导致机体的死亡，因而这类辐射效应称为确定性效应。除杀死细胞外，辐射还可能干扰各种组织的功能而导致损伤，干扰细胞组成的调节引起细胞和组织通透性变化的炎症反应，对于发育中的器官内细胞的自然迁移造成影响及间接的功能性影响，从而影响确定性效应的严重程度。
三.工业射线探伤辐射防护
尽量减少或避免射线从外部对人体的辐射，使之所受照射不超过国家规定的剂量限值是辐射防护的基本原则。
在实践辐射防护的基本方法有：减少接触辐射源的时间，增大与放射源的距离、设置屏蔽三种方法。
其中在设置屏蔽时必须考虑防护层，如γ射线探伤防护层的确定，在确定防护层是必须考虑有用辐射束的方向。如果有用辐射束的方向没有限制，所有方向的防护层按防止有用辐射的防护层进行确定。如果有用辐射束仅处于有限的方向，则除此有限方向的防护层按防止有用辐射的防护层确定外，其余所有方向的防护层按防止泄漏辐射防护层进行确定。不同的屏蔽材料构成的多层防护，其总衰减度等于各个防护层的衰减度之乘积。
与放射源的距离为 时，该点的最高比释动能 ，可由放射源的预期最大放射性活度A（GBq）和比释动能常数 进行确定，公式如下：
（3.1）
在忽略辐射穿过屏蔽层的累积因子作用时，防护层厚度 可由下式确定：
（3.2）
式中，μ---线性衰减系数，cm-1；KG---距离放射源为a的最高允许空气比释动能率，mGy/h；
X射线或γ射线的防护基础和方法有：工业γ射线现场探伤放射防护区的确定，工业探伤操作程序，射线强度、区域和个人剂量测量方法，辐射源的安全和保安措施，工业探伤机的放射防护与安全，工业探伤场所工作人员及公众防護与安全，针对放射源丢失和超剂量事故的应急响应预案等。
四.工业射线探伤事故与经验教训
据环保部门统计资料显示，1988-1998年间全国放射性同位素工业探伤和X射线工业探伤行业中共发生26起事故，占总放射性事故的7.8%，其中，放射性同位素工业探伤12起，射线装置工业探伤事故14起。
事故中绝大部分为责任事故，占工业探伤事故的73%，技术性事故占27%.这些事故的发生原因如下：维修人员缺乏安全防护知识，探伤时导致人员受到照射；对放射源管理不当，致使放射源被盗；单位领导缺乏安全管理意识，企业安全文化不健全导致人员被照射；关键防护部位检测不到位，工作时员工缺乏沟通合作，致使误照射；还有被不法分子用探伤放射源恶意报复，造成恶劣的社会影响等。
总结以往处理事故的经验，接受事故发生的教训，防止类似事故的发生及提高事故处理的水平，获得辐射对人体损伤的直接材料，具有重要的实际意义与科学意义。
参考文献
[1]何仕均，主编.电离辐射工业应用的防护与安全[M].北京：原子能出版社，2006.
[2]李德平，潘自强，主编.辐射防护手册（第一分册）辐射源与屏蔽[M]. 北京：原子能出版社，1987.
[关键词]射线探伤 电离辐射 生物效应 安全 防护
中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0060-01
从伦琴发现X射线到20世纪50年代，射线检测技术就得到了工业应用。随着计算机技术及图像处理技术的发展，射线检测技术也进入了一个新的发展时代，目前应用最广泛的是X射线和γ射线工业探伤技术，也是承压类特种设备检测常用方法之一。但如果使用不当，可能会对使用者及公众电离辐射的危害，因此在工业射线探伤时应理解和掌握电离辐射与安全防护知识。
一.工业射线探伤原理及应用
由于被检工件的成分、密度、厚度等不同，对射线（电磁辐射或粒子辐射）产生不同的散射或吸收，用探测器获取被检工件的透射强度分布图像，来对工件的尺寸、质量，特性等做出判断。
如图1-1、1-2所示，设强度强度均匀的射线束透照射工件时，如果当工件局部区域车在缺陷或结构存在差异时，它将改变物体对射线的减弱，使得不同部位透射射线强度不同，采用一定的探测器检测透射射线的强度，就可以判断内部缺陷和物质分布等情况。
（1.1）
（1.2）
----工件的减弱系数； ----透射的一次射线强度；
----透射的散射射线强度；
称为“物体对比度”，也称为“主因对比度”。式（1.1）是射线检测的基本原理关系式，给出了一个小厚度差与对应的射线检测物体对比度之间的关系。
主要的电离辐射设备包括X射线机、γ射线机、爬行器、加速器及常用的中子源，X射线探伤装置采用X射线发生器产生X射线，只有在运行时才产生X射线，而γ射线工业探伤机所带的γ射线源是放射性同位素源，其生产、运输、安装、运行等各个环节都存在放射性，必须给予高度重视。
二. 电离辐射的生物效应及危害
电离辐射可导致细胞中重要生物学结构的电离而使之发生改变，辐射能量向介质的转移会引起自由基的诱发等变化从而使生物学结构发生变化。DNA分子的当链或双链断可因愈合而得以修复，如果同时发生当链或双链碱基损伤，也可因碱基重建而得以修复，但修复过程中一旦出错，可在损害始发部位引起基因点突变、基因缺失或重排，此对细胞产生长期影响，导致细胞死亡或稳定的遗传变化。
辐射也会引起生殖组织细胞分裂过程中基因组织的变化而导致各种有害的遗传损害，表现为受照者后代的遗传疾病，辐射致癌效应及遗传效应的发生概率与剂量的大小有关，但不存在阈值，效应的严重程度取决于发生的部位而与剂量无关，因而称为随机性效应。
辐射细胞引起细胞死亡本身是一种随机性过程，但是只有当照射量达到一定的阈值水平，细胞死亡数超过其增殖补充和代偿能力时，才会影响器官或 组织的功能，甚至导致机体的死亡，因而这类辐射效应称为确定性效应。除杀死细胞外，辐射还可能干扰各种组织的功能而导致损伤，干扰细胞组成的调节引起细胞和组织通透性变化的炎症反应，对于发育中的器官内细胞的自然迁移造成影响及间接的功能性影响，从而影响确定性效应的严重程度。
三.工业射线探伤辐射防护
尽量减少或避免射线从外部对人体的辐射，使之所受照射不超过国家规定的剂量限值是辐射防护的基本原则。
在实践辐射防护的基本方法有：减少接触辐射源的时间，增大与放射源的距离、设置屏蔽三种方法。
其中在设置屏蔽时必须考虑防护层，如γ射线探伤防护层的确定，在确定防护层是必须考虑有用辐射束的方向。如果有用辐射束的方向没有限制，所有方向的防护层按防止有用辐射的防护层进行确定。如果有用辐射束仅处于有限的方向，则除此有限方向的防护层按防止有用辐射的防护层确定外，其余所有方向的防护层按防止泄漏辐射防护层进行确定。不同的屏蔽材料构成的多层防护，其总衰减度等于各个防护层的衰减度之乘积。
与放射源的距离为 时，该点的最高比释动能 ，可由放射源的预期最大放射性活度A（GBq）和比释动能常数 进行确定，公式如下：
（3.1）
在忽略辐射穿过屏蔽层的累积因子作用时，防护层厚度 可由下式确定：
（3.2）
式中，μ---线性衰减系数，cm-1；KG---距离放射源为a的最高允许空气比释动能率，mGy/h；
X射线或γ射线的防护基础和方法有：工业γ射线现场探伤放射防护区的确定，工业探伤操作程序，射线强度、区域和个人剂量测量方法，辐射源的安全和保安措施，工业探伤机的放射防护与安全，工业探伤场所工作人员及公众防護与安全，针对放射源丢失和超剂量事故的应急响应预案等。
四.工业射线探伤事故与经验教训
据环保部门统计资料显示，1988-1998年间全国放射性同位素工业探伤和X射线工业探伤行业中共发生26起事故，占总放射性事故的7.8%，其中，放射性同位素工业探伤12起，射线装置工业探伤事故14起。
事故中绝大部分为责任事故，占工业探伤事故的73%，技术性事故占27%.这些事故的发生原因如下：维修人员缺乏安全防护知识，探伤时导致人员受到照射；对放射源管理不当，致使放射源被盗；单位领导缺乏安全管理意识，企业安全文化不健全导致人员被照射；关键防护部位检测不到位，工作时员工缺乏沟通合作，致使误照射；还有被不法分子用探伤放射源恶意报复，造成恶劣的社会影响等。
总结以往处理事故的经验，接受事故发生的教训，防止类似事故的发生及提高事故处理的水平，获得辐射对人体损伤的直接材料，具有重要的实际意义与科学意义。
参考文献
[1]何仕均，主编.电离辐射工业应用的防护与安全[M].北京：原子能出版社，2006.
[2]李德平，潘自强，主编.辐射防护手册（第一分册）辐射源与屏蔽[M]. 北京：原子能出版社，1987.