X射線工業(yè)CT技術(shù)已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域中需要的無損檢測工具。然而，由于它涉及到X射線的使用，人們往往對其輻射安全性存在疑慮。本文旨在科普X射線工業(yè)CT的放射安全知識，幫助大家了解其安全性，消除不必要的擔(dān)憂。
一、 X射線與工業(yè)CT
X射線在工業(yè)CT中扮演著至關(guān)重要的角色。首先，X射線是一種波長極短的電離輻射，具有穿透物質(zhì)的能力，這使得它能夠穿透被檢測物體，獲取其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息。其次，X射線與物質(zhì)相互作用時，會發(fā)生吸收、散射等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象與物質(zhì)的密度、厚度等特性有關(guān)。通過檢測透射的X射線強度，可以獲取物體內(nèi)部不同位置的材料分布信息。
工業(yè)CT，即工業(yè)計算機斷層成像技術(shù)，正是利用X射線的穿透性來實現(xiàn)對物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維成像。它通過從不同角度對物體進行X射線投影，獲取多個截面圖像，然后利用計算機技術(shù)將這些截面圖像重建為三維立體圖像。這種技術(shù)能夠清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽為當(dāng)今優(yōu)秀的無損檢測和無損評估技術(shù)之一。
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二、 X 射線的輻射來源
X射線之所以會有輻射，是因為它是一種電磁波，具有波粒二象性。在X射線產(chǎn)生的過程中，高速運動的電子與靶物質(zhì)相碰撞并被靶物質(zhì)原子內(nèi)層電子所阻止，導(dǎo)致電子突然減速并釋放出能量。這些能量以X射線的形式輻射出去，形成了我們所說的X射線輻射。
X射線的輻射特性與其波長和能量有關(guān)。由于X射線的波長很短，能量很大，因此它具有很高的穿透能力和電離作用。這使得X射線能夠穿透物質(zhì)，并在穿透過程中與物質(zhì)發(fā)生相互作用，導(dǎo)致物質(zhì)原子內(nèi)層電子的躍遷和電離。
X射線對人體具有多層次影響，涉及生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和物理學(xué)等領(lǐng)域。它可直接穿透細(xì)胞，損傷DNA，增加患癌和遺傳疾病風(fēng)險；同時，與體內(nèi)水分子相互作用產(chǎn)生自由基，導(dǎo)致細(xì)胞損傷和氧化應(yīng)激反應(yīng)。長期接觸低劑量X射線，其輻射效應(yīng)具有累積性，可能逐漸損害細(xì)胞并增加疾病風(fēng)險。因此，對X射線的防護與合理使用至關(guān)重要。
三、 X射線放射的防護措施
為避免在使用X射線設(shè)備時受到放射傷害，在過往的研究和使用過程中，人們總結(jié)出一些常用的防護措施：
l 距離防護：距離是減少輻射暴露的有效方法。在使用X射線設(shè)備做檢測時，確保與設(shè)備保持一定的安全距離，可以顯著減少輻射劑量。
l 屏蔽防護：使用屏蔽材料來阻擋X射線輻射是常見的防護措施。常見的屏蔽材料包括鉛、鉛玻璃、鉛橡膠等。在X射線設(shè)備周圍設(shè)置屏蔽墻、屏蔽門等，可以有效減少輻射泄漏。
l 時間防護：盡量縮短暴露在X射線輻射下的時間。在使用X射線設(shè)備時，盡量減少不必要的曝光時間，避免重復(fù)照射。
l 設(shè)施防護：X射線設(shè)備的固有防護設(shè)施也是重要的防護措施。確保設(shè)備的輻射安全性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如X線管殼、遮光筒和光圈、濾過板、熒屏后鉛玻璃、鉛屏、鉛橡皮圍裙、鉛手套以及墻壁等。
l 個人防護：對于從事與X射線相關(guān)的工作人員，應(yīng)穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o用品，如鉛圍裙、鉛圍脖、鉛帽、鉛眼鏡、鉛手套等，以減少輻射對身體的直接接觸。
l 安全管理：建立健全的輻射安全管理制度和操作規(guī)程，確保X射線設(shè)備的安全使用。定期進行輻射安全檢測和維護，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患。
四、 工業(yè)CT的輻射安全措施
l 屏蔽防護：工業(yè)CT設(shè)備的墻體和所有入口處的防護門應(yīng)具有足夠的屏蔽防護，以確保在射線束處于開啟狀態(tài)時，防護墻和防護門外30cm處的空氣比釋動能率不超過安全標(biāo)準(zhǔn)。此外，設(shè)備內(nèi)部也應(yīng)設(shè)置屏蔽裝置，如鉛鋼結(jié)構(gòu)的保護形式，以有效屏蔽射線。
l 監(jiān)控裝置：工業(yè)CT檢測室內(nèi)應(yīng)設(shè)置監(jiān)視裝置，以便在控制室的操作臺觀察檢測室內(nèi)人員的活動和CT設(shè)備的運行情況。這樣，如果發(fā)生任何異常情況，操作人員可以迅速作出反應(yīng)，采取措施減少輻射暴露。
l 警示裝置：為了直觀地提示工業(yè)CT的工作狀態(tài)，應(yīng)在設(shè)備、檢測室的所有入口處、源塔及其必要的地方設(shè)置電離輻射警示標(biāo)志和工作狀態(tài)指示燈。同時，檢測室內(nèi)及其入口處應(yīng)設(shè)置聲光警示裝置，以便在開機前發(fā)出持續(xù)警告，提醒人員注意輻射風(fēng)險。
l 通風(fēng)設(shè)施：工業(yè)CT檢測室應(yīng)配備機械通風(fēng)設(shè)施，確保每小時換氣次數(shù)達到4-5次，以便及時排除有害氣體，如臭氧和氮氧化物等。這有助于減少工作人員吸入有害氣體的風(fēng)險。
l 電氣安全設(shè)施：對于以加速器為放射源的工業(yè)CT設(shè)備，應(yīng)采取一系列電氣安全設(shè)施，如主動接地聯(lián)鎖、高壓屏蔽網(wǎng)、高壓放電棒、高壓過載保護、獨立設(shè)備接地和警告說明等，以防止高壓對工作人員造成危害。
l 分區(qū)管理：檢測室內(nèi)應(yīng)劃分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)。在射線束處于開啟狀態(tài)時，任何人不得進入控制區(qū)。控制室以及與檢測室入口相連的過道、走廊等區(qū)域應(yīng)劃為監(jiān)督區(qū)，無關(guān)人員不得擅自進入。這有助于限制人員接觸輻射的風(fēng)險。
五、 國標(biāo)中對工業(yè)CT設(shè)備的安全防護要求
在國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)X射線探傷放射防護要求》（GBZ 117—2015）中，對X 射線工業(yè)CT設(shè)備的放射防護做出了明確規(guī)定。例如：
4.1.3 X射線探傷室墻和入口門的輻射屏蔽應(yīng)同時滿足：
a) 人員在關(guān)注點的周劑量參考控制水平，對職業(yè)工作人員不大于 100μSv/周，對公眾不大于 5μSv/周；
b) 關(guān)注點周圍劑量當(dāng)量率參考控制水平不大于2.5μSv/h。
4.1.4 探傷室頂?shù)妮椛淦帘螒?yīng)滿足：
a) 探傷室上方已建、擬建建筑物或探傷室旁鄰近建筑物在自輻射源點到探傷室頂內(nèi)表面邊緣所張立體角區(qū)域內(nèi)時，探傷室頂?shù)妮椛淦帘我笸?.1.3；
b) 對不需要人員到達的探傷室頂，探傷室頂外表面30cm 處的劑量率參考控制水平通?？扇?00μSv/h。
4.1.5 探傷室應(yīng)設(shè)置門-機聯(lián)鎖裝置，并保證在門(包括人員門和貨物門)關(guān)閉后X射線裝置才能進行探傷作業(yè)。門打開時應(yīng)立即停止X射線照射，關(guān)上門不能自動開始X射線照射。門-機聯(lián)鎖裝置的設(shè)置應(yīng)方便探傷室內(nèi)部的人員在緊急情況下離開探傷室。
此外，《X射線計算機斷層攝影裝置放射衛(wèi)生防護標(biāo)準(zhǔn)》 (GBZ 130-2020)、《電離輻射防護與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》 (GB 18871-2002)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也對使用相關(guān)設(shè)備的放射防護作出了明確要求和指導(dǎo)。這些國標(biāo)內(nèi)容都是為了確保X射線設(shè)備在使用過程中的安全性和保護人員免受不必要的輻射照射。在使用X射線設(shè)備時，應(yīng)遵循這些標(biāo)準(zhǔn)的要求，并采取必要的防護措施，以減少輻射對人體的影響。同時，對于違反這些標(biāo)準(zhǔn)的行為，也應(yīng)依法進行處罰和糾正。
盡管X射線工業(yè)CT設(shè)備在使用時會產(chǎn)生一定的輻射，但只有當(dāng)輻射劑量達到一定程度時，才可能對人體造成危害。而且，X射線工業(yè)CT設(shè)備的輻射劑量通常較低，遠(yuǎn)低于可能對人體造成危害的劑量水平。因此，只要我們遵循正確的操作方法和安全規(guī)定，就可以有效地降低輻射風(fēng)險。當(dāng)然，為了保護人體免受輻射的危害，我們?nèi)匀恍枰訌妼椛浒踩R的了解和學(xué)習(xí)，提高自己的安全意識和防護能力。
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