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技术文章

浅谈射线防护器材的发展趋势

2006/9/14 19:36:00

卫生部射线防护器材防护质量监测中心 林志凯

射线防护器材是为适应电离辐射防护事业的需要而发展起来的。我们知道,1895年11月德国科学家伦琴发现X射线,1896年法国科学家贝克勒尔发现了天然放射性的存在,1898年居里夫妇历经艰辛从沥青中成功分离出天然放射性核素镭和钋,从此人类开创了原子能科学技术的快速发展时代。一百余年来,电离辐射在医学、工业、农业、科研、军事等领域得到日益广泛的应用,人们从中获得巨大经济利益的同时,越来越充分认识到电离辐射对人体、环境的危害不容忽视。

早在19世纪末期,X射线被用于医学实践时,人们就很快发现X射线对人体产生的有害效应极为明显、令人震惊。这些有害效应的最终结果导致皮肤红斑、急性皮炎、灼热疼痛、脱发、恶性肿瘤甚至死亡。为此,许多物理学家开始致力于研究X射线同人体组织相互作用的机理,并提出了各种防辐射损伤效应的经验方法和措施,其中对射线装置进行有效的屏蔽防护是最重要的防护手段之一。随着人们对各种射线同物质相互作用机理的深入研究,不同种类的射线防护材料和防护器材也逐步发展起来,并日趋完善。

为此,本文旨在介绍我国目前射线防护器材的监督检测管理及发展状况,并展望二十一世纪近期我国射线防护器材的发展趋势。

一 射线防护器材的管理

为适应我国和平利用原子能事业的快速发展,保障放射性从业人员和公众的健康与安全,于1960年1月7日国务院发布了我国第一部放射卫生防护法规《放射性工作卫生防护暂行规定》,从此奠定了我国发展放射卫生防护事业的基础。

四十余年来,我国已经制定了较为完善的放射卫生法规标准体系,极大地促进了射线防护器材的生产、研制和开发,射线防护器材的广泛应用在保障放射工作人员和公众的健康与安全方面发挥了重要作用。但从建国至八十年代末,射线防护器材的生产、销售、研制开发和应用一直处于一种没有任何监管部门对其产品质量进行监督监测管理的无序状况下进行的。这种状况无法确保产品的防护质量,无益于提高我国总体辐射防护水平和保证防护器材使用者和公众的健康与安全。为此,卫生部于1988年11月28日及时发布了《射线防护器材防护质量管理规定》(GWF 02-88)(以下简称管理规定),1989年11月27日国务院又发布了第44号令《放射性同位素与射线装置放射防护条例》(以下简称条例)。条例中明确指出:生产装有放射性同位素的设备、射线装置、放射防护器材,必须符合放射防护要求,不合格的产品不得出厂。比较起来,管理规定比条例早出台一年,可见卫生部及时对射线防护器材的防护质量实施监督监测管理是极为必要的。根据管理规定和条例,卫生部射线防护器材防护质量监测中心(以下简称监测中心)依法对全国从事射线防护器材生产、销售、研制开发、防护工程施工的单位实行“射线防护器材防护质量许可证”管理制度,同时对其产品和防护施工的防护质量进行定期和不定期监督检测。十几年来,监测中心本着务实、求真、扶持、指导和服务的宗旨,定期抽检样品、提供技术咨询、帮助改进产品、交流技术信息、规范防护市场。目前,我国射线防护器材的生产、销售基本上已走上了产品质量有人管、出了问题有人抓的有序发展道路。

二 射线防护器材的种类与应用

辐射防护领域中使用的射线防护器材按防护对象分,有个人防护用品(如防护衣、铅玻璃、铅玻璃眼镜等)、防护装置(如防护门、防护窗等),按材料分有建材类、金属类、铅玻璃类和铅橡胶类等。

1.建材类防护材料

这类防护材料指的是各种类型的混凝土、砖、重晶石、防护涂料(填料)、成型防护板材或板块等用于射线装置机房、放射源室、辐照室、核设施等基建屏蔽防护工程的防护材料。在实际应用中,应根据射线源的种类、强度、能量和防护材料的特性来设计符合防护要求的基建屏蔽设施。

2.金属类防护器材

金属类防护器材指的是用金属材料和其它防护材料经机加工而组装成的各种射线屏蔽防护装置。例如各种规格的电动手动射线防护门、防护窗、防护屏风、防护椅、核医学科用的分药箱和储药箱、铅房、铅罐、铅砖、射线探伤铅室等。

这类防护器材多用于X射线机房、CT机房、医用加速器机房、ECT机房、射线工业探伤室、核电站等核设施。

射线防护门是较常用的一种防护器材,主要有两种开启方式,分为平开门和推拉门。就技术和工艺水平而言,防护门已经能够做得非常美观大方、结实耐用,有的厂家已将红外线、超声波或无线电传感技术用于防护门的自动控制和防碰撞,可防止意外挤伤人员事故的发生。

3.铅玻璃类防护器材

目前铅玻璃主要分为两类,一类为无机铅玻璃,当前在我国应用最为广泛,另一类为有机铅玻璃,这种铅玻璃比无机铅玻璃耐冲击性要高,但不耐硷和酒精。过去上海珊瑚化工厂曾生产过有机铅玻璃,但数年前已经停产。现在国内虽有厂家生产,但是产品的物理性能和防护质量并不理想。据了解,国际上只有日本可乐丽株式会社生产,其生产工厂位于日本新泻县蒲原郡中条町。

无机铅玻璃主要用于X射线机房、CT机房、ECT机房等观察窗和制作铅眼镜用,有机铅玻璃除上述应用外,由于该种材料易于加工、质轻、耐冲击性能强、透明性好,因此还广泛用于制作各种防护屏风和其它防护用品,如防护面罩等。

4.铅橡胶类防护用品

早在1918年,美国标准局的一名物理学家W. S. Gorton就对铅橡胶屏蔽X射线的铅当量进行了研究。由此可见,使用铅橡胶作为射线屏蔽材料的历史可以追溯到20世纪20年代前后。

铅橡胶类防护用品主要用于放射工作人员和患者的屏蔽防护,主要产品有:铅橡胶衣、铅橡胶坎肩、铅橡胶围裙、铅橡胶手套、性腺防护器、甲状腺防护围领、防护罩单、防护三角等产品。

三 我国有待研制开发的射线防护器材及前景

随着我国国民经济的迅速发展,电离辐射应用领域更加广阔,尤其近十余年来,新的放射诊断设备、放射治疗设备不断问世、更新换代,如计算机断层扫描装置(CT)、正电子发射断层扫描装置(PET)、单光子发射计算机断层扫描装置(SPECT)、γ刀、X刀、放射介入诊断治疗设备、数字减影血管造影设备(DSA)等大型医用设备在我国快速发展起来,这预示着我国射线防护器材的研制开发应用前景仍十分可观。

因此,研制我国尚属空白的射线防护材料及产品就摆在有志从事射线防护事业的有识之士面前了。下面仅提出三种国内尚属空白、有待研制并推广应用的射线防护产品:

  1. 有机铅玻璃

    由于有机铅玻璃透明性好、耐冲击力强、美观大方,因此这种产品是观察窗、各种防护屏风良好的更新换代产品。在日本大多数医院已经采用了这种产品,我国若能国产化并批量生产,其社会效益和经济效益不容忽视。

  2. 无铅橡胶和无铅塑料防护板

    铅橡胶生产过程和铅橡胶中的氧化铅均会造成环境污染,从而危害人类健康,因此,从发展趋势看,无铅橡胶和无铅塑料防护材料会逐步取代铅橡胶。国内虽然已有人在研制,担尚未生产出令人满意的产品。

  3. 夹层无机铅玻璃板

    所谓夹层无机铅玻璃板,是指在铅玻璃的两面各粘附一层普通光学平板无机玻璃,边缘打磨整齐。这种夹层铅玻璃表面硬度大、耐腐蚀,可以克服普通铅玻璃表面长期与空气接触表面铅发生氧化后光洁度变差、透光率下降的缺点。这种产品国外已有产品出售。

    四 我国射线防护器材生产面临的挑战

    目前,德国、美国、日本等国家的一些防护产品已经进入中国市场。展望二十一世纪,众所周知,我国加入世界贸易组织(WTO)已为时不远,届时由于贸易壁垒将被打破,预计会有更多的国外射线防护器材及产品进入中国。入关后我国射线防护器材的生产应该说是即面临着挑战,又面临着发展的机遇。

    面对国外产品的挑战压力主要是在产品的种类、性能、质量、试样等方面,而发展的机遇在于,国外新产品、新技术进入中国后,压力会转化为动力,迅速促进国内射线防护器材的改进和更新换代。

    面对挑战和机遇,进入二十一世纪后,中国射线防护器材的生产首先应该做好下述几方面工作,以增强竞争优势:

    1.加强技术培训,全面提高射线防护器材从业人员的业务技术水平。

    2.挖掘潜力、大力倡导技术革新,不断改进产品质量,加快研制开发新型防护材料和新产品,

    3.加强信息和技术交流,积极参与国际竞争,力争将我国射线防护器材产品打向国际市场。

    4争取引进国外先进技术,促进国际合作,以适应二十一世纪国内外辐射防护事业的发展。

展望未来,寻求发展,让我们在新的世纪里,为振兴中国的辐射防护事业而努力奋斗!

 

来源:全国放射医学与防护信息网

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