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无机氚与有机氚浓度及其所致辐射剂量研究

作　者: 苏锋
导　师: 文万信
学　校: 苏州大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 氚化水有机结合氚氚致剂量
分类号: R144
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 46次
引　用: 1次
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内容摘要

氚(3H tritium )是一种广泛存在于自然界的重要天然放射性核素,也是涉氚行业生产过程中产生的人工核素,氚化水更是核电站主要的放射性液(气)态流出物。释放到环境中的氚化水很容易吸收入人体,造成内照射污染,而氚的测量是进行氚致辐射剂量研究最常用的方法。论文对以不同摄入途径进入涉氚职业人员与公众体内的氚浓度即无机氚与有机氚浓度进行了比较系统的实验分析,并计算了无机氚与有机氚以及总氚所造成的内照射剂量。从实验上系统比较了直接蒸馏法、高锰酸钾祛色蒸馏法、双氧水氧化法及过硫酸钾氧化蒸馏法四种样品预处理方法的探测效率。研究表明:过硫酸钾氧化适合于总氚的测定,高锰酸钾祛色蒸馏法适合于氚化水的测定,双氧水氧化法适合于短时间测定大批量摄氚人群的体内氚浓度。实验研究了核电站涉氚工作人员体内无机氚与有机氚的浓度、相应的半排期及所致内照射剂量。研究表明:体内有机氚约占总氚的0.93%～9.14%,平均为4.02%,HTO及OBT二者对氚致剂量的贡献平均分别为87.02%和12.98%,有机氚对氚致内照射剂量的贡献不应忽略;体内氚化水(无机氚)半排期平均为12.41天,体内有机氚半排期平均为40.19天。实验研究了公众体内无机氚与有机氚浓度,并计算公众的氚致剂量。研究表明:公众体内有机氚占总氚的份额最高为8.63%,最低为1.22%,平均为(5.20±0.93)%,有机氚占总氚的份额比涉氚人员体内有机氚占总氚的浓度略高,公众体内氚致待积当量剂量最高为2.05×10-7Sv,远小于公众防护所要求的不超过1mSv的限值要求;另外,在论文中,使用了ICRP推荐的计算方法,分别使用ICRP参考人和中国参考人进行剂量估算,发现二者之间的差值在5%～6%之间。实验研究了核电站涉氚工作场所空气中氚化水和有机氚浓度,并计算氚通过不同摄入途径所造成的职业人员内照射剂量。研究表明:根据不同场所中空气氚浓度,估算出在这些场所工作的人员氚的年摄入量最大值为3.73×104Bq,最小值为1.87×104Bq,均远小于年摄入量限值3×109Bq。从待积当量剂量上来看,在正常工作条件下,呼吸吸入及皮肤吸入途径的年摄入量的氚致剂量的最大值不超过2.04×10-6Sv,考虑工作时间及休息睡眠时间氚的摄入,工作人员受到的总的氚致剂量为2.53×10-6Sv,远小于年剂量限值20mSv。采用食物链转移剂量估算模式和中国参考人及国标中参考人食物消费量等参数,结合环境实验数据及食物中核素浓度,计算了公众食入摄入量及内照射剂量。表明:全国成人平均氚年摄入量为3.01×104Bq,其中,氚化水为1.98×104Bq,有机氚为1.022×104Bq。氚致剂量为1.27×10-6Sv,其中,氚致剂量的70.73%来自于有机氚的贡献。应用核素滞留函数及体液代谢法研究了持续摄氚条件下体内氚的累积、代谢和氚致剂量。研究表明:使用核素滞留模型与体液代谢法分别估算体内HTO和OBT的滞留量,对HTO滞留量的估算,二者之间只有不足1%的差别,而对OBT的滞留量进行的估算,二者之间相差很大,达到39.04%。

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-10
引言  10-12
第一章概述  12-21
  1.1 氚的产生  12-15
    1.1.1 天然氚的产生  12
    1.1.2 人工氚的产生  12-15
  1.2 氚的性质  15
    1.2.1 氚的物理性质  15
    1.2.2 氚的化学性质  15
  1.3 氚的危害  15-19
    1.3.1 氚的健康危害  15-18
    1.3.2 氚的公众照射  18-19
    1.3.3 氚的职业照射  19
  1.4 氚浓度与氚致剂量问题  19-21
第二章人体无机氚与有机氚测量及受照剂量估算  21-42
  2.1 氚测量效率的刻度及本底的测量  21-26
    2.1.1 3H 计数效率的刻度  21-22
    2.1.2 实验制样及测量  22-24
    2.1.3 实验结果和分析  24-26
    2.1.4 实验室环境本底的测量  26
  2.2 人体无机氚与有机氚测量及受照剂量估算  26-39
    2.2.1 体内氚化学态  27-28
    2.2.2 实验方案  28
    2.2.3 实验结果和分析  28-33
    2.2.4 涉氚工作人员氚致剂量估算  33-37
    2.2.5 HTO 与OBT 半排期研究  37-39
  2.3 公众体内无机氚与有机氚测量及受照剂量估算  39-40
  2.4 小结  40-42
第三章空气中无机氚、有机氚的测定及内照射剂量估算  42-50
  3.1 空气中氚浓度的测定  43-46
    3.1.1 实验方案  43-44
    3.1.2 实验结果和分析  44-46
  3.2 氚摄入量的估算  46-48
    3.2.1 呼入及皮肤渗透途径氚摄入量  46-48
    3.2.2 其它途径氚摄入量  48
  3.3 小结  48-50
第四章连续摄氚待积当量剂量研究  50-70
  4.1 环境氚摄入量估算及体内氚滞留量研究  50-55
    4.1.1 氚摄入量研究方法  50-51
    4.1.2 氚摄入量及氚致剂量估算  51-55
  4.2 体液代谢法估算氚的滞留  55-60
    4.2.1 每日水的代谢量  55-56
    4.2.2 体内氚化水及有机氚代谢研究  56-60
  4.3 连续摄氚待积当量剂量研究  60-68
    4.3.1 氚摄入量模拟及代谢量估算  61-67
    4.3.2 氚致剂量研究  67-68
  4.4 小结  68-70
第五章总结  70-73
参考文献  73-78
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文  78-79
致谢  79-80

无机氚与有机氚浓度及其所致辐射剂量研究

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