本文件描述了450kV以下X射线无损检测设备生产、调试和运行过程中所涉及的辐射防护主要参数的计算公式和图表，以及固定工作设备保护层的计算方法。 本文件适用于450kV以下X射线无损检测设备生产、调试和运行过程中的安全防护，也适用于基于阳极靶为钨的X射线设备的安全防护。 　　

ICS19.100
CCS N 78
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z41476.3—2022
无损检测仪器
1MV以下X射线设备的
辐射防护规则
第3部分：450kV以下
X射线设备辐射防护的计算公式和图表Non-destructive testing instruments-Radiation protection rules for the technicalapplication of X-ray equipment up to 1 MV-Part 3 : Formulas and diagramsfor the calculation of radiation protection for X-ray equipment up to 450 kV2022-04-15发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-11-01实施
规范性引用文件
3术语和定义
主要参数的计算
固定式X射线设备保护层的计算
野外工作条件下X射线设备防护距离的计算附录A（资料性）计算示例
GB/Z41476.3—2022
GB/Z41476.3—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
1MV以下X射线设备的辐射防护规则》的第3部分。本文件是GB/Z41476《无损检测仪器GB/Z41476已经发布了以下部分：第1部分：通用安全技术要求；
一第2部分：防护技术要求；
第3部分：450kV以下X射线设备辐射防护的计算公式和图表；第4部分：控制区域的计算。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国试验机标准化技术委员会（SAC/TC122）归口。本文件起草单位：苏州市华测检测技术有限公司、辽宁省先进装备制造业基地建设工程中心、深圳国技仪器有限公司、爱德森（厦门）电子有限公司、中国工程物理研究院应用电子学研究所、广东正业科技股份有限公司、上海英华检测科技有限公司、通用电气检测控制技术（上海）有限公司、丹东市无损检测设备有限公司、上海超群无损检测设备有限公司、渤海造船厂集团有限公司、辽宁仪表研究所有限责任公司。
本文件主要起草人：曾啸虎、徐海耕、朱平、林俊明、陈浩、盛周林、孔凡琴、李博、董殿刚、傅岩、刘春伟、王琳。
GB/Z41476.3—2022
X射线是一种波长极短，能量很大的电磁波，其波长比可见光的波长更短。作为五大常规检测手段之一，X射线检测已在工业无损检测中得到广泛应用。因其穿透性强，对检测人员身体有一定伤害，因此X射线检测中安全防护问题得到广泛关注。GB/Z41476旨在确立1MV以下X射线设备防护要求及人员人身安全防护规则，拟由4个部分构成。第1部分：通用安全技术要求。目的在于给出1MV以下X射线设备操作中人员的剂量限值、设备使用要求等内容。
第2部分：防护技术要求。目的在于为1MV以下X射线设备在制造、安装、使用中提供有效、可靠的射线防护措施。
第3部分：450kV以下X射线设备辐射防护的计算公式和图表。目的在于给出了450kV以下X射线设备防护主要技术指标的计算公式及相关图表，便于射线防护过程中相关数据的计算。
第4部分：控制区域的计算。目的在于提供1MV以下X射线设备控制区域计算方法，对第3部分的内容做进一步补充。
1范围
GB/Z41476.3—2022
无损检测仪器1MV以下X射线设备的辐射防护规则第3部分：450kV以下X射线设备辐射防护的计算公式和图表本文件描述了450kV以下X射线无损检测设备生产、调试和运行过程中所涉及的辐射防护主要参数的计算公式和图表，以及固定工作设备保护层的计算方法。本文件适用于450kV以下X射线无损检测设备生产、调试和运行过程中的安全防护，也适用于基于阳极靶为钨的X射线设备的安全防护。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/Z41476.1一2022无损检测仪器1MV以下X射线设备的辐射防护规则第1部分：通用安全技术要求
」第4部分：控制
GB/Z41476.4一2022无损检测仪器1MV以下X射线设备的辐射防护规则区域的计算
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。4主要参数的计算
4.1一般规则
本文件中的测量工作电压采用恒定直流电压；当采用没有恒定直流电压的整流电路时，则使用最高管电压。通过计算可得到辐射防护距离，其变化与材料厚度有关，计算所需参数如下：一一对于固定式X射线设备，应给出相关必要参数（额定管电压、管电流、射线束角度、辐射泄漏剂量）、放射源防护距离、防护材料的厚度，且以上参数应不超过规定的辐射剂量限值；一对于移动式X射线设备，应给出相关必要参数（额定管电压、管电流、射线束角度、辐射泄漏剂量）和放射源防护距离，且满足控制区内最大辐射剂量率不超过40μSv/h。注：超过额定管电压的X射线设备的辐射防护距离需向生产商和供应商咨询。辐射防护距离相对于直流电压而言，也可应用于交流电压。计算固定式设备的辐射防护距离时，应使用X射线设备相关工作参数的最大值（最大管电压下的最大管电流）。对于移动式X射线设备辐射防护距离的计算，应使用设备实际工作参数（管电流和管电压）。计算防护距离时，还需考虑其他电离辐射源。1
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4.2相关物理量的计算
4.2.1基本概念
计算辐射防护距离时，宜考虑有效射束、散射辐射和泄漏辐射。本文件在计算时，假设它们有相同的角度范围和存在范围。
有效射束是指射束从射线窗口发射的辐射。经过窗口和准直系统处理后，辐射角度或能量产生变化。
散射辐射是经过材料散射后形成的辐射。其光谱带与有效射束不同，能量比有效射束低。散射辐射的剂量取决于散射材料的种类。泄漏辐射是从设备防护屏蔽层中泄漏出的辐射。干扰辐射是散射辐射和泄漏辐射的总和。4.2.2点剂量
X射线设备的点剂量可通过测量环境等效剂量H*（10）获得，也可用光子等效剂量H表示。两者按照表1中的系数进行换算。
表1环境等效剂量H*（10)和光子等效剂量Hx的换算系数管电压(U）
U≤50kv
50kVU>400kV
4.2.3特殊剂量率
H*（10)/H的换算系数
特殊剂量率由有效剂量限值与必要防护引起的射线衰减程度相除而得，与距射线源的距离、居留范围、管电流强度、居留时间等有关，按公式（1)计算：H spzx
式中：
特殊剂量率，单位为微希平方米每毫安小时LuSv·m2/（mA·h)；有效剂量限值，其取值见表3，单位为微希（μSv）；居留地点距射线源的距离，单位为米（m）；最长年居留时间，单位为小时（h）；额定管电流强度，单位为毫安（mA）；居留因子，其值按4.3.2确定。
额定管电流强度计算按照公式（2）、公式（3）、公式（4）：有效射束（X=N）:I=I
Is=1600
散射辐射(X=S)：
泄漏辐射（X=tr）：Itr=1.0
.（1)
.（2)
·（3）
·（4）
式中：
管电流强度，单位为毫安（mA）：有效射束平行于射线管的角度，单位为度（°）；α
β一一有效射束垂直于射线管的角度，单位为度（°）。GB/Z41476.3—2022
可通过调整辐射防护距离或使用辐射防护物质，使有效剂量低于给定限值。对于给定的管电压，吸收效果可使用特殊剂量率来衡量。铅对于有效射束、散射辐射、泄漏辐射的吸收曲线簇在图1～图3中表示。
4.2.4半值层厚度
半值层厚度是能够使X射线束中某一点的辐射剂量率减少一半时所需要的标准吸收片的厚度。铅的典型半值层厚度如表2所示，该值适用于阳极靶为钨的强度衰减（衰减系数大于105），衰减后的点剂量率为0.5μSv/h～50μSv/h。表2
管电压(U）
半值层厚度（HVL）
铅的半值层厚度
受保护的居留范围内，按照表2屏蔽后测量辐射剂量，个人接受的有效剂量限值H应不超过表3中的规定。
表3受保护的居留范围内个人接受的有效剂量限值居留地类型
人群中居留
职业辐射暴露人员在监控区域内居留4.3固定式X射线设备居留范围
4.3.1居留区域
居留区域的有效剂量限值应符合表3的要求4.3.2工作时间和居留时间
一年中有效剂量限值
计算射线保护措施时宜考虑该设备一年中最长使用时间，最长可达2000h。在居住区附近时需考虑是否会大于2000h。一年中最短使用时间按100h计算。居留因子T与预计在射线区域的居留时间有关，其取值如下：T=1.0：职业性辐射工作人员活动场所（例如办公室、车间、实验室、电源控制室等）；T三0.3：非控制区的非职业性辐射人员活动场所：T=0.1：非控制区，公众经过的场所。GB/Z41476.3—2022
4.4移动地点射线设备的监控区域4.4.1通则
按照GB/Z41476.1一2022的要求，应划定监控区域，且区域外的有效剂量率应不大于40μSv/h。按照一周设备开启3h计算，此区域外的有效剂量应不超过120μSv。如果工作时间大于3h，则控制区外的有效剂量也应小于120μSv。4.4.2通道中的辐射剂量
正常情况下控制区内的辐射剂量率应控制在40uSv/h以下，但有些情况可大于该值，例如人行天桥或其他通道。如果一个人驾车快速穿过一辐射区域，该区域辐射剂量率大于40Sv/h，但该人接受的辐射剂量H。很小，这种情况可使用未衰减有效射束通过公式（5）进行计算，计算示例见附录A的A.l。
式中：
H sperbZxz.net
H spex mx, 元?
aov180°
辐射剂量，单位为微希（μSv）；最大特殊剂量率，单位为微希平方米每毫安小时uSv·m2/（mA·h）：管电流强度，单位为毫安（mA）；有效射束的角度，单位为度（°）；车辆距离辐射中心点的最短距离，单位为米（m）；穿过射线束的速度，单位为米每小时（m/h）。控制区的有效剂量率超过40μSv/h时，应得到当地监管部门的许可。5固定式X射线设备保护层的计算5.1一般规则
·（5）
针对有效射束、散射辐射和泄漏辐射的保护层厚度可从图1、图2和图3中查找，计算示例见A.2。5.2铅屏蔽层有效射束保护层
有效射束保护层的铅厚度通过图1中特殊剂量率HspezN查找得到。特殊剂量率Hspez.N按照公式（6）计算：
H apeN = teINT
式中：
有效射束特殊剂量率，单位为微希平方米每毫安小时LμSv·m2/（mA·h)]；有效剂量限值，单位为微希（uSv），其取值见表3；有效射束防护距离，单位为米（m）；最大年居留时间，单位为小时（h）；有效射束管电流强度，单位为毫安（mA）；按4.3.2确定的居留因子。
（6）
GB/Z41476.3—2022
-350kv
特殊剂量率Hupex.N/[μSv-m*/(mA-h)]图1铅屏蔽有效射束时，铅厚度与特殊剂量率的关系5.3铅屏蔽层散射辐射保护层
散射辐射保护层的铅厚度通过图2中特殊剂量率Hspez.s查找得到。曲线中电压在250kV及以下时采用铝为散射材料，250kV以上时采用铁为散射材料。这两种材料代表了最强的散射效果，散射剂量与散射面积和射线源的放射角度有关。特殊剂量率Hspe.s按照公式（7)计算：Has?
H pezs =
式中：
散射辐射特殊剂量率，单位为微希平方米每毫安小时［μSv·m2/（mA·h)]；有效剂量限值，单位为微希（uSv），其取值见表3；散射辐射防护距离，单位为米（m）；最大年居留时间，单位为小时（h）；散射辐射管电流强度，单位为毫安（mA）；按4.3.2确定的居留因子。
·（7）
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