放射源及核技术应用简介 安徽省环境保护局 辐射环境管理处 顾 群 安徽省环境保护局 顾群

放射性的发现 1895年 伦琴发现X 射线 1896年 贝克勒尔发现物质的放射性 1898年 居里夫妇发现发现镭和钋 1899年 卢瑟福发现α和β射线 1911年 卢瑟福发现原子核 安徽省环境保护局 顾群

人类利用核技术的时代来临 1934年 费米利用中子制造人工放射性核素 1942年 世界上第一个核反应堆临界 1942年 世界上第一个核反应堆临界 1945年 美国在广岛和长崎投下原子弹 1951年 第一次核能发电在美国实现 1954年 世界上第一个核电站投入运行 1957年 国际原子能机构成立 1972年 X 射线计算机断层扫描装置（CT） 安徽省环境保护局 顾群

我国核技术应用的历史 有史可查的、我国最早的放射源应用是在1937年 ，采用镭源用于放射治疗； 1958年 我国第一个核反应堆投入运行 1958年 我国第一个核反应堆投入运行 1964年 我国原子弹爆炸 改革开发后，随之经济的发展，放射性同位素应用的领域和数量出现快速增长； 1991年 我国秦山核电站并入电网 2000年 我国自行设计的γ刀出口 安徽省环境保护局 顾群

核技术应用领域 放射性同位素与射线装置自发现以来，就广泛用于工业、农业、医学、国防、资源和科研等各个领域。 能 源: 发电、供热、潜艇、空间动力源 工 业: 材料辐射加工、表面涂层固化、产品无损检验、生产过程在线控制、能源资源调查 农 业: 辐射育种、仓储农产品灭虫、食品杀菌保鲜 环境保护: 污水处理、烟气净化、水净化、环境监测 医疗卫生: 医疗诊断、癌症治疗、药品灭菌 科学研究: 新材料研制、基因工程 其 它: 考古、破案 安徽省环境保护局 顾群

放射源的应用概括 核设施，辐照装置，医疗机构，科研院校，建材（尤其是水泥厂），地质和煤田勘探与开采，石油开采与炼油，公路与桥梁建设，机械制造与安装，纺织，卷烟，造船，电力，制药，农业育种，造纸，冶金，仪表和钟表制造，石棉，木材加工、塑料、面粉、饲料加工，电影制片，电缆，荧光灯、烟雾报警器生产等行业或生产厂。 安徽省环境保护局 顾群

常见放射源数量所占比例 安徽省环境保护局 顾群

放射源不同应用领域的活度分布 总活度 584306TBq (1350 万居里) 安徽省环境保护局 顾群

我省目前核技术应用情况 目前我省涉源单位290余家 放射源总数约2700枚 在用放射源源约2400枚 已收贮的闲置废弃源300余枚 以送交西北最终处置库1800余枚 根据专家估计，我省在用的各种射线装置总数超过3000台。 主要含源设备：密度仪、料位计、核子称 主要射线装置:医用加速器、X光机、CT 安徽省环境保护局 顾群

Co－60 放射源示意图 Ni转化为 60Co 高活度的60Co 颗粒 不锈钢挡版 双层不锈钢（含低C） 合金包壳 安徽省环境保护局 顾群

辐射工业应用 辐照室 探伤机 密度计 核子称 测厚仪 料位计 密度水分仪 测井 安徽省环境保护局 顾群

γ辐照装置 安徽省环境保护局 顾群

辐射交联热缩套管 安徽省环境保护局 顾群

辐照小麦原冬3号 安徽省环境保护局 顾群

伽马探伤装置（定向） 源不离开装置（屏蔽） 有快门结构 ，定向探伤 源通过气压装置移到曝光位置 安徽省环境保护局 顾群

伽马探伤装置 （周向伽马探伤） 源从容器中发射出来 采用遥控设备 源在曝光期间无屏蔽 可手动或自动操作 安徽省环境保护局 顾群

工业探伤源，100居里的Ir－192或硒-75源 安徽省环境保护局 顾群

工业探伤源的容器 安徽省环境保护局 顾群

工业探伤放射源 安徽省环境保护局 顾群

X射线探伤设备 三个主要部件： X线管 控制板 高压电缆 安徽省环境保护局 顾群

管道爬行器 特殊应用：陆上管道 、海底管道，采用外部辐射源提供走/停的信息，外部控制源一般采用居里级Cs-137。 安徽省环境保护局 顾群

安徽省环境保护局 顾群

密度测量仪 通过探测器测量穿过被检查物质的射线量。典型采用GBq的137Cs 。 源 开关控制器 屏蔽体 （包壳） 探测器（接受器） 物质流向 开关控制器 屏蔽体 （包壳） 源 开关（） 安徽省环境保护局 顾群

密度仪照片 安徽省环境保护局 顾群

核子秤（传送带称重仪器 ） 探测器（接收器） 传送带及需要测量的物品 源 安徽省环境保护局 顾群

放射源 皮带 皮带 接收器 安徽省环境保护局 顾群

SY-5500核子秤 安徽省环境保护局 顾群

安徽省环境保护局 顾群

反散射核子仪 探测器安装在辐射源同一侧，探测反射回的射线量。一般由90Sr和85Kr等发射粒子 源 探测器 开关 被测材料 反散射核子仪示意图

射线测厚仪 安徽省环境保护局 顾群

纸张测厚 安徽省环境保护局 顾群

物位测量仪（料位计） 通常一个或多个仪器和探测器被用作“开/关”，用来控制料箱或料斗中物料的位置等，大、厚壁容器可能使用60Co ，小、薄壁使用137Cs,活度一般在10mCi~1Ci。一般位多个源。 高位探测器 低位探测器 源 安徽省环境保护局 顾群

料位计照片 安徽省环境保护局 顾群

密度/水分仪 密度测量：伽马源(137Cs)推出屏蔽室到源棒末端，并位于被测物质中进行测量。 g n 探测器 密度测量：伽马源(137Cs)推出屏蔽室到源棒末端，并位于被测物质中进行测量。 湿度测量：仪器里中子源(通常是 241Am-Be)通过中子散射测定湿度。 γ源 安徽省环境保护局 顾群 中子源

测井 安徽省环境保护局 顾群

工业同位素示踪 安徽省环境保护局 顾群

各种核探测器 安徽省环境保护局 顾群

医疗辐射的学科分支 电离辐射的医学应用 放射肿瘤学 X射线诊断学 临床核医学 传统 数字化 诊断 治疗 远距放疗 近距放疗 -扫描机 -γ像机 -SPECT -PET -放射性检验 -X-CT -DSA -DR -CR -敷贴 -腔内 -插植 -放射性药品 -γ射线 -X射线 -电子束 -中子 -重粒子 -后装腔内 -组织内 - -手术中 -透视 -摄影 -造影 -断层 X-CT：X射线计算机断层摄影装置；DSA：数字减影血管造影；DR：数字摄影；CR：计算机摄影；SPECT：单光子发射计算机断层显像装置；PET：正电子发射计算机断层显像装置 我们常见的核磁共振成像技术—— 在x射线诊断学和临床核医学基础上建立的 安徽省环境保护局 顾群

辐射医学应用 放射治疗 放射诊断 钴-60治疗机 核医学 γ刀 PET-CT X刀 敷贴 医用直线加速器（质子、电子） 放射免疫-体外诊断 后装 放射诊断 大C臂（含有DSA系统） CT 医用X光机 核医学 PET-CT 敷贴 放射免疫-体外诊断 放射治疗-体内治疗 安徽省环境保护局 顾群

放射治疗 安徽省环境保护局 顾群

钴-60治疗机 安徽省环境保护局 顾群

安徽省环境保护局 顾群

医用放射治疗源的容器，内装Co－60 安徽省环境保护局 顾群

第二代头部伽马刀 伽玛射线立体定向治疗系统（γ刀） 安徽省环境保护局 顾群

X刀（多束加速器） X线立体定位治疗系统（X刀） 安徽省环境保护局 顾群

加速器 安徽省环境保护局 顾群

加速器照片 安徽省环境保护局 顾群

高剂量率近距离放射治疗装置 后装机 安徽省环境保护局 顾群 后装是一种近距离放疗技术（近距离放疗是指放射源与病灶的距离在5mm-5cm以内），先在病人的治疗部位放置不带放射源的容器，然后在安全防护条件下或用遥控装置，.将放射源通过导管送到已安放在病人体腔内的放射容器内，进行放射治疗，由于放射源是后来装上去的，故之为“后装式”，简称“后装”。 后装机 安徽省环境保护局 顾群

模拟定位机 安徽省环境保护局 顾群

放射诊断 安徽省环境保护局 顾群

C型臂 “C臂”是“移动式X射线成像系统”的俗称，它的主要部件：图像增强器和组合球管是由一个“C”形的结构联接；通过操纵“C”形臂各种位置的变动；来透视患者病灶的状况；进而达到治疗的目的。 本产品主要用于手术室、急诊室、骨科、外科诊断和治疗中的透视与摄影。“C臂”产品应用范围广阔，Ｘ光机制成“Ｃ”形臂可以方便灵活地转动，从不同方向透视、摄片，电视系统可以在透视的同时从电视屏幕上看到清晰影像，不需洗片、方便、快捷。“C臂”Ｘ光机还具有体积小的特点， 经改装还能成为部队野战医院的车载Ｘ光医疗设备。 安徽省环境保护局 顾群

“C臂”是“移动式X射线成像系统”的俗称，它的主要部件：图像增强器和组合球管是由一个“C”形的结构联接；通过操纵“C”形臂各种位置的变动；来透视患者病灶的状况；进而达到治疗的目的。 本产品主要用于手术室、急诊室、骨科、外科诊断和治疗中的透视与摄影。“C臂”产品应用范围广阔，Ｘ光机制成“Ｃ”形臂可以方便灵活地转动，从不同方向透视、摄片，电视系统可以在透视的同时从电视屏幕上看到清晰影像，不需洗片、方便、快捷。“C臂”Ｘ光机还具有体积小的特点， 经改装还能成为部队野战医院的车载Ｘ光医疗设备。 安徽省环境保护局 顾群

DSA DSA技术的全称叫做数字减影血管显像技术，数字减影的原理其实相当简单，其实质突出一个“减”字．比如说，如果我们有两张完全相同的底片，用数字转换器将底片划分成许多小点，并将每个小点转换成数目字．把它们输入电子计算机依次进行逐点相减，结果就得到一组全部是零的数字，再将它们还原成底片，就得到一张全透明的底片，原先记录在底片上的全部影像被消除了． 　　当我们把DSA技术用于血管造影检查时，病人只要在注入造影剂前后各拍一次X光片子．因为造影前后的两个影像，除了造过影的那部分血管影像有深浅不同之外，其余部分完全相同．于是经过“减”的技术处理之后，便能得到一张没有骨骼等组织影像干扰的血管影像，具有惊人的清晰度． 安徽省环境保护局 顾群

DSA技术的全称叫做数字减影血管显像技术，数字减影的原理其实相当简单，其实质突出一个“减”字．比如说，如果我们有两张完全相同的底片，用数字转换器将底片划分成许多小点，并将每个小点转换成数目字．把它们输入电子计算机依次进行逐点相减，结果就得到一组全部是零的数字，再将它们还原成底片，就得到一张全透明的底片，原先记录在底片上的全部影像被消除了． 　　当我们把DSA技术用于血管造影检查时，病人只要在注入造影剂前后各拍一次X光片子．因为造影前后的两个影像，除了造过影的那部分血管影像有深浅不同之外，其余部分完全相同．于是经过“减”的技术处理之后，便能得到一张没有骨骼等组织影像干扰的血管影像，具有惊人的清晰度． 安徽省环境保护局 顾群

小C臂 安徽省环境保护局 顾群

各类X光机 CR ( Computed Radiography), 计算机X线摄影 DR( Digital Radiography), 数字化X 线摄影 CT，X线电子计算机体层摄影仪 ,一般为多层同时扫描，目前安徽最多128层 CT检查时，患者仰卧，X射线管在患者下方装置，一计数器也同时旋转。由于人体器官内的病理组织和正常组织对X射线的吸收程度不同，这些差别反映在计数器上，经电子计算机处理，便构成了身体部位的横断图像，呈现在荧光屏上，它能把人体一层一层地用彩色图像显现出来，检查出体内任何部位的微小病变。 （旋转） 螺旋CT扫描，就是在扫描的同时，患者随扫描床匀速运动，而X线管球和探测器组则相当于电机的转子一样，不停地围绕患者的“感兴趣区”作快速连续360度旋转，同时探测器组连续采集数据，如此扫描若干周后，其结果是球管相对患者“感兴趣区”体表的扫描轨迹是一螺旋形路经。故称为螺旋容积扫描CT(HelicaSpiralVolumetric Scanning CT)。 安徽省环境保护局 顾群

CT照片 安徽省环境保护局 顾群

核医学 安徽省环境保护局 顾群

放射免疫分析药盒 安徽省环境保护局 顾群

碘-131胶囊 安徽省环境保护局 顾群

体内诊断（γ相机） 钼锝发生器，被ECT代替。 安徽省环境保护局 顾群

单光子发射断层摄影 SPECT/ECT 闪烁探测器 安徽省环境保护局 顾群 人被注射药物，一般为锝-99M或碘-131。发射一个光子（ γ 射线）。探测器旋转，可以进行断层影象，不旋转可作为γ照相。 闪烁探测器 安徽省环境保护局 顾群

PET药物生产的回旋加速器 安徽省环境保护局 顾群 PET正电子发射计算机断层扫描仪，PET和 CT在一个机器上，称PET/CT。PET系统包括扫描仪和生产药物的加速器，加速器可以产生正电子的药物，如C-11、N-13、O-15和F-18。一般用F-18，衰变时产生正电子，正电子与人体中的电子结合（湮灭），产生2个方向相反能量均为0.511MeV的光子（γ射线），扫描仪上有上百个探测器环形排列，接受信号。 安徽省环境保护局 顾群

PET检查的照片 安徽省环境保护局 顾群

镭针，用于植入治疗，50mCi的Ra－226 安徽省环境保护局 顾群

其他 安徽省环境保护局 顾群

烟雾探测器（镅-241） 安徽省环境保护局 顾群

辐射激发光源，大约7 微居里的Ra－226 安徽省环境保护局 顾群

核技术应用在我国的发展 目前，我国从事辐射技术应用开发生产的企事业单位约有300家，年产值达150亿元，其中： 辐射农业：40亿元 辐射加工：25亿元 同位素仪表：20亿元 同位素及其制品：3.5亿元 γ辐照产品：50亿元 根据国外经验，我国辐射技术应用的市场规模约在1000亿元，有着十分广阔的发展前景。 安徽省环境保护局 顾群

谢谢！ 安徽省环境保护局辐射环境管理处 电话：0551-2822630 传真：0551-2822745 电邮：gq@mail.aepb.gov.cn 安徽省环境保护局 顾群