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质 子 重 离 子 放 疗 区 射 线 屏 蔽 结 构 施 工 技 术
周 涛 申青 峰 王 志 刚
上海建工一建集团有限公司 上海 200120
摘要：质子重离子放疗区设施运行将产生大量的放射性粒子，为满足防辐射性能要求，通过研究高能质子射线放射性
污染机理 ，形成了一套基于微量元素含量与长期含水率指标得到控制的可以抵抗高能质子辐射的新型防辐射混凝土材
料控制指标体系，并通过内嵌屏蔽钢板的超厚防辐射混凝土墙板结构及预留洞口施工形成封堵技术，有效地保证了防
辐射结构的质量与屏蔽性能，消除了质子重离子设备对周边环境的潜在辐射危险。
关键词：质子重离子；防辐射混凝土；屏蔽钢板墙；超厚墙板；洞口封堵
中图分类号：TU246 文献标志码 ：B DOl：1O．14144／j．cnki．jzsg．2016．03．036
Construction Technology for Ray Shielding Structure in
Proton Heavy Ion Radiotherapy Area
ZHOU Tao SHEN Qingfeng WANG Zhigang
Shanghai Construction No．1(Group)Co．，Ltd． Shanghai 200120
1 概 述
质子重离子放射性疗 法作为治疗肿瘤的有效手段正在
不断地应用与发展。在质子重离子设备运行时 ，除产生常
见的中子射线 、 射线 、x射 线，还释放 出大量的高能质
子射线 ，对混凝土结构及其施工技术提 出了高标准要求 。
本文依托上海质子重离子 医院工程 ，对防辐射混凝土结构
施工技术进行研究 ，以期防辐射结构在改善肿瘤治疗条件
与提高治疗水平的同时 ，消除质子重离子设备对 周边环境
的潜在辐射危险 ，达到施工质量与屏蔽性能要求 的最佳组
合[1]n ·
2 屏 蔽 射 线 混凝 土 结构 关键 技 术 难 点
I)防辐射混凝土材料 。 目前 ，国内外 防辐射混凝土
主要采用重晶石作骨料 [2]，同时引入充分数量的结晶水和
含硼 、锂等轻元素的化合物及掺合料配制成 的重晶石混凝
土。此类防辐射混凝土主要针对常规放射性医疗设备释放
的中子射线 、 射线进行屏蔽 ，而不能屏蔽质子重离子医
疗设备释放的高能质子束流 ；重晶石混凝土 因采用高密度
的骨料而施工性能差 ，易离析分层 、收缩开裂 。本研究拟
通过背景工程施工经验 ，确定防辐射混凝土材料的控制指
标 。
2)内嵌屏蔽钢板的大体量混凝土结构浇筑。超厚屏蔽
钢板拼接难度大 ，要求钢板定位准确 ，使钢板间缝隙达到
防辐射要求 ；屏蔽射线结构外形复杂 ，混凝土墙板 、顶板
厚度变化不均匀 ，需尽可能在保证质量的前提下合理安排
一 次性浇筑量 ；超厚防辐射混凝土墙板 、顶板的施工缝处
理等会影响工程的质量 ，需处理好施工缝留设位置及接头
形式。
3)预留管道或洞 口。防辐射混凝土在预留洞或设备管
道安装过程中 ，混凝土浇筑时的冲击作 用，以及浇筑后的
混凝土 自重会使模板及设备产生变形甚至较大移位 ，而过
大 的变形将影响质子重离子医疗设备的安装与使用 ，施工
过程中需采取一定的措施提高预留洞及设备管道安装的精
度，以保证医疗设备的安装要求。
3 屏 蔽 射 线 混 凝 土 结构 施 工 技 术
3．1 防辐射结构混凝土材料性 能控制技术
质子重离子治疗设施的辐射包括初级粒子辐射 、次级
粒子辐射和来 自感生放射性物质的照射。相较于其他放射
性治疗方式 (如同步辐射光源 、 刀治疗仪等 )，质子重
离子冶疗设施最大特点是其具有穿透力极强的高能质子射
线 (初级粒子辐射 )。
根据质子重 离子 治疗设施产生的最重要的放射性粒
子——高能质子束流及各类中子，确定防辐射混凝土主控
指标为微量元素含量与混凝土长期含水率。
1)微量
质子重离子放疗区射线屏蔽结构施工技术（论文）.pdf
