修理加速器有辐射吗? 第1页

这就要看是什么类型的加速器了，不能一概而论。

几兆能量的电子加速器，停机后基本就不存在辐射了，毕竟能量低，不可能活化设备。高能量的电子加速器（这里的高能量指的GeV级）是能够活化设备的，这种程度的电子轰击会产生中子，会使原子核转变成其他同位素。当然这种设备只有高能研究所才会有，医用是绝对不会用到这种能量的。

高能同步我没有实际接触过，但是听Cern的同事介绍，因为束流光学调试的很好，而且当粒子接近光速后，在设计合理的情况下基本上是不会碰到束流管（毕竟GeV/TeV的质子束打上管子或者连接部分是会烧个洞出来的）。所以那些直径几公里的束流环停机也是没有什么辐射的。但是实际上在加速到几百MeV能量的部分，束流还是会有一定损失的，所以这些部位的零件依然是会被活化的，停机后也会有一定辐射存在。很多同步环中低能部分加速是直接使用回旋加速器来提供的，这个下面说。这里也有一个例外情况，就是直线加速器。尽管同样是加速质子，由于通常设计下直线加速器束流损失很少，因此也不容易被活化。

加速质子或者重离子的回旋加速器维修时，工作人员还是要受到不少辐射的。究其原因，主要在于回旋加速器本身接触高能的部分，是常年累月要被高能粒子轰击的。当然这里说的高能只是相对于回旋能够达到的能量而言，通常为几百MeV。这些包括射频腔，引出部分，输出准直部分，能量选择部分，以及用于生产放射性同位素的靶。

小型回旋加速器（几十MeV）的靶通常是直接装在加速器上，通常经过三个月毫安级束流的轰击下，靶本身接触剂量率可能会接近西弗每小时。当然靶本身体积很小，设备维修时迅速取走屏蔽起来，工作人员还是不会超过年度剂量限制的。

治疗用途的回旋加速器，通常输出能量在200MeV以上，这种情况下经过一年以上使用的回旋加速器，在年度开盖检修的时候，靠近磁场外缘部分以及引出部分，都是接近1-2豪西弗每小时的剂量率。维修人员进入加速器工作的时候受到一定剂量是不可避免的。回旋加速器因为输出能量受原理限制是固定在最大值的，因此使用低能量时要对粒子减速，能量选择部分通常会被活化的极其严重。如果一旦需要维修这些部件，是要多人轮换工作避免个体接受大量剂量的。

这是一个典型的235MeV回旋加速器的剂量分布，这个数值是在放置了适当的铅袋屏蔽之后测得的伽玛射线剂量率。实际上，有时输出束流管部分如果束流光学不好，直接碰到管壁的情况下，最高剂量率可能会超过每小时4毫西弗。

最后上个图，是修回旋加速器的现场：

这个白外套只是防止放射性粉尘沾染的，对于防护伽玛射线来说并没有卵用。

这个问题我当然可以一个词回答：没有。而且为什么前边已经有人大致说清楚了。

但是在这么一个流量为王的时代，这么回答观众老爷们是不会满意的，是不会打赏的（貌似知乎也没这功能……），这种敷衍的方式，对知乎的长治久安政体人心是不相为宜的。

所以我决定，把多年以来维修加速器的听闻略作表述，以飨读者。

从加速器正常的设计、操作、维护的角度，所有相关技术人员一定不会希望在加速器修理的时候会有辐射。好在多数低能加速器停机之后辐射就会消失，或者需要等到辐射降低到安全水平之后。在加速器的操作中，一定会有严格的操作规程保证安全，通常情况下，不论是辐射、电气、机械，等等方面，加速器都是安全的——但是并不是每一次。

说个比较著名的例子，前苏联科学家阿纳托利·彼得洛维奇·布戈尔斯基（Анатолий Петрович Бугорский ）在加速器维修时，因为安全措施意外失效惨遭高能质子束爆头。但是令人称奇的时，虽然苏联已经没了，但这位老先生依然健在。

在这在1978年7月13日在莫斯科附近的Protvino（Протвино）科学城，此公在维修那个年代先进的加速器U-70（У-70）。据称当时安全系统失效，加速器意外启动，正在检修设备的阿纳托利被高能质子束直接穿头。

后来阿纳托利描述当时他感觉产生明亮的闪光，然后是脸部左侧的强烈肿胀。极为硬核的是，他随后结束了工作并做了实验记录（我的第一反应是居然还有功夫弄这个……），然后就医。

随后阿纳托利被送到莫斯科附近的第六医院就诊，毫无疑问社会主义制度下最好的放射医生被召集来对他进行救护。直径2毫米左右的高能质子束贯穿了他的头部，而且击中的位置貌似很不友好。但强悍的是阿纳托利幸存了下来（貌似这是苏联纪录片里描述惨烈的卫国战争的标准术语），只是产生了左耳耳聋和脑部损伤。后来的年月里此公不时受到癫痫的折磨，但是他居然完成了学业，并在1980年通过了答辩。

从后来的采访中，可以看到布戈尔斯基大爷左脸和右脸存在明显的差别。有人觉得挨过质子束轰击的左脸看上去皱纹较少因而显得较为年轻。不过这种年轻的代价可不小，当年束流轰击已经超过致死剂量，能活下来有相当大的运气成分。

当然，这只是维修加速器产生事故的极端特例。多数情况下，加速器维修一定是在断电情况下。但是有时开机的时候也需要对一些故障进行排除或者进行诊断操作，当然现在这类危险的工作可以靠机器人完成。笔者当年在托木斯克学习脉冲加速器的时候，有些俄国老先生想观察诊断加速器发射过程中一些开关是否正常击穿。躲到屏蔽墙后边固然安全，但是对于重要的过程不能一睹而快确实是很大的问题。好在俄国不缺艺高人胆大的科学家和工程师，他们的办法是在加速器旁边支起一块屏蔽的铅板，上边开个口子透过铅玻璃躲在后边看加速器发射。我当年有幸得到邀请，确实很劲爆。

当然，并不是说穿成上边这样子就可以在加速器开机的时候随意造次，除了辐射，加速器工作的时候还存在高电压，不幸中招往往立马仆街，连后悔的机会都没有。

当然，关机之后还是可以放肆一下的，但不是所有情况都是这样。

除了辐射和高压电，加速器操作中还要考虑很多其他的安全问题。比如在俄罗斯工作的时候，实验室曾经研究用电子束诱发化学反应制备超细粉末。为了防止粉末吸入造成呼吸系统损伤，在进行实验过后的设备清理时必须进行适当的防护。当年我们的标准装备是准备和美国人打核战争用的GP5防毒面具。

当然给加速器作维护可不是什么好玩的工作，我们的小型设备在更换真空油的时候，每次面对氧化变质的扩散泵油，这酸爽……更大型的加速器，维护会更加复杂，通常需要训练有素的工程师队伍为设备的正常运行保驾护航。

当然总的来说，在智商在线，小心操作，精心呵护的情况下，修理加速器是没有辐射的。这个时候，加速器是我们进行科学研究和工农业生产的好朋友。

非常怀念和这些脾气火爆的脉冲加速器一起工作的时候。

老伙计们，再见了。