質子放療中心對周圍居民的安全輻射距離至少多遠？
比如上海瑞金北院
作為曾在質子治療中心工作過大半年的人，回答下題主的問題，先放杰倫：
- 距離普通醫院有多遠，那就離質子放療中心有多遠。簡而言之，不論從輻射物質殘留還是從輻射劑量，都不需要擔心。
- 真正要考慮輻射問題的，是在質子放療中心的工作人員。所以，醫院的混凝土牆一定要厚。
- 幾百MeV的質子束在空氣中的穿透力，是要被更低能量伽馬光和中子束吊打的。
關於質子束的「糟糕」的穿透力，我在曾經的回答中有提到過，當時針對的是LHC中TeV量級的質子（能量幾萬倍與醫用質子束），感興趣的小夥伴，可以查看下面的回答：
粒子對撞機中接近光速的質子及電子脫離設備後在空氣中能穿透多遠？?www.zhihu.com
要知道，醫用質子束的能量範圍，大概在30MeV到250 MeV。之所以能量在這個範圍內，是因為其已經可以對人體各個部位的腫瘤進行治療，所以無需更高的能量。在治療病人時，質子束會「準確」停止在腫瘤附近區域，可以說，質子治療的輻射問題，相比穿透力更強的伽馬光治療（傳統放療）更加安全可靠。
那如果發生意外，250MeV的質子沒對準病人，而直接射出去了呢？既然已經開了這麼個腦洞了，不妨再大一點：250MeV的質子從加速器中射出後，沒有任何混凝土牆壁的阻擋(醫院院長：我最多是個家徒四壁，你怎麼把四壁都給拆了？？？)，直接射向周邊的居民區。問，能走多遠？
上圖是我用Geant4模擬的結果：250MeV質子束在空氣中「走」了350米就消耗完了絕大部分能量，其中大部分沉積在了350米深度附近 (喜聞樂見的布拉格峰)。也就是說，你讓醫用質子束放開了射，即使沒混凝土牆的阻攔，它也就射不到400米遠。
(當然，實際束流的寬度/直徑並沒有模擬里那麼大，只有16毫米左右，只是為了結果更直觀，才在模擬中設置為100米。)
在質子放療中心的實際建造中，其牆壁厚度要高於一般醫院。以我曾經工作的德克薩斯州質子治療中心(Texas Center for Proton Therapy)為例：
Structural considerations—Concrete walls between 8-12 feet thick are required for the facility to achieve the shielding required to protect patients and staff from radiation.[1]
混凝土牆厚度要在250-350公分，其首要目的，是為了給病人和醫院工作人員提供防護。與此同時，也避免了對周邊環境的影響。下圖為250MeV質子束在350公分深度混凝土中的能量沉積分布，可以看到，質子束在20公分時就已經消耗了大部分的能量。在其後的過程中，質子與物質作用所產生的次級粒子（伽馬光，中子等）也在混凝土中消耗掉了所有能量。
那國外的質子放療中心周邊有小區嗎？我將德州質子治療中心的衛星俯視圖放在下方，大家可以看下右上角的小區離質子中心外沿牆壁有多遠。
另外請注意，藍色區域是我入職時正在建造的新小區，在我離職時已經修建完畢，當時目測最近的一棟房子，離質子中心外沿牆壁也就差不多100米遠。要知道，這可是人人都住木板房的美國啊，國內住混凝土磚房的小夥伴是不是應該更放心些。
質子放療中心安全的原因還有一點：放療中心的質子加速設備里，用的並不是放射性物質做放射源，而是通過電離氫氣產生質子。同樣的，LHC也是如此，大家可以參考下知友 @Forsoul Coz 的回答：
用於粒子對撞實驗的粒子是怎樣獲取的？?www.zhihu.com
同時，我把IBA質子加速器（回旋加速器）的演示視頻放在下方，通過這個視頻可以讓大家了解到，醫用質子加速器是如何產生並加速質子的。
IBA質子回旋加速器另外，我想說一下上海瑞金醫院的設備。為什麼單獨拿出來說？因為它是我國「首台國產質子治療裝置」[2]。其質子加速裝置，並不是回旋加速器，而是同步加速器。下圖即為此設備的裝置布局圖：
通過這一示意圖即可看到，其周邊的牆壁厚度同樣厚於一般建築物。可以說，上海瑞金的這一設備，為我們自己的國產商用質子設備的成熟運用奠定了基礎，也為將來我們打破質子治療設備的國外壟斷，奠定了基礎。
為什麼要打破國外壟斷？深圳即將引進比利時IBA公司的質子治療設備，報價為9000萬歐元，摺合人民幣約7個億[3]。要知道，我國最新的同步輻射裝置，上海光源，投資也就12個億。IBA這套裝置的示意圖如下所示：
最後，我想說一下我為什麼要回答這個看起來略有些「奇怪」的問題。因為我看到了這麼一個回答：
質子治療中心對周圍環境的影響（尤其是居民）？?www.zhihu.com熟悉的配方，熟悉的味道：通過部分的事實，來混淆視聽，得出與事實相差甚遠的結論，進而增加民眾的恐慌感，絕口不提從業者在輻射防護上下的功夫，也絕口不提加速器中用的到底是容易造成污染的放射源還是安全的商用氫氣。我希望題主看到我的回答後，可以打消您的顧慮。
參考
- ^Lessons Learned In Building Proton Therapy Centers https://www.healthcaredesignmagazine.com/trends/construction-engineering/lessons-learned-in-building-proton-therapy-centers/
- ^上海瑞金醫院質子治療設備 https://kknews.cc/zh-sg/health/n3l2485.html
- ^IBA報價 https://iba-worldwide.com/sites/protontherapy/files/media_document/200319-iba-selected-to-install-proteusplus-shenzen-cn-final.pdf
標準回答：居民在哪都是安全的！只要這個醫院嚴格按照設計要求建設，嚴格通過監管機構驗收就不會有問題。質子加速器放射治療機房屏蔽要求（GBZ/T201.5-2015）規定了屏蔽體外公眾能接觸到的劑量率要低於5 μSv/周，1年按52周算，遠我國人均本底劑量2.3 mSv/年。
質子加速器機房裡水泥牆厚度2-4米不等，厚厚的水泥牆主要是為了屏蔽次級中子，雖說中子理論上只能衰減，但是咱給它整到本底水平就可以了，事實上咱也是這麼做的。除此之外，粒子加速器裝置會嚴格區分控制區和非控制區，所有可能的輻射流出物也會嚴格監測，達到排放標準才會排放。放眼全球，起碼在核技術利用領域，我國的監管算是最嚴格的了。所以，理性的答案都會告訴你很安全。
但是! 但是!
吃瓜群眾們即使無法用知識有力地反駁專業人士，仍然會用情緒和行動來做出選擇：你說的也許是對的，但不允許建在我的家門口！
這種來自靈魂深處的核恐懼，也許是74年前降臨廣島長崎的 「小男孩」和「胖子」帶來的，還有切爾諾貝利和福島的加持，讓大家對核能、核技術利用有了揮之不去的恐懼和懷疑，也才有這期圓桌會「輻射可怕嗎」。
輻射是無形的，很難去說服一個人去相信他看不到摸不著的東西，我想這是因為首先需要學好一門很討厭的叫做物理的課程。如果大家懶得去弄懂那些術語，又不想相信專業人士的話，不妨看看我們的周遭，那些天天發生在馬路上的交通事故，醫院那些無奈地告別親人的科室。這些我們熟悉的可以理解的危險，我們往往熟視無睹。
人類離不開輻射的，太陽就是最大的輻射源，但太陽滋養了地球萬物。想想當年班級里那些愛學習物理的男女漢子們，他們很認真地去學習輻射，認識輻射，利用輻射，只是為了更清潔的能源，為了更高的癌症治癒率，要相信這群獃獃的小夥伴，輻射不可怕!
質子治療中心是利用粒子加速器產生高能粒子，進而使用高能粒子轟擊人體內的疾病組織，殺死病變細胞為目的，起到治療的作用。通常質子治療採用的最大能量是在235MeV左右，取這個能量的緣由是考慮到這麼一個原因：235MeV的質子能夠穿透大約34厘米厚的水，並在這個深度釋放出絕大多數的能量（Bragg峰，定義以及能量釋放曲線如下，可惜Wikipedia中截圖X軸坐標是錯誤的）。
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B8%83%E6%8B%89%E6%A0%BC%E5%B0%96%E5%B3%B0?zh.wikipedia.org布拉格峰_百度百科?baike.baidu.com
除非是體型極其特殊的人類，34厘米的治療深度已經可以涵蓋絕大多數治療範圍了。
既然考慮的是輻射對周邊環境造成的影響，那麼我就直接從輻射源的位置，也就是直接產生235MeV能量的粒子加速器位置開始計算。以下所有截圖均來自谷哥地圖，我們來看看歐美質子中心附近都是個什麼情況吧。
義大利Trento質子治療中心：
紅圈位置為235MeV回旋加速器的位置。最近民宅直線距離99.5米。左上方小房子是棒球場的辦公室，距離其實更近，但不算住宅，我們不考慮。
德國Dresden質子治療中心：
同樣紅圈位置為235MeV回旋加速器的位置，最近民宅直線距離45米。
德國Essen質子治療中心：
同樣紅圈位置為235MeV回旋加速器的位置，最近民宅直線距離81米。
瑞典Uppsala質子治療中心：
紅圈位置為235MeV回旋加速器的位置，最近民宅直線距離67米。順便，圖中黃色高亮位置的建築分別是一所當地的高中，以及治療中心的配套酒店。距離要更近一些。
法國Orsay質子治療中心
這個站點我本人沒有參觀過，所以加速器的具體位置並不了解，因此只取了水泥屏蔽建築的中心位置。距離最近民房為112米。考慮到位置可能並不準確，可以估算最近距離不會超過150米。
捷克布拉格質子治療中心：
紅圈位置為235MeV粒子加速器位置，最近民房距離為193米。實際上，和治療中心隔了一條馬路的建築，為大學研究所，距離大約100米。
日本北海道札幌質子治療中心：
同步加速器，235MeV最大能量，位於紅點位置，最近民房直線距離238米。
美國路易斯安那州Shreveport質子治療中心：
紅圈位置為加速器位置，最近民房180米。
美國華盛頓州西雅圖質子治療中心：
紅圈位置為加速器位置，最近民房162米。
截圖就先貼這麼多，我覺得已經能夠說明問題了。實際上的確在美國中西部，很多治療中心附近500米內沒有建築，但是在美國中西部這些地方，民宅與民宅之間距離也經常在幾百米的樣子，人家就是地方大，就是要任性。
實際上，環評的要求是建築外公共區域，最大每人每年可接受的劑量不得超過1毫希弗。因此質子中心的建築外牆的屏蔽，就必須要達到這個標準才可以。也就是說，如果你不吃不喝，把臉貼在牆上站一年，並且設備24小時隨時開機最大功率輸出365天不間斷，你受到的劑量最大也不會超過1毫希弗。而你就算呆在家裡一年什麼也不做，也要受到大約2.5毫希弗來自自然界本身的輻射量。
另外，這種設備不同於核電站，停機後就不會再產生輻射了，就算是設備爆炸了，也不存在如核電站事故輻射泄漏的可能性。按照建築環評的要求，加速器機房內的空氣循環系統都是負壓循環活性炭處理的。設備的冷卻系統是獨立的循環系統，本身就是密閉的，除非設備檢修需要排水的情況外，是根本不會產生廢水的。更何況，輻射區域產生的任何垃圾，都是要嚴格按照放射產物回收處理的，絕沒可能直接當作生活垃圾排放，也就不存在所謂的污染地下水污染空氣這種可能性。
極端情況，有人把防護屏蔽直接炸出了個大窟窿，那麼235MeV的質子射線在沒有屏蔽的情況下能走多遠呢？235MeV的質子束大約能夠穿透34.18厘米的水，通常情況下水對質子屏蔽的能力是空氣的10000倍，那麼這麼大能量的質子束在空氣中移動的距離不會超過350米。順便，大神也給出了蒙特卡洛模擬，請看
質子放療中心對周圍居民的安全輻射距離至少多遠？ - 趙東東的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/327138354/answer/700598762
好吧，如果非要這麼看的話100米的民居的確是有風險。不過話說回來，能夠把近3米厚的水泥牆一下炸出一個窟窿，這種爆炸水平，估計方圓幾百米內的民居也就不在了吧？
可以很近，在邊上都沒問題，取決於防護牆的設計。一般來說都是混凝土牆，主要是擋中子。
配張圖
至少5公里，3甲醫院方圓5公里範圍的居民都有受到輻射的危險。
請對號入座，住在該區域的居民迅速賣房撤離。因為即將有大量房產拋售，所以房價也會迅速下跌。我給大家一個機會，我準備高價接盤，給個5折價吧。
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抖個機靈吧，因為問題的真正答案應該是放在生活常識而不是知乎的討論貼上。
我們的生活有很多誤差、誤判、錯誤決策，但科學的結論從來都沒有過錯誤決策，只會有誤差。
而關於輻射距離的誤差，也都從來都不曾超出過醫院的儀器室。
講真的，心疼其它回答者30秒。他們真的好認真回答這個科學常識相當低的問題。好認真的在給大家科普，還是那種最基礎的。。。
真正專業的回答，請看其它回答，自動無視我。
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