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個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)第1頁(yè)/共151頁(yè)外照射監(jiān)測(cè)1內(nèi)照射監(jiān)測(cè)

2第2頁(yè)/共151頁(yè)監(jiān)測(cè)的一般原則1劑量測(cè)量方法

2劑量測(cè)量?jī)x器及設(shè)備34實(shí)際應(yīng)用第3頁(yè)/共151頁(yè)1.1核電站外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)概述1.1.1核電站外照射粒子種類γ

中子

β1.1.2測(cè)量用的探測(cè)器熱釋光半導(dǎo)體計(jì)數(shù)管電離室膠片劑量計(jì)近年來(lái)還有OSL(光釋光)、RPL(玻璃熒光)等。第4頁(yè)/共151頁(yè)1.2外照射劑量監(jiān)測(cè)的一般原則1.2.1監(jiān)測(cè)的目的外照射劑量監(jiān)測(cè)的目的是:(1)估算外照射有效劑量,必要時(shí)估算主要受照的或所關(guān)心的器官或組織的當(dāng)量劑量,提供個(gè)人外照射劑量的資料,以達(dá)到并維持可接受的安全而又滿意的工作條件。(2)為安全評(píng)價(jià)和輻射防護(hù)評(píng)價(jià)提供外照射劑量資料,以評(píng)價(jià)和驗(yàn)證是否符合管理和審管部門(mén)的要求。(3)為設(shè)施的設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制的優(yōu)化提供外照射劑量信息。(4)即時(shí)發(fā)現(xiàn)非預(yù)期的事件或事故。(5)在異?;蚴鹿收丈淝闆r下,為啟動(dòng)合適的應(yīng)急、健康監(jiān)督和醫(yī)學(xué)處理提供可靠的資料、支持和協(xié)助,并為事件或事故評(píng)價(jià)提供外照射劑量資料。第5頁(yè)/共151頁(yè)1.2.2監(jiān)測(cè)的對(duì)象(1)對(duì)于任何在控制區(qū)的工作人員,或有時(shí)進(jìn)入控制區(qū)工作并可能受到顯著職業(yè)照射的工作人員,或其職業(yè)照射劑量可能大于5mSv/a的工作人員,均應(yīng)進(jìn)行個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)。(2)對(duì)在監(jiān)督區(qū)或只偶爾進(jìn)入控制區(qū)工作的工作人員,如果預(yù)計(jì)其職業(yè)照射劑量在1mSv/a~5mSv/a范圍內(nèi),則應(yīng)盡可能進(jìn)行個(gè)人監(jiān)測(cè)。(3)如可能,對(duì)所有受到職業(yè)照射的個(gè)人員均應(yīng)進(jìn)行個(gè)人外照射監(jiān)測(cè)。但對(duì)于受照劑量始終不可能大于1mSv/a的工作人員,一般可不進(jìn)行個(gè)人監(jiān)測(cè)。(4)對(duì)臨時(shí)工作人員和訪問(wèn)與實(shí)習(xí)人員也應(yīng)進(jìn)行個(gè)人劑量監(jiān)測(cè),按規(guī)定記錄和保存監(jiān)測(cè)結(jié)果,并將監(jiān)測(cè)結(jié)果通知本人。第6頁(yè)/共151頁(yè)1.2.3監(jiān)測(cè)的類型按監(jiān)測(cè)的目的,外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的類型可分為常規(guī)監(jiān)測(cè)、任務(wù)監(jiān)測(cè)和特殊監(jiān)測(cè)。按監(jiān)測(cè)的對(duì)象可分為工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)和個(gè)人監(jiān)測(cè)。(1)常規(guī)監(jiān)測(cè)常規(guī)外照射個(gè)人監(jiān)測(cè)是按常規(guī)監(jiān)測(cè)計(jì)劃,以規(guī)定的時(shí)間表進(jìn)行的監(jiān)測(cè)。它的主要目的是為安全評(píng)價(jià)和輻射防護(hù)評(píng)價(jià)提供個(gè)人外照射劑量數(shù)據(jù)。常規(guī)監(jiān)測(cè)的另一個(gè)目的是在于表明工作環(huán)境對(duì)連續(xù)操作而言是令人滿意的,并未發(fā)生要求對(duì)操作程序作重新評(píng)價(jià)的那種變化。第7頁(yè)/共151頁(yè)(2)任務(wù)相關(guān)監(jiān)測(cè)和特殊監(jiān)測(cè)為了給特定的操作提供相關(guān)資料,或有時(shí)為了給某項(xiàng)操作的開(kāi)展提供依據(jù)而進(jìn)行的非常規(guī)監(jiān)測(cè)稱為任務(wù)相關(guān)監(jiān)測(cè)。為了解決某一特定問(wèn)題,或當(dāng)出現(xiàn)異?;驊岩沙霈F(xiàn)異常,或在事件或事故情況下進(jìn)行的監(jiān)測(cè)稱為特殊監(jiān)測(cè)。特殊監(jiān)測(cè)也常因工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)或個(gè)人監(jiān)測(cè)發(fā)生異常或超過(guò)了導(dǎo)出調(diào)查水平而被引入。第8頁(yè)/共151頁(yè)(3)個(gè)人監(jiān)測(cè)個(gè)人監(jiān)測(cè)是指用佩帶在工作人員身上的裝置,即個(gè)人劑量計(jì)對(duì)工作人員所作的測(cè)量和對(duì)此測(cè)量結(jié)果的解釋。這種監(jiān)測(cè)的主要目的是為了評(píng)價(jià)工作人員的有效劑量和當(dāng)量劑量。(4)場(chǎng)所監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)是指用固定式劑量監(jiān)測(cè)儀或報(bào)警儀,巡測(cè)儀或報(bào)警儀對(duì)工作場(chǎng)所所作的測(cè)量和對(duì)此測(cè)量結(jié)果的解釋。這種監(jiān)測(cè)的主要目的是為了評(píng)價(jià)工作環(huán)境和設(shè)施設(shè)備運(yùn)行的狀況,以及工作人員的安全。第9頁(yè)/共151頁(yè)1.2.4監(jiān)測(cè)的量(1)測(cè)量的量外照射個(gè)人監(jiān)測(cè)的量是某一測(cè)量周期或某工作期間累積的個(gè)人劑量當(dāng)量:深部個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10),Sv;3mm深的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(3),Sv;淺表個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(0.07),Sv。在環(huán)境及工作場(chǎng)所測(cè)量的量是某一測(cè)量周期累積的周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(10)和定向劑量當(dāng)量H′(0.07),Sv;或某一時(shí)刻的周?chē)鷦┝慨?dāng)量率和定向劑量當(dāng)量率,Sv/h。(2) 評(píng)價(jià)的量(防護(hù)量)

外照射劑量個(gè)人監(jiān)測(cè)的評(píng)價(jià)量(防護(hù)量)是有效劑量E、器官或組織的當(dāng)量劑量HT,如皮膚的當(dāng)量劑量、眼晶體的當(dāng)量劑量,單位均為Sv。第10頁(yè)/共151頁(yè)1.2.5監(jiān)測(cè)的頻度(1)常規(guī)外照射個(gè)人監(jiān)測(cè)常規(guī)外照射個(gè)人監(jiān)測(cè)采用佩戴個(gè)人劑量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通常每個(gè)工作人員有兩個(gè)個(gè)人劑量計(jì)。一個(gè)用于佩戴,另一個(gè)(前一個(gè)監(jiān)測(cè)周期佩戴的)個(gè)人劑量計(jì)被送到相關(guān)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)讀、記錄和評(píng)價(jià)。

監(jiān)測(cè)頻度的選擇決定于從事工作的性質(zhì)、工作場(chǎng)所輻射場(chǎng)的變化情況、預(yù)期受照劑量水平、劑量計(jì)的特性以及劑量學(xué)系統(tǒng)的探測(cè)限等因素。監(jiān)測(cè)周期視具體情況而定,可以從幾天到半年,一般為1個(gè)月,較穩(wěn)定的工作場(chǎng)所可為3個(gè)月(1季度)。第11頁(yè)/共151頁(yè)(2)常規(guī)工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)所常規(guī)監(jiān)測(cè)通常采用固定式劑量監(jiān)測(cè)報(bào)警儀或巡測(cè)劑量監(jiān)測(cè)報(bào)警儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。固定式監(jiān)測(cè)儀表往往在高風(fēng)險(xiǎn)、高劑量、高不穩(wěn)定性的工作場(chǎng)所設(shè)置,往往是長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)。一般的工作場(chǎng)所采用巡測(cè)儀監(jiān)測(cè),其監(jiān)測(cè)頻率取決于工作場(chǎng)所輻射場(chǎng)的變化狀況。在輻射環(huán)境穩(wěn)定的情況下,一般只偶爾巡測(cè),以便核實(shí)和檢查工作場(chǎng)所。在輻射環(huán)境變化較大,例如,設(shè)備檢修,操作或處理放射源等則應(yīng)經(jīng)常地進(jìn)行巡測(cè)以便即時(shí)發(fā)現(xiàn)變化,即時(shí)采取措施處理。第12頁(yè)/共151頁(yè)2.3外照射劑量測(cè)量方法2.3.1外照射個(gè)人劑量測(cè)量方法(1)個(gè)人劑量計(jì)的類型在實(shí)際的個(gè)人劑量測(cè)量中,通??蛇x擇如下類型的劑量計(jì):①光子劑量計(jì),僅僅給出個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10);②β-γ劑量計(jì),可給出個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(0.07)和Hp(10);③具有甄別功能的光子劑量計(jì),除測(cè)量Hp(10)之外,還可給出輻射類型,有效能量,并能探測(cè)高能電子;

第13頁(yè)/共151頁(yè)④肢端劑量計(jì),可給出β-γ輻射的Hp(10)和Hp(0.07)(若操作中子源,也可給出中子劑量);⑤中子劑量計(jì),給出有關(guān)Hp(10)的信息;⑥眼晶體劑量計(jì),可給出眼晶體劑量當(dāng)量Hp(3);⑦實(shí)時(shí)劑量計(jì),如電子劑量計(jì),該劑量計(jì)可直讀、可報(bào)警、可測(cè)量Hp(10)、也可測(cè)量Hp(0.07),可測(cè)量X、β、γ和中子的劑量,可給出每天的劑量。該劑量計(jì)可作為上述劑量計(jì)的補(bǔ)充,以達(dá)到實(shí)時(shí)控制劑量的目的。

第14頁(yè)/共151頁(yè)(2) 個(gè)人劑量計(jì)的選擇不同的劑量計(jì)可滿足不同的個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)要求,只有根據(jù)輻射場(chǎng)的特性和監(jiān)測(cè)任務(wù)的要求選擇合適的劑量計(jì),才能在既準(zhǔn)確地獲取數(shù)據(jù)的同時(shí),又滿足相關(guān)任務(wù)和評(píng)價(jià)的需要。(3) 受X、γ貫穿輻射的個(gè)人劑量測(cè)量核電站的工作人員的外照射劑量大多主要來(lái)自X、γ貫穿輻射。光子貫穿輻射的個(gè)人劑量測(cè)量相對(duì)比較簡(jiǎn)單,目前熱釋光TLDHp(10)劑量計(jì)的探測(cè)限相當(dāng)?shù)停ㄐ∮?.1mSv),在0.1mSv~1Sv的量程范圍內(nèi)響應(yīng)變化不大于10%(線性度),由能量響應(yīng)和角響應(yīng)引入的不確定度不大于30%(95%置信水平),較穩(wěn)定可靠,完全可滿足Hp(10)監(jiān)測(cè)的要求。除TLD外,還可選用輻射光致熒光(RPL)玻璃劑量計(jì),光激發(fā)光(OSL)劑量計(jì)等。第15頁(yè)/共151頁(yè)

在大多數(shù)情況下,佩戴在軀干部位(胸前)的單個(gè)個(gè)人劑量計(jì)測(cè)量的結(jié)果就足夠用來(lái)評(píng)價(jià)個(gè)人劑量。個(gè)人劑量計(jì)Hp(10)的有效量程一般應(yīng)在0.1mSv~1.0Sv范圍內(nèi)。為了實(shí)時(shí)控制和讀出劑量也可再佩戴一個(gè)電子劑量計(jì)等直讀報(bào)警式個(gè)人劑量計(jì)。這種劑量計(jì)能給出每天的受照劑量。但是一般這種劑量計(jì)不作為批準(zhǔn)劑量計(jì)(用于記錄目的)使用,除非經(jīng)過(guò)特別批準(zhǔn)。第16頁(yè)/共151頁(yè)(4) 受弱貫穿輻射的個(gè)人劑量測(cè)量

當(dāng)β輻射或能量低于15KeV的光子有可能對(duì)工作人員產(chǎn)生顯著劑量時(shí),如β放射源的生產(chǎn),反應(yīng)堆檢修等作業(yè),應(yīng)采用β-γ劑量計(jì)。這些劑量計(jì)可以是TLD或膠片劑量計(jì)。通常采用在不同材料或厚度的過(guò)濾片下放置2個(gè)或多個(gè)TLD元件,或采用β-γ電子劑量計(jì),可以同時(shí)測(cè)量Hp(10)和Hp(0.07)。對(duì)于低能β射線,目前設(shè)計(jì)的劑量計(jì)可能不能滿足要求。第17頁(yè)/共151頁(yè)(5) 受非均勻輻射的個(gè)人劑量測(cè)量

對(duì)于在非均勻輻射場(chǎng)的作業(yè),例如近距離的點(diǎn)源作業(yè),具有一定準(zhǔn)直的輻射束情況下的作業(yè),除在胸前佩戴劑量計(jì)外,還應(yīng)在工作人員身體的其他部位佩戴多個(gè)劑量計(jì)測(cè)定人體各部位的受照劑量,以便較準(zhǔn)確地估算有效劑量E和當(dāng)量劑量HT。對(duì)于背向受照的工作人員,例如放射性物質(zhì)運(yùn)輸駕駛員,宜在背部再佩帶一個(gè)劑量計(jì)。第18頁(yè)/共151頁(yè)(6) 受強(qiáng)輻射的個(gè)人劑量測(cè)量

對(duì)于在強(qiáng)輻射場(chǎng)下的短期作業(yè),或預(yù)計(jì)受照劑量有可能接近或超過(guò)劑量限值的作業(yè),例如反應(yīng)堆檢修,事件或事故處理等作業(yè),應(yīng)制定特殊監(jiān)測(cè)計(jì)劃,包括使用報(bào)警式劑量計(jì)。除佩戴批準(zhǔn)個(gè)人劑量計(jì)外,在軀干的四周及上下和肢端(手、足、膝)以及頭部等部位應(yīng)按受照情況佩戴多個(gè)個(gè)人劑量計(jì),以便較準(zhǔn)確地估算有效劑量E和當(dāng)量劑量HT。在這種情況下一般要求個(gè)人劑量計(jì)Hp(10)的有效量程的上限應(yīng)大于10Sv。第19頁(yè)/共151頁(yè)(7) 肢端或眼晶體的個(gè)人劑量測(cè)量

當(dāng)肢端或眼晶體有可能受到較高劑量時(shí),例如放射源的生產(chǎn),各核設(shè)施的檢修等作業(yè)應(yīng)測(cè)量肢端和眼晶體的劑量。對(duì)于肢端劑量測(cè)量,特別是手部劑量的監(jiān)測(cè),戴一個(gè)簡(jiǎn)單的一個(gè)TLD元件的劑量計(jì)就足夠了,該劑量計(jì)應(yīng)佩戴在受照劑量可能最高的手指,其測(cè)量面應(yīng)向輻射源。為了準(zhǔn)確的測(cè)量低能β輻射劑量,應(yīng)采用非常薄的探測(cè)器,并在其前面放置一定厚度的組織等效材料過(guò)濾片,以測(cè)定標(biāo)稱深度為7mg/cm2(0.07mm)處的劑量Hp(0.07)(例如采用厚度為5mg/cm2的組織等效探測(cè)器,相當(dāng)于3mg/cm2的有效厚度,在它前面放置一個(gè)厚度約為4mg/cm2的組織等效材料濾片就足夠了)。第20頁(yè)/共151頁(yè)

一般來(lái)說(shuō),控制了Hp(10)和Hp(0.07)就可控制眼晶體的當(dāng)量劑量Hp(3)。但是在某些特殊情況,例如分裝或封裝放射源,眼距源較近且難以屏蔽時(shí),眼晶體可能受到較高劑量,這時(shí)應(yīng)在工作人員額前佩戴Hp(3)劑量計(jì)。該劑量計(jì)可采用TLD劑量片,在上面放置近3mm厚的等效組織過(guò)濾片。第21頁(yè)/共151頁(yè)(8) 受中子輻射的個(gè)人劑量測(cè)量

當(dāng)中子輻射劑量不可忽略時(shí),例如操作大量的鈾、钚等可裂變的核素、中子源、反應(yīng)堆等作業(yè)往往需要測(cè)量中子劑量。

一般情況,中子輻射場(chǎng)中往往伴有X、γ射線存在、因而一般中子劑量計(jì)總是與γ劑量計(jì)同時(shí)佩戴。

目前已有的中子劑量計(jì)很多,如核徑跡乳膠、固體核徑跡探測(cè)器(裂變徑跡探測(cè)器、反沖徑跡探測(cè)器、(n、α)反應(yīng)徑跡探測(cè)器、TLD反照劑量計(jì)、氣泡探測(cè)器、個(gè)人中子報(bào)警劑量計(jì)等)。目前各種中子劑量計(jì)的能響和劑量范圍可能各不相同,為此宜采用各種中子劑量計(jì)的組合來(lái)測(cè)量中子的劑量。第22頁(yè)/共151頁(yè)

盡管如此,因?yàn)橹凶幽芰糠秶珜挘ɡ渲凶樱骸?×10-3eV;熱中子:0.025eV;慢中子:0~103eV;中能中子:103eV~105eV;快中子:105eV~107eV;超快中子:107eV~1010eV;相對(duì)論中子:>1010eV),跨了10個(gè)量級(jí)以上,加上輻射權(quán)重因子WR隨能量的變化較復(fù)雜(<10KeVWR為5;10~100KeVWR為10;100KeV~2MeVWR為20;2~20MeVWR為10;>20MeVWR為5),而當(dāng)前使用的中子劑量計(jì)難以給出像γ劑量計(jì)那樣準(zhǔn)確的劑量當(dāng)量。因此,一種好的辦法是采用實(shí)際受照的中子譜來(lái)刻度中子劑量計(jì)。第23頁(yè)/共151頁(yè)

目前較常應(yīng)用的中子劑量計(jì)有:

a)

由多種6Li和7Li成對(duì)TLD組合的反照中子劑量計(jì),用以評(píng)價(jià)熱中子、中能中子和高能中子的劑量;

b)多種組合的CR-39固體徑跡探測(cè)器,該探測(cè)器的能響較好;

c)氣泡聚合的探測(cè)器,該中子劑量計(jì)是一種直讀式中子劑量計(jì),對(duì)中子很靈敏,可探測(cè)到的mSv中子劑量,且對(duì)γ射線完全不敏感,它還可做成不同量程范圍不同能響(閾能)的劑量計(jì)。

上述三種類型的劑量計(jì)所能測(cè)定中子能量范圍都是有限的,難以準(zhǔn)確地測(cè)定劑量當(dāng)量,除非明確知道受照中子的能譜。第24頁(yè)/共151頁(yè)(9) 混合輻射場(chǎng)的個(gè)人劑量測(cè)量a)和γ射線混合輻射場(chǎng):應(yīng)分別給出Hp(0.07)與Hp(10)。因?yàn)樵谠u(píng)價(jià)個(gè)人劑量計(jì)讀數(shù)時(shí)實(shí)際上不可能區(qū)別光子和β輻射,試圖分別確定(和報(bào)告)Hp(0.07)的β和γ組份亦不切實(shí)際。

b)中子和γ射線混合輻射場(chǎng):因?yàn)椴煌愋偷母週ET輻射具有不同的品質(zhì)因子,在依據(jù)Hp(10)監(jiān)測(cè)時(shí)分別記錄中子劑量是可取的。為測(cè)定總的個(gè)人劑量當(dāng)量要把光子劑量、中子劑量和β劑量綜合在一起。第25頁(yè)/共151頁(yè)(10)事故外照射的個(gè)人劑量測(cè)量

在事件或小的事故外照射情況下,工作人員所受的劑量可能不會(huì)顯著地高于劑量限值,而達(dá)到要求給予特殊關(guān)注的程度,一般來(lái)說(shuō)采用上述的測(cè)量方法就可滿足要求。但是在某些情況下,可能出現(xiàn)嚴(yán)重的照射,例如:

①大量放射性物質(zhì)在屏蔽體內(nèi)外或屏蔽體間轉(zhuǎn)移時(shí)可能發(fā)生操作失誤或設(shè)備故障;

②在核反應(yīng)堆中可能發(fā)生設(shè)備故障或操作失誤;

高放射性廢物,高放射性物質(zhì)和強(qiáng)放射源由于各種原因而處于屏蔽的失控狀態(tài)等。第26頁(yè)/共151頁(yè)

在這些事故受照情況下,工作人員應(yīng)在身體的各位置多佩戴幾個(gè)劑量計(jì),并佩戴直讀式報(bào)警劑量計(jì)(或劑量率儀)。劑量計(jì)的有效量程至少應(yīng)達(dá)10Sv。直讀式報(bào)警劑量計(jì)最好采用遙測(cè)式,以便更好地控制和管理。事故后能應(yīng)立即收集個(gè)人劑量計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)固定或巡測(cè)監(jiān)測(cè)儀的信息,盡可能地收集可供事故劑量測(cè)量用的生物和現(xiàn)場(chǎng)樣品加以分析,以得出各種劑量信息。其生物樣品有血液、牙、尿、頭發(fā)等;現(xiàn)場(chǎng)樣品有受照者佩戴手表中的寶石,佩戴的寶石,受照者附近的磚瓦、砂等。了解事故經(jīng)過(guò),源項(xiàng)信息和受照情況,特別是受照者所處的地點(diǎn)、方位和姿勢(shì)等,如果情況允許,可請(qǐng)受照者進(jìn)行描述。第27頁(yè)/共151頁(yè)在臨界事故的情況下,工作人員除佩戴中子劑量計(jì)外,還應(yīng)佩戴活化箔和裂變箔的特殊中子劑量計(jì),由這些劑量計(jì)能夠求得入射中子的能譜。此外人體內(nèi)的24Na和38Cl以及毛發(fā)和毛衣中32P的含量也是受照劑量受照方位等信息的指示器。在嚴(yán)重中子受照時(shí),人體攜帶的活化金屬物體也是一個(gè)指示器。第28頁(yè)/共151頁(yè)(11)佩帶要求對(duì)于比較均勻的輻射場(chǎng),個(gè)人劑量計(jì)佩帶在人體軀干前或后,應(yīng)與射線的方向一致的適當(dāng)位置。b)當(dāng)受照不均勻,而且受照劑量可能相當(dāng)大時(shí),則還需在受照劑量較大的部位佩帶局部個(gè)人劑量計(jì),例如,手腕及手指?jìng)€(gè)人劑量計(jì)。c)對(duì)于工作中穿戴鉛圍裙的場(chǎng)合,通常應(yīng)藉佩帶在圍裙里面軀干上的劑量計(jì)來(lái)測(cè)量Hp(10)。當(dāng)受照劑量可能較大時(shí),還應(yīng)在鉛圍裙外的適當(dāng)位置佩帶個(gè)人劑量計(jì)。d)對(duì)于短期工作和臨時(shí)進(jìn)入放射工作場(chǎng)所的人員(包括參觀人員和檢修人員等),應(yīng)佩帶直讀式個(gè)人劑量計(jì),并按規(guī)定記錄和保存他們的劑量資料。第29頁(yè)/共151頁(yè)(12)個(gè)人劑量評(píng)價(jià)方法A)實(shí)用量至防護(hù)評(píng)價(jià)量的轉(zhuǎn)換a)在γ或X輻射的監(jiān)測(cè)實(shí)踐中,當(dāng)人員的年受照劑量不高于年劑量限值時(shí),個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10)可以認(rèn)為是既不低估也不過(guò)分高估的有效劑量值E。b)當(dāng)人員的年受照劑量高于年劑量限值時(shí),應(yīng)進(jìn)一步估算主要受照器官或組織的當(dāng)量劑量HT和有效劑量值E,當(dāng)劑量高于1Sv時(shí),特別是事故的情況,這時(shí)確定性效應(yīng)明顯,應(yīng)測(cè)量Dp(10)而不是Hp(10)。第30頁(yè)/共151頁(yè)(13)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的實(shí)施機(jī)構(gòu)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的實(shí)施通常是由經(jīng)過(guò)審管部門(mén)批準(zhǔn)的個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)服務(wù)機(jī)構(gòu)承擔(dān)。這種機(jī)構(gòu)可以是獨(dú)立運(yùn)行的服務(wù)機(jī)構(gòu),也可以是某個(gè)大型核企業(yè)的一個(gè)部門(mén)的實(shí)驗(yàn)室。對(duì)于所監(jiān)測(cè)的各種輻射類型,個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)實(shí)施機(jī)構(gòu)應(yīng)提供具有合適的準(zhǔn)確度的測(cè)量Hp(10)和Hp(0.07)的個(gè)人劑量計(jì)。從事個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的人員應(yīng)有相應(yīng)的資質(zhì)并且經(jīng)過(guò)相關(guān)的培訓(xùn)。當(dāng)然,開(kāi)展個(gè)人劑量服務(wù)還必須有必要的設(shè)備和設(shè)施。另外,個(gè)人劑量數(shù)據(jù)的報(bào)告應(yīng)滿足相關(guān)的要求,實(shí)施機(jī)構(gòu)還需建立個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證體系。第31頁(yè)/共151頁(yè)1.3.2工作場(chǎng)所劑量測(cè)量方法工作場(chǎng)所劑量測(cè)量包括定期地重復(fù)或連續(xù)地測(cè)量,測(cè)量應(yīng)該是連續(xù)的并且能夠代表整個(gè)工作區(qū)的各個(gè)工作場(chǎng)所,以表明連續(xù)運(yùn)行的工作環(huán)境是令人滿意的。當(dāng)新的裝置投入運(yùn)行或者現(xiàn)有的裝置發(fā)生了重大變化時(shí)應(yīng)進(jìn)行全面的巡測(cè),這是制定工作場(chǎng)所外照射常規(guī)監(jiān)測(cè)計(jì)劃的基礎(chǔ)。工作場(chǎng)所劑量測(cè)量常包含常規(guī)性的測(cè)量,也包含固定點(diǎn)測(cè)量,以便及時(shí)地發(fā)現(xiàn)異常的或應(yīng)急情況,如放射性物質(zhì)泄露或臨界事故等。當(dāng)可能存在強(qiáng)輻射場(chǎng),特別是如果輻射場(chǎng)有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性或時(shí)間相關(guān)性時(shí),應(yīng)考慮采用能直接讀數(shù)的電子聲響報(bào)警劑量/劑量率計(jì)。第32頁(yè)/共151頁(yè)任務(wù)相關(guān)的監(jiān)測(cè)是指為某特殊定操作而進(jìn)行的監(jiān)測(cè),其目的是為運(yùn)行狀況提供資料,為支持立刻做出運(yùn)行管理決定提供資料,也為了防護(hù)最優(yōu)化提供資料。當(dāng)進(jìn)行非常規(guī)運(yùn)行時(shí),必須進(jìn)行這樣的監(jiān)測(cè),同時(shí)應(yīng)當(dāng)將其與操作的地點(diǎn)和時(shí)間緊密地聯(lián)系起來(lái)。特殊監(jiān)測(cè)是指在沒(méi)有充分資料表明可以進(jìn)行適當(dāng)控制的工作環(huán)境下的監(jiān)測(cè)。特殊監(jiān)測(cè)是調(diào)查性的,其目的是為鑒明某些問(wèn)題和為將來(lái)制定程序提供詳細(xì)信息。因此,任何特殊監(jiān)測(cè)計(jì)劃應(yīng)有明確的時(shí)限和目的,一旦其目的達(dá)到,就應(yīng)立即轉(zhuǎn)變?yōu)槌R?guī)或任務(wù)相關(guān)監(jiān)測(cè)。特殊監(jiān)測(cè)常在新設(shè)施投產(chǎn)階段和設(shè)施或運(yùn)行程序進(jìn)行主要修改之后進(jìn)行。特殊監(jiān)測(cè)也可用于驗(yàn)證解釋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所用的模式或在模式中所用的假設(shè)的適用性和可靠性。

第33頁(yè)/共151頁(yè)(1) 工作場(chǎng)所常規(guī)測(cè)量的頻率工作場(chǎng)所常規(guī)測(cè)量的頻率取決于工作場(chǎng)所輻射環(huán)境的變化。①在工作區(qū)的防護(hù)條件和工藝過(guò)程沒(méi)有重大改變的情況下,常規(guī)測(cè)量一般只偶爾用于核實(shí)、檢查的目的。②當(dāng)預(yù)期工作區(qū)的輻射場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化,但不會(huì)很快,幅度也不會(huì)很大時(shí),在一些確定的位置進(jìn)行定期的或偶爾的檢查性測(cè)量,通常就足以及時(shí)了解輻射場(chǎng)的變化,作為一種選擇,可利用個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的結(jié)果。③當(dāng)輻射場(chǎng)的輻射水平有可能急劇升高,并且有可能達(dá)到很?chē)?yán)重的程度時(shí),除了個(gè)人劑量計(jì)之外,還應(yīng)使用固定式的或者個(gè)人佩戴的報(bào)警式儀器,只有這種報(bào)警式儀器可防止工作人員在短時(shí)間內(nèi)受到較高的劑量。第34頁(yè)/共151頁(yè)(2) 工作場(chǎng)所測(cè)量中應(yīng)注意的問(wèn)題①β,γ混合場(chǎng)的測(cè)量在β,γ混合場(chǎng)中,操作稍有變化,則β,γ射線對(duì)劑量當(dāng)量率的貢獻(xiàn)就會(huì)產(chǎn)生很大變化,在這種情況下,有必要采用兩種類型的儀器,也可以采用一臺(tái)能夠同時(shí)測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(10)和定向劑量當(dāng)量H′(0.07)的儀器。第35頁(yè)/共151頁(yè)②弱貫穿輻射場(chǎng)的測(cè)量在有β或低能X存在的工作場(chǎng)所,對(duì)于肢端、身體未加保護(hù)的皮膚或者眼睛有可能局部受到弱貫徹輻射照射的情形,定向劑量當(dāng)量可為工作人員提供所受當(dāng)量劑量的合適估計(jì)。對(duì)于多方向的輻射場(chǎng),應(yīng)將測(cè)量?jī)x器在輻射場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),采用儀器的最大讀數(shù),以此來(lái)防止低估眼睛或皮膚所受的劑量。儀器的操作人員應(yīng)清楚是否存在點(diǎn)源或者窄束輻射,否則這會(huì)引起儀器的誤讀數(shù)。第36頁(yè)/共151頁(yè)③H*(10)和Hp(10)的差異對(duì)于前向照射,個(gè)人劑量佩戴在胸前,無(wú)論是光子還是中子,H*(10)與Hp(10)的數(shù)值較近似,但在其他情況下周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(10)有可能明顯高于Hp(10),特別是在低能γ輻射場(chǎng)背向照射情況下。這是因?yàn)闇y(cè)量H*(10)的儀器的響應(yīng)是各向同性的,而Hp(10)依賴于輻射入射的角度。④中子輻射場(chǎng)的測(cè)量除按常規(guī)測(cè)量中子輻射場(chǎng)有關(guān)各點(diǎn)的周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(10)外,更多的注意應(yīng)放在盡可能地去測(cè)量或了解中子輻射的能譜,以便較準(zhǔn)確地解釋H*(10)與Hp(10)的測(cè)量結(jié)果。第37頁(yè)/共151頁(yè)1.3.3測(cè)量方法的靈敏度和準(zhǔn)確度(1) 靈敏度按ICRP和IAEA的要求,個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10)測(cè)量方法的靈敏度應(yīng)為1mSv或劑量限值的10%,類推個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(0.07)測(cè)量方法的靈敏度應(yīng)為25mSv或劑量限值的10%。因?yàn)镠p(10)和Hp(0.07)的監(jiān)測(cè)周期為1個(gè)月、2個(gè)月或3個(gè)月,則實(shí)際要求測(cè)量方法的靈敏度DL為DL=L×T/12(2.1)

式中DL為實(shí)際要求測(cè)量方法的靈敏度,Sv;L為1mSv(對(duì)Hp(10)),25mSv(對(duì)Hp(0.07))或相應(yīng)劑量限值的10%。假若測(cè)量周期為1月,測(cè)量Hp(10)的靈敏度應(yīng)為0.08mSv,測(cè)量Hp(0.07)應(yīng)為2.1mSv;若測(cè)量周期的2月則測(cè)量Hp(10)應(yīng)為0.17mSv,測(cè)量Hp(0.07)應(yīng)為4.2mSv。第38頁(yè)/共151頁(yè)(2) 準(zhǔn)確度一般來(lái)說(shuō),在好的實(shí)驗(yàn)室條件下輻射場(chǎng)的測(cè)定通常不難達(dá)到在95%置信水平時(shí)約為10%的準(zhǔn)確度。對(duì)實(shí)際的工作場(chǎng)所,輻射場(chǎng)的能量和取向很少是已知的,在估計(jì)每個(gè)工作人員的外照射年劑量時(shí),1.5倍不確定度也不難遇到??紤]到其它不確定因素,這個(gè)倍數(shù)也是可以接受的。因而要求當(dāng)測(cè)量的劑量值在劑量限值附近,Hp(10)和Hp(0.07)的測(cè)量總不確定度因子不應(yīng)超過(guò)1.5,即劑量的測(cè)量值與約定真值的相對(duì)偏差在-33%~+50%的誤差帶內(nèi)(95%置信水平);當(dāng)測(cè)量的劑量約為劑量限值的1/10時(shí),該因子可放寬到2。第39頁(yè)/共151頁(yè)該個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)不確定度要求可由測(cè)量值H測(cè)與約定真值H1的比值R的可接受的上限RUL和下限RLL予以控制:RUL=1.5×[1+H0/(2H0+H1)](2.2)RLL=0當(dāng)H1<H0RLL=1/1.5×[1-2H0/(H0+H1)]當(dāng)H1≧H0式中H0為測(cè)量的靈敏度,即探測(cè)限。其控制圖如下圖所示。第40頁(yè)/共151頁(yè)第41頁(yè)/共151頁(yè)2.4劑量計(jì)和劑量?jī)x的校準(zhǔn)2.4.1一般描述個(gè)人劑量計(jì)或巡測(cè)儀測(cè)量到的結(jié)果是對(duì)輻射在其中的某種能量沉積的響應(yīng),并不能直接給出劑量監(jiān)測(cè)所要求的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(d)或者周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(10)和定向劑量當(dāng)量H'(0.07),為此需要通過(guò)校準(zhǔn)的方法將測(cè)量結(jié)果與待測(cè)的劑量學(xué)量值建立聯(lián)系。第42頁(yè)/共151頁(yè)第43頁(yè)/共151頁(yè)

對(duì)于個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)需要校準(zhǔn)的量是Hp(10)和Hp(0.07)。對(duì)于場(chǎng)所監(jiān)測(cè)需要校準(zhǔn)的量是周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(10)和定性劑量當(dāng)量H′(d,Ω),前者用于強(qiáng)貫穿輻射,后者是用于弱貫穿輻射,周?chē)鷦┝慨?dāng)量和定向劑量當(dāng)量巡測(cè)儀應(yīng)分別按照這兩個(gè)量進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)劑量學(xué)實(shí)驗(yàn)室或次標(biāo)準(zhǔn)劑量學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,也可在其他經(jīng)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。通常,標(biāo)準(zhǔn)劑量學(xué)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)儀器(通常是標(biāo)準(zhǔn)電離室)給出參考輻射場(chǎng)的水平。采用的體模為ICRU、IAEA和ISO所建議的直徑30cm的組織等效的ICRU球,30cm×30cm×15cm的ISO平板,Φ7.3cm×30cm的柱,和Φ1.9cm×30cm的棒等模型。第44頁(yè)/共151頁(yè)第45頁(yè)/共151頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)劑量學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用的校準(zhǔn)用輻射劑量系統(tǒng)有光子輻射劑量校準(zhǔn)系統(tǒng)、β輻射劑量校準(zhǔn)系統(tǒng)、中子輻射劑量校準(zhǔn)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)基本均遵從ISO-4037標(biāo)準(zhǔn)中所提出的要求。光子輻射劑量校準(zhǔn)系統(tǒng)通常包括重過(guò)濾X射線參考輻射、中等過(guò)濾X射線參考輻射、K熒光X射線參考輻射,l37Csγ參考輻射等。其中l(wèi)37Csγ參考輻射通常用于常規(guī)的校準(zhǔn)。而過(guò)濾X射線參考輻射通常用于劑量計(jì)的性能測(cè)試,如劑量計(jì)和巡測(cè)儀的能量響應(yīng)特性等。實(shí)驗(yàn)室一般由標(biāo)準(zhǔn)電離室、γ照射室、X光機(jī)室、校準(zhǔn)軌道、照射平臺(tái)、準(zhǔn)直器、體模等構(gòu)成。第46頁(yè)/共151頁(yè)β輻射劑量校準(zhǔn)系統(tǒng)一般包括90Sr+90Y,204Tl,147Pm等β參考輻射。實(shí)驗(yàn)室由β照射室、外推電離室系統(tǒng)、照射平臺(tái)、體模等構(gòu)成。中子輻射劑量校準(zhǔn)系統(tǒng)包括252Cf,Am—Be中子參考輻射,有的地方還有加速器中子源。實(shí)驗(yàn)室一般由多球中子能譜儀、中子照射室、照射平臺(tái)、體模等構(gòu)成。第47頁(yè)/共151頁(yè)1.4.2校準(zhǔn)方法個(gè)人劑量計(jì)的校準(zhǔn)按照個(gè)人劑量當(dāng)量的定義進(jìn)行,即人體某一指定點(diǎn)下面深度d處的軟組織內(nèi)的劑量當(dāng)量Hp(d)。這一劑量學(xué)量既適用于強(qiáng)貫穿輻射,也適用于弱貫穿輻射。對(duì)強(qiáng)貫穿輻射,推薦深度d=10mm;對(duì)弱貫穿輻射,推薦深度d=0.07mm。第48頁(yè)/共151頁(yè)

對(duì)于個(gè)人劑量計(jì)的校準(zhǔn),通常是將劑量計(jì)置于體模表面。全身劑量計(jì)采用ISO平板模型,四肢劑量計(jì)采用ISO柱模型,手指劑量計(jì)采用ISO棒模型。將體模放置到參考輻射的輻射場(chǎng)射野之中進(jìn)行照射,將劑量計(jì)的響應(yīng)與參考輻射場(chǎng)給出的該劑量計(jì)所處位置的Hp(d)數(shù)值比較,即可完成校準(zhǔn)工作。通常給出的參考輻射場(chǎng)的量是空氣比釋動(dòng)能,因此還必須根據(jù)ICRU第51、47號(hào)報(bào)告和ICRP第74號(hào)出版物中給出的注量、自由空氣中的空氣比釋動(dòng)能與這些實(shí)用量的換算系數(shù),注量、自由空氣中的空氣比釋動(dòng)能與器官的當(dāng)量劑量、有效劑量的換算系數(shù),換算到所需的量,如Hp(d)。

第49頁(yè)/共151頁(yè)個(gè)人劑量當(dāng)量(吸收劑量)的確定

對(duì)每一個(gè)劑量計(jì)測(cè)讀后,常規(guī)監(jiān)測(cè)情況下應(yīng)賦與淺表和深部個(gè)人劑量當(dāng)量(Hp(0.07)和Hp(10))的值,在事故劑量情況下應(yīng)賦與深部吸收劑量值(Dp(10))。a)光子在無(wú)模體時(shí),測(cè)得的模體正面中心位置的空氣比釋動(dòng)能(ka),對(duì)于給定的光子譜,淺表和深部個(gè)人劑量當(dāng)量(Hp(0.07)和Hp(10))和深部吸收劑量值(Dp(10))的數(shù)值應(yīng)按如下方法賦與:第50頁(yè)/共151頁(yè)第51頁(yè)/共151頁(yè)第52頁(yè)/共151頁(yè)第53頁(yè)/共151頁(yè)周?chē)鷦┝慨?dāng)量?jī)x和定向劑量當(dāng)量?jī)x的校準(zhǔn)方法與個(gè)人劑量計(jì)的校準(zhǔn)類似,只是不使用體模。其較準(zhǔn)的量是周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(10)和定向劑量H′(0.07,Ω)。校準(zhǔn)時(shí)一般以儀器靈敏體積的中心為參考點(diǎn)。注意按測(cè)量自由空氣的輻射量(如比釋動(dòng)能)而設(shè)計(jì)的場(chǎng)所監(jiān)測(cè)儀,一般不具有適合測(cè)量周?chē)鷦┝慨?dāng)量H*(10)的能量響應(yīng)。周?chē)鷦┝慨?dāng)量?jī)x和定向劑量當(dāng)量?jī)x應(yīng)按其定義進(jìn)行專門(mén)設(shè)計(jì),否則其能響很難滿足要求。第54頁(yè)/共151頁(yè)1.4.3校準(zhǔn)的時(shí)機(jī)

何時(shí)對(duì)劑量計(jì)或巡測(cè)儀進(jìn)行校準(zhǔn)也是應(yīng)該注意的。首先是依據(jù)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)定期校準(zhǔn),作為法定計(jì)量器具這是有具體規(guī)定的。再就是新購(gòu)儀器和劑量計(jì)需要進(jìn)行校準(zhǔn)。儀器在出了故障進(jìn)行檢修后也需要校準(zhǔn),因?yàn)閮x器條件可能發(fā)生變化。使用環(huán)境有重大變化時(shí)也應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn),譬如測(cè)量對(duì)象的能量或者劑量率與先前校準(zhǔn)的條件有重大變化,則應(yīng)重新校準(zhǔn)。當(dāng)然,也可以在使用者認(rèn)為必要時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。第55頁(yè)/共151頁(yè)2.5監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證

外照射監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證是為了保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性,這是進(jìn)行正確的輻射受照評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。GBl8871--2002對(duì)質(zhì)量保證有明確的要求,IAEA和ICRP也出版了旨在強(qiáng)化個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證的出版物,而且還開(kāi)展了各種外照射監(jiān)測(cè)的比對(duì)活動(dòng)。IS0和IEC也分別從方法學(xué)和儀器的性能指標(biāo)兩個(gè)方面對(duì)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量進(jìn)行了規(guī)范。

監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證涉及一系列的活動(dòng),但目的只有一個(gè),那就是提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量。第56頁(yè)/共151頁(yè)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證的通常做法包括:(1) 制定監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證大綱;(2) 正確及時(shí)的校準(zhǔn);(3) 針對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象,選用合適的儀器;(4) 儀器、測(cè)讀儀工作狀態(tài)的維持;(5) 相關(guān)的環(huán)境條件;(6) 監(jiān)測(cè)的比對(duì)(國(guó)際、國(guó)內(nèi));(7) 定期的內(nèi)審與外審;(8) 人員的教育培訓(xùn);(9) 個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)證制度。第57頁(yè)/共151頁(yè)

我國(guó)在外照射監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證方面已經(jīng)建立起基本的體系。與國(guó)外相比,在比對(duì)方面開(kāi)展的活動(dòng)較少,少數(shù)單位加入了雙軌監(jiān)測(cè),但尚未建立起個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)證制度,而這是將外照射監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證制度化的重要措施。在這方面國(guó)外已經(jīng)建立了一些個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)認(rèn)證程序:

美國(guó):DOELAP:DOELaboratoryAccreditationProgram和NVLAP:NationalVoluntaryLaboratoryProgram。

英國(guó):NAMAS:NationalMeasurementAccreditationService。

德國(guó):無(wú)認(rèn)證制度,但有嚴(yán)格的性能測(cè)試和年度比對(duì)考核制度。第58頁(yè)/共151頁(yè)1.5測(cè)量元件和設(shè)備1.5.1熱釋光劑量計(jì)及監(jiān)測(cè)設(shè)備1.5.1.1熱釋光進(jìn)行劑量測(cè)量的基本原理

許多非導(dǎo)體物質(zhì)受到電離輻射的作用,間接產(chǎn)生電子-空穴對(duì),其中部分電子(空穴)被物質(zhì)中的陷阱所俘獲,只有受到熱激發(fā)時(shí),才以可見(jiàn)光及紫外線光釋放出來(lái)。釋放出的光強(qiáng)正比于最初吸收的電離輻射。第59頁(yè)/共151頁(yè)1.5測(cè)量元件和設(shè)備1.5.1熱釋光劑量計(jì)及監(jiān)測(cè)設(shè)備1.5.1.2熱釋光材料

一種好的熱釋光材料要求具有靈敏度高、能量響應(yīng)好、組織等效性好、衰退小、重復(fù)性能好、光敏性小、線性范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)際上最廣泛使用的熱釋光材料有:LiF(Mg、Ti)、li2B4O7(Mn)、CaSO4(Tm)、LiF(Mg、Cu、P)等十幾種。第60頁(yè)/共151頁(yè)第61頁(yè)/共151頁(yè)發(fā)光曲線第62頁(yè)/共151頁(yè)靈敏度:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的TL材料受單位輻照劑量時(shí)的相對(duì)光輸出。劑量響應(yīng):熱釋光材料的發(fā)光峰值高度或發(fā)光曲線下的面積或輸出光子數(shù)隨著輻射劑量的變化關(guān)系稱為劑量響應(yīng)。超線性:當(dāng)γ射線的劑量值超過(guò)某一值時(shí),其熱釋光輸出呈現(xiàn)偏離劑量響應(yīng)線性曲線的現(xiàn)象稱為超線性。第63頁(yè)/共151頁(yè)能量響應(yīng):在相同γ射線輻照劑量下,熱釋光強(qiáng)度或發(fā)光曲線下的面積等熱釋光探測(cè)器的響應(yīng)與γ射線能量之間的關(guān)系稱為能量響應(yīng)。第64頁(yè)/共151頁(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定性:熱釋光材料在經(jīng)過(guò)γ射線照射后,在一定條件下保存一段時(shí)間,其發(fā)光曲線全譜面積隨時(shí)間而衰退。主劑量峰溫度低,衰退快;主劑量峰溫度高,衰退慢;

GB-10264-88中規(guī)定:長(zhǎng)期穩(wěn)定性應(yīng)好于7%??赏ㄟ^(guò)利用已知?jiǎng)┝空丈洳⒃诤銣?、恒濕箱中貯存響應(yīng)時(shí)間的試驗(yàn)來(lái)確定一批劑量計(jì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。第65頁(yè)/共151頁(yè)零劑量讀數(shù):熱釋光材料在沒(méi)有受到γ射線照射時(shí),經(jīng)加熱后的讀出讀數(shù)稱為零劑量讀數(shù)。在小劑量的測(cè)量中,熱釋光劑量計(jì)的零劑量讀數(shù)決定了其劑量計(jì)的下限和劑量讀數(shù)的重復(fù)性。零劑量讀數(shù)主要與熱釋光材料及探測(cè)器的受照歷史有關(guān),可以采用本底補(bǔ)償?shù)姆椒ㄇ宄?。?6頁(yè)/共151頁(yè)讀出系統(tǒng):第67頁(yè)/共151頁(yè)1.5.2光釋光劑量計(jì)及監(jiān)測(cè)設(shè)備1.5.2.1光釋光(OSL)技術(shù)的發(fā)展歷史OSL在個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究工作可追溯到上世紀(jì)50年代。1956年,Antonove-Romanovskii等人提出了利用OSL進(jìn)行個(gè)人劑量測(cè)量的建議。1967年,開(kāi)始試應(yīng)用。然而,當(dāng)時(shí)這些工作沒(méi)有被廣泛報(bào)道,其原因可能是由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有合適的OSL物質(zhì)。這種物質(zhì)既要求對(duì)輻射高敏感,又要求有高的光激發(fā)效率、低有效原子序數(shù)和在室溫下能有穩(wěn)定的發(fā)光信號(hào)。當(dāng)時(shí),主要對(duì)MgS、CaS、SrS、SrSe等物質(zhì)中摻雜Ce、Sm、Eu等稀土元素的物質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)。這些物質(zhì)對(duì)輻射敏感,又有高的光激發(fā)光效率,但其在室溫下信號(hào)有明顯的衰退,且有效原子序數(shù)太高,不適合于個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)。第68頁(yè)/共151頁(yè)70年代,嘗試?yán)肂eO、CaF2:Mn、CaSO4:Dy等物質(zhì)和OSL原理進(jìn)行快中子劑量的測(cè)量,但由于其靈敏度相對(duì)較低,效果不太理想。當(dāng)時(shí)采用的模式為DOSL(延時(shí)OSL)。90年代,POSL(脈沖OSL)方式出現(xiàn),同時(shí),新的晶體(Al2O3)開(kāi)始應(yīng)用。這種方式顯示出了高靈敏度和弱的溫度依賴特性。高靈敏度和快讀出特性使得對(duì)大面積探測(cè)器的劑量分布成像成為可能。又經(jīng)過(guò)持續(xù)研究,OSL技術(shù)逐漸走向成熟并獲得應(yīng)用。第69頁(yè)/共151頁(yè)1.5.2.2光釋光(OSL)技術(shù)原理幾種熱激發(fā)與光激發(fā)現(xiàn)象的原理示意圖第70頁(yè)/共151頁(yè)1.5.2.3光釋光(OSL)技術(shù)特性在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),很多物質(zhì),如Al2O3:C、KCl、KBr、NaCl等均作為OSL物質(zhì)進(jìn)行過(guò)研究。目前僅有Al2O3:C走向市場(chǎng)。(1)Al2O3:C的OSL激發(fā)與發(fā)射特性Markey等人利用氬電離激光源對(duì)Al2O3:C的激發(fā)光譜進(jìn)行了測(cè)量(1995)。在每一個(gè)波長(zhǎng)上,功率都調(diào)節(jié)到單位時(shí)間單位面積內(nèi)入射到樣品上的光子數(shù)相同。以后Bфtter-Sensen、Walker等人也利用不同方法進(jìn)行了測(cè)量,測(cè)量結(jié)果有所差別,但趨勢(shì)大同小異。Bфtter-Sensen等人測(cè)得的激發(fā)波長(zhǎng)與OSL強(qiáng)度之間的關(guān)系如下圖所示。在低波長(zhǎng)范圍,隨著波長(zhǎng)的上升,OSL強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),達(dá)到峰值后,逐漸下降。第71頁(yè)/共151頁(yè)第72頁(yè)/共151頁(yè)下圖為受照后的樣品受到光激發(fā)時(shí)OSL強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系。該圖中,利用90Sr/90Yβ源對(duì)Al2O3:C進(jìn)行照射,照射劑量為60mGy,激發(fā)源波長(zhǎng)為420~550nm,強(qiáng)度為16mW/cm2。第73頁(yè)/共151頁(yè)幾種OSL個(gè)人劑量計(jì)或測(cè)量系統(tǒng)介紹。第74頁(yè)/共151頁(yè)第75頁(yè)/共151頁(yè)第76頁(yè)/共151頁(yè)OSL測(cè)量技術(shù)光激發(fā)模式OSL測(cè)讀的基本過(guò)程是利用光對(duì)受照樣品進(jìn)行激發(fā),然后利用光電倍增管對(duì)樣品發(fā)射的光子進(jìn)行探測(cè)。激發(fā)過(guò)程中,可以使用三種不同的模式:連續(xù)波OSL(CW-OSL)、線性調(diào)制OSL(LM-OSL)、脈沖OSL(POSL)模式。三種激發(fā)模式示意圖如下圖所示:第77頁(yè)/共151頁(yè)第78頁(yè)/共151頁(yè)第79頁(yè)/共151頁(yè)2、內(nèi)照射劑量監(jiān)測(cè)

2.1內(nèi)照射劑量監(jiān)測(cè)的一般原則

2.2.1監(jiān)測(cè)的目的

(1)估算待積有效劑量,必要時(shí)估算受照器官或組織的待積當(dāng)量劑量,以達(dá)到并維持可接受的安全而又滿意的工作條件。

(2)為安全評(píng)價(jià)和輻射防護(hù)評(píng)價(jià)提供內(nèi)照射劑量資料,以驗(yàn)證是否符合管理和審管部門(mén)的要求。

(3)為設(shè)施的設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制的優(yōu)化提供資料。

(4)在異常或事故照射情況下,為啟動(dòng)合適的健康監(jiān)督和醫(yī)學(xué)處理提供可靠的資料、支持和協(xié)助。第80頁(yè)/共151頁(yè)2.2.2監(jiān)測(cè)對(duì)象

對(duì)所有可能受到職業(yè)內(nèi)照射的人員一般都應(yīng)進(jìn)行內(nèi)照射個(gè)人監(jiān)測(cè),對(duì)于可能有放射性核素顯著攝入的工作人員,應(yīng)進(jìn)行常規(guī)內(nèi)照射個(gè)人監(jiān)測(cè)。在處理事故或設(shè)備檢修情況下,發(fā)生或懷疑發(fā)生放射性核素顯著攝入時(shí),應(yīng)進(jìn)行內(nèi)照射個(gè)人監(jiān)測(cè)。在事故情況下,應(yīng)進(jìn)行內(nèi)照射個(gè)人監(jiān)測(cè)。第81頁(yè)/共151頁(yè)2.2.3監(jiān)測(cè)的類型

按監(jiān)測(cè)的目的,內(nèi)照射劑量個(gè)人監(jiān)測(cè)的類型分為常規(guī)監(jiān)測(cè),任務(wù)相關(guān)監(jiān)測(cè)和特殊監(jiān)測(cè)。驗(yàn)證性監(jiān)測(cè)、傷口監(jiān)測(cè)和醫(yī)學(xué)干預(yù)后監(jiān)測(cè)等均屬特殊監(jiān)測(cè)。第82頁(yè)/共151頁(yè)(1)常規(guī)監(jiān)測(cè)

常規(guī)內(nèi)照射個(gè)人監(jiān)測(cè)是按常規(guī)監(jiān)測(cè)計(jì)劃,以規(guī)定的時(shí)間表進(jìn)行的監(jiān)測(cè)。它的主要目的是為安全評(píng)價(jià)和輻射防護(hù)評(píng)價(jià)提供個(gè)人內(nèi)照射劑量數(shù)據(jù)。

對(duì)于核電站,在下述情況下,一般應(yīng)進(jìn)行常規(guī)個(gè)人監(jiān)測(cè):

①操作氣態(tài)和揮發(fā)性的放射性物質(zhì),如在大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中和操作發(fā)光材料中遇到的氚及其化合物以及重水反應(yīng)堆中氚和氚化物等;

②可能受到裂變和活化產(chǎn)物照射的反應(yīng)堆維修。第83頁(yè)/共151頁(yè)常規(guī)監(jiān)測(cè)的頻率主要與下列因素有關(guān):

①放射性核素在體內(nèi)的生物動(dòng)力學(xué)行為

②測(cè)量技術(shù)的靈敏度

③輻射特性

④在攝入量和劑量估算中所能接受的不確定度。

確定監(jiān)測(cè)頻率時(shí),應(yīng)保證由于攝入時(shí)刻未知而采用攝入發(fā)生在每個(gè)監(jiān)測(cè)周期中間一天的假定所造成的攝入量低估不大于3倍。一般來(lái)說(shuō),監(jiān)測(cè)周期的選擇,不應(yīng)使得與大于5%年劑量限值相應(yīng)的攝入量被遺漏。第84頁(yè)/共151頁(yè)原則上應(yīng)盡量采用靈敏的測(cè)量技術(shù),但是在選定前應(yīng)對(duì)利用最靈敏的探測(cè)技術(shù)和盡可能短的取樣周期所需費(fèi)用與因利用靈敏度較差的探測(cè)技術(shù)或較長(zhǎng)檢測(cè)周期而將劑量低估或遺漏產(chǎn)生的輻射危害進(jìn)行權(quán)衡。第85頁(yè)/共151頁(yè)(2)特殊監(jiān)測(cè)和任務(wù)相關(guān)監(jiān)測(cè)

為了解決某一特殊問(wèn)題,或當(dāng)出現(xiàn)異常或懷疑出現(xiàn)異常進(jìn)行的監(jiān)測(cè)稱為特殊監(jiān)測(cè)。為了給特定的操作提供相關(guān)資料,或有時(shí)為了給某項(xiàng)操作的開(kāi)展提供依據(jù)而進(jìn)行的非常規(guī)監(jiān)測(cè)稱為任務(wù)相關(guān)監(jiān)測(cè)。

由于特殊監(jiān)測(cè)和任務(wù)相關(guān)監(jiān)測(cè)均與實(shí)際發(fā)生或懷疑發(fā)生的特殊事件有關(guān),因此攝入時(shí)刻是知道的,并且還有可能獲得關(guān)于污染物的物理化學(xué)形態(tài)的資料。

在已知或懷疑發(fā)生較顯著攝入時(shí),或發(fā)生事故或異常事件后,需要進(jìn)行特殊監(jiān)測(cè)。特殊監(jiān)測(cè)也常因常規(guī)全身測(cè)量或排泄物分析結(jié)果超出導(dǎo)出調(diào)查水平,以及鼻涕,鼻拭等臨時(shí)采集的樣品和其他監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)異常而進(jìn)行。第86頁(yè)/共151頁(yè)在發(fā)生事故或異常事件后,攝入放射性核素引致的待積有效劑量接近或超過(guò)劑量限值的情況下,一般需要了解與受照個(gè)體和污染物有關(guān)的具體數(shù)據(jù),包括有關(guān)放射性物質(zhì)的物理化學(xué)特性、粒子大小、空氣濃度、表面污染水平、核素在受照個(gè)體內(nèi)的生物動(dòng)力學(xué)行為、鼻涕樣、面部擦拭樣、皮膚污染水平和外照射劑量測(cè)定結(jié)果等資料。綜合分析這些數(shù)據(jù),以得出合理的劑量估算結(jié)果。事故或異常事件發(fā)生后,一般應(yīng)進(jìn)行隨訪監(jiān)測(cè)。第87頁(yè)/共151頁(yè)當(dāng)傷口污染或懷疑污染時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行傷口監(jiān)測(cè),確定傷口污染的范圍,污染量及其污染的核素。如果需要手術(shù)切除,應(yīng)協(xié)助醫(yī)生隨時(shí)測(cè)量傷口的污染量,確保殘留量盡可能地低。手術(shù)后應(yīng)再次測(cè)量傷口部位的殘留量并對(duì)切除的組織進(jìn)行核素分析和測(cè)量。然后根據(jù)需要確定是否進(jìn)行全身測(cè)量、尿或糞等生物樣品分析。

第88頁(yè)/共151頁(yè)醫(yī)學(xué)干預(yù)后的監(jiān)測(cè)屬特殊監(jiān)測(cè)。如果采用了阻吸收或促排藥物,則不能直接采用參考人的資料估算劑量。事故攝入后若進(jìn)行了這種醫(yī)學(xué)處理,則應(yīng)制定特殊監(jiān)測(cè)計(jì)劃,對(duì)污染物在事故攝入者體內(nèi)的分布、滯留和排泄進(jìn)行追蹤監(jiān)測(cè),以得出該個(gè)體的代謝參數(shù),并根據(jù)這些資料對(duì)待積有效劑量作出專門(mén)估計(jì)。

在攝入多種放射性核素混合物的情況下,應(yīng)仔細(xì)分析攝入物質(zhì)的核素組分,分析各核素對(duì)待積有效劑量貢獻(xiàn)大小和個(gè)人內(nèi)照射監(jiān)測(cè)的難易程度,以此制定監(jiān)測(cè)計(jì)劃。第89頁(yè)/共151頁(yè)2.2.4監(jiān)測(cè)的量

(1) 測(cè)量的量

內(nèi)照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)中所測(cè)量的量是放射核素在全身或器官(組織)中的含量(活體測(cè)量),或在排泄物等生物樣品中的含量(生物樣品分析),或放射性核素的積分空氣濃度(個(gè)人空氣采樣分析)。活體測(cè)量得出的結(jié)果是攝入后第t天的全身或器官(組織)中的放射性核素含量。排泄物分析得出的結(jié)果是攝入后第t天的尿濃度(Bq/L)(僅對(duì)氚,單次尿樣),或第t天的日排泄量(除氚以外的核素,日尿或糞樣,一般情況),或某幾天的累積排量(除氚以外的核素,累積尿或糞樣,特殊情況)。第90頁(yè)/共151頁(yè)(2) 評(píng)價(jià)的量(防護(hù)量)

內(nèi)照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)中的評(píng)價(jià)量是待積有效劑量、器官或組織的待積當(dāng)量劑量和攝入量。

第91頁(yè)/共151頁(yè)2.3內(nèi)照射個(gè)人劑量的測(cè)量方法

2.3.1測(cè)量方法的選取

內(nèi)照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)包括活體測(cè)量、生物樣品分析和個(gè)人空氣采樣分析等三種方法。

假若這些方法都有足夠的靈敏度且都可被利用,按測(cè)量的快捷方便性和測(cè)量結(jié)果解釋的準(zhǔn)確度分析,其選擇的順序是:

活體測(cè)量、生物樣品分析、個(gè)人空氣采樣分析。第92頁(yè)/共151頁(yè)選擇測(cè)量方法時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素:

①放射性核素的輻射特性;

②污染物的生物動(dòng)力學(xué)行為;

③污染物在體內(nèi)的滯留特性(包括生物廓清和物理衰變);

④要求的測(cè)量頻率;

⑤測(cè)量設(shè)備的靈敏度,方便性和可利用性。第93頁(yè)/共151頁(yè)對(duì)于常規(guī)監(jiān)測(cè),如果靈敏度滿足要求,一般只采用一種測(cè)量方法,如果測(cè)量和測(cè)量結(jié)果的解釋都有困難時(shí),應(yīng)結(jié)合使用不同的測(cè)量方法。一般來(lái)說(shuō):

氚:采單次尿樣,用液體閃爍計(jì)數(shù)器來(lái)分析;

124Sb、131I、137Cs、60Co等γ放射性裂變和活化產(chǎn)物采用活體測(cè)量;

90Sr、210Po等αβ放射性核素:采用日尿樣的放化分析;

釷、鈾、钚等同位素:采用日尿樣的放化分析,以及肺部測(cè)量和個(gè)人空氣采樣分析相結(jié)合的方法。第94頁(yè)/共151頁(yè)當(dāng)前國(guó)外已有報(bào)道采用尿樣的中子活化分析或質(zhì)譜儀分析,可將釷、鈾和钚的尿樣放化分析靈敏度從10-3Bq/l提高到10-6Bq/l以上,能滿足測(cè)量的靈敏度要求。ICRP第78號(hào)出版物已推薦了常見(jiàn)核素所采用的測(cè)量方法,測(cè)量周期以及測(cè)量方法的探測(cè)限,可供參考。

對(duì)于特殊監(jiān)測(cè)和任務(wù)相關(guān)監(jiān)測(cè),按要求的任務(wù)和目的可選用一種或多種測(cè)量方法。采用多種測(cè)量方法可獲更多的資料,從而可得出更準(zhǔn)確的劑量結(jié)果。第95頁(yè)/共151頁(yè)常規(guī)監(jiān)測(cè)的測(cè)量方法應(yīng)有足夠的靈敏度或探測(cè)限。美國(guó)能源部(USDOE)要求測(cè)量方法的靈敏度或探測(cè)限優(yōu)于相當(dāng)于待積有效劑量1mSv的攝入量。ICRP和IAEA提出小于1mSv可不進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè),這意味著如果監(jiān)測(cè)其靈敏度或探測(cè)限應(yīng)優(yōu)于1mSv。我國(guó)核行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EJ375-2005“職業(yè)性內(nèi)照射個(gè)人監(jiān)測(cè)規(guī)定”3.4.2.3條規(guī)定不應(yīng)使得與大于5%年劑量限值相應(yīng)得攝入量被遺漏,也意味著測(cè)量方法的靈敏度或探測(cè)限應(yīng)優(yōu)于1mSv,否則即便測(cè)量,1mSv的劑量對(duì)應(yīng)的攝入量也會(huì)被遺漏??傊话阏f(shuō)來(lái),測(cè)量方法的靈敏度或探測(cè)限應(yīng)優(yōu)于1mSv。第96頁(yè)/共151頁(yè)2.3.2活體測(cè)量

(1)全身計(jì)數(shù)器

全身計(jì)數(shù)器主要由屏蔽體、探測(cè)器、多道譜儀和人體支撐物四部分組成。不同類型的全身計(jì)數(shù)器主要差別在于屏蔽體和探測(cè)器,多道譜儀和人體支撐物差別不大。全身計(jì)數(shù)器的典型形式如下:第97頁(yè)/共151頁(yè)第98頁(yè)/共151頁(yè)實(shí)驗(yàn)室的全身計(jì)數(shù)器要求測(cè)量的準(zhǔn)確度和靈敏度都較高,因而大都采用大型鋼全屏蔽室或鉛全屏蔽室,其內(nèi)壁還襯以鉛、鎘、銅等內(nèi)襯,其厚度鋼室多為200mm,鉛室多為100mm,其內(nèi)部尺寸多為2200mm×1500mm×2200mm;探測(cè)器大都采用多個(gè)高分辨的大體積的高純鍺探頭。其探測(cè)限對(duì)137Cs可達(dá)10Bq,60Co為15Bq,相應(yīng)的劑量探測(cè)限小于10μSv(吸入,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年)。第99頁(yè)/共151頁(yè)(2)肺部或器官計(jì)數(shù)器

肺部或器官計(jì)數(shù)器要求測(cè)量的準(zhǔn)確度和靈敏度都較高,因而大部分采用大型鋼全屏蔽室或鉛全屏蔽室,其內(nèi)襯、屏蔽厚度和內(nèi)部尺寸與實(shí)驗(yàn)室的全身計(jì)數(shù)器類同;探測(cè)器多采用4個(gè)或2個(gè)大面積薄型炭窗或鈹窗高純鍺探頭。其目的主要是測(cè)量發(fā)射低能光子的鈾、钚、镅的肺中含量或210Pb等的顱骨或膝蓋骨中含量。測(cè)肺時(shí)將這些探頭置于胸前,測(cè)骨時(shí)將這些探頭置于頭部或膝蓋部。第100頁(yè)/共151頁(yè)肺中235U和241Am的探測(cè)限為4Bq,相應(yīng)的劑量探測(cè)限分別為36mSv(天然鈾,吸入S類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年)和9mSv(吸入M類,監(jiān)測(cè)周期1年)。盡管該探測(cè)限不能滿足常規(guī)測(cè)量的要求(<1mSv),但事故受照情況下是可用的監(jiān)測(cè)方法。肺部計(jì)數(shù)器的典型形式如下圖所示。第101頁(yè)/共151頁(yè)第102頁(yè)/共151頁(yè)(3)活體測(cè)量裝置的刻度①刻度模型一般來(lái)說(shuō)活體測(cè)量裝置可采用物理模型、數(shù)學(xué)模型和體素模型刻度。數(shù)學(xué)模型和體素模型刻度方法不需要放射源,且可按每個(gè)被測(cè)者的體素模型,按核素的非均勻分布來(lái)刻度,從而提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度,但是該方法本身仍需物理模型來(lái)驗(yàn)證。仿真人體軀干模型如圖A所示,多用于肺部計(jì)數(shù)器的刻度。BOMAB模型如圖B所示,多用于全身計(jì)數(shù)器的刻度。計(jì)算(體素)模型如圖C所示,多用于準(zhǔn)確度要求較高的全身或器官計(jì)數(shù)器的刻度。第103頁(yè)/共151頁(yè)圖A仿真人體軀干模型第104頁(yè)/共151頁(yè)圖BBOMAB模型第105頁(yè)/共151頁(yè)圖C計(jì)算體素模型第106頁(yè)/共151頁(yè)②物理模型刻度物理模型(physicalphantom)刻度就是用等效組織材料制作一套仿真人體模型。將已知活度的放射性物質(zhì)均勻地?fù)饺肴矸抡嫒梭w模型就可對(duì)全身計(jì)數(shù)器進(jìn)行刻度。將已知活度的放射性物質(zhì)均勻摻入胸腔模型的肺中可對(duì)肺計(jì)數(shù)器進(jìn)行刻度。將已知活度的放射性物質(zhì)均勻摻入頭模型的顱骨中可對(duì)顱骨計(jì)數(shù)器進(jìn)行刻度,等等。第107頁(yè)/共151頁(yè)②物理模型刻度物理模型(physicalphantom)刻度就是用等效組織材料制作一套仿真人體模型。將已知活度的放射性物質(zhì)均勻地?fù)饺肴矸抡嫒梭w模型就可對(duì)全身計(jì)數(shù)器進(jìn)行刻度。將已知活度的放射性物質(zhì)均勻摻入胸腔模型的肺中可對(duì)肺計(jì)數(shù)器進(jìn)行刻度。將已知活度的放射性物質(zhì)均勻摻入頭模型的顱骨中可對(duì)顱骨計(jì)數(shù)器進(jìn)行刻度,等等。第108頁(yè)/共151頁(yè)③數(shù)學(xué)模型刻度數(shù)學(xué)模型(mathematicalphantom)刻度就是利用描述人體及其各器官或組織的位置、形狀和大小的數(shù)學(xué)模型,例如ADAM、EVA和MIRD等及其修正和補(bǔ)充的模型,采用MCNP、EGS和GEANT等軟件對(duì)各類型的活體計(jì)數(shù)器,各核素的各種非均勻分布計(jì)算出刻度因子。該刻度在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行,方便快捷,但由于人體和各器官或組織是采用圓柱、橢圓柱、橢球等一些簡(jiǎn)單的幾何體素近似描述,因而準(zhǔn)確度不夠高。第109頁(yè)/共151頁(yè)④體素模型刻度體素模型(voxelphantom)刻度就是利用X斷層掃描(CT)、核磁共振(MRI)和人體解剖學(xué)圖像等成像技術(shù),建立體素模型,采用蒙特卡羅(MC)方法,利用MCNP、EGS或GEANT等軟件對(duì)各類型的活體計(jì)數(shù)器,各種核素的各種非均勻分布計(jì)算出刻度因子。該刻度在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),可建立起特定個(gè)體的體素模型,可模擬特定個(gè)體的放射性物質(zhì)分布,因而方便快捷,靈活準(zhǔn)確。第110頁(yè)/共151頁(yè)⑤活體測(cè)量注意事項(xiàng)進(jìn)行活體測(cè)量前應(yīng)淋浴,摘下眼鏡、手表及其它飾物,穿上清潔衣服。如果皮膚、傷口等處有放射性物質(zhì)污染,應(yīng)予以扣除或采用適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)直或局部屏蔽等措施。被測(cè)者應(yīng)處于規(guī)定的測(cè)量位置。應(yīng)詢問(wèn)調(diào)查被測(cè)者近期是否接受過(guò)放射性藥物的癥斷和治療等。第111頁(yè)/共151頁(yè)2.3.3生物樣品分析(1) 生物樣品分析的類別生物樣品分析包括尿糞等排泄物分析,呼出氣測(cè)量,血、鼻涕、鼻拭和頭發(fā)等其它生物樣品分析。尿樣分析與呼出氣測(cè)量多用于常規(guī)監(jiān)測(cè)。糞樣分析,血、鼻涕、鼻拭和頭發(fā)等其它生物樣品分析多用于特殊監(jiān)測(cè)或事故監(jiān)測(cè)。第112頁(yè)/共151頁(yè)(2) 尿樣分析① 尿樣的收集、儲(chǔ)存和處理尿樣的收集、儲(chǔ)存和處理應(yīng)避免外來(lái)污染和交叉污染以及待測(cè)核素的損失。取樣容器對(duì)待測(cè)核素應(yīng)無(wú)器壁吸附和無(wú)同位素置換作用。為了盡可能避免器壁吸附和分解變質(zhì),可在尿樣中加適量的酸、載體或絡(luò)合劑。取樣應(yīng)在無(wú)污染的清潔區(qū)進(jìn)行,必要時(shí)應(yīng)檢查受檢者的體表污染,尿樣儲(chǔ)存地方和分析設(shè)備也應(yīng)進(jìn)行污染檢查,嚴(yán)防樣品污染。第113頁(yè)/共151頁(yè)一般情況下應(yīng)嚴(yán)格收集24h的全部尿樣。收集尿樣的時(shí)間最好安排在節(jié)假日后進(jìn)行,如果尿樣分析結(jié)果過(guò)高,可多收集幾天的24h尿樣,以減少近期攝入對(duì)劑量估算的影響。氚是一個(gè)例外,一般只取單次尿樣分析尿氚濃度即可。在某些情況下,為了減少核素經(jīng)尿排出的日排量漲落對(duì)分析結(jié)果的影響,可連續(xù)收集幾天的尿樣,將其分析結(jié)果作為中間一天的日排量。第114頁(yè)/共151頁(yè)尿樣分析方法尿氚濃度一般采用氧化蒸餾法制得樣品,然后用液體閃爍計(jì)數(shù)器進(jìn)行測(cè)量。其探測(cè)限可達(dá)70Bq/l,相應(yīng)的劑量探測(cè)限為0.1μSv(氚化水,監(jiān)測(cè)周期為30天)。

90Sr尿樣分析采用發(fā)煙硝酸沉淀、硫酸鹽沉淀等方法化學(xué)分離制成樣品后用低本底β計(jì)數(shù)器進(jìn)行測(cè)量,其探測(cè)限為0.4Bq/l,相應(yīng)的劑量探測(cè)限為0.3mSv(吸入F類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年),或14mSv(吸入S類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年)。第115頁(yè)/共151頁(yè)鈾的尿樣分析一般采用紫外光等熒光法測(cè)量、或采用離子交換、萃取等化學(xué)濃集分離制成樣品后用低本底α譜儀測(cè)量。紫外光熒光法的探測(cè)限為0.05μg/l,相應(yīng)的劑量探測(cè)限分別為33μSv(天然鈾,吸入F類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年)、43μSv(天然鈾,吸入M類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年)、和3mSv(天然鈾,吸入S類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年)。若采用低本底α譜儀測(cè)量,其探測(cè)限為1mBq/l,相應(yīng)的劑量探測(cè)限對(duì)天然鈾與熒光法類似。但對(duì)于濃縮鈾來(lái)說(shuō),由于濃縮鈾的比活度濃度隨濃縮度的提高而增大,因而采用熒光法測(cè)量會(huì)降低靈敏度,對(duì)4%的濃縮鈾將降低4.4倍,對(duì)93.5%的濃縮鈾將降低112倍,因而對(duì)濃縮鈾宜采用α譜儀測(cè)量,不宜采用熒光法測(cè)量。第116頁(yè)/共151頁(yè)

239Pu尿樣分析采用共沉淀、離子交換和萃取色層等方法化學(xué)分離制成樣品后用低本底α譜儀測(cè)量,其探測(cè)限為1mBq/l,相應(yīng)的劑量探測(cè)限為8mSv(吸入M類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年)、和73mSv(吸入S類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年)。近年來(lái)國(guó)外采用了電感耦合等離子質(zhì)譜儀ICPMS分析232Th、239Pu和天然鈾的尿樣,其探測(cè)限分別達(dá)到了4μBq/l、7μBq/l和0.2mBq/l,相應(yīng)的劑量探測(cè)限小于0.5mSv以下(吸入S類,5μm,監(jiān)測(cè)周期1年),能滿足靈敏度優(yōu)于1mSv的要求。但是因?yàn)閮r(jià)格昂貴,僅用于一些特殊情況。第117頁(yè)/共151頁(yè)(3)呼出氣測(cè)量測(cè)量呼出氣中的222Rn、220Rn和14C濃度可以估算體內(nèi)226Ra(226Ra—α→220Rn),232Th(232Th—α→228Ra—β→228Ac—β→228Th—α→224Ra—α→220Rn)和14C的濃度。人體內(nèi)的226Ra經(jīng)α衰變產(chǎn)生的222Rn是惰性氣體,大約有70%的222Rn隨呼出氣體排出體外。可用活性炭吸附收集呼出氣的222Rn,經(jīng)解析送入閃爍室,從而可測(cè)量呼出氣中的222Rn濃度。人體內(nèi)的232Th經(jīng)多次衰變產(chǎn)生的220Rn也是惰性氣體,大約有9%的220Rn隨呼出氣排出體外。采用雙濾膜法可測(cè)量出呼出氣中的220Rn濃度。為了消除環(huán)境空氣中的氡對(duì)測(cè)量呼出氣中氡的干擾。通常被測(cè)者在測(cè)量前一段時(shí)間和測(cè)量過(guò)程中要吸入無(wú)氡空氣。第118頁(yè)/共151頁(yè)2.3.4個(gè)人空氣采樣分析(1)空氣采樣分析當(dāng)體內(nèi)放射性核素采用活體測(cè)量和生物樣品分析都困難時(shí),例如鈾和钚等,可采用個(gè)人空氣采樣分析方法、便攜式采樣分析方法或固定空氣采樣分析方法予以測(cè)量。但是對(duì)固定空氣采樣分析的結(jié)果必須予以適當(dāng)修正才可用于內(nèi)照射劑量估算,例如通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)確定個(gè)人與固定空氣采樣分析結(jié)果的比值。第119頁(yè)/共151頁(yè)(2) 個(gè)人空氣采樣分析個(gè)人空氣采樣器的采樣頭應(yīng)位于工作人員的呼吸帶內(nèi),一般佩戴在衣領(lǐng)處,采樣的速率最好能代表工作人員的典型呼吸速率(1.2m3h-1)。可在取樣周期終了對(duì)濾膜上的放射性活度用非破壞性技術(shù)(例如低本底α譜儀)進(jìn)行測(cè)量,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)不正常的高水平吸入。然后將濾膜保留下來(lái),把較長(zhǎng)時(shí)間累積的濾膜合并在一起,用化學(xué)分離方法制成樣品,用高靈敏度的測(cè)量技術(shù)(例如低本底α譜儀)進(jìn)行測(cè)量。其結(jié)果是積分空氣活度濃度,即在工作期間連續(xù)采樣分析得出的平均空氣活度濃度。由于是累積樣品,且低本底α譜儀的探測(cè)限為mBq量級(jí),因而不存在靈敏度的問(wèn)題。第120頁(yè)/共151頁(yè)(3)個(gè)人空氣采樣分析的注意事項(xiàng)①采集的樣品應(yīng)避免外來(lái)污染,應(yīng)保存在密封性好的樣品盒中。②應(yīng)知道或測(cè)定采樣器的粒子收集特性。對(duì)選擇性收集粒徑的采樣器的濾紙分析結(jié)果要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚拍苡糜趧┝抗浪恪"鄄蓸悠鲬?yīng)抽取足夠體積的空氣,以便對(duì)工作人員呼吸帶空氣濃度給出滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)要求的數(shù)值。④采樣器應(yīng)能收集足夠多的放射性物質(zhì),收集量的多少主要取決于對(duì)個(gè)人空氣采樣器能監(jiān)測(cè)到的最低待積有效劑量的大小要求。對(duì)于常規(guī)監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō),一般要求至少能監(jiān)測(cè)到年劑量限值的1/10所對(duì)應(yīng)的年攝入量。第121頁(yè)/共151頁(yè)2.3.5測(cè)量方法的準(zhǔn)確度和靈敏度(1)準(zhǔn)確度按美國(guó)能源部USDOE實(shí)驗(yàn)室檢定程序規(guī)定,采用相對(duì)基本偏差和相對(duì)重復(fù)性來(lái)評(píng)價(jià)測(cè)量方法的準(zhǔn)確度。相對(duì)基本偏差為:多次檢驗(yàn)或測(cè)量的相對(duì)基本偏差為:第122頁(yè)/共151頁(yè)當(dāng)實(shí)際的活度或約定真值A(chǔ)α高于最小檢驗(yàn)水平MTL(大約為探測(cè)限的10倍)時(shí),ISO12790-1(2001)規(guī)定:Br

必須滿足-0.25≤Br≤0.5,SBr

必須滿足SBr

≤0.40。相對(duì)重復(fù)性:第123頁(yè)/共151頁(yè)探測(cè)限D(zhuǎn)L是指能探測(cè)到污染量的最小期望值,它表示當(dāng)實(shí)際的污染量高于DL時(shí)就能被探測(cè)到,但是判斷無(wú)污染的錯(cuò)誤概率為β(第二類錯(cuò)誤)。假若僅考慮本底統(tǒng)計(jì)漲落的影響,取95%的概率(即α=β=0.05),則:第124頁(yè)/共151頁(yè)上述的DT和DL公式中,只考慮了測(cè)量過(guò)程中的統(tǒng)計(jì)漲落,沒(méi)有考慮取樣、分樣、樣品處理、刻度因子等等因素引起的漲落,因而是對(duì)測(cè)量方法能力的高估。判斷閾DT將與測(cè)量值比較,當(dāng)測(cè)量結(jié)果高于判斷閾,表明有污染,應(yīng)記錄測(cè)量結(jié)果,并標(biāo)明置信區(qū)間。當(dāng)測(cè)量結(jié)果低于判斷閾,應(yīng)記錄測(cè)量結(jié)果低于判斷閾。探測(cè)限D(zhuǎn)L將與監(jiān)測(cè)計(jì)劃要求的指導(dǎo)值比較,當(dāng)探測(cè)限D(zhuǎn)L大于指導(dǎo)值,表示測(cè)量方法不適合該監(jiān)測(cè)計(jì)劃;只有DL小于指導(dǎo)值時(shí),監(jiān)測(cè)計(jì)劃才可采用該測(cè)量方法。第125頁(yè)/共151頁(yè)2.3.6內(nèi)照射劑量測(cè)量的質(zhì)量保證(1)選用符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和儀器,并經(jīng)常檢驗(yàn),保證設(shè)備和儀器處于正常的工作狀態(tài);(2)定期檢定或校準(zhǔn)和維護(hù)使用的設(shè)備和儀器。檢修后的設(shè)備和儀器應(yīng)重新檢定或校準(zhǔn);(3)選用符合要求的測(cè)量方法和分析方法,并定期進(jìn)行比對(duì);(4)選用的標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)溶液或放射性參考物質(zhì)必須經(jīng)計(jì)量部門(mén)檢定;(5)按規(guī)定的方法收集、儲(chǔ)存和處理樣品;(6)按規(guī)定記錄和保存測(cè)量數(shù)據(jù);(7)對(duì)監(jiān)測(cè)人員應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)和再培訓(xùn),合格后上崗從事監(jiān)測(cè)工作。第126頁(yè)/共151頁(yè)劑量評(píng)價(jià)方法①用常規(guī)監(jiān)測(cè)結(jié)果計(jì)算攝入量

a)對(duì)于體外和生物樣品常規(guī)監(jiān)測(cè),假定攝入發(fā)生在監(jiān)測(cè)周期T(天)的中點(diǎn),則應(yīng)利用該監(jiān)測(cè)期末獲得的測(cè)量值M,按下式計(jì)算攝入量I:

M-攝入T/2天后所測(cè)得的體內(nèi)或器官內(nèi)核素的含量(Bq)或日排泄量(Bqd-1);

m(T/2)-攝入單位活度T/2天后,體內(nèi)或器官內(nèi)核素的含量(Bq)或日排泄量(Bqd-1)的預(yù)期值。第127頁(yè)/共151頁(yè)b)由PAS獲得的時(shí)間積分空氣活度濃度與工作人員攝入期間吸入的空氣體積的乘積就是放射性核素的攝入量。c)前面監(jiān)測(cè)周期的攝入可能影響當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期的測(cè)量結(jié)果,如果當(dāng)前測(cè)量值的約10%以上來(lái)自以前的攝入,那么就應(yīng)對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正。校正步驟如下:

確定第一個(gè)監(jiān)測(cè)周期攝入量數(shù)值;預(yù)計(jì)該攝入量對(duì)以后各監(jiān)測(cè)周期測(cè)

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