放射防護屏蔽計算

一、公式回顧

JilinUniversity第一頁，共48頁。

JilinUniversity１、距離平方反比公式人員受到的外照射劑量與其離開放射源的距離平方成反比.D1/D2=r22/r12２、輻射源外照射劑量率的估算γ點源外照射劑量率的估算方法一(快速估算法)距點源1mD=0.123AEA單位MBqD單位μGy/hE單位MeV第二頁，共48頁。方法二一般估算法D=0.235AГ/r2A單位MBqГ單位Rm2/hCiD單位μGy/hr單位m

JilinUniversity第三頁，共48頁。方法三IAEA估算法D=FA/r2A單位GBqF為γ因子r單位mD單位mSv/h

JilinUniversity第四頁，共48頁。透射因子B衰減倍數(shù)KI0I1第五頁，共48頁。二、計算實例

JilinUniversity第六頁，共48頁。第七頁，共48頁。例一控制區(qū)職業(yè)人員劑量目標(biāo)值取0.1mGy/周,非控制區(qū)公眾劑量目標(biāo)值取0.02mGy/周。例：某模擬機機房屏蔽計算，該機房僅一臺X線模擬機，為了安全N值取忙時的40人/周，位于建筑物最底層，求各墻厚度？

第八頁，共48頁。d為居留距離；T為居留因子，國內(nèi)常用1、1/4、1/16這三個值；N為每周檢查患者數(shù)目，體現(xiàn)工作負荷；U為使用因子，主要用于初級輻射線束；Xpre為前屏蔽（攝影床影像接收器或墻上安裝的暗盒架相當(dāng)于0.85mmPb，側(cè)向投射束穿過攝影床相當(dāng)于0.3mmPb）；B（x）為透射因子，根據(jù)B（x）值在透射曲線上確定屏蔽厚度；K為X射線的空氣比釋動能,K1p為在距X射線源1米所指定的工作負荷分布情況下的每名患者未屏蔽的初級空氣比釋動能，本模擬機K1p取5.9mGy/患者；Kp（0）為在dp點上未屏蔽的初級比釋動能。第九頁，共48頁。在指定的患者工作負荷（Wnorm）和dp=1米處的未屏蔽的初級空氣比釋動能K1P值指定的工作負荷分布每名患者的Wnorm（mA·min/患者）1米處每名患者的初級空氣比釋動能（mGy/患者）X射線攝影機房（胸部bucky）0.62.3X射線攝影機房（地板或其他屏障）1.95.2X射線攝影管（攝影和透視共用機房）1.55.9專用立式胸部bucky攝影機房0.221.2對初級輻射束的不同材料前屏蔽當(dāng)量厚度（xpre）應(yīng)用條件xpre（mm）Pb混凝土鋼板攝影床影像接受器或墻上安裝的暗盒架（由濾線柵、暗盒和影像接受器支持構(gòu)件的衰減造成的）0.85727側(cè)向投照束穿過攝影床（僅由濾線柵和暗盒衰減造成的）0.3302第十頁，共48頁。１、地板2、天花板需要考慮初級輻射和次級輻射；其上方為一間辦公室（非控制區(qū)），T=1，所以P/T=0.02mGy/周；dp=3m；U=1；K1p=5.9mGy/患者利用公式得出：

將這個值降低到P/T=0.02mGy/周，。第十一頁，共48頁。L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(7.6×10-4))=111.0mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(7.6×10-4))=1.8mm因為，此處Xpre=0.85mm鉛當(dāng)量（見表4.18），Xbarrier=1.8-0.85=0.95mm鉛當(dāng)量，針對初級輻射天花板需要0.95mm鉛當(dāng)量的屏蔽。第十二頁，共48頁。3、墻（1-1）：本墻為控制室墻壁，只需要考慮次級輻射；其后方為控制室（控制區(qū)），T=1，則P/T=0.1mGy/周；dsec=1.5m；Ksec1=2.9*10-2利用公式得出：將這個值降低到P/T=0.1mGy/周在次級輻射的透射曲線上可查，相當(dāng)于0.2mm鉛當(dāng)量,所以墻（1-1）需要0.2mm鉛當(dāng)量的屏蔽。第十三頁，共48頁。第十四頁，共48頁。4、墻（1-2）：需要考慮初級輻射和次級輻射；其后方為加速器輔助機房（控制區(qū)），T=1（為安全），所以P/T=0.1mGy/周；dp=3m，U=1，Kp1=5.9mGy/患者，N=40利用公式得出：將這個值降低到P/T=0.1mGy/周

第十五頁，共48頁。L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.8×10-3))=86.2mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(3.8×10-3))=1.4mm因為，此處Xpre=0.3mm鉛當(dāng)量，Xbarrier=1.4-0.3=1.1mm鉛當(dāng)量，針對初級輻射1-2墻需要1.1mm鉛當(dāng)量的屏蔽。第十六頁，共48頁。5、墻（1-3）：只需要考慮次級輻射；其后方為以空曠地（非控制區(qū)），T=1/16,則P/T=0.02*16=0.32mGy/周；dsec=1.3m，Ksec1=2.9*10-2，N=40利用公式得出：將這個值降低到P/T=0.32mGy/周在次級輻射的透射曲線上可查，相當(dāng)于0.1mm鉛當(dāng)量,所以墻（1-3）需要0.1mm鉛當(dāng)量的屏蔽。第十七頁，共48頁。6、墻（1-4）：該面墻體需要考慮初級輻射和次級輻射；其外側(cè)為走廊候診區(qū)（非控制區(qū)），T=1/4,則P/T=0.02*4=0.08mGy/周；Kp1=5.9mGy/患者，U=1（為安全），dp=3m，N=40利用公式得出：將這個值降低到0.1mGy/周，。第十八頁，共48頁。L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.05×10-3))=89.6mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(3.05×10-3))=1.5mm因為，此處Xpre=0.3mm鉛當(dāng)量，Xbarrier=1.5-0.3=1.2mm鉛當(dāng)量，針對初級輻射1-4墻需要1.2mm鉛當(dāng)量的屏蔽。第十九頁，共48頁。

普通X射線攝影機房初級線束的使用因子(U)屏蔽類型使用因子（U）運用于下述工作負荷分布地板0.89X線攝影機房（地板或其它屏蔽）穿過床的墻壁0.09X線攝影機房（地板或其它屏蔽）其他墻壁a0.02X線攝影機房（地板或其它屏蔽）胸部bucky的墻壁1.00X線攝影機房（胸部bucky)a其他墻壁指除穿過床的墻壁和胸部bucky的墻壁以外的由初級線束指向的那些墻壁第二十頁，共48頁。例2某透視機機房如圖1，位于二層建筑，已知該機房每周檢查患者N=150人，地板、天花板后面為工作人員辦公室。求各屏蔽墻厚度？第二十一頁，共48頁。第二十二頁，共48頁。下面對機房各面墻體進行計算：（1）地板下面為工作人員辦公室，居留因子T=1，P/T=0.02mGy/周。（2）該辦公室考慮初級輻射的屏蔽。從表中地板欄得知U=0.89，為安全目的設(shè)U=1。選dp=3.7米利用公式給出：

第二十三頁，共48頁。將這個值降到P/T=0.02mGy/周，利用公式得到地板的初級透射為：

第二十四頁，共48頁。L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.1×10-4))=124.9mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(3.1×10-4))=2.0mm

因為，從圖4.11中查得需要鉛當(dāng)量總厚度為2.0mm，從表4.18攝影床及其附件前衰減xpre=0.85mm鉛當(dāng)量厚度，影像增強器取0.5mmPb,所以Xbarrier=2.0-0.5=1.5mm厚度鉛當(dāng)量。注：對于一面墻同時存在初級輻射和次級輻射時，只需計算初級輻射所需要的屏蔽厚度即可。第二十五頁，共48頁。天花板的屏蔽計算條件：

1.天花板僅考慮次級輻射。

2.其上方為一間辦公室，非控制區(qū)，留居因子T=1，因此P/T=0.02mGy/周。

3.設(shè)dL=2.7米，dS=3.5米，為防護安全設(shè)dL=dS=dsec=2.7米。

4.從表中透視管（攝影+透視共用機房）欄中查到泄漏+前/背向散射總和Ksec1=4.6*10-1mGy/患者。

5.每周檢查患者數(shù)目N=150人第二十六頁，共48頁。利用公式得：

將該值降到P/T=0.02mGy/周，利用公式得到天花板次級透射為：由曲線查得鉛當(dāng)量厚度為0.2mm鉛當(dāng)量。第二十七頁，共48頁。1-4墻屏蔽計算：條件：

1.該墻后面為走廊，非控制區(qū)，可知留居因子T=1/4，P=0.02mGy/周，因而P/T=0.02/（1/4）=0.08mGy/周。

2.此墻只考慮次級輻射。

3.設(shè)dsec=2米4.從表中透視管（攝影+透視共用機房）欄查到泄漏+側(cè)向散射總和Ksec1=3.2*10-1mGy/患者。

5.每周檢查患者數(shù)目N=150人。第二十八頁，共48頁。利用公式得到：將該值降到P/T=0.08mGy/周，利用公式得到1-4墻次級透射為由曲線查得鉛當(dāng)量厚度為0.2mm鉛當(dāng)量。第二十九頁，共48頁。

1-2墻屏蔽計算條件：

1.此透視室位于樓房結(jié)構(gòu)的一角，所以墻1-1、墻1-2外側(cè)均為無人關(guān)照區(qū)，因此居留因子選取T=1/16，P=0.02mGy/周，因而P/T=0.02/1/16=0.32mGy/周。

2.此墻只考慮次級輻射。

3．dsec=3米

4.從表5中透視管（攝影+透視共用機房）欄中查到泄漏+側(cè)向散射總和Ksec1=3.2*10-2mGy/患者。

5.每周檢查患者數(shù)目N=150人。第三十頁，共48頁。利用公式得到：將該值降到P/T=0.32mGy/周，利用公式得到1-2墻次級透射為：由曲線查得鉛當(dāng)量厚度為0.2mm鉛當(dāng)量。第三十一頁，共48頁。

1-3墻屏蔽計算條件：

1.此墻后面為控制室，控制區(qū)，因此居留因子選取T=1，因而P/T=0.1mGy/周。

2.此墻只考慮次級輻射。

3.設(shè)dsec=1.8米

4.從表中透視管（攝影+透視共用機房）欄中查到泄漏+側(cè)向散射總和Ksec1=3.2*10-1mGy/患者。

5.每周檢查患者數(shù)目N=150人。第三十二頁，共48頁。利用公式得到：將該值降到P/T=0.32mGy/周，利用公式得到1-2墻次級透射為：由曲線查得鉛當(dāng)量厚度為0.2mm鉛當(dāng)量。第三十三頁，共48頁。1-1墻屏蔽計算條件：

1.1-1墻后面為無人區(qū)、非控制區(qū)，留居因子T=1/16，P/T=0.32mGy/周。

2.該辦公室考慮初級輻射和次級輻射的屏蔽。

3.每周檢查患者數(shù)目N=150人。Ⅰ.初級屏蔽的計算：條件：

1.X射線管垂直通過床射向1-1墻，從表中攝影和透視公用機房欄中查到Kp1=5.9mGy/患者。

2.選dp=3米第三十四頁，共48頁。利用公式給出：

將這個值降到P/T=0.32mGy/周，利用公式得到地板的初級透射為：

第三十五頁，共48頁。L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.2×10-3))=88.8mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(3.2×10-3))=1.5mm

因為，從表4.18攝影床及其附件前衰減Xpre=0.85mm鉛當(dāng)量厚度，影像增強器取0.5mmPb，所以Xbarrier=1.5-0.5=1.0mm厚度鉛當(dāng)量。第三十六頁，共48頁。例3攝影機房屏蔽計算對于該DR機房的設(shè)計由于機房位于2樓，要分別考慮天花板、地板以A、B、C三面墻的初級輻射屏蔽和次級輻射屏蔽。設(shè)該機房僅有一臺X射線攝影機；設(shè)這個機房每周檢查患者N=125人。第三十七頁，共48頁。

1、對于地板的計算：（1）地板下為辦公室、非控制區(qū)，查表得居留因子T=1。P/T=0.02mgy/周。（2）同時考慮初級輻射和次級輻射屏蔽。1.1初級屏蔽計算：（1）床上X射線管垂直通過床射向地板，從表中查到KP1=5.2mGy/患者。（2）U=1

（3）選dp=4.1m第三十八頁，共48頁。利用公式給出

將這個值降到P/T=0.02mGy/周，利用公式得：

第三十九頁，共48頁。L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(5.1×10-4))=117.2mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(5.1×10-4))=1.9mm因為，從表4.18中查得Xpre=0.3mm鉛當(dāng)量厚度，所以Xbarrier=1.9-0.3=1.6mm厚度鉛當(dāng)量第四十頁，共48頁。2天花板的屏蔽設(shè)計（1）天花板只考慮次級輻射;(2)上方是辦公室，非控制區(qū)，留居因子T=1，P/T=0.02mGy/周；（3）設(shè)dL=2.7mdS=3.5mdL=dS=dsec=2.7m

（4）從表中查的Ksec1=4.9*10-2mGy/周利用公式

將這個值降低到P/T=0.02mGy/周，利用公式⑥得

第四十一頁，