醫(yī)院直線加速器應(yīng)用項(xiàng)目輻射環(huán)評(píng)方法探討

楊亞鴿 王 琳

（河南蔚藍(lán)環(huán)?？萍加邢薰?河南鄭州 450018）

醫(yī)院直線加速器應(yīng)用項(xiàng)目輻射環(huán)評(píng)方法探討

楊亞鴿 王 琳

（河南蔚藍(lán)環(huán)?？萍加邢薰?河南鄭州 450018）

本文擬針對(duì)某醫(yī)院直線加速器應(yīng)用項(xiàng)目輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法進(jìn)行探討。闡述輻射防護(hù)設(shè)計(jì)及關(guān)注點(diǎn)的位置，通過(guò)對(duì)直線加速器在正常情況下對(duì)工作人員及公眾人員產(chǎn)生的附加年有效劑量進(jìn)行計(jì)算，評(píng)價(jià)其機(jī)房的防護(hù)設(shè)計(jì)是否滿足輻射防護(hù)的要求，為同類核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目輻射防護(hù)計(jì)算提供科學(xué)依據(jù)，以保障公眾輻射環(huán)境安全。

醫(yī)院；直線加速器；輻射防護(hù)；輻射劑量率

引言

根據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)，醫(yī)院使用直線加速器必須進(jìn)行輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)，而在環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，一般是通過(guò)計(jì)算直線加速器在正常運(yùn)行時(shí)對(duì)工作人員及公眾人員所受的最大附加年有效劑量來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)房的設(shè)計(jì)是否滿足輻射防護(hù)的要求。

1 醫(yī)用直線加速器的基本情況

醫(yī)用直線加速器的有用線束外1m處的標(biāo)稱輸出劑量率為400cGy/min，X射線最大能量為10MV，最大照射野為40cm×40cm，源軸距為1m，泄漏輻射劑量不超過(guò)有用線束的0.1%，有用束最大張角為28°。

直線加速器機(jī)房采用的防護(hù)設(shè)計(jì)為東墻主屏蔽區(qū)2.8m厚混凝土，次屏蔽區(qū)1.6m厚混凝土；北墻為1.4m厚混凝土，防護(hù)門為10mmPb。

2 關(guān)注點(diǎn)位置

重點(diǎn)關(guān)注工作人員所處位置及公眾可能達(dá)到的位置，主屏蔽區(qū)僅考慮有用線束直接照射，忽略進(jìn)入該區(qū)的泄漏輻射和散射輻射，次屏蔽區(qū)考慮泄漏輻射和主射線水平方向的散射輻射，機(jī)房周圍其他區(qū)域僅考慮泄漏輻射[1][2]。

關(guān)注點(diǎn)A取機(jī)房東墻外30cm，主要受有用線束影響；關(guān)注點(diǎn)B取北墻外30cm，主要受泄漏射線影響；關(guān)注點(diǎn)C取主防護(hù)門外30cm，主要受泄漏射線及二次散射影響；關(guān)注點(diǎn)D取控制臺(tái)處，主要受泄漏輻射及患者散射影響。

3 輻射環(huán)境影響分析[1]

3.1 有用線束和泄漏射線在關(guān)注點(diǎn)處的劑量率計(jì)算

式中：H—關(guān)注點(diǎn)處的輻射劑量率，μSv/h；H0—有用線束中心軸上距靶1m處的常用最高劑量率；f—對(duì)有用線束取1，對(duì)泄漏射線取0.1%；R—輻射源點(diǎn)至關(guān)注點(diǎn)距離，m；B—屏蔽透射因子，按下式計(jì)算。

B=10-(Xe+TVL-TVL1)/TVL

式中：TVL1—第一個(gè)什值層厚度，mm；TVL—平衡什值層厚度，mm；Xe—有效屏蔽層厚度，cm，按下式計(jì)算。

Xe=X·secθ

式中：X—屏蔽層厚度，mm；θ—入射線與屏蔽物質(zhì)

平面的垂直線之間的夾角，°。

3.2 患者散射線在關(guān)注點(diǎn)處的劑量率計(jì)算

式中：H—關(guān)注點(diǎn)處的輻射劑量率，μSv/h；H0—有用線束中心軸上距靶1m處的常用最高劑量率；αph—400cm2面積上的散射因子；RS—患者至關(guān)注點(diǎn)的距離，m；F—有用線束在等中心處的最大治療野面積，cm2。B—屏蔽透射因子。

3.3 患者散射線經(jīng)墻壁二次散射后在迷道入口處的劑量率計(jì)算

式中：Hg—迷道入口處的散射輻射劑量率，μSv/h；H0—加速器有用線束中心軸上距靶1m處的常用最高劑量率；αph—患者400cm2面積上的散射因子，取45°散射角的值，即1.35×10-3；F—有用束在等中心處的最大治療野，cm2；α2—砼墻入射的患者散射輻射的散射因子，取 0°散射角的值，即 5.1×10-3；A—散射面積，m2；R1—患者至迷道中線與迷道內(nèi)口散射墻交點(diǎn)的距離，m；R2—迷道內(nèi)口散射墻至迷道入口的距離，m。

3.4 經(jīng)防護(hù)門屏蔽后的劑量率計(jì)算

式中：H—經(jīng)過(guò)屏蔽后防護(hù)門口關(guān)注點(diǎn)處的輻射劑量率，μSv/h；Hr—防護(hù)門入口處射線的輻射劑量率，μSv/h；TVL—射線在屏蔽材料中的什值層，散射線能量約為0.2MeV，TVL鉛取5mm；X—屏蔽材料設(shè)計(jì)厚度，mm。

3.5 人員附加年有效劑量計(jì)算[3]

式中：HE-r—外照射附加年有效劑量，mSv/a；Dr—外照射附加劑量率，μSv/h；t—年照射時(shí)間，h/a；T—居留因子，職業(yè)人員全居留取1，公眾部分居留取1/4，偶然居留取1/8；k—有效劑量與吸收劑量換算系數(shù)。

以控制室內(nèi)關(guān)注點(diǎn)A/D處作為工作人員附加年有效劑量的參考位置，以防護(hù)門外及北墻外關(guān)注點(diǎn)B/C處作為公眾人員附加年有效劑量的參考位置[3]。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)計(jì)算可知，本項(xiàng)目擬建直線加速器在正常運(yùn)行時(shí)，工作人員受到的附加年有效劑量最大為9.68×10-2mSv/a，公眾受到的附加年有效劑量最大為1.53×10-2 mSv/a，兩者均滿足《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明該加速器機(jī)房的防護(hù)設(shè)計(jì)滿足防護(hù)要求。

[1]GBZ/T 201.2-2011,放射治療機(jī)房的輻射屏蔽規(guī)范[S].

[2]李德平,潘自強(qiáng).輻射防護(hù)手冊(cè) 第一分冊(cè)[M].北京:原子能出版社,1987.

[3]鄭鈞正,盧正福,李隆德.醫(yī)用外照射源的輻射防護(hù),ICRP第33號(hào)出版物[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1984.