四种计算加速器主防护屏宽度的方法

【剂量·防护】 四种计算加速器机房主防护屏蔽宽度的方法探讨 陈东辉，杨芬芳 中图分类号：!"## $%&’ () 文献标识码：* 文章编号：&++, - #&,.（/++’）+0 - ++,1 - +& 【摘要】 目的 比较四种计算方法所得加速器机房主防护屏蔽宽度的不同值，分析具体情况，为国内同行开展建 设项目评价工作提供参考。方法 根据作者自身实践的。结果 应用四种计算方法得出相应的屏蔽宽度。 结论 根据建设单位机房所在建筑物及其周围建筑物情况，选择较适合的一种计算方法。 【关键词】 主防护；宽度；加速器；评价 作者单位：湖南省劳动卫生职业病防治所，湖南 长沙 ,&+++# 作者简介：陈东辉（&1#) 2），男，湖南省人，主管技师，从事放射防护与管 理工作。 某单位引进一台医用电子直线加速器，射线限束系统最大 张角为 /%3。新建的加速器机房具体尺寸见图 & 和图 /，在对该 机房进行预评价工作中，涉及了主防护屏蔽宽度的计算，并探 讨了四种不同计算方法，得出了不同的评价计算结果。按照防 护最优化的原则，选择了最适合的一种方法计算所得的结果。 4点表示选择在（&5/）主防护墙的计算点 *点表示选择在（&50）主防护墙的计算点 图 & 加速器机房平面图（单位：66） 7点表示选择在（&5/）墙和（&5,）顶相交处的计算点 图 / 加速器机房立面图（单位：66） & 计算方法 主防护屏蔽宽度的计算需要考虑加速器限束系统张角、主 防护体的情况、计算点到辐射源（靶）的距离、照射野的大 小、射线束朝向以及是否保留宽度余量等因素。该加速器的技 术指标给出了在 8!9 为 &++ :6 时，正常情况下射线限束系统 最大张角为 /%3，最大照射野为 ,+ :6 ; ,+ :6。综合考虑各种因 素，总结出了以下四种计算方法。 & (& 方法 & 考虑加速器主射线束以最大张角水平入射到主 防护体，不考虑屏蔽体宽度余量。 ! < / ;（ " = > &）; ?@（!A /） （&） 式中：!—主防护屏蔽体的宽度，6；"#—主防护屏蔽体计算 点与等中心点之间水平距离，6；!—限束系统最大张角；&—辐 射源（靶）到等中心点的距离，6；/—以最大张角的一半进行计 算时，需乘的系数； & (/ 方法 / 考虑加速器主射线束以最大照射野（限束系统角 位在 +3、1+3 或 &%+3、/#+3）水平入射到主防护体，且主防护体半 边宽度比主射线束的半边宽留有 + (0 6余量。 ! < /［（ "# > &）; + $/ > + $0］ （/） 式中：!—主防护屏蔽体的宽度，6；"#—主防护屏蔽体计算 点与等中心点之间水平距离，6；—辐射源（靶）到等中心点的距 离，6；+ (/—!B9为 &++ :6时，最大照射野的半边长，6；+ ( 0—屏 蔽体半边宽余量，6。“ !、"#、&”的含义同公式（&）。 & (0 方法 0 考虑加速器主射线束以最大照射野的对角线（限 束系统角位在 ,’3、&0’3 或 //’3、0&’3）水平入射到主防护体，不 考虑宽度余量。 ! <（ "# > &） !; + (, ; / （0） 式中：+ (,—8!9为 &++ :6时，最大照射野的边长，6；!/— 按照射野对角线计算时，需乘的系数；“"、C=、&”的含义同公式 （&）。 & (, 方法 , 考虑加速器在旋转照射或打角度照射时（限束系 统角位在 ,’D或 &0’D），主射线束以最大照射野的对角线斜射到 主防护墙与主防护顶相交处，不考虑宽度余量。 ! < "/# >（ % - %#）! /( )> & ; + $ !, ; / （,） 式中：%—机房主防护顶到地面的净空高，6；%#—机房内 等中心点到地面的距离，不同设备等中心点到地面的高度是固 定的；“ !、"#、&”的含义同公式（&）；+ (,、!/的含义同公式（0）。 / 计算结果比较 该机房一面主防护墙的加厚部分在机房外侧，主射线束穿 透墙体的宽度应以加厚的墙体宽度做为屏蔽的依据，因此对于 该主防护墙的计算点选择在该主防护墙的外墙面；对于主防护 加厚部分在机房内侧的另一面主防护墙，其宽度的确定只需考 虑加厚部分与副墙相交的界面的宽度，因此，计算点选择在主 防护与副防护相交的界面的中心上。 采用以上四种计算方法，对该单位新建的加速器机房的主 防护宽度的计算结果列于表 &。 表 & 不同计算方法得到的主防护屏蔽宽度 屏蔽单元 % （6） %# （6） "# （6） 不同方法计算所得的宽度 "（6） 方法 & 方法 / 方法 0 方法 , &5/ 主防护墙 0 () & (/ ) (&+ 0 (’, 0 (,, , (+/ , (/# &50 主防护墙 0 () & (/ , (0, / ()) / (#, 0 (+/ 0 (0# 以上计算结果表明，同一加速器机房采用不同的计算方 法，所需的主防护屏蔽宽度差异较大，最大相差有 + ( %0 6。由 于该医院所建的加速器机房位于院内一山坡上，机房周围除东 ·1,·中国辐射卫生 /++) 年 0月第 &’卷第 & 期 7E=F G $HC=3I JKHI?E，LHM:E /++)，N3I &’，83 & !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 面现有放疗机房和病房，其他面现没有建筑物，所以采用了方 法 ! 计算的结果来确定机房主防护墙的宽度。 " 结论 对于不同的加速器机房，根据建设单位的病源情况和机房 所在建筑物及其周围建筑物情况，选择不同的主防护屏蔽体的 计算方法。作者认为，在已知加速器限束系统最大张角的情况 下，采用方法 # 来计算屏蔽宽度是比较合理的。 在不知道加速器限束系统最大张角时，可以根据厂家提供 的加速器的最大射野并结合机房的具体情况进行分析评价。 对于加速器机房上方有其他用房或周围近距离有高于加速器 机房的建筑物等综合情况，在计算、评价加速器主防护宽度时， 采用方法 " 来计算是比较妥当的；对于加速器机房上方无其他 用房及其周围有建筑物，但人员在建筑物内居留的位置低于加 速器机房的高度时，采用方法 ! 来计算、评价是较妥当的。方 法 $ 是一种极端的计算方法，实际放射治疗工作中，很难出现 以最大照射野的对角线且斜上照射到顶与墙相交面的情况，因 此，一般不宜采用此方法。 参考文献： ［#］%&’#!()!**!，医用电子加速器卫生防护［+］, ［!］李德平，潘自强 ,辐射防护手册，第一分册，辐射源与屏蔽 ［-］,北京：原子能出版社，#..* , ［"］北京市放射卫生防护所 ,辐射源室屏蔽设计与评价［’］, !**!，.：". , （收稿日期：!**/ 0 *. 0 !#） 【剂量·防护】 某焦化厂煤灰份探测系统辐射防护效果评价 鄂淑霞，时念民，时华蓉，赵如意，李文洪 中图分类号：1233 文献标识码：& 文章编号：#**$ 0 3#$4（!**/）*" 0 **/* 0 *# 【摘要】 目的 了解 2&$!* 型煤灰份探测系统工作状态下的剂量水平、对作业环境及工作人员健康的影响。方 法 根据《含密封源仪表的卫生防护检测规范》%&’#"3)!**! 等相关规范及技术标准，在灰份仪源容器表面 / 56、#** 56 及周围环境进行!外照射监测，并对监测结果进行辐射防护效果评价。结果 源容器源闸开启状态下，距源容器表面 / 56、#** 56及工作人员经常活动的区域（约 ! 6）外剂量范围 * ,"" 7 ! ,(""+8 9 :、* ,#! 7 * ,#3"+8 9 :及 * ,#* 7 * ,#!"+8 9 :。 结论 该煤灰份仪的安装符合国家有关放射卫生防护标准，在正常运行情况下，不会对周围环境及工作人员的健康与 安全造成危害。 【关键词】 煤灰份仪；辐射防护；评价 作者单位：包钢劳动卫生职业病防治研究所，内蒙古 包头 *#$*#* 作者简介：鄂淑霞（#.(/ 7），女，河北乐亭人，副主任医师，研究方向：放 射防护与剂量监测。 某焦化厂选煤车间焦化全重介选煤工艺中安装的 ! 台 2&$!*型灰份探测系统于 !**$ 年 ( 月开始运行，为掌握灰份仪 放射性同位素测量系统使用场所的辐射剂量水平及对周围环 境和工作人员的影响，对该系统工作场所进行放射卫生防护监 测，并对辐射防护效果进行评价，以提出合理、可行的放射防护 对策，保护工作人员的身体健康与安全。 # 评价项目基本情况 !台灰份仪分别安装在选煤车间 !!$ ; 皮带机和 "3/ ; 皮带 机上。为快速测量原煤及精煤灰份含量的微处理控制联线测 量系统。该灰份仪由德国伯托公司生产，每台分别有点源#"3<= （$ ,3 > #*3 &?）和面源!$#@6（" ,3 > #*. &?）各 # 块，两块源分别安 装在各自的铅罐中，射线出口由一个内置的旋转隔板通过加压 的空气进行开启和关闭，放射源分别安装在皮带下方，出线口 向上，两块源相距约 # 6。其中#"3<=源半衰期为 "* , # A，主要射 线为 !射线和#射线，其能量分别为 * , ((! -BC 和 * , /#! -BC，!$#@6源半衰期为 $"" A，其!射线能量为 * , */./ -BC。以 上密封源检验均符合 %&D#!/)!**! 的规定。 2&$!*型灰分探测系统包括两套独立的测量路径。基于 辐射度吸收测量原理分别测量“灰份含量”和“单位重量”，并且 计算成灰份信号，它不受煤层厚度和材料密度的影响。 ! 使用仪器、依据标准及监测方法 ! ,# 使用仪器 上海电子仪器厂生产的 EF)"*#"@ 智能型辐 射仪，该仪器由中国计量科学研究院鉴定。 ! ,! 依据标准 《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 %&#GG3#)!**!；《含密封源仪表的卫生防护标准》%&’#!/)!**!； 《含密封源仪表的卫生防护检测规范》%&’#"3)!**!；《安装在设 备上的同位素仪表的辐射安全性能要求》%&#$*/!)#.."。 ! ," 监测方法 在灰份仪源容器表面 / 56、#** 56 及周围环 境进行!外照射监测，按照 %&#$*/!)."《安装在设备上的同位 素仪表的辐射安全性能要求》进行了辐射源安全级别的评价， 依据 %&’#!/)!**!《含密封源仪表的卫生防护标准》，划分场所 辐射防护区域。 " 监测结果 " ,# 天然辐射水平 车间外面!外照射环境监测结果平均为 * ,#!"+8 9 :，距源容器 $ 6外环境监测结果平均为 * ,##"+8 9 :。 " ,! 源容器周围剂量 源容器源闸开启状态下，距源容器表 面 / 56、#** 56 及工作人员经常活动的区域（约 ! 6）处测量结 果见表 #。 表 # 源容器周围剂量水平（"+8 9 :） 监测点 放射源 / 56处 #** 56处 周围环境 !!$ ; 皮带 !$#@6 * ,"" H * ,*( * ,#" H * ,*! * ,#* H * ,*# #"3<= # ,#G H * ,#* * ,#3 H * ,*# * ,#* H * ,*# "3/ ; 皮带 !$#@6 * ,$G H * ,*/ * ,#! H * ,*# * ,#! H * ,*# #"3<= ! ,(" H * ,$$ * ,#$ H * ,*# * ,#! H * ,*# $ 评价 距源容器 / 56处剂量当量率均 I"3 ,/"+8 9 :，#** 56 处 I "! ,/"+8 9 :，根据 %&#$*/!/)."《安装在设备上的同位素仪表的 辐射安全性能要求》，密封辐射源安全级别均符合 $ 级标准。 "3/ ;皮带机灰份仪#"3 <= 距源容器 / 56 处剂量当量率为 ! ,(""+8 9 :，根据 ! , /"I J !/（/ 56 处），* , !/"I J ! , /（#** 56 处）的场所防护要求，距该源容器外表面 # 6 的区域内避免人 员停留。其余监测点均满足 I J ! ,/（/ 56处），I J * , !/（#** 56 处），这些场所人员活动范围不受限制。 由监测结果可知，正常状态下，按年工作 ! *** : 估算，# 6 ·*/· 中国辐射卫生 !**( 年 "月第 #/ 卷第 #期 <:KL M NAOKPQ IBAQR:，-AS5: !**(，CPQ #/，TP #