放射卫生  1990, Vol. 3 Issue (2): 59-60  

引用本文 

陈炳如. 应急情况下体内氚监测和剂量估算[J]. 放射卫生, 1990, 3(2): 59-60.

文章历史

收稿日期:1990-03-05
应急情况下体内氚监测和剂量估算
陈炳如     
上海市放射医学研究所

应急情况下人体氚监测和剂量估算,要求尽快地对摄入量及其所致剂量作出回答,最方便的手段是尿氚监测。体液的氚达到平衡后,收集尿样作氚分析,尿氚浓度代表了全身体液的氚水平。测得的尿氚浓度数据,通过已算出的尿单位浓度所致的全身剂量负担,计算即可得受照剂量。

一 尿氚监测

1.尿样的收集:在应急情况下,一次尿分析仅需几毫升的样品。为了防止尿样的再污染,收集尿样时应尽可能离开现场、换掉防护衣具并把手洗干净。此外,氚吸收后在体液中达到平衡(均匀分布)需要数小时,如果摄入后立即收集尿,测得的结果不能反映体内氚的峰值浓度,必须在摄入后至少4小时的尿排空,然后再收集尿样。

2.尿样的处理:如果尿样不经处理,由于其中含有其它杂物和存在颜色,使用液体闪烁分析器计数时,会严重影响计数效率。在急性摄入的情况下,尿样需通过蒸馏,收集的蒸馏液进行氚的液体闪烁测量。在蒸锦时要防止“同位素效应”[1],最好把全程尿样蒸出,摇匀后制样测量。如果疑及尿样中有其它干扰放射性核素的存在,可以将蒸馏后的尿样,通过氯化银和铁氯化铁共沉淀方法[2]把主要的放射性干扰核素分离掉。

3.原样的测量和尿氚浓度计算:氚急性摄入时,尿氚水平往往较高,通用型的液体闪烁计数器一般就可测出高精度的结果。处理过的尿样,通常可以用如下两种闪烁液体系制样,供氚计数:一种是二氧六环体系(含PPo,PoPoP和适量萘的二氧六环溶液)该体系最大溶水量可达20%左右;另一种是Triton X-100——甲苯体系(含有PPo和POPop的甲苯溶液和TritonX-100约1:1的比例混合物)它的含水量可达40%左右。用作氚水测量均较方便并可得到较满意的结果。

尿氚浓度可用下列公式计算:

式中:C为尿氚浓度(Bq/L);N为氚的净计数率(cpm);E为测量系统的计数效率;V为样品体积(L)。

二 剂量估算

1.剂量率与尿氚浓度的关系:为了估计氚摄入的生物学意义,要以氚摄入所造成的、人体剂量来评价。关于辐射剂量的计算问题,ICRP的10号出版物已作了详尽的阐述[3]。对于含有1Bq的m克物质的剂量率(Rt)应该为:

式中:86400为1Bq放射性的每天衰变数;1.6×10-8为每MeV的尔格数;1.0×104为每Gy每克组织的尔格数;ε为每次衰变吸收的有效能量(MeV)。

那么:当尿氚浓度为CBq/L时,剂量率和尿氚浓度C之间就存在如下关系:

式中:0.0057为氚发射β粒子的平均能量(MeV);Q为品质因子;1000为1升水认定的克数。

当Q=1时,

Rt=7.88×10-11C(Sv/天)

2.氚在体内的滞留系数和峰值尿瓶浓度:急性氚摄入多通过呼吸道吸入(包括皮肤吸收),并很快通过血液被吸收分布全身。对于HTO,吸入的氚有95-100%为肺组织所捕集,被呼出的仅很小部份[1],甚至在3-4小时后尿和体液就出现相等的氚浓度。它在体内的滞留系数为:

滞留系数R表示氚摄入后t时刻(天)的体内氚滞留百分数。根据ICRP10号出版物建议,对于HTO采用Tb=10天。这时,

当急性摄入氚事件发生后,由于种种原因,有时要相隔几天以后才采集到当事人的尿样,这样测得的尿氚C(t)显然不是峰值浓度(C),那么峰值浓度可以滞留系数简单求得,即:

3.急性氚摄入的全身剂量担负:急性氚摄入监测是以氚的代谢产物——HTO为对象。它的基本特征通常表现为一次性,较大量的氚摄入。因此计算全身剂量负担应以HTO在体内的代谢模式估算,就是说HTO是以有效半衰期10天的指数方式从体内排泄。那么摄入后尿氚峰值浓度C所造成的全身剂量负担(D)应该是:

当T1/2有效=10(天)和按平均全身软组织63公斤计算[4],每单位尿氚浓度(Bq/L)全身剂量负担为:

那么总的剂量负担就是上述D和峰值浓度C的乘积。

三 讨论

1.关于品质因子Q的确定,Q值是相对生物学效应的反映,早期对组织受氚的低能β照射一般推荐值为1.7,以后建议改用Q=1[5],许多研究资料说明取Q值=1可能更适合于在较高剂量时估算急性生物学效应的可能性[6]

2.取63公斤软组织作为HTO危象组织,根据ICRP30号出版物提出剂量是以平均的全部软组织(60公斤)考虑,而不仅仅是体内43公斤的水,这样计算结果要比只考虑43公斤大约要小30%左右。

参考文献
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NCRP. Tritium in the environment, NGRP Report No62[M]. Washington, D. C., 1979.
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Moghissi A.A., et al. Rapid methodsfor measuring radioactivity in the environment[J]. IAEA, Vienna, 1971, 263.
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ICRP. Evaluation of radiation doses to body tissues from internal contamination due to occupational exposure, ICRP Publication 10[M]. Pergamon Press, Oxford, 1968.
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IC RP. Limits for intakes of radionuclides by workers, ICRP Publication 30, Supplement to Part 1[M]. Pergamon Press, Oxford, 1979.
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Dunster H.J. Progress report from ICRP[J]. Health Phys, 1969, 17(1): 389.
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NCRP. Tritium and other radionuclide labeled organic compounds incorporated in genetic material, NCRP Report No.63[M]. Washington, D.C, 1979.