放射卫生  1990, Vol. 3 Issue (2): 79-80  

引用本文 

林道川, 翁志根. 医用直线加速器机房屏蔽防护设计评价[J]. 放射卫生, 1990, 3(2): 79-80.

文章历史

收稿日期:1990-04-25
医用直线加速器机房屏蔽防护设计评价
林道川 1, 翁志根 2     
1. 上海医科大学肿瘤研究所;
2. 上海市放射医学研究所

为了使医用加速器机房屏蔽(以下均指混凝土耳蔽p=2.35g/cm3)设计更加合理,我们测试了上海5台医用加速器机房屏蔽状况,并对所发现的问题作初步探讨分析。

一 防护剂量测定方法

用日本ALOCKA-ICS303Y射线监测仪测量屏蔽外环境照射量。测量条件:照射野大小25 ×25 cm2;出束率为250cGy/分(离焦点一米处);测量主屏戲外环境照射量时,射京方向垂直于主屏蔽;测量副屏蔽和机房门外环境照射量时,射束方向垂直于地面。另外采用中国医学科学院放射医学研究所提供的热释光元件(LiF-HSA)对机房屏蔽处进行月累积照射量测定。

一 机房屏蔽厚度计算公式

1.主屏旅厚度:

2,副屏蔽厚度:

式中TVL-1/10值层厚度(10MeV:39.3 cm;15MeV和16MeV:43cm;18MeV:44cm);W—工作负荷(cGyWK-1);U—利用因子;T—占据因子;P—周限制剂量(cSvWK-1);dpri,dsee—焦点到考察点距离(m);N—安全系数,一般取2.

三 测试结果

1.机房外瞬时环境照射量及月累积剂量:主屏藏外环境照射量,除1台18MeV加速器为60μSvh-1漏泄量较高外,其余4台平均值为60μSvh-1,副屏蔽外平均值为0.72μSvh-1;铅门外平均值为2μSvh-1。用TLD测定5台加速器机房屏蔽外月累积剂量:主、副屏蔽外分别平均为87μSv和64μSv.

2.5台加违器能业、机房屏蔽厚度、机房大小、高度、迪路类型、机房门结构和控制室位置:表 1列出有关调查数据。2台8MeV加遠器机房门上铅皮厚3mm,其余3台加速器能量较大,除了门上附有6mm铅皮外,还附加防中子辐射材料:5cm木板+2.5cm 5%硼酸聚乙稀(也可用5%硼酸石蜡)+5cm聚乙稀+6mm铅+5cm木板。为防止门、墙间隙剂量漏泄,可在门侧面附上5mm厚、比侧面稍宽的铁板,使铁板延伸在门、墙问隙之间。5台机房的迷路均属L型。控制室位置:2台在主屏蔽一侧,3台在副屏蔽一侧。

表 1 5台加速器能量、屏蔽厚度、机房面积和高度

3.实际需要屏蔽厚度和原设计屏蔽厚度比较;根据5台加速器目前工作负荷和机房周围实际环境,选取相应U,T,P值(见表 2),按上迷公式计算从而得到实际需要的屏戴厚度并与原设计屏蔽厚度相比较,结果见表 3

表 2 5台加速器现有工作负荷、周围环境和应取的U、T、P值

表 3 实际需要屏蔽厚度与原设计屏蔽厚度比较
四 讨论分析

1,屏敲厚度:从表 1可知,各个加速器机房屏蔽厚度相差甚多,同一能量8MeV 2台加速器主蔽蔽厚度相差40cm,15MeV加速器主、副屏蔽反比16MeV加速器主、副屏蔽厚度多20cm和60cm。本文中能量最高的18MeV加速器主屏蔽厚度只有160cm,顶墙主屏蔽厚度更是参差不一,最厚为240cm混凝土加8cm厚铁板(相当于272cm混凝土厚度),与侧墙主屏蔽厚度相一致;最薄的只有75cm混凝土,是侧墙主屏戴厚度的三分之一。我们认为,我国目前加速器机房和60Co机房一样,在防护设计计算上均存在着一些问题[2],包括设计计算上任意性,缺少规范化。

2,占据国子及周限制剂量的选值:T,P选值范围伸缩性很大,它是造成屏蔽过厚、过薄的重要原因之一。国外设计特点:参数取值尽量从实际出发,不把一切参数都取最大值、最保险的。本调查发现5台加速器中有4台机房一侧或双侧紧靠空地、马路等,按NCRP第49号报告,T值应选0.25左右,然而本组五台加速器T值一律取1。本文18MeV加速器,外国防护专家根据机房周围实际环境,取T值为0.1,U值为0.2,这在国内是很少见的。据西德77年辐射防护规定[3],T,U乘积不准少于0.1,共目的是要估计到短时间的停留和很少使用的辐射方向同时发生的情况,我们可参考应用。另外我们发现3处明显是放射区却作非控制区来处理,这样屏蔽厚度少了十分之一值层。应该指出,高能加速器TVL值是较大的,所以对P值选择,尤应慎重考虑。在国外,当控制区和非控制区难以区分时,还应立一个管理区[3],它的周限制剂量为0.03cSv,介于0.1cSv和0.01cSv之间。为了确保技术员在控制室内剂量安全,在通常设计下,再加一个半值层厚度是允许的。总之,参数选值既符合实际情况又要留有余地。

3.工作负荷:国外典型工作负荷常以105cGy- WK-1为基准[1]。我国医用加速器台数少,工作负荷量大,一般一日开二班(每班6小时)。本文5台加速器平均工作负荷为132500cGyWK-1,故假设2 ×105cGy为一台加速器一周工作负荷量是适宜的。从表 3可知,4台加速器工作负荷可增加15倍以上。把开机时间当作实际出束时间将导致高估工作负荷。

4.控制室位置、机房大小、高度以及顶墙主屏敲厚度:控制室位置应根据机房整体布局而定,本文2台在主屏蔽一侧,3台在副屏蔽一侧。但根据调查结果,主屏蔽外瞬时环境照射量是副屏射外瞬时环境照射量的8倍,故控制室放在副屏蔽一侧为宜。机房大小和高度以方便安装使用为原则,本文5台机房平均面积为43m2,稍大,一般为36m左右。本文机房平均高度为3.9m与国外设计相差不多。本文侧墙主屏蔽平均厚度为222cm,而顶墙主屏蔽平均厚度为155cm,二者相差67cm,其中2台机房顶墙主屏蔽只有75cm,它们是60年代建造的,那时高楼不多,为适应城市高层建筑不断涌现,今后顶主屏蔽厚度宜设计与侧墙主屏蔽厚度相同。

参考文献
[1]
NCRP Report 49.1976.
[2]
林道川, 等. 60Co治疗机房屏蔽防护设计评价[J]. 放射卫生, 1989, 2(1): 22-24.
[3]
西德医用电子加速器辐射防护规则. DIN 6847-1977 Teil2.