为了控制个人所受的剂量并表明其与职业性照射限值相符, 需要对职业性照射进行监测。测定职业照射会遇到许多困难, 这是因为外照射辐射场可能随空间和时间变化, 不同类型的辐射有时并存, 辐射能量的变化范围大, 内照射可能发生, 受监测的工作人员可能经常受到照射, 也可能很少受到照射, 甚至几乎受不到照射, 等等。而且由于历史的原因, 技术的原因, 成本或方便程度的原因, 使个人监测存在一些差异, 国家与国家之间, 行业与行业之间, 甚至在一个行业内部, 都可能存在这方面或那方面的差异。这些差异直接影响数据资料之间的有效的比较。
本文将结合国内和国际上的实际情况, 对外照射个人监测中的有关问题加以说明。若与现行的或今后发布的有关标准或规章存在不符之处, 理所当然的以有关标准或规章为准。
2 测量的量有效剂量和当量剂量是放射防护中的基本量, 剂量限值的表达就是使用的上述防护量。由于有效剂量和当量剂量都是现有仪器不能直接测量的量, 所以就导致了实用量的研究。已经证明, 实用量——个人剂量当量Hp(d)可对有效剂量或当量剂量提供合理的估计, 并对在实践中常遇到的多数辐射场可避免低估剂量和过高的高估剂量。
个人剂量当量是在人体某一指定点下面适当深度d处的软组织内的剂量当量。这个量可被用来测量表面器官剂量和深部器官剂量, 依赖于组织中深度的取值, 深度d用mm为单位表示。个人剂量当量的任何陈述, 都应当指明这个深度。对于表面器官来说, 皮肤取0.07mm深度, 眼晶体取3mm的深度, 相应的个人剂量当量分别用Hp (0.07)和Hp (3)表示。对于深部器官和有效剂量的控制, 常用10mm深度, 并表示为Hp(10)。
由于个人剂量当量Hp (d)这个量是在人体上定义的, 所以, 它也不是直接可测的, 而且, 由于散射和衰减的影响, 其值因人而异, 因部位而异。然而, Hp (d)可用一个薄的、组织等效的、佩戴在人体表面的、并用适当厚度的组织等效材料覆盖的探测器来间接测量。个人剂量计应在一个适当的体模上进行刻度。Hp(d)的测量方法和个人剂量计的刻度方法已在别处介绍。
在多数实际情况下, 剂量计对个人剂量当量Hp (d)可提供合理的近似, 在受照水平较低且较均匀的情况下, 经过适当刻度的剂量计读数, 可直接代表有效剂量记录下来。然而, 应当明了, 个人剂量当量有时高估有效剂量, 高估的程度依赖于辐射的能量和辐射场的性质, 涉及相对均匀的能量较高的γ辐射, 例如>500keV, 高估的程度并不明显, 对于低能γ或X辐射, 高估是显著的, 对50keV以下能量的光子, 高估可能超出1倍, 在10keV时, 可达5倍的高估。
在外照射个人监测中, 为了尽快推行测量Hp(d)这个实用量, IAEA/RCA先后在亚太地区组织过两次用Hp(d)提供结果的个人剂量国际比对。为了与国际接轨, 于1995年内蒙会议上, 报告了"外照射辐射防护中的几个实用量的进展与应用"; 于1996年重庆培训班上讲授了Hp(d)的测量方法; 研制出鉴别式热释光个人剂量计; 于1997年和1998年, 两次组织用Hp(d)提供比对结果的"全国个人剂量计比对"; 并就此开展试点工作, 计划在2000年实现用Hp(d)进行全国个人监测。
3 监测的范围决定放射工作人员中哪些人应监测是很难掌握的。尽管国际和国内的有关文件曾作过一些原则规定, ICRP的60号出版物或IBSS (1997)对此也给出了一些原则, 但仍很难操作。在我国的个人监测中, 各省区市根据这些原则确定"应监测总人数"时, 差别仍然是很明显的。有的"应监测总人数"就是"放射工作人员总人数", 相当多的"应监测总人数"明显少于放射工作人员总人数", 有的可相差1倍以上。有不少的省区市, 每年统计报告的"应监测总人数"也不尽相同或相近, 同一个省区市连续两年或连续三年报告的"应监测总人数"彼此可相差1倍之多。这样不仅影响监测率的可比性, 甚至可影响监测数据的可比性。
根据"卫生部第52号令"的规定和国际上的个人监测实际, 越来越趋向于对全部放射工作人员进行常规外照射个人监测。因此, 我国放射工作人员外照射个人监测的目标应是全体放射工作人员, 监测率的计算应是"实监测总人数"与"应监测总人数之比, 而"应监测总人数"就是"放射工作人员总人数"。卫生部要求2000年应达到的目标, 就是全国90%的放射工作人员都受到个人监测。
4 个人剂量计的选择个人剂量计的选择依赖于监测的目的和监测数据的解释方法。实际上, 对测量贯穿辐射的剂量计的选择, 通常是在给出10mm深的个人剂量当量数据的剂量计和能给出辐射类型及其有效能量的有鉴别能力的剂量计之间进行的。对一个宽能谱辐射, 显示小的能量响应的并用适当厚度的组织等效材料覆盖的热释光剂量计是前者的例子; 多元件剂量计(照相胶片或热释光材料), 并带有不同原子序数和不同厚度的过滤片是后者的例子。
个人电子剂量计目前己用于个人监测, 并已有商品出售, 其质量和精度适合于某些辐射类型的剂量测量, 而且满足法规要求。有可能用它取代照相胶片和热释光个人剂量计, 用于监测贯穿光子辐射, 它们具有更低的探测阈值和数字读数显示。但是, 在我国, 要大量使用个人电子剂量计还需要一个较长的过程。
5 不确定度外照射个人监测结果的不确定度来源于诸多方面, UNSCEAR将其归纳为三个主要来源:
5.1由于实用量Hp(10)的测量是与佩戴在人体相应点上的剂量计读数相比较的;
5.2剂量计佩戴的位置不适当而发生的偏差;
5.3由于Hp(10)和有效剂量E之间的关系存在的固有不确定度。
ICRP出版物规定了常规外照射个人监测中可接受的不确定度。在剂量限值附近, 建议的不确定度在两个方向都应在1.5倍之内, 在较低剂量时容许放宽, 目前所用的个人剂量计, 就Hp(10)的测量而言, 一般都能满足要求, 但是应当说明, Hp(10)和E之间仍然引起误差, 在较高光子能量(例如0.5MeV)时, 引起的误差很小, 但在低能时, 明显的高估可以发生, 在10keV时, 高估E可达5倍之多。
ICRP 60号出版物认为, 在好的实验室条件下, 辐射场的测定通常不难达到在95%置信度时约10%的准确度。国家计量检定规程(JJG593-89)规定:"送检单位必须提供一批(至少10个)剂量计, 在检定刻度因子后约一周内进行辐照并交送检单位测量。对于检定刻度因子的能量点, 送检单位报告的测量值应在±15%范围内与实际值符合。对于不同能量点的测量值, 应在±30%范围内符合。
6 国家之间剂量记录和报告实践方面的差别在个人监测中的剂量记录和报告实践也随不同国家而改变, 这将明显地影响报告的集体剂量。最重要的差别表现如下:
6.1小于最低可探测水平(MDL)时记录的剂量不同;
6.2在外照射情况下所用的测量方法不同, 例如是用TLD、胶片还是电子剂量计;
6.3名义剂量的规定数值不同;
6.4意外高剂量的处理方法不同;
6.5本底辐射剂量的扣除方法不同;
6.6在从业人员中哪些人被监测, 在一个职业类别内哪些人的监测数据被记录存在差别;
6.7内照射剂量是包括在内还是分别处理。
7 测量的剂量低于MDL时记录的剂量值MDL代表测量系统的最低可探测水平。不同的测量系统的MDL一般是不同的, 相同的测量系统, 甚至同一个测量系统, 对不同能量的光子辐射或监测周期的长短或本底辐射水平的高低, 都可能具有不同的MDL。对某一测量系统:MDL=3s, 式中s为个人剂量计本底平均值的标准偏差, 单位为mSv, 本底测量样本数≈10。应该说明的是, 剂量计本底的取值, 可以是固有本底, 即退火后测量的本底, 也可以是与个人监测周期相联系的本底, 即在个人监测周期中, 工作人员佩戴的个人剂量计读数扣除的对照剂量计的测量本底(剂量计的固有本底与环境辐射在个人监测周期内所贡献的本底之和)。确定个人剂量系统的MDL时, 所考虑的本底应是后者。国际上, MDL值在0.001~2mSv之间。
在个人监测中, 当测量的剂量值低于MDL时所记录的剂量, 在国家之间或部门之间可能是不相同的, 记录的值可以是0, 可以是预先指定的水平, 也可以记录1/2MDL, 1/3MDL或MDL本身。国际上实际记录的值在0~1mSv之间, 这将影响结果的比较, 所以, 报告职业照射记录数据的同时要给出相应的MDL值和说明如何记录小于MDL的剂量是很重要的。
我们暂时规定:当测量的个人剂量值低于MDL时, 所记录的剂量为1/2MDL。
8 名义剂量的确定当个人剂量计被丢失或者由于其它原因得不到剂量数据时, 个人剂量记录通常被指定一个剂量值, 作为工作人员在相应监测周期内的受照剂量, 这样的剂量称为名义剂量。确定名义剂量有各种方法, 包括:
指定为剂量计丢失期间年剂量限值的一个适当比例;
指定为丢失剂量计的工作人员在前12个月接受剂量的平均值;
指定为同事们在相同的监测周期内接受剂量的平均值;
指定为前3个月的平均值;
袖珍剂量计读数或电子剂量计读数;
根据工作条件估计; 质询后剂量重建; 管理当局定;
年剩余时间的平均值;
群体中最大个人剂量; 等等。
我们确定名义剂量的方法暂定为:记录同事们在此监测周期内接受的平均剂量。如果同一职业的工作人员丢失剂量计较多, 则记录当年其它监测周期的平均值。这种方法只适用于常规监测, 在事故中, 重建个人剂量来确定待记录的剂量是比较合适的。
9 本底辐射剂量的扣除剂量计的本底讯号应在记录剂量之前从工作人员佩戴的剂量计读数中扣掉。各国家和各部门扣除的方法有所不同, 有的用整个国家天然本底辐射的平均值, 有的用整个地区的天然本底辐射的平均值, 也有的用自己实验室的天然本底剂量值等等。一般天然本底辐射随海拔高度、地质结构和建筑材料等明显变化, 甚至可变化1倍至几倍。以上扣除剂量计本底的方法对实际记录的个人剂量可以有较大影响, 特别对职业照射的量值与天然本底辐射的贡献比较接近的情况。
原则上, 对于每一个监测周期应跟随扣除本底用的对照剂量计, 对照射量计应放置在工作人员非工作期间放置佩戴剂量计的地方, 而且对照剂量计和佩戴剂量计应该是同批的, 并同时退火、同时贮存、同时运输、同时读出。也可采用能较准确地扣除本底贡献的其它方法。
10 UNSCEAR报告中的职业分类UNSCEAR采用的职业分类:
|
职业分类是影响个人剂量数据进行有效比较的一个重要方面。下面列出UNSCEAR评价职业照射所用的职业类别, 由此可以看出, 我国现行的职业分类与UNSCEAR有一定差别, 在可能的情况下, 我们应尽量与国际靠近或取得一致, 以方便比较; 另外, 可以发现我国还存在一些空白领域没开展个人监测, 我们的监测任务是相当繁重的。
11 UNSCEAR分析评价职业照射的主要目标 11.1评价工作人员在工作中所受的年有效剂量以及累积有效剂量(包括工作人员的平均剂量和剂量分布)。这为估计放射工作人员的平均个人危险和危险分布提供了基础;
11.2评价放射工作人员在工作期间所受的年集体剂量。这为应用电离辐射对工作人员造成的总影响的贡献提供了一种量度;
11.3分析职业照射随时间变化的趋势, 目的在于估价规章标准或要求的改变、新工艺开发、修改工作实践和辐射防护计划等所产生的效果;
11.4比较各国的照射和估算电离辐射每项重要应用的世界范围的照射水平;
11.5评价涉及放射工作人员受到能引起临床效应的辐射水平照射的事故数据。
12 UNSCEAR确定的剂量分布特征 12.1年平均有效剂量E;
12.2年集体有效剂量S;
12.3集体剂量分布比值SRE;
12.4人数分布比值NRE;
年平均有效剂量E=S/N, 式中N是受监测放射工作人员总数。
年集体有效剂量
集体剂量分布比值SRE是个人年有效剂量超过E的年集体有效剂量与总的年集体有效剂量的比值, 这一比值表明受到高水平个人危险照射的工作人员所接受的集体剂量的份额。目前E值为15mSv, 以后将附加较低的值。SRE=S(>E)/S, 式中S(>E)为年个人有效剂量超过E的年集体有效剂量。
人数分布比值NRE是接受年个人有效剂量超过E的工作人员数与受监测总人数之比值。目前E值为15mSv, 以后将附加较低的值。
NRE=N(>E)/N, 式中N(>E)为接受年有效剂量超过E的工作人员数。