近年来, 粒子加速器用途日益广泛, 因此对粒子加速器的放射防护日益重要。但目前国内在加速器机房防护设计方面的报道仍很有限。笔者于此报道一个医用电子直线加速器机房的防护设计实例, 以供参考。
1998年, 解放军四十四医院引进一台国产BJ-6B型医用电子直线加速器, 申报审核其机房设计施工图。根据GB 4792-1984《放射卫生防护基本标准》及有关资料, 对机房墙体的防护设施设计进行了部分改动。1999年3月在加速器投入使用前进行了现场测试。结果表明, 机房周围环境辐射水平接近于天然本底水平, 其防护设施对X射线的屏蔽效果符合国家标准的要求。
1 防护设施结构该机房系钢筋混凝土分二次浇灌的筒形平顶独立建筑物, 机房使用面积约53 m2(7.50 m ×7.05 m), 高3.8 m。机房示意图见图 1。主防护墙厚度2 400 mm、宽度3 700 mm, 副防护墙厚度1 200 mm, 机房顶部主射线照射部分混凝土厚度1 500 mm, 宽度3 000 mm, 散漏射线照射部分混凝土厚度1 200 mm, 机房门具有5 mm铅当量的防护厚度。
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图 1 机房示意图 |
此机房防护设施的屏蔽效果经我所现场测试(1999年3月), 测得的机房周围环境的辐射水平数据列于表 1。测试条件:X射线6 MV、最大剂量率、最大照射野、投照方向为垂直朝下及测试点方向。测试仪器:以FJ-347A型X、γ剂量仪测辐射剂量率, 以FD-71A型巡视仪测量本底。
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表 1 机房周围的辐射水平(×10-6Gy·h-1) |
(1) 表 1中数据表明, 机房周围的辐射水平等于或接近于天然本底水平, 其防护设施的屏蔽效果好, 符合国家标准规定的限值要求, 保障了环境安全。
(2) 表 1中数据(机房顶部主、副防护墙分界处)表明, 机房顶部主射线照射部分混凝土的宽度设计为3 000 mm是比较合适的, 这样的主射线屏蔽设施宽度既达到了放射防护目的, 同时又尽量降低了建筑成本。符合放射防护最优化原则。
(3) 在测试中发现, 防护墙的一、二、次浇灌接缝处(距地面3 m)的辐射水平比同一垛墙的其他部位稍高一些, 故在加速器机房防护墙施工时宜连续浇灌一次成型。