自1974年以来, 美国能源部定期组织环境剂量计国际比对。第12次国际比对是美国能源部环境测量实验所(EML)、美国Brook haven国家实验室(BNL)和美国国家标准和技术研究所(NIST)于2000年在美国纽约组织实施的。我所应邀参加了这次比对。

1 比对方案

这次比对仍以邮寄剂量计的方式, 实现剂量测量值与参考值的比较, 进行剂量计的性能评价。参加者按要求向比对组织者提供(每种) 12个剂量计, 参加者只在每个剂量计上标识自己的姓名, 由组织者给每一个剂量计标识唯一的带有1个英文字母的3位数字辨识编码(我们的12个剂量计的编码依次为068A、068B……068L), 参加者用此编码代表相应的剂量计报告每个剂量计的测量结果。12个剂量计中的2个作为对照, 2个用作野外照射(3个月), 2个用作实验室照射, 即在野外照射周期过一半时用¹³⁷Cs γ源照射这2个剂量计(平时放在铅室内)。其余的3对剂量计是野外和实验室混合照射, 即放置野外前先用上述γ源照射其中1对剂量计, 野外照射45 d取回, 另1对进行同样的实验室照射后放回野外, 待3个月野外照射周期结束时, 在实验室照射第3对剂量计。野外实验点3个月的剂量参考值由EML提供的2台高压电离室在野外连续测量得到。实验室照射用¹³⁷Cs γ辐射场是用NIST的经过校准的标准仪器测量的。比对剂量计进行实验室照射时, 同时照射EML提供的质控剂量计。测量结果的报告, 限定用"空气比释动能"(以Gy为单位)或周围剂量当量(以Sv为单位)。

2 比对测量系统

参加这次比对所用剂量计是本所研制生产的个人剂量计(为了适应野外环境进行了密封包装), 探测器是本所研制的LiF(Mg, Cu, P), 剂量计外壳是本所研制的用于个人剂量监测的佩戴盒。读数器是防化院生产的RGD-3型, 退火炉是北京核仪器厂生产的FJ-411型。测量系统经过了国家计量院的定期检定, 所用¹³⁷Cs γ参考辐射场经过了国家计量院标定。

3 质量控制

在比对中, 我们除了实施TLD环境剂量测量的常规质控程序外, 还以相似的野外照射周期(2000年7月至9月, 3个月), 在北京模拟实施了此次国际比对的方案。所不同的是, 纽约的照射剂量是未知数, 在北京的照射剂量都是已知的。我们测量在北京接受了已知剂量的剂量计时, 无非出现三种可能的结果:一是测量值与已知值一致, 二是二者存在系统偏差, 三是二者不一致, 且无规律可循。因为在北京和在纽约使用的剂量计是同批的, 同时准备, 同时照射, 同时读出, 进行相同的刻度, 所以, 两套剂量计的结果可靠性应当是可比的。因此, 在北京的剂量计测定结果, 如果是第一种情况, 则说明我们参加国际比对的结果是可靠的; 如果是第二种情况, 则可根据系统偏差的情况对国际比对数据进行适当修正(偏差原因另作分析); 如果出现第三种情况, 则可断定国际比对测量失败。以上程序是即时检验比对结果的质量和实施比对质控的一个有效的方法。表 1是北京模拟方案测定结果, 由此表数据可知, 测量值与照射值是一致的, 因此, 可以预计我们参加国际比对的结果是可靠的。

4 比对结果

表 2是参加国际比对的测定结果。由表可知, 测量值与参考值非常一致, 二者最大偏差为-4.3%, 证实了当初由表 1数据推断比对数据可靠性的可行性和正确性。由表 2可以发现, 表中所有微小偏差都是负值, 一个可能的原因是由刻度照射的标准辐射场的偏差引起的, 但很可能是由LiF(Mg, Cu, P)探测器的微弱讯号衰退引起的。由表 2可见, 野外周期开始时的实验室照射衰退最多, 为1.6%, 依次是中间照射(1.0%和0.8%)和结束时照射(0.3%)。

(12个剂量计068A, 068B, ……068L测量均值(μGy)分别为905, 157, 276, 156, 658, 826, 546, 540, 279, 891, 806, 673。标准差(μGy)分别为24.2, 7.6, 2.9, 4.1, 11.2, 17.3, 4.6, 16.1, 4.9, 34.0, 27.3, 17.1)