放射工作人员外照射个人剂量监测是放射卫生防护监测的重要手段之一, 是检验和评价辐射防护水平以及辐射所致健康影响的重要指标。个人剂量监测通常采用热释光剂量法。众所周知, 热释光个人剂量监测是一个“系统”问题。它与探测器的种类、型式、所用剂量计外壳、读出仪器有关; 与技术人员的素质、操作技能密切相关; 还与放射工作人员的使用过程有关。笔者对误差产生的原因及控制方法作简要分析, 并介绍我们所采用的一些质控措施。

1 热释光探测器的质量保证 1.1 探测器的选择

探测器应选择灵敏度高、组织等效性好且有良好剂量学特性的元件。用于个人剂量监测较好的元件是LiF(Mg, Cu, P), 其有效原子序数为8.2, 与软组织(7.4)很接近。^[1]而且还具有剂量数据完整, 对紫外线不敏感, 不易潮解, 产品形式多样, 灵敏度高等优点。

1.2 退火

元件使用前须经高温退火, 以消除本底剂量和残余剂量信号, 使磷光体内部重新建立电子陷阱平衡。退火应采用专用的热释光退火炉, 退火温度不能高于厂家给出温度的5 ℃。否则会降低其灵敏度。每次退火的时间和温度应严格控制。在热释光元件放入退火炉中之前, 要求退火炉预先加热到热平衡, 退火时间从达到标准退火温度开始计时, 成型元件要单层平铺在专用退火盘内; 粉末元件不要过多、过厚, 避免造成冷却不均。将热释光元件从退火炉内取出后, 要立即快速冷却, 通常采用鼓风机吹冷风加速冷却。退火后的元件应保存在有足够厚度的铅屏蔽的干燥容器内。退火最好在元件发放前2~3日进行。

1.3 辐照和热历史的影响

有的热释光元件在接受一个大剂量的照射后, 为了恢复其灵敏度, 需要提高其退火温度或时间。有条件的情况下, 为了避开这方面的影响, 元件最好一次性使用。

1.4 假热释光 1.4.1 工艺过程或操作过程中所致

可在测量过程中通入无氧惰性气体来抑制这些假热释光信号。

1.4.2 擦伤所致

对棒状、条状和片状的热释光元件, 可用不锈钢镊子。使用时须倍加小心, 不得擦伤剂量计。最好用软塑料把镊子尖端包起来, 并经常更换。

1.4.3 污物所致

剂量计表面的污物可引起假读数, 还会减少剂量计的有效使用寿命, 这是由于在重复使用前的退火过程中(甚至在读出周期中), 剂量计表面的污物会燃烧。用超声波清洁器来清洁剂量计。清洗5~15 min即可。对成形元件(如片状元件)要注意有无缺损、霉变等, 发现有上述情况的元件应废弃不用。

1.5 确定探测器的探测下限

国标要求剂量计探测下限不小于0.3 mSv。其确定方法如下:将经退火处理后的10个剂量计在天然本底环境中放置一个监测周期, 这10个剂量计测量值的3倍标准差即该剂量计在该周期使用的探测下限。

1.6 探测器灵敏度分散性的筛选

对探测器必须特别注意其灵敏度分散性的筛选。在元件使用前及使用过程中定期筛选, 按灵敏度不同分档使用。保证每批的分散性≤5%。

1.7 一次读数性

热释光元件只能给予读数器一次信号显示, 没有第二次获得读数的功能。为避免读数器工作不正常可能造成的数据的丢失, 最好让放射工作人员同时佩戴两个计量计。

2 热释光测读仪器的质量保证

在热释光剂量测量时, 应保证测量系统的测读仪器稳定可靠, 对读出器内的参考光源、高压电源、光学系统、光电倍增管、加热盘等性能要求, 严格进行质量控制。①TLD实验室须有很高的清洁度和适宜的温湿度。室内地面、台面、与元件接触的设备和器械必须清洁, 避免元件污染。②读出器在读出前应充分预热, 以使读数器的电子元器件达到最佳的工作状态。测量过程中每隔1~2 h, 观察、调节灵敏度一次, 避免高压变化、数值飘移。③选择合适的加热程序, 可消除低温峰的影响, 减少残存剂量。④应强调在任何操作过程中都不能用手直接拿取探测器。⑤加热盘在高温条件下会氧化变黄, 并逐步变黑, 这种情况既会降低加热盘对光的反射能力, 又会降低其传导性能, 可以用砂纸擦拭加热盘直到擦光亮为止。在通常情况下, 可用蘸有酒精的纱布擦拭加热盘, 以保持加热盘的表面清洁, 擦后应将加热盘抽屉拉出, 然后空盘加热三次, 以挥发酒精, 否则会有较大的假荧光。测量时, 通惰性气体(N₂), 可消除因高温产生的假荧光。⑥元件在加热盘中的位置和形状影响热释光读数, 因此片状元件应放在加热盘的中心; 粉末状样品应保持每次分样样品重量、位置、形状、厚薄的一致性。⑦测量之前, 须先观察温度显示表, 待温度低于100℃后再放入元件测量, 否则会影响测量结果。⑧测读器每使用三个月至半年, 应向样品抽屉两侧槽内滴入少许润滑油。⑨滤光片易被油、气污、灰尘覆盖, 降低透光率, 应定期用擦镜纸或沾酒精的纱布擦拭, 擦拭后应让光电倍增管(PM)静置24 h以上, 以防PM管暗电流增大。

3 热释光剂量测量系统的检定和调整 3.1 计量检定

热释光剂量测量系统必须每年经法定计量部门检定合格。

3.2 刻度

剂量计必须进行刻度。用于剂量刻度和监测用剂量计, 应是同批型号规格的剂量计。刻度时, 应使用国家标准或ISO规定的X射线或γ射线参考源, 且所有辐射源值都应溯源到国家相应一级或次一级标准。

3.3 自校

在平时测量过程中, 要随时用仪器内置标准光源校准仪器。能用刻度元件间隔测量最好。

4 TLD发放、佩戴、回收过程中的误差因素

TLD从发放、佩戴到回收, 因周期较长, 会引入诸多误差因素。

4.1 佩戴时间

TLD元件所贮存的信号在常温下会有一定的衰退, 佩戴时间过长, 天然本底过高, 会掩盖真实受照的小剂量信号。因此, 应准时回收剂量计。

4.2 佩戴部位

应严格按国标要求佩戴剂量计。

4.3 本底

采用本底剂量计可扣除因运输、贮存、工作过程中引入的本底。本底元件应放在能反应工作场所天然放射性的位置, 它和非工作时的剂量计均应放在远离放射源、无光照、无放射性污染的地方。

5 结果评价

根据工作剂量计、本底剂量计测读结果、刻度系数和工种及受照射线的能量差别, 按国家标准计算和评价结果。

6 加强管理 6.1 加强对放射工作人员的培训和法规、标准的宣传工作

增强他们的自我防护意识, 自觉配合个人剂量的监测工作。同时, 提高监测的覆盖率也是提高个人剂量监测质量的重要手段之一。

6.2 个人剂量的监测工作, 人员多、数据多, 最好应运用数据库管理系统

并加强与各单位之间的联系, 如发现可疑的大剂量, 应及时调查工作量、工作条件、工作场所的辐射水平及异常照射情况, 判断是否为真实受照。根据《放射工作人员健康管理规定》, 测量结果>3 10年限值的导出限值时即应进行调查。

6.3 技术培训

应重视对专业技术人员的技术培训, 提高其对个人剂量监测工作重要性的认识, 熟练掌握操作技能, 认真、细致地开展工作, 进一步促进个人剂量监测质量的提高。