放射性是特殊的职业危害因素, 个人剂量监测作为评价放射性职业危害程度的主要手段, 是职业危害因素监测、评价和职业病危害评价管理工作的重要组成部分, 是诊断职业性放射性疾病的必备条件之一。因此, 规范个人剂量监测的技术程序, 认真分析热释光个人剂量监测系统误差, 加强质量控制, 成为提供可靠的监测数据的重要保证。笔者结合实际工作经验, 对监测工作中易忽视的问题, 加以分析并提出几点看法, 与同行商讨。

1 热释光剂量测量法误差因素分析

热释光剂量测量法是利用LiF、CaF₂、CaSO₄等热释光材料所具有的特殊晶格结构吸收放射线能量并在一定温度下以发光的形式释放储存的能量, 从而被光电管吸收。LiF因具备灵敏度高、组织等效好且具有良好剂量学特性而被广泛应用。LiF在一定范围内, 照射量(X)与热释光量(L)呈正比关系, 即X=A (L-Lo), 其中, A为刻度系数, Lo为本底。由此可见, 照射量与刻度系数、热释光量及本底有关。在监测过程中, 上述数值准确性主要取决于读出器、剂量计的质量控制、退火条件、操作技能和本底等因素。

2 质量控制 2.1 热释光剂量监测仪器的质量控制

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, 对仪器内的参考光源、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。

2.1.1 测读仪器的参考光源

参考光源是用来检验读出器的工作状态、稳定性的恒流源, 目前读出器使用的参考光源大多是采用长寿命的¹⁴C放射性同位素加塑料闪烁体组成, 这种光源具有发光均匀, 性能长期稳定等优点, 它置于探测器测量时位置。测量时, 先检验参考光源的读数, 在以后每次测量时, 均应保持参考光源这一读数基本不变, 以达到对测读仪器灵敏度的稳定性质量控制的目的。

2.1.2 测读仪器的光学系统

测读仪器的光学系统主要由滤光片、双凸透镜、反射镜组成。在进行热释光测量时, 由于灰尘和有机氧化物影响, 容易造成光路镜面的污染, 并导致光透射系数的降低, 使参考光源读数变小, 通常采用增加光电倍增管高压的办法解决。这对那些热释光发射光谱与参考光源光谱相一致的探测器可认为是适宜的, 但对那些发射光谱与参考光源光谱不一致的探测器将会导致较大误差。必须经常擦洗光路镜面的灰尘以保持光路镜面的清洁, 保证测量工作正常运行。

2.1.3 高压电源的稳定性

在热释光测量时, 测读仪器光电倍增管的光谱响应是随着高压的变化而变化的, 因而热释光探测器的灵敏度又依赖光电倍增管的高压, 因此, 在热释光测量系统中, 要求读出器的测量高压必须稳定可靠, 一般高压稳定度要优于0.05%。

2.1.4 加热盘

在热释光测量系统中, 加热的方式很多, 如电加热、热气流加热等。目前较多采用的是电加热。采用加热盘直接加热测量热释光元件时, 加热盘表面的光学性能对热释光信号有一定的影响。因此, 每次热释光测量时, 都必须保持加热盘表面光洁无污染, 并保持测量元件位置的重复性和与加热盘的良好热接触。据报道测量元件在加热盘中的位置不同造成的测量误差达10%, 应保证测量元件在加热盘中的位置一致, 对粉末样品还要注意其在加热盘中的形状基本一致。

2.2 剂量计的质量控制 2.2.1 剂量计的选择

剂量计应选择具有能覆盖监测范围的宽量程。对于常规监测, 量程上限一般应达1Sv对于特殊监测, 量程上限应达10Gy。监测Hp (10)时, 对于常见的X或γ射线, 测量的能量范围通常应宽至20keV~1.5MeV; 对于那些可能产生高能γ或X射线的场合, 能量上限应达9MeV。监测Hp (0.07)时, 测量的能量范围应宽至10keV~1.5MeV。应具有足够高的灵敏度, 或足够低的探测下限。能量响应和角响应共同引入的误差应不大于30%^[1]。

2.2.2 定期筛选刻度剂量元件

剂量计在测读仪器上的测量读数是一相对值, 将仪器测量读数换算成剂量值, 必须对剂量计进行刻度。用于剂量刻度和监测用的剂量计, 应是同批同型号同规格的剂量计。对反复使用的元件每1~2a进行一次清洗, 按5%的分散度筛选、分档并刻度。

2.3 热释光剂量监测质量控制的技术措施 2.3.1 严格控制退火条件

退火的目的是为了消除探测器的本底剂量和上一次测读后的残余剂量, 以利于下次重复使用测量。为了保持探测器的灵敏度稳定不变和重复测量使用, 测量前应严格控制探测器的退火温度和时间。在剂量元件发放前1 ~2d, 用专用退火炉对LiF (Mg, Cu, P)热释光元件采用240℃, 恒温10min退火, 若剂量计不能马上发出, 应放入铅屏蔽室, 以防增加本底照射。对原受照剂量较大的元件应重复退火, 以消除残留剂量。

2.3.2 冷却速率

通过实验观察, 探测器退火后的冷却速率对探测器的灵敏度和重复使用有很大的影响。为了减少热释光测量误差, 探测器退火时, 应严格控制退火的冷却速率。采用元件直接与钢板接触, 使其快速冷却, 可保持较高的灵敏度。

2.3.3 严格控制本底剂量

由于防护条件的改善, 大部分放射工作人员接受照射的剂量较低, 为保证数据的可信度, 应严格控制本底剂量。为扣除剂量计在存放、运输及周期内接受的环境本底剂量, 每个监测周期均在被监测单位存放本底剂量计。

2.3.4 参加检定及比

对保证监测质量及剂量计校准的溯源性。

2.4 加强培训, 提高素质, 确保监测质量 2.4.1 加强监测人员的技术培训

采取请进来、走出去等方式提高监测人员业务水平, 使之熟悉热释光基本理论、探测器特性、仪器工作原理及影响测量结果的各种因素, 对热释光剂量监测系统有较系统地了解, 并通过学习和实践不断强化。同时, 必须严格依照操作规程进行监测。

2.4.2 加强放射工作人员的技能培训

依照《放射工作人员健康管理办法》, 强化放射工作人员有关个人剂量的培训, 告知正确佩戴部位:对于比较均匀的辐射场, 当辐射主要来自前方时, 剂量计应佩戴在人体躯干前方中部位置, 一般在左胸前; 当辐射主要来自人体背面时, 剂量计应佩戴在背部中间。对于工作中穿戴铅围裙的场合(如医院放射科), 通常应佩戴在围裙里面躯干上的剂量计估算工作人员的实际有效剂量。当受照剂量可能相当大时(如介入放射学操作), 则还需在围裙外面衣领上另外佩戴一个剂量计, 以估算人体未被屏蔽部分的剂量^[1]。放射工作人员休息时, 应将剂量计戴离放射工作场所, 如受到意外照射, 应按规定记录和保存他们的剂量资料。

3 总结

热释光个人剂量监测是一个系统工程, 只有将质量控制始终贯穿于监测过程的每一个环节, 才能确保监测数据的准确性, 为放射性职业危害评价及职业病诊断提供科学依据。