针对某医院在用直线加速器运行的实际情况，笔者在进行辐射环境现状调查监测的基础上，对工作场所进行辐射水平监测和屏蔽措施效果评价，估算职业工作人员和公众人员可能接受的辐射年有效剂量，综合评价对周围环境的辐射影响。

1 对象与方法 1.1 研究对象

美国瓦里安公司生产的23EX直线加速器一台，X射线能量为6MV、15MV两档，电子线能量为6 ~ 22MeV六档，X射线输出剂量率为100 ~ 600cGy/min，电子线输出剂量率为100 ~ 1 000cGy/min，照射野尺寸为40cm × 40cm。

直线加速器机房包括治疗室、控制室、水冷机房、辅助间等，为单层建筑。加速器治疗室由治疗室主体、迷路和防护门组成，加速器治疗室内部尺寸为10.78m × 10.19m × 3.1m。防护门为29mmPb当量(防中子型，防中子材料为30mm硼砖、190mm石蜡)。治疗室设“L”型迷路，迷路长度为10.5m。加速器机房墙体屏蔽材料为重晶石混凝土，东墙为1 500mm; 南墙主屏蔽墙为2 300mm，副屏蔽墙为1 300mm; 迷路内墙厚度为970mm; 西墙主体段为680mm，西墙迷路内口段为1 400mm; 北墙主屏蔽墙为2 400mm，副屏蔽墙为1 350mm; 室顶主屏蔽墙为2 700mm，副屏蔽墙为1 600mm。治疗室通风约4次/h。加速器机房周围环境现状为道路和空地，无人员长时间居留。

1.2 仪器

防护级监测仪器为美国INOVISION公司生产451P加压电离室巡测仪，中子监测仪器为190N中子巡测仪。均经过法定计量检定合格，并在有效期内。

1.3 监测方法 1.3.1 监测工况

开机状态，体模，加速器15MV X射线、照射野40cm × 40cm，主射束分别向下、向北、向南、向上进行照射。

1.3.2 年受照时间

加速器治疗人数40例/d，开机时间2min/人，则每天受照时间共1.3h，每年工作260d，则年受照时间为338h。

2 结果与评价 2.1 X射线监测结果

23EX型直线加速器X射线选择最大15MV档，照射野40cm × 40cm的开机情况下，监测得知，防护门外X射线辐射水平最大，为0.987μSv/h。可见，加速器机房在现场监测工况条件下，各监测点辐射水平均符合标准要求^[1]。具体结果见表 1。

2.2 中子监测结果

10MV以上高能加速器产生的X射线伴随有少量光中子。光中子是由加速器靶中产生的高能光子与靶、准直器和限束系统的金属材料(如钨、铁、铅、铜、铝等)的原子核发生巨大共振反应而产生^[2]。本加速器现场监测时，机房各屏蔽墙外均未检出中子剂量，防护门外中子剂量率为0.01μSv/h。

2.3 感生放射性

直线加速器感生放射性主要由中子引发的，感生放射性核素主要有空气中的¹⁶N(7.4s)和⁴¹Ar(1.83 h); 偏转磁铁中的⁶²Cu(9.7min)、⁶⁴Cu(12.8h)、⁶⁶Cu(5min); 混凝土中的²⁷Mg(9.5min)、²⁴Na(14.9h)、²⁸Cu(2.3min)等等。现场监测时，加速器在15MV X射线条件下开机40s，开机结束后20s进入机房监测，工作人员摆位处的感生放射性辐射水平为0.725μSv/h。

2.4 非辐射危害气体

直线加速器开机运行时，产生的X射线与空气相互作用可产生少量臭氧(O₃)和氮氧化物(NO₂)，氮氧化物的产额约为臭氧的1/3，室内非辐射危害气体以O₃为主。O₃的室内浓度与有用X射线束的输出率、射野面积和机房容积有关，O₃在空气中的自身分解时间为50min。机房内空气中产生的非辐射危害气体主要靠通风换气来控制。该加速器机房已设排风系统，管道为“Z”形穿墙设计。进风口位于治疗室室顶四个角处，距地高度3.1m;排风口位于治疗室北墙东北角，距地高度0.1m。加速器开机时风机开启，风量3 000 m³/h，治疗室通风约4次/h，符合标准要求^[3]。

2.5 年有效剂量估算与评价

实际工作时，使用15MV X射线治疗方式只占一部分，出于偏安全考虑，对相关人员年有效剂量估算时，均按照15MV X射线治疗方式下各评价点位的剂量率进行计算。

2.5.1 机房外有关人员年有效剂量估算

估算公式如下:

式中，H为年有效剂量，Sv/a; Dr为剂量率，Sv/h; t为年受照时间。加速器机房外职业人员、慰问者和周围公众可能接受的最大辐射年有效剂量及评价见表 2。

2.5.2 摆位人员年有效剂量估算

现场监测时，加速器机房内工作人员摆位处感生放射性辐射水平为0.725μSv/h，每位患者摆位时间约为5min，根据该院的年工作负荷，摆位人员所接受的感生放射性外照射年剂量值约为0.725μSv/h × 867h/a = 0.628mSv/a。考虑到摆位人员一般也为控制室操作人员，因此对摆位人员剂量估算时，加上操作位处所受的年有效剂量，即摆位人员年有效剂量为0.628mSv/a + 0.069 mSv/a = 0.697 mSv/a。

由表 2计算结果及摆位人员年有效剂量估算可知，该院加速器职业工作人员最大年有效剂量为0.697mSv/a，慰问者最大年有效剂量为0.333mSv/a，公众人员最大年有效剂量为0.005 mSv/a，满足标准要求^[4]。

3 讨论

设施工房辐射本底水平外，其余各点均接近于天然γ辐射本底水平，直线加速器属Ⅱ类射线装置，为中危险射线装置，事故时可以使受照人员产生较严重放射损伤，大剂量照射甚至导致死亡。因此，加速器的防护与管理必须高度重视。其中最关键的防护要点是在加速器机房屏蔽设计时，要保证屏蔽厚度满足辐射安全防护要求。但须注意的是，在防护屏蔽设计时，要遵循辐射防护最优化原则，既能保证屏蔽厚度满足防护要求，又不能过厚造成不必要的经济浪费。从本项目来看，除加速器机房防护门外辐射水平高于天然γ辐射本底水平外，其余各点均接近于天然γ辐射本底水平，屏蔽厚度明显过厚。特别是室顶的防护厚度还大于其他四周防护墙的厚度，更不合理，不符合辐射防护最优化原则^[4]。造成这一问题的原因，主要是加速器机房建设时，未按照辐射防护法规要求履行报批手续，设计方案未经辐射安全防护专业部门评价与技术指导，盲目施工建设所造成的，这应引起建设单位和辐射环境监管部门高度注意，避免将来类似情况的发生。

职业工作人员在控制室内接受的年有效剂量约为0.069 mSv/a，而在给患者摆位时接受的年有效剂量约为0.628mSv/a，约为控制室内接受的辐射剂量的9倍多。由此可知，对于10MV以上的医用直线加速器工作人员而言，接受的辐射剂量主要来自给患者摆位过程。因此，对这些工作人员而言，做好患者摆位期间的防护是至关重要的。因感生放射性核素半衰期较短，所以在给患者治疗后，适当延迟进入治疗室的时间，可明显降低工作人员的受照剂量。