剂量控制是辐射防护三原则^[1]之一的“剂量限值”要求在辐射防护实践中的具体应用。根据剂量限值要求，应当将放射工作人员受照剂量控制在一个合理的限值内，以尽量降低随机性效应发生的概率。我国标准^[2]规定，放射工作人员连续5年的平均剂量不超过20 mSv，其中任何一年的有效剂量不超过50 mSv。在实际应用中，不同的放射工作单位根据工作任务和性质不同确定了更加严格的“管理目标值”，如年有效剂量不超过5.0 mSv。实践证明，这一管理目标值适用于大部分的放射工作单位的放射工作人员。在一次倒源活动中，我们将剂量管理目标值作为剂量控制的依据，通过事先的计算和现场监测，分析倒源过程中受照特点，估算倒源作业人员的受照剂量，优化倒源作业流程，有效控制了倒源作业人员的受照剂量。

1 倒源情况简介 1.1 RDCal-11型γ辐射剂量校准装置

本次倒源是RDCal-11型γ辐射剂量校准装置首次装源。RDCal-11型γ辐射剂量校准装置(见图 1)主要用于直读式个人剂量计、热释光剂量计或者便携式γ测量仪器的校准。该装置主要由铅屏蔽储源装置、可移动钢结构支架及底座、气泵及气动出源回源装置、气动快门装置、旋转驱动系统、铝合金与有机玻璃复合转盘、操作控制箱、系统控制软件、安全监视系统、安全报警系统、关联设备接口、体模等部分组成。采用全景法旋转照射，具有照射定时计时功能。按照设计要求，装源后距离装置容器表面50 mm处的辐射泄露剂量率应不大于10 μSv·h^-1。

1.2 辐射源

辐射源为11.1 × 10⁹ Bq的¹³⁷Cs源，密封在直径10 mm ×高12 mm的不锈钢圆柱形密闭包壳中，上方有一个突起的圆环，存放在一只储源铅罐中。储源铅罐尺寸为直径320 mm，高320 mm的圆柱形，分上下两部分，用两根螺杆固定在一起。铅罐的中心部分是储源室，铅层厚度:周围约150 mm，上部盖的厚度约150 mm。

1.3 倒源操作

在正式操作之前，操作人员首先对倒源现场进行了评估:校准装置的旋转平台高1200 mm，直径1550 mm，装置的源室为直径15 mm，高20 mm的空心圆柱，上端有带螺纹的盖，下方通过出源杆由气动装置控制源室的位置，装置不工作时源室下降到平台下的铅屏蔽室中，工作时通过气动装置将源室升高到高出旋转平台200 mm，即离地面1400 mm，储源铅罐的水平距离约1000 mm。操作人员手持长柄镊子(全长约200 mm)，模拟倒源操作，从开启源罐、取源、转移、装源、封盖到离开，通过反复模拟，调整源罐的位置、确定最佳的动作路径，以达到操作简单直接、省时可靠的要求，尽量避免操作失误。

在模拟操作过程中，同时对刻度室的安全联锁装置、视频监控装置、系统控制台等同步进行了操作，重点是对安全联锁装置进行测试，充分考虑了各种意外，如控制系统故障、停电等情况下校准装置的源室安全回位的可能性。

经过多次模拟练习，模拟倒源操作全过程的时间一般在15 s以内，预计实际操作时间可以控制在20 s以内。

2 剂量分析 2.1 剂量控制要求

假设倒源操作人员的年剂量管理目标值(剂量约束值)定为5.0 mSv，每2个工作日进行一次倒源操作(实际上没有这么大的工作量)。按照每年工作50 w计算，则平均每次倒源操作的受照剂量限制在40 μSv以内。

2.2 理论计算

根据现场模拟操作确定的最简动作路径，操作人员的身体(躯干部)与源的距离不低于600 mm。

对于点源周围辐射场的吸收剂量率，一般按经验公式^[3]计算:

其中：-距点源一定距离处的吸收剂量率，Gy • h^-1; A-点源的活度，11.1×10⁹ Bq; F-γ因子，对¹³⁷Cs，为0.079×10¹²Gy • m² • h^-1 • Bq^-1; R-现场监测用剂量计与放射源的最近距离，0.15 m; 操作人员与放射源的最近距离，0.60 m。

则剂量计监测点的吸收剂量率为：

操作人员所在位置的吸收剂量率为2.43 mGy • h^-1换算成剂量监测点的周围剂量当量率：

根据以上计算结果，如果需要将本次倒源操作人员的受照剂量控制在40 μSv以内，则倒源操作时间应当控制在48 s以内。

3 倒源操作剂量监测与评价 3.1 倒源现场剂量监测结果

采用RADEYE PRD型直读式个人剂量计进行监测，仪器已经国家计量研究院检定。储源铅罐上方中心表面（紧贴源罐）剂量率上部为46 μSv • h^-1，上方800 mm处为0. 95 μSv • h^-1; 源罐上方边缘为21 μSv • h^-1; 源罐周围1000 mm处的剂量率矣0.20 μSv • h^-1。从监测结果来看，在源运输状态防护比较容易，与源罐保持1000 mm以上的距离即可。

为评估倒源过程中操作人员的受照剂量，在校准装置的旋转平台上放置了RADEYE PRD剂量计，该剂量计与放射源经过路线最近距离约为150 mm的位置(见图 2)。倒源过程中，在图 2所示的监测点，剂量计记录的最大剂量率为55. 98 μSv • h^-1。这一结果与理论计算结果(47.2 μSv • h^-1)相近。

装源后，校准装置快门正上方（紧贴闭合的快门）剂量率最高，为0.34 μSv • h^-1，其他部位距表面50 mm处剂量率均不超过0.2 μSv • h^-1，说明校准装置的防护设计符合要求。

3.2 操作人员受照剂量评价

倒源操作中，操作人员身体与源的距离始终保持在600 mm以上。按照倒源现场与源最近150 mm处的最大剂量率55.98 mSv • h^-1估算，则操作人员位置的最大剂量率约为3.5 mSv • h^-1。此次倒源操作总时间不超过20 s，因此，该次倒源操作过程中操作人员受照剂量不超过19.5 μSv。

虽然操作人员受照剂量估算结果很接近剂量管理的限值，但由于估算过程偏保守，而且实际工作中，操作人员不可能每天都倒源。因此可以认为此次倒源过程的防护符合剂量管理要求。

4 小结

在放射防护工作实践中，通常的做法是对放射工作人人员在辐射实践活动中的受照剂量进行监测、评价，这种事后的评价虽然可以确定放射工作人员在一段时间内（如一年）的受照剂量，但对于具体实践活动中辐射防护的优化缺乏指导意义。

本文对一次倒源活动操作人员的受照剂量进行了计算和监测，通过倒源作业前的理论计算，指导优化倒源操作流程，为控制了单次辐射实践活动中放射工作人员的受照剂量提供了理论依据; 倒源作业中的监测数据印证了理论计算结果，说明合理应用剂量限值对于做好辐射实践中的防护具有实际意义。