个人剂量监测数据是评价放射工作人员是否受到辐射危害和辐射防护效果的重要依据[1]。其中,可靠性是个人剂量监测工作中对监测数据的基本要求[2],个人剂量监测能力考核又是检验个人剂量服务机构在日常工作中质量保证情况的重要手段[3],对提高技术服务机构监测结果可信度、实验室技术水平、监测系统性能具有重要的意义。为提高个人剂量监测服务水平,更好地为放射工作人员服务,我实验室于2018年7月参加了中国疾控中心辐射安全所(以下简称“辐射所”)组织的个人剂量监测能力考核,此次考核能够检验我实验室个人剂量监测能力,查找不足,进一步提高监测水平。本文就本实验室参加2018年能力考核情况和结果进行介绍。
1 材料和方法 1.1 仪器和材料RGD-3D热释光剂量仪和V型热释光精密退火炉(北京海阳博创);LiF(Mg,Cu,P)探测器,分散性<1%,圆片状(北京光润意通);CTLD-J4000E型鉴别式个人剂量计(北京旭辉腾业,以下简称“剂量计”)。
1.2 考核方法本次考核按照辐射所下发的方案要求进行,准备7组剂量计,每组包括3个剂量计;其中1~5组是盲样组, 第6组作为本底组, 第7组备用。热释光探测器经实验室筛选后退火,并装鉴别式入剂量计中,在要求的时间内邮寄给辐射所进行照射。照射后,辐射所寄回考核剂量计,不提供盲样组辐照能量及角度等信息。由被考核者依据流程完成检测工作,给出照射剂量估测值, 并计算得到相对扩展不确定度(k=2)。
1.3 盲样测量采用与检定相同条件测量辐射所寄回的剂量计,记录测量值,报告值和参考值均为个人剂量当量Hp(10)。按照下式计算报告值结果:
$ {H_{\rm{p}}}(10) = {C_f} \times \left( {\bar X - {{\bar X}_{{b_g}}}} \right) $ | (1) |
式中:Hp(10)-个人剂量当量;X-考核组每组读数的平均值;Xbg-本底组读数的均值;Cf-刻度因子。
1.4 不确定度评定参照《外照射个人剂量系统性能检验规范》[4]附录E评定A类不确定度、B类不确定度、合成不确定度和相对扩展不确定度。
1.5 结果判定按照《外照射个人剂量系统性能检验规范》[4]第7条进行判定。
1.5.1 判定指标单组性能Pi判定:
$ {P_i} = \left[ {{H_{\rm{R}}}{{(d)}_i} - {H_{\rm{P}}}{{(d)}_i}} \right]/{H_{\rm{P}}}{(d)_i} $ | (2) |
式中,Pi:第i照射组剂量计单组性能;HP(d)i:第i照射组剂量计的个人剂量当量值;HP(d)i:第i照射组剂量计的个人剂量当量参考值。
综合性能偏离B:
$ B = \bar P = (1/n)\sum\nolimits_{i = 1}^n {{P_i}} \quad (n = 5) $ | (3) |
综合标准偏差S:
$ S = \sqrt {\frac{{\sum\nolimits_{i = 1}^n {{{\left( {{P_i} - \bar P} \right)}^2}} }}{{n - 1}}} \;\;\;\;(n = 5) $ | (4) |
当|Pi|≤0.30时,则第i照射组的单组性能为合格;如同一类型单组性能检验不合格的组数≥2时,则判定个人剂量系统对该类型的单组性能检验不合格。
如满足B2+S2≤0.09时,则判定个人剂量系统对该类型的综合性能检验为合格。
当单组性能和综合性能中有一种出现不合格的情况,则判定该个人剂量系统性能不合格。
2 结果 2.1 能量鉴别根据厂家说明书,CTLD-J4000E型鉴别式个人剂量计探测器不同窗口读数比值与能量之间的关系见表 1。
参加考核的CTLD-J4000E型鉴别式个人剂量计1~5组考核组不同窗口读数比值见表 2。辐射所采用了X射线和γ射线照射五组考核组。从表 2中不同考核组的右上/右下与右上/左下比值与表 1中比值与能量关系可以鉴别出第1、3、5考核组的射线类型是137Cs γ射线,第2、4考核组的射线类型是N100 X射线。
根据照射射线类型不同选择相应的刻度因子修正监测数据,修正后5组考核样的结果见表 3。各组个人剂量当量均值在0.61~4.25 mSv范围内,标准偏差较小,最小是第5组,为1.4%,最大是第2组,为2.2%,表明结果离散程度较小。相对扩展不确定度最低为第2组,为7.0%,最高为第2和第4组,为18.6%,由此可见,5组考核组结果较稳定。
由表 4可知,单组性能|Pi|的范围在0.02~0.13,其中第1、3、5组考核组与真值较为相近,第2、4组考核组与真值相对偏离较大,但均<0.30,因此5组考核组的单组性能判定均合格。由单组性能结果可得,偏离B=-0.066,综合标准偏差S=0.054,综合性能B2+S2=0.007<0.09,综合性能判定为合格。因此,由单组性能和综合性能均合格可以判定待考核个人剂量系统性能合格。
此次个人剂量监测能力考核经由辐射所判定结果为合格,监测结果符合《外照射个人剂量系统性能检验规范》[4]的要求,说明我中心个人剂量监测系统性能相对稳定,能够满足日常监测工作的需要。通过对考核结果的分析,虽然各考核组的相对偏差均在允许范围内,但第2、4组的单组性能|Pi|的偏差>10%,且相对扩展不确定度均为18.6%,提示本实验室的质量控制工作还需进一步加强。
结果分析显示,第1、3、5组为137Cs γ射线照射,相对偏差较小;第2、4组为N100 X射线照射,相对偏差较大。可能是因为此次考核采用了鉴别式个人剂量计,而此次用于修正的刻度因子是采用普通剂量计检定而来,导致了N100 X射线刻度因子的结果偏差,最终导致N100 X射线剂量结果经刻度因子修正后出现偏差[5]。因此,质量控制除了每年的强制检定以外,也需要定期核查和复查仪器刻度。
个人剂量监测的不确定度主要受探测器分散性和重复性、读出器稳定性、刻度因子等因素影响。
探测器的分散性很大程度上决定了个人剂量监测数据的精确性,最终决定了数据的可靠性和真实性。严格把控探测器筛选工作,是把探测器分散性引入的不确定度分量降下来的重要手段。探测器的定期筛选周期一般为1年,采用标准差方法计算离散度,一般在±5%范围内筛选[7-8]。这样既达到个人剂量监测对剂量元件分散性要求,又保证了结果的准确性。对于某些特殊要求的监测来说,探测器分散性不满足要求可能会导致监测结果出现偏差或错误,因此应尽量选取分散性小的探测器。
探测器重复性引入的不确定度分量的降低,关键在于规范合理的退火和冷却,以及探测器的储存和清洗[7-8]。退火温度及均匀性、退火时间、冷却速率都会影响探测器的敏感性能[9],因此探测器退火时应严格按照退火流程进行,避免因退火处理不得当影响探测器灵敏度。测量过程中要注意探测器的分类储存,淘汰或者暂时淘汰偏离过大、不符合要求的探测器。同时,探测器应定时清洗以保持清洁,减少对测量不确定度的影响程度。
热释光读出器的稳定性对减少测量不确定度的引入起到决定性的作用,而内置光源、电源以及光电倍增管的稳定性又决定了读出器自身的稳定性。因此,要格外注意读出器加热盘及光源路径镜面的清洁,注重仪器的定期校准与保养,及时除污[10-11],保证测量结果稳定可靠,减少系统误差的出现。
探测器刻度因子是探测器的剂量特性、读出器稳定性、探测器筛选和退火以及实验室技术人员操作等因素的综合反映。刻度系数的不确定度主要受读出器稳定性和探测器的剂量特性影响[8]。每年一次的强制性检定并不能一劳永逸的解决质量控制问题,仪器刻度工作需定期进行核查,以确保刻度因子的真实性。在日常工作中,至少做到读出器的参数与刻度时基本一致,保证刻度系数的正常合理使用。同时,系统检定与日常监测和能力考核所选剂量计和探测器尽量为同一类型、同一批次,避免因同质性问题导致刻度因子修正测量数据时出现偏差,而且应根据放射工作人员接触照射的射线类型选择相应的刻度因子进行修正,这是规范评估放射工作人员接触水平的基础。
除此之外,实验室技术人员应具备熟练的测量技术,熟练掌握测量原理、测量程序和操作方法,做好探测器的筛选、退火和仪器的稳定工作,严格按照操作规范和操作流程进行监测工作,同时对检测结果进行质量控制,并对监测过程中的环境条件和出现的问题做好记录,发现问题及时进行验证。在操作的过程中必须重视每一个环节质量控制,规范操作行为,才能有效降低不确定的引入,提高数据的准确性。
通过个人剂量监测能力考核获得监测工作中存在的缺陷和不足,并在日常监测工作中注意并加以改进,最终达到提高监测能力和质量控制的目的,才是此次考核的意义所在。优化操作步骤,改进质量控制措施,进一步提高个人剂量监测水平是今后的重点工作。只有强化各个环节的质量控制措施,加强操作人员的业务知识培训,提高技术人员监测水平,规范监测流程,才能保证日常监测数据的准确性和可靠性,才能确保为放射防护和放射病诊断提供真实可靠的数据依据。
[1] |
荣曙, 金慧英, 郎姗姗, 等. 参加2014年全国个人剂量监测质量控制比对结果分析[J]. 东南国防医药, 2015, 17(2): 194-195. DOI:10.3969/j.issn.1672-271X.2015.02.026 |
[2] |
赵小爱, 武凤娇. 太原市2016年参加全国个人剂量监测能力考核结果分析[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(4): 429-430. DOI:10.3969/j.issn.1004-714X.2017.04.016 |
[3] |
胡爱英, 牛昊巍, 郭文, 等. 2009年全国放射工作人员个人剂量监测系统比对[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2012, 32(1): 85-87. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2012.01.022 |
[4] |
中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GBZ 207-2016外照射个人剂量系统性能检验规范[S].北京: 中国标准出版社, 2016.
|
[5] |
石梦蝶, 闵之藤. 2015年度武汉市个人剂量监测能力考核结果分析[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(6): 708-709. DOI:10.3969/j.issn.1004-714X.2017.06.024 |
[6] |
李秀芹, 赵进沛, 杨新芳, 等. 放射工作人员热释光个人剂量测量不确定度评定[J]. 职业与健康, 2011, 27(14): 1608-1609. |
[7] |
赵同强, 卢锐, 吴家兵, 等. 2012年十堰市参加全国外照射个人剂量监测盲样比对结果分析[J]. 中国辐射卫生, 2013, 22(4): 414-415. |
[8] |
胡利丰, 应正巨, 赵青青. 职业性外照射个人剂量测量不确定度评定[J]. 中国辐射卫生, 2009, 18(4): 424-425. |
[9] |
石建华, 赵小爱. 太原市2014年参加全国个人剂量监测系统质量控制比对结果分析[J]. 中国辐射卫生, 2016(1): 86-87. |
[10] |
杨新芳, 赵进沛, 李秀芹, 等. 热释光剂量测量系统的校准, 验证及质量自控[J]. 中国辐射卫生, 2011, 20(4): 480-481. |
[11] |
张燕, 张珂, 叶成, 等. 2016年全国个人剂量监测能力考核的结果分析[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(4): 421-423. DOI:10.3969/j.issn.1004-714X.2017.04.013 |