在应急(或事故)照射时,使用预先贮备的剂量估算参量表,如DROT、DROP(有效剂量当量HE与人体中心自由空气场照射量Xt及个人剂量计读数DP的比值),是一种现场应用的快速简便的有效方法。HE值是依据国际放射防护委员会(ICRP)推荐的组织权重因子Wt,与主要受照关键器官或组织和其它接受较高剂量的“其余器官”剂量Dt加权之和计算的。一些报道对固定使用“其余器官”和变化选取“其余器官”的差别进行了分析研究[1],但多限于特定照射条件下的理论计算,且计算模型都为圆柱或椭圆柱形的均匀介质体模。本文在用60Coγ线照射拟真人体模型的实验基础上,据实测值对使用固定和变化选取“其余器官”时的HE值差异以及对DROT、DROP估算个人剂量的影响作了计算,并与ICRP-60报告新提出的WT结果作一比较。
一 实验方法 1 人体模型和剂量计实验采用“非均匀组织等效拟真人体模型”(简称体模)和LiF(Mg、Cu、P)热释光探测器,其体模的器官或组织选定、器官剂量DT以及Xt、Dp的测量方法见文献[2]。
2 照射条件用60Co-γ源对体模具有代表性的19种方向进行照射,放射源距体模中心线(SAD)为1~4m,射线束入射角度同文献[2]。其中AP为前向照射(θ=0°,ϕ=90。),PA为背向照射(θ=0°, ϕ= 270°),VA为顶部垂直方式(θ = 90°, ϕ=90°)。此外,为了比较不同γ线能量的影响,使用体模在静电加速器(AP,SAD = 1m)及某反应堆(SAD=1m,近似全向照射)作了现场实验。
3 剂量计算器官或组织剂量的计算方法和使用的参数同文献[3]。HE的计算以ICRP-26报告推荐的WT换算成男性的WT,m,其余组织取0.35[4],即固定使用心脏、肝、胃、肾及上段大肠这五种器官和依照射条件变化选取五个接受较大剂量的组织,每个WT,m均取0.07。另按照ICRP-60报告新提出的WT值,相应计算了上述照射条件的DROP及DROT值。
二 结果与讨论表 1给出了使用固定和变化选取“其余器官”时的HE值差异。由表可见,对于上述照射几何条件,其余器官固定与否(VA条件除外)的差别不是很大,固定的“其余器官”算得的有效剂量当量约低1%~5%,但对VA这种特殊照射方式,当SAD达到1m时,其HE影响程度仍不能忽视(约低25%)。表 2示出了对不同WT取值(ICRP-26及60推荐值)计算的DROP和DROT比值。从表 2可见,尽管ICRP新提出的组织权重因子界WT与过去的推荐值有较大差别(过去只给出了对7个器官和组织的数值,而这次给出了13个组织的系数),且相同器官WT取值也有差异,如性腺及“其余”的新旧值分别为0.25与0.13及0.07与0.30,但对DROP及DROT比值的影响却不十分明显,相差1 %~12%,表明WT值差别部分已被推荐的器官权重因子分担,因此对加权总和计算值影响不大。同时,为了辐射防护目的并考虑到危险度的其他因素造成的不确实性很大,以致使得应用修正的权重因子所计算的任何加权剂量当量,也只不过是一个真实危险的十分粗略的指标,因此,HE的这种影响一般是可以接受的。当然,对放射治疗的医疗照射或辐射事故照射则另当别论。因为一般受照者接受剂量较大且极不均匀,如果器官剂量超过几Gy时,确定性效应的危险就成为突出问题;HE (或使用DROP及DROT参量表)便不再是辐射危险度的合理度量,而采用器官或组织吸收剂量以及有遗传意义的剂量等[5]。
表 3列出了不同射线能量照射时,WT新旧取值所计算的DROP及DROT实验值。结果表明,在较高γ能量照射下,WT取值对DROP和DROT比值影响较小,新建议值约高1 %~3 %, 对现场个人受照剂量估计是可以忽略的。
上述实例的计算结果说明,在本实验照射条件下,采用预备参数量表进行个人剂量估计时,固定使用或变化选取“其余器官”对有效剂量当量的计算结果影响不明显,其原因之一是这两种权重因子本身就差异不大。此外,在较高能量γ辐射场中依据ICRP推荐的不同WT取值得出的DROP及DROT比值差别也较小,这对于在照射现场个人剂量快速估算方法的应用,提供了便利灵活的条件。
[1] |
Kramer R, et al. On the calculation of the effective dose equivalent[J]. Radiat Protcctiou Dosimetry, 1982(3): 13. |
[2] |
马晓林, 等. 快速估算γ射线外照射事故个人剂量的实验研究[J]. .核技术, 1990, 13(9): 571. |
[3] |
史元明. 60Coγ射线外照射的有效剂量当量[J]. 辐射防护, 1982, 2(6): 401. |
[4] |
DrexLer G, et al. The Calculation of Dose from External Photon Exposures using Referenes Human Phantoms and Monte Carlo Methods, Part Ⅱ GSF-Bericht, S-10791985.
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[5] |
UNSCEAR.Source, Effects and Risk of Ion-izing: Radiation, UN, New York, 1988, p33 P241.
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