目前河南省共有11套热释光测量系统^[1], 主要应用于外照射个人剂量监测^[2]。近年来, 我们通过对热释光测量系统进行严格的质量控制, 根据不同的测量要求, 采用不同的剂量盒和不同的刻度方法, 使之应用于辐射防护的检测及医疗照射的测量, 不仅增加检测的项目, 扩大测量范围, 而且还缩短了现场测量的时间, 减少了工作人员的受照剂量。现将测量结果报道如下。

1 材料与方法 1.1 仪器设备 1.1.1 热释光剂量仪

RGD-3B型(北京防化院)。热释光精密退火炉HW— Ⅳ型(中国辐射防护研究院)。探测器LiF-GS型, 普通剂量盒(中国辐射防护研究院)。鉴别式剂量盒(中国疾病控制中心辐射防护与核安全医学所)。

1.1.2 镭-226标准放射源

8.88×10⁸ Bq。照射点剂量(在距标准源50 cm处)经中国计量科学院钴-60标准源校核。平板注水体模(自制); 普通有机玻璃支架。

1.2 方法 1.2.1 热释光测量的质量控制 1.2.1.1 探测器的筛选

探测器经10%的硝酸清洗后, 用蒸馏水洗至中性, 80 ℃低温烘干, 退火后, 经8.88 ×10⁸ Bq镭-226标准放射源照射2 h, 按变异系数3%筛选探测器。筛选过程中扣除本底值影响。

1.2.1.2 探测器的刻度

对提供有效剂量结果的鉴别式或普通式剂量计, 在平板注水体模上刻度。提供空气比释动能结果的剂量计, 在普通有机玻璃支架上刻度。医疗照射测量采用软包装(白纸)平板注水体模上刻度方法。

1.2.1.3 跟随本底的扣除

除照射步骤外, 本底剂量计全过程跟随检测剂量计, 保证准确扣除各种本底剂量的影响。

1.2.1.4 辐射能量的鉴别

使用鉴别式剂量计, 鉴别光子能量, 修正刻度因子。

1.2.1.5 测量装置的检定

热释光测量装置经中国计量科学研究院检定, 并在检定有效期内使用。

1.2.1.6 质控剂量计的应用

与测量使用的同批剂量计退火后, 经镭-226标准放射源照射一定的剂量(大约同现场剂量), 同跟随本底剂量计放在一起, 同时测量, 测量值与真值之间偏差应在10%以内。

1.2.2 辐射防护检测

在检测前, 将探测器退火并装入普通或鉴别式(未知能量)剂量盒内(无过滤、轻过滤、重过滤各放3个探测器)。按照有关要求在设置检测点上布放剂量计, 采集剂量。剂量计回收后, 同跟随本底、质控剂量计一起测量, 计算空气比释动能率。

1.2.3 换源操作人员的剂量检测

检测前, 将探测器退火并装入鉴别式剂量盒内, 按照要求佩戴在工作人员左胸前, 一次换源结束后, 剂量计同跟随本底、质控剂量计一起测量, 测量数据转换为有效剂量。

1.2.4 医疗照射检测

探测器退火后, 每3个一组, 用白纸平行放置包装(不可重叠)标明编号及部位, 用透明胶固定在人体照射器官表面。照射结束后, 剂量计同跟随本底、质控剂量计一起测量, 测量数据转换为皮肤当量剂量及有效剂量。

2 结果 2.1 剂量计的刻度因子(表 1) 2.2 工业X射线探伤机辐射防护检测结果(表 2)

在距X射线球管焦点1 m圆周上(出线口无挡铅)每隔45°角放置一枚剂量计, 剂量计高度在和探伤机出线口同一高度的细木条上, 曝光5.0 min, 测量出8个不同方向1 m处的空气比释动能率, 见表 2。并由此推算出X射线探伤机的控制区和管理区。

2.3 全身γ刀治疗状态下机房内辐射水平(表 3)

在面积为40 m²的机房内的四面墙上布放剂量计, 分别在距地面高度25 cm, 50 cm, 75 cm, 100 cm四排, 东、西两墙每排6枚; 南、北两墙每排7枚。治疗状态下以西墙25 cm高度漏射线的平均空气比释动能率为最大1.16 μGy/h, 南墙100 cm高度为最小0.14μGy/h。

2.4 工业辐照换源操作人员剂量(表 4)

一次换源操作人员接受辐射水平在0.002 ~ 0.045 mSv之间。

2.5 X射线诊断受检者剂量水平(表 5)

每个部位使用一枚剂量计, 对不同的病人进行累计测量, 受检者受照剂量按表 5中序号从大至小排列。其中腰椎侧位检查受照剂量最大, 胸片正位最小。

3 讨论 3.1 热释光测量的不确定度能满足要求

经过质量保证措施, 测量的不确定度可控制在10%以内。但是要充分重视由本底和衰退引起的测量误差。不同的位置本底剂量不相同, 而不同的剂量引起的衰退也不相同, 且衰退和本底误差随时间增加而增大。我们采用探测器退火后立即投入现场使用, 回收后立即测量的方法较好地控制了这些误差因素。

3.2 选择合适的量程范围

通过更换剂量量程RGD系统可测范围为0.00 μGy~ 9 999 mGy。测量前应初步估计剂量范围。可采用试用剂量计的方法, 即将这些剂量计同测量剂量计一起布放在估计最大和最小剂量的点位上, 进行预测量, 确定其仪器量程档。

3.3 X射线工业探伤中检测中具有优越性

为了划定X射线探伤机作业场所的控制区和管理区, 在进行防护检测时应在八个方向逐步向外延伸测量^[3], 工作人员不仅因往返布点耗时长, 而且还接受多次曝光的照射剂量。我们应用热释光剂量计, 全部测量点均一次曝光, 方便快捷, 既节省现场测量时间, 又可以大大减少人员受照剂量。

3.4 增加了γ刀治疗辐射水平检测项目

热释光剂量计可以直接贴在机房内墙壁上, 在治疗状态下四面墙壁可同时检测100多点位。掌握这些数据, 可为辐射防护特别是像这种一刀多源的全身γ刀治疗设备的泄漏辐射防护提供重要的依据。

3.5 检测医疗照射剂量能保障患者健康

河南省医疗照射年频率约137.86人次千人口^[4], 受检者剂量检测可为主治医生应用正当化、最优化的原则, 制定合理的医疗计划提供决策依据, 以尽可能降低受检者剂量, 保护广大患者的利益。目前我们仅检测了X射线诊断受检者的体表剂量, 今后还应将热释光测量应用于放疗、核医学、以及介入治疗等各种医疗照射之中。