根据国家和军队的相关放射防护法规和标准^[1~4], 对新建放射工作场所进行了放射防护情况监测和评价, 结果如下。

1 基本情况

该院位于太原市内, 建筑面积约6万 m², 体部伽玛刀治疗中心为一层单体结构, 面积为377 m², 治疗室和控制室位于一层, 治疗室面积为70.95 m², 室内顶高4.06 m, 墙体采用钢砼结构, 密度大于2.36 g/cm³, 厚度为60 cm, 与放射科、核磁共振、和螺旋CT相邻。地表为混凝土地面, 地质为湿陷性黄土, 地下水位偏低, 距地表为164 m。防护门铅当量为30 mm。设有安全连锁装置、工作指示灯及排风装置。环境辐射水平为0.10 μGy/h。

射线装置为立体定向伽玛线体部治疗系统, 型号为OURQCD, 主要由射线准直系统、机架、负压定位床和治疗床、治疗计划系统和控制系统组成。放射源为钴-60, 总活度为3.15 × 10¹⁴ Bq, 规格为直径2.6 mm, 长30 mm, 照射量3 Gy/min。辐射源置于立体定向伽玛线体部治疗系统的源腔中, 外有双层不锈钢包壳。源存放在内径为395 mm, 外径为510球冠形源体中, 外面紧接外径为930 mm的球冠屏蔽体, 里面紧接内径为275 mm的球冠准直体。源体、屏蔽体和准直体都采用铸铁材料。准直体上有三组不同孔径的准直孔和一组屏蔽塞, 前者用于治疗时选择不同的照射野, 后者用于非治疗状态下屏蔽放射源。治疗时30个源绕统一轴旋转, 射线方向朝下, 使病灶位于焦点位置, 由计算机控制停留时间, 到预定剂量后源自动返回贮芷位置, 完成治疗程序。

2 防护评价依据与原则 2.1 评价依据

根据军队有关规定和国家有关标准^[1~4]。

2.2 评价原则

要求防护设计必须保证各类人员受照剂量在规定的安全限值以内, 并符合最优化原则。

(1) 放射工作人员年有效剂量不得超过20 mSv, 当量剂量限值为眼晶体150 mSv, 皮肤500 mSv, 手和足500 mSv。为满足要求, 距源1 m处辐射水平不得高于20 μGy/h(非治疗状态下); 治疗室外工作场所辐射水平不得高于5 μGy/h。

(2) 公众有效剂量1 mSv(在规定的连续5 a内平均, 在其中的任何一年内不得超过5 mSv)。当量剂量为眼晶体15 mSv, 皮肤50 mSv, 为满足要求, 工作场所辐射水平(非治疗状态下)不得高于2μGy/h。

3 设施设计与防护效果评价 3.1 治疗室墙屏蔽效果

根据图纸设计墙壁采用钢砼结构, 密度为2.36 g/cm3, 厚度为60 cm, 对于顶棚根据康普顿效应公式计算表明到达顶棚的散射线能量最大为0.39 MeV, 顶棚厚50 cm, 相应的透射系数为7.27×10^-4, 根据厂家提供资料, 治疗室内离地面1 m处最大剂量为4 500 μSv/h, 地表处剂量为8 500 μSv/h, 使用虚源反推法, 得到顶棚处的剂量为1 360 μSv/h, 屏蔽后的剂量为1 360 ×7.27 ×10^-4=0.99μSv/h, 满足工作场所辐射水平的要求。

3.2 治疗时屏蔽门的防护效果

防护门的设计厚度为1.5 cm铅当量, 离源2 m处的空气吸收剂量率为4 500 μSv/h, 中心轴到防护门的最近距离为4.57 m, 采用与墙壁相似的计算方法, 得到透过系数为0.065, 根据设计图纸, 可得门外的剂量率为: 4 500×(2/4.57)² ×0.065 =56 μGy/h, 再用反推法计算出门外3.6 m处的散射剂量为4.87μGy/h。

3.3 通风效果

治疗室内允许的臭氧浓度国家标准为0.3 mg/cm³。通风换气能力根据臭氧产量确定, 臭氧的辐射化学产额按公式Q₀(mg/h)=1.71 ×10^-2 AGV计算, A为辐射源活度(TBq), G为空气每吸收100 eV辐射能量所产生的分子数, 取G =6, V为治疗室体积(m³)。同时考虑室壁散射使臭氧增加10%, 从偏安全考虑, 治疗室内允许的臭氧浓度取国家标准的1/3, 即取0.1 mg/cm³因此该室通风系统的排气量应大于1 170 m³/h, 设计通风量为3 000 m³/h, 可满足防护要求。

3.4 工作人员受照剂量估算

工作人员接受的照射有两方面, 一是治疗室内对病人摆位操作时所接受的剂量:设γ刀每天最多可治疗5名患者, 工作人员在每名患者治疗床附近操作时间为10 min, 每周工作5 d, 一年50周, 则工作人员一年内在治疗室内工作时间最长约208 h, 实际测得治疗床附近工作人员操作处的剂量率超过2.0μSv/h, 因此工作人员年剂量为0.42 mSv, 二是控制室等工作场所所接受的照射:8(h)×5(d)×50 (周)×0.37(控制室辐射)=0.74 mSv, 年受照总剂量为1.16 mSv, 可满足剂量限制的要求。

4 评价

该医院的立体定向γ射线体部治疗系统工作场所由治疗室、控制室和定位室等组成, 布局合理; 机房面积符合国家标准要求; 机房墙、顶棚、门外的剂量率水平符合国家标准要求; 治疗室为控制区, 其他区域为监督区; 有辐射标志、工作指示灯等多相指示装置, 设有监视装置及报警仪; 臭氧浓度达到国家标准; 该基建设计能够保证工作人员和公众的放射防护安全, 建设项目是可行的。