对于职业性摄入放射性核素的有效剂量评价,是根据工作人员的摄入量和参考的剂量系数,剂量系数对于工作人员有效剂量评价至关重要。国际放射防护委员会(ICRP)从2015年开始出版新的《放射性核素职业性摄入量》(OIR)系列出版物,总共5部分,其中前4部分已经出版,分别为第130号出版物[1]、第134号出版物[2]、第137号出版物[3]和第141号出版物[4]。ICRP新的OIR出版物将取代第68号出版物《工作人员摄入放射性核素剂量系数》[1]。
目前,我国颁布的标准中采用的职业性内照射剂量系数主要依据ICRP第68号出版物。基于此,对ICRP新发布的职业剂量系数与过去剂量系数进行比较分析,对于我国放射工作人员的职业防护和相关标准的制修订具有重要的意义。
1 资料与方法 1.1 数据来源本研究采用的职业人员剂量系数数值来自于ICRP第68号出版物[5]、IAEA安全报告系列37号报告[6]、ICRP《放射性核素职业性摄入量》系列出版物[1-4]和GBZ 129—2016[7]。
1.2 核素种类从以上文件中选取了对工作人员比较重要的核素41种,分别为3H、11C、32P、55Fe、59Fe、60Co、85Sr、89Sr、90Sr、95Zr、95Nb、99Tc、99mTc、106Ru、125Sb、123I、124I、125I、131I、134Cs、137Cs、144Ce、153Gd、210Pb、210Po、226Ra、228Ra、228Th、232Th、234U、235U、238U、237Np、239Np、238Pu、239Pu、240Pu、241Pu、241Am、242Cm、244Cm。
1.3 数据分析按照放射性核素进入体内的3种(吸入、食入和注射)途径将职业人员剂量系数进行分类,吸入剂量系数根据其物质形态类型划分为F类、M类和S类[7],具体定义参见GBZ 129—2016,其中每类物质的类型形态的剂量系数根据活度中值空气动力学直径(AMAD)又分为1 μm 和5 μm进行分析。
通过计算原来剂量系数和新发布剂量系数数值的比值,并制作剂量系数比值的频数分布图,了解职业人员剂量系数变化。比值低于1.0意味着ICRP发布的新剂量系数比原来数值低,反之则新的剂量系数比原来数值更高,若比值低于0.5或大于2.0,则意味着其剂量系数降低或增大了至少1倍。
2 结 果 2.1 工作人员食入剂量系数和注射剂量系数表1总结了我国现行工作人员食入和注射的剂量系数和ICRP发布的工作人员新剂量系数值,并计算了其比值,其中食入剂量系数比值范围为0.1~1.2,注射剂量系数比值范围为0.2~1.6。图1和图2分别是食入剂量系数和注射剂量系数比值的频数分布图。如图1,41个核素中,3H、11C和137Cs的食入剂量系数比值大于1.0,其它核素的食入剂量系数比值均小于1.0,其中比值低于0.5的核素有89Sr、90Sr、95Zr、99Tc、106Ru、125Sb、123I、144Ce、153Gd、210Pb、226Ra、228Ra、228Th、232Th、234U、235U、238U、237Np、239Np、238Pu、239Pu、240Pu、241Pu、241Am、242Cm和244Cm。如图2,3H、59Fe、60Co、90Sr和95Zr的注射剂量系数比值大于1.0,137Cs的注射剂量系数比值等于1.0,其余核素的注射剂量系数比值均小于1.0,其中比值低于0.5的核素有99Tc、210Pb、226Ra、228Th、232Th、237Np、238Pu、239Pu、240Pu、241Pu、241Am和244Cm。
表2总结了我国现行工作人员的吸入剂量系数和ICRP发布的新吸入剂量系数值,图3、图4和图5分别为F、M和S类型的吸入剂量系数比值的频数分布图。本文分析的39个核素的吸入剂量系数比值范围为0.2~4.5,其中AMAD等于1 μm 时,比值低于0.5或大于2.0的核素有18个,分别为F类型的99Tc、99mTc和153Gd,M类型的99Tc、228Th、232Th、237Np、239Np、241Pu、241Am、242Cm和244Cm,以及S类型的60Co、90Sr、232Th、234U、235U、238U、239Pu、240Pu和241Pu。AMAD等于5 μm 时,比值低于0.5或大于2.0的核素有19个,分别为F类型的99mTc、153Gd、210Po、234U、235U和238U,M类型的32P、99Tc、99mTc、228Th、232Th、237Np、239Np、238Pu、239Pu、240Pu、241Pu、241Am、242Cm和244Cm,以及S类型的90Sr、232Th、238U、239Pu、240Pu和241Pu。
剂量系数的计算依赖于物理数据和解剖与生物动力学模型。模型用于描述不同化学形态的放射性核素进入人体的途径,以及进入人血液以后的分布和滞留情况[1]。ICRP第 103 号出版物提及要建立一套完整的职业和公众内照射剂量系数,并引入了修订的辐射和组织加权因子以及参考的解剖计算模型(即基于医学成像数据的人体模型代替以前用于所有器官剂量计算的复合数学模型)和参考生物动力学模型[8]。ICRP重新计算职业照射剂量系数时,还利用了更新放射性核素衰变数据,这些新的物理数据和模型均会对剂量系数的计算结果造成影响[8]。
根据职业性摄入放射性核素有效剂量评价公式,是用工作人员的摄入量乘以相应的剂量系数来计算。目前,我国现行的标准内容中涉及职业人员内照射系数的有GB l8871—2002[9]、GB/T 16148—2009[10]和GBZ 129—2016[7]等。这些标准中所列的职业剂量系数采用ICRP第68号出版物。依据本研究结果,大部分核素的职业内照射剂量系数均发生了变化,其中153Gd的剂量系数变化达到了10倍,如果用我国标准中现行的剂量系数值估算工作人员摄入153Gd的内照射剂量也将相差10倍。基于此,建议对我国涉及职业内照射剂量系数的标准进行及时更新和修订,以保证职业内照射剂量估算结果的准确性,完善放射工作人员的职业健康监护工作。
[1] |
International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 130: occupational intakes of radionuclides: part 1[J]. Ann ICRP, 2015, 44(2): 5-188. DOI:10.1177/0146645315577539 |
[2] |
International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 134: occupational intakes of radionuclides: part 2[J]. Ann ICRP, 2016, 45(3/4): 7-349. DOI:10.1177/0146645316670045 |
[3] |
International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 137: occupational intakes of radionuclides: part 3[J]. Ann ICRP, 2017, 46(3/4): 1-486. DOI:10.1177/0146645317734963 |
[4] |
International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 141: occupational intakes of radionuclides: part 4[J]. Ann ICRP, 2019, 48(2/3): 9-501. DOI:10.1177/0146645319834139 |
[5] |
International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 68: dose coefficients for intakes of radionuclides by workers[J]. Ann ICRP, 1994, 24(4): 1-26. |
[6] |
International Atomic Energy Agency. Safety reports Series No. 37 methods for assessing occupational radiation doses due to intakes of radionuclides[R]. Vienna: IAEA, 2004.
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[7] |
中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GBZ 129—2016 职业性内照射个人监测规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016. National Health and Family Planning Commission of People's Republic of China. GBZ 129—2016 Specifications for individual monitoring of occupational internal exposure[S]. Beijing: Standards Press of China, 2016. |
[8] |
International Commission on Radiological Protection. ICRP publication 103: the 2007 recommendations of the international commission on radiological protection[J]. Ann ICRP, 2007, 37(2/4): 1-332. DOI:10.1016/j.icrp.2007.10.003. |
[9] |
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB 18871—2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S]. 北京: 中国标准出版社, 2004. General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China. GB 18871—2002 Basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources[S]. Beijing: Standards Press of China, 2004. |
[10] |
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 16148—2009 放射性核素摄入量及内照射剂量估算规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009. General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, Standardization Administration of the People's Republic of China. GB/T 16148—2009 Specification for assessments of intakes and internal doses of radionuclides[S]. Beijing: Standards Press of China, 2009. |