個人劑量監(jiān)測

1、個人劑量監(jiān)測,陳寶維、馬如維中國輻射防護研究院,,,,外照射監(jiān)測,1,,,內(nèi)照射監(jiān)測,2,,,監(jiān)測的一般原則,1,,,劑量測量方法,2,,,劑量測量儀器及設(shè)備,3,,,4,,實際應(yīng)用,1.1 核電站外照射個人劑量監(jiān)測概述1.1.1 核電站外照射粒子種類 γ 中子 β1.1.2 測量用的探測器 熱釋光 半導體 計數(shù)管

2、電離室 膠片劑量計 近年來還有OSL(光釋光)、RPL(玻璃熒光)等。,1.2 外照射劑量監(jiān)測的一般原則1.2.1 監(jiān)測的目的外照射劑量監(jiān)測的目的是：（1）估算外照射有效劑量，必要時估算主要受照的或所關(guān)心的器官或組織的當量劑量，提供個人外照射劑量的資料，以達到并維持可接受的安全而又滿意的工作條件。（2）為安全評價和輻射防護評價提供外照射劑量資料，以評價和驗證是否符合管理和審管部門的要求。（3）為

3、設(shè)施的設(shè)計和運行控制的優(yōu)化提供外照射劑量信息。（4）即時發(fā)現(xiàn)非預(yù)期的事件或事故。（5）在異?；蚴鹿收丈淝闆r下，為啟動合適的應(yīng)急、健康監(jiān)督和醫(yī)學處理提供可靠的資料、支持和協(xié)助，并為事件或事故評價提供外照射劑量資料。,1.2.2 監(jiān)測的對象（1）對于任何在控制區(qū)的工作人員，或有時進入控制區(qū)工作并可能受到顯著職業(yè)照射的工作人員，或其職業(yè)照射劑量可能大于5mSv/a的工作人員，均應(yīng)進行個人劑量監(jiān)測。（2）對在監(jiān)督區(qū)或只偶爾進入控制區(qū)工作

4、的工作人員，如果預(yù)計其職業(yè)照射劑量在1mSv/a~5mSv/a范圍內(nèi)，則應(yīng)盡可能進行個人監(jiān)測。（3）如可能，對所有受到職業(yè)照射的個人員均應(yīng)進行個人外照射監(jiān)測。但對于受照劑量始終不可能大于1mSv/a的工作人員，一般可不進行個人監(jiān)測。（4）對臨時工作人員和訪問與實習人員也應(yīng)進行個人劑量監(jiān)測，按規(guī)定記錄和保存監(jiān)測結(jié)果，并將監(jiān)測結(jié)果通知本人。,1.2.3 監(jiān)測的類型 按監(jiān)測的目的，外照射個人劑量監(jiān)測的類型可分為常規(guī)監(jiān)測、任

5、務(wù)監(jiān)測和特殊監(jiān)測。按監(jiān)測的對象可分為工作場所監(jiān)測和個人監(jiān)測。（1）常規(guī)監(jiān)測 常規(guī)外照射個人監(jiān)測是按常規(guī)監(jiān)測計劃，以規(guī)定的時間表進行的監(jiān)測。它的主要目的是為安全評價和輻射防護評價提供個人外照射劑量數(shù)據(jù)。 常規(guī)監(jiān)測的另一個目的是在于表明工作環(huán)境對連續(xù)操作而言是令人滿意的，并未發(fā)生要求對操作程序作重新評價的那種變化。,（2）任務(wù)相關(guān)監(jiān)測和特殊監(jiān)測 為了給特定的操作提供相關(guān)資料，或有時為了給某項操作的

6、開展提供依據(jù)而進行的非常規(guī)監(jiān)測稱為任務(wù)相關(guān)監(jiān)測。 為了解決某一特定問題，或當出現(xiàn)異常或懷疑出現(xiàn)異常，或在事件或事故情況下進行的監(jiān)測稱為特殊監(jiān)測。特殊監(jiān)測也常因工作場所監(jiān)測或個人監(jiān)測發(fā)生異常或超過了導出調(diào)查水平而被引入。,（3）個人監(jiān)測 個人監(jiān)測是指用佩帶在工作人員身上的裝置，即個人劑量計對工作人員所作的測量和對此測量結(jié)果的解釋。這種監(jiān)測的主要目的是為了評價工作人員的有效劑量和當量劑量。（4）場所監(jiān)測

7、 工作場所監(jiān)測是指用固定式劑量監(jiān)測儀或報警儀，巡測儀或報警儀對工作場所所作的測量和對此測量結(jié)果的解釋。這種監(jiān)測的主要目的是為了評價工作環(huán)境和設(shè)施設(shè)備運行的狀況，以及工作人員的安全。,1.2.4 監(jiān)測的量（1）測量的量 外照射個人監(jiān)測的量是某一測量周期或某工作期間累積的個人劑量當量：深部個人劑量當量Hp(10)，Sv；3mm深的個人劑量當量Hp(3)，Sv；淺表個人劑量當量Hp(0.07)，Sv。

8、在環(huán)境及工作場所測量的量是某一測量周期累積的周圍劑量當量H*(10)和定向劑量當量H′(0.07) ，Sv；或某一時刻的周圍劑量當量率和定向劑量當量率，Sv/h。（2）評價的量（防護量） 外照射劑量個人監(jiān)測的評價量（防護量）是有效劑量E、器官或組織的當量劑量HT，如皮膚的當量劑量、眼晶體的當量劑量，單位均為Sv。,1.2.5 監(jiān)測的頻度（1）常規(guī)外照射個人監(jiān)測 常規(guī)外照射個人監(jiān)測采用佩戴個人劑量計進行

9、監(jiān)測。通常每個工作人員有兩個個人劑量計。一個用于佩戴，另一個（前一個監(jiān)測周期佩戴的）個人劑量計被送到相關(guān)實驗室進行測讀、記錄和評價。 監(jiān)測頻度的選擇決定于從事工作的性質(zhì)、工作場所輻射場的變化情況、預(yù)期受照劑量水平、劑量計的特性以及劑量學系統(tǒng)的探測限等因素。監(jiān)測周期視具體情況而定，可以從幾天到半年，一般為1個月，較穩(wěn)定的工作場所可為3個月（1季度）。,（2）常規(guī)工作場所監(jiān)測 工作場所常規(guī)監(jiān)測通常采用固定式劑量監(jiān)

10、測報警儀或巡測劑量監(jiān)測報警儀進行監(jiān)測。固定式監(jiān)測儀表往往在高風險、高劑量、高不穩(wěn)定性的工作場所設(shè)置，往往是長期連續(xù)監(jiān)測。一般的工作場所采用巡測儀監(jiān)測，其監(jiān)測頻率取決于工作場所輻射場的變化狀況。在輻射環(huán)境穩(wěn)定的情況下，一般只偶爾巡測，以便核實和檢查工作場所。在輻射環(huán)境變化較大，例如，設(shè)備檢修，操作或處理放射源等則應(yīng)經(jīng)常地進行巡測以便即時發(fā)現(xiàn)變化，即時采取措施處理。,2.3 外照射劑量測量方法2.3.1 外照射個人劑量測量方法（1）

11、個人劑量計的類型在實際的個人劑量測量中，通常可選擇如下類型的劑量計：① 光子劑量計，僅僅給出個人劑量當量Hp(10)；② β-γ劑量計，可給出個人劑量當量Hp(0.07)和Hp(10)；③ 具有甄別功能的光子劑量計，除測量Hp(10)之外，還可給出輻射類型，有效能量，并能探測高能電子；,④ 肢端劑量計，可給出β-γ輻射的Hp(10)和Hp(0.07)（若操作中子源，也可給出中子劑量）；⑤ 中子劑量計，給出有關(guān)Hp(10)的信息

12、；⑥ 眼晶體劑量計，可給出眼晶體劑量當量Hp(3)；⑦ 實時劑量計，如電子劑量計，該劑量計可直讀、可報警、可測量Hp(10)、也可測量Hp(0.07)，可測量X、β、γ和中子的劑量，可給出每天的劑量。該劑量計可作為上述劑量計的補充，以達到實時控制劑量的目的。,（2）個人劑量計的選擇 不同的劑量計可滿足不同的個人劑量監(jiān)測要求，只有根據(jù)輻射場的特性和監(jiān)測任務(wù)的要求選擇合適的劑量計，才能在既準確地獲取數(shù)據(jù)的同時，又

13、滿足相關(guān)任務(wù)和評價的需要。（3）受X、γ貫穿輻射的個人劑量測量 核電站的工作人員的外照射劑量大多主要來自X、γ貫穿輻射。 光子貫穿輻射的個人劑量測量相對比較簡單，目前熱釋光TLD Hp(10)劑量計的探測限相當?shù)停ㄐ∮?.1mSv），在0.1mSv~1Sv的量程范圍內(nèi)響應(yīng)變化不大于10%（線性度），由能量響應(yīng)和角響應(yīng)引入的不確定度不大于30%（95%置信水平），較穩(wěn)定可靠，完全可滿足Hp(1

14、0)監(jiān)測的要求。除TLD外，還可選用輻射光致熒光（RPL）玻璃劑量計，光激發(fā)光（OSL）劑量計等。,在大多數(shù)情況下，佩戴在軀干部位（胸前）的單個個人劑量計測量的結(jié)果就足夠用來評價個人劑量。個人劑量計Hp(10)的有效量程一般應(yīng)在0.1 mSv~1.0 Sv范圍內(nèi)。為了實時控制和讀出劑量也可再佩戴一個電子劑量計等直讀報警式個人劑量計。這種劑量計能給出每天的受照劑量。但是一般這種劑量計不作為批準劑量計（用于記錄目的）使用，除非經(jīng)過特別批準。

15、,（4）受弱貫穿輻射的個人劑量測量 當β輻射或能量低于15KeV的光子有可能對工作人員產(chǎn)生顯著劑量時，如β放射源的生產(chǎn)，反應(yīng)堆檢修等作業(yè)，應(yīng)采用β-γ劑量計。這些劑量計可以是TLD或膠片劑量計。通常采用在不同材料或厚度的過濾片下放置2個或多個TLD元件，或采用β-γ電子劑量計，可以同時測量Hp(10)和Hp(0.07)。對于低能β射線，目前設(shè)計的劑量計可能不能滿足要求。,（5）受非均勻輻射的個人劑量測量

16、 對于在非均勻輻射場的作業(yè)，例如近距離的點源作業(yè)，具有一定準直的輻射束情況下的作業(yè)，除在胸前佩戴劑量計外，還應(yīng)在工作人員身體的其他部位佩戴多個劑量計測定人體各部位的受照劑量，以便較準確地估算有效劑量E和當量劑量HT。對于背向受照的工作人員，例如放射性物質(zhì)運輸駕駛員，宜在背部再佩帶一個劑量計。,（6）受強輻射的個人劑量測量 對于在強輻射場下的短期作業(yè)，或預(yù)計受照劑量有可能接近或超過劑量限值的作業(yè)，

17、例如反應(yīng)堆檢修，事件或事故處理等作業(yè)，應(yīng)制定特殊監(jiān)測計劃，包括使用報警式劑量計。除佩戴批準個人劑量計外，在軀干的四周及上下和肢端（手、足、膝）以及頭部等部位應(yīng)按受照情況佩戴多個個人劑量計，以便較準確地估算有效劑量E和當量劑量HT。在這種情況下一般要求個人劑量計Hp(10)的有效量程的上限應(yīng)大于10Sv。,（7）肢端或眼晶體的個人劑量測量 當肢端或眼晶體有可能受到較高劑量時，例如放射源的生產(chǎn)，各核設(shè)施的檢修等作業(yè)

18、應(yīng)測量肢端和眼晶體的劑量。對于肢端劑量測量，特別是手部劑量的監(jiān)測，戴一個簡單的一個TLD元件的劑量計就足夠了，該劑量計應(yīng)佩戴在受照劑量可能最高的手指，其測量面應(yīng)向輻射源。為了準確的測量低能β輻射劑量，應(yīng)采用非常薄的探測器，并在其前面放置一定厚度的組織等效材料過濾片，以測定標稱深度為7 mg/cm2(0.07mm)處的劑量Hp(0.07)（例如采用厚度為5 mg/cm2的組織等效探測器，相當于3 mg/cm2的有效厚度，在它前面放置一個厚

19、度約為4 mg/cm2的組織等效材料濾片就足夠了）。,一般來說，控制了Hp(10)和 Hp(0.07)就可控制眼晶體的當量劑量Hp(3)。但是在某些特殊情況，例如分裝或封裝放射源，眼距源較近且難以屏蔽時，眼晶體可能受到較高劑量，這時應(yīng)在工作人員額前佩戴Hp(3)劑量計。該劑量計可采用TLD劑量片，在上面放置近3mm厚的等效組織過濾片。,（8）受中子輻射的個人劑量測量 當中子輻射劑量不可忽略時，例如操作大量的鈾、钚

20、等可裂變的核素、中子源、反應(yīng)堆等作業(yè)往往需要測量中子劑量。 一般情況，中子輻射場中往往伴有X、γ射線存在、因而一般中子劑量計總是與γ劑量計同時佩戴。 目前已有的中子劑量計很多，如核徑跡乳膠、固體核徑跡探測器（裂變徑跡探測器、反沖徑跡探測器、（n、α）反應(yīng)徑跡探測器、TLD反照劑量計、氣泡探測器、個人中子報警劑量計等）。目前各種中子劑量計的能響和劑量范圍可能各不相同，為此宜采用各種中子劑量計的組

21、合來測量中子的劑量。,盡管如此，因為中子能量范圍太寬（冷中子：≤2×10-3 eV；熱中子：0.025 eV；慢中子：0~103 eV；中能中子：103 eV~105 eV；快中子：105 eV~107 eV；超快中子：107eV~1010 eV；相對論中子：>1010 eV），跨了10個量級以上，加上輻射權(quán)重因子WR隨能量的變化較復雜（20 MeV WR為5），而當前使用的中子劑量計難以給出像γ劑量計那樣準確的劑量當量

22、。因此，一種好的辦法是采用實際受照的中子譜來刻度中子劑量計。,目前較常應(yīng)用的中子劑量計有： a） 由多種6Li和7Li成對TLD組合的反照中子劑量計，用以評價熱中子、中能中子和高能中子的劑量； b） 多種組合的CR-39固體徑跡探測器，該探測器的能響較好； c） 氣泡聚合的探測器，該中子劑量計是一種直讀式中子劑量計，對中子很靈敏，可探測到的mSv中子劑量，且對γ射線完全不

23、敏感，它還可做成不同量程范圍不同能響（閾能）的劑量計。 上述三種類型的劑量計所能測定中子能量范圍都是有限的，難以準確地測定劑量當量，除非明確知道受照中子的能譜。,（9）混合輻射場的個人劑量測量 a) ?和γ射線混合輻射場: 應(yīng)分別給出Hp(0.07)與Hp(10)。因為在評價個人劑量計讀數(shù)時實際上不可能區(qū)別光子和β輻射，試圖分別確定（和報告）Hp（0.07）的β和γ組份亦不切實際。

24、 b) 中子和γ射線混合輻射場: 因為不同類型的高 LET 輻射具有不同的品質(zhì)因子，在依據(jù) Hp（10）監(jiān)測時分別記錄中子劑量是可取的。 為測定總的個人劑量當量要把光子劑量、中子劑量和β劑量綜合在一起。,,（10）事故外照射的個人劑量測量 在事件或小的事故外照射情況下，工作人員所受的劑量可能不會顯著地高于劑量限值，而達到要求給予特殊關(guān)注的程度，一般來說采用上述的測量方法就可滿足要求。但是在某些情況下，可能

25、出現(xiàn)嚴重的照射，例如： ① 大量放射性物質(zhì)在屏蔽體內(nèi)外或屏蔽體間轉(zhuǎn)移時可能發(fā)生操作失誤或設(shè)備故障； ② 在核反應(yīng)堆中可能發(fā)生設(shè)備故障或操作失誤； ③ 高放射性廢物，高放射性物質(zhì)和強放射源由于各種原因而處于屏蔽的失控狀態(tài)等。,在這些事故受照情況下，工作人員應(yīng)在身體的各位置多佩戴幾個劑量計，并佩戴直讀式報警劑量計（或劑量率儀）。劑量計的有效量程至少應(yīng)達10Sv。直讀式報警劑量

26、計最好采用遙測式，以便更好地控制和管理。 事故后能應(yīng)立即收集個人劑量計和現(xiàn)場固定或巡測監(jiān)測儀的信息，盡可能地收集可供事故劑量測量用的生物和現(xiàn)場樣品加以分析，以得出各種劑量信息。其生物樣品有血液、牙、尿、頭發(fā)等；現(xiàn)場樣品有受照者佩戴手表中的寶石，佩戴的寶石，受照者附近的磚瓦、砂等。了解事故經(jīng)過，源項信息和受照情況，特別是受照者所處的地點、方位和姿勢等，如果情況允許，可請受照者進行描述。,在臨界事故的情況下，工作人員除

27、佩戴中子劑量計外，還應(yīng)佩戴活化箔和裂變箔的特殊中子劑量計，由這些劑量計能夠求得入射中子的能譜。此外人體內(nèi)的24Na和38Cl以及毛發(fā)和毛衣中32P的含量也是受照劑量受照方位等信息的指示器。在嚴重中子受照時，人體攜帶的活化金屬物體也是一個指示器。,（11） 佩帶要求 對于比較均勻的輻射場，個人劑量計佩帶在人體軀干前或后， 應(yīng)與射線的方向一致的適當位置。b) 當受照不均勻，而且受照劑量可能相當大時，則還需在受照劑

28、量較大的部位佩帶局部個人劑量計， 例如，手腕及手指個人劑量計。 c) 對于工作中穿戴鉛圍裙的場合，通常應(yīng)藉佩帶在圍裙里面軀干上的劑量計來測量Hp(10）。當受照劑量可能較大時，還應(yīng)在鉛圍裙外的適當位置佩帶個人劑量計。d) 對于短期工作和臨時進入放射工作場所的人員（包括參觀人員和檢修人員等），應(yīng)佩帶直讀式個人劑量計，并按規(guī)定記錄和保存他們的劑量資料。,（12）個人劑量評價方法 A) 實用量至防護評價量的轉(zhuǎn)換

29、 a) 在γ或Ｘ輻射的監(jiān)測實踐中，當人員的年受照劑量不高于年劑量限值時，個人劑量當量Hp(10)可以認為是既不低估也不過分高估的有效劑量值E。 b) 當人員的年受照劑量高于年劑量限值時， 應(yīng)進一步估算主要受照器官或組織的當量劑量HT和有效劑量值E，當劑量高于1Sv時，特別是事故的情況，這時確定性效應(yīng)明顯，應(yīng)測量Dp(10)而不是Hp(10) 。,（13）個人劑量監(jiān)測的實施機構(gòu)

30、 個人劑量監(jiān)測的實施通常是由經(jīng)過審管部門批準的個人劑量監(jiān)測服務(wù)機構(gòu)承擔。這種機構(gòu)可以是獨立運行的服務(wù)機構(gòu)，也可以是某個大型核企業(yè)的一個部門的實驗室。對于所監(jiān)測的各種輻射類型，個人劑量監(jiān)測實施機構(gòu)應(yīng)提供具有合適的準確度的測量Hp (10)和Hp (0.07)的個人劑量計。從事個人劑量監(jiān)測的人員應(yīng)有相應(yīng)的資質(zhì)并且經(jīng)過相關(guān)的培訓。當然，開展個人劑量服務(wù)還必須有必要的設(shè)備和設(shè)施。另外，個人劑量數(shù)據(jù)的報告應(yīng)滿足相關(guān)的要求，實施機構(gòu)還需建立

31、個人劑量監(jiān)測的質(zhì)量保證體系。,1.3.2 工作場所劑量測量方法 工作場所劑量測量包括定期地重復或連續(xù)地測量，測量應(yīng)該是連續(xù)的并且能夠代表整個工作區(qū)的各個工作場所，以表明連續(xù)運行的工作環(huán)境是令人滿意的。當新的裝置投入運行或者現(xiàn)有的裝置發(fā)生了重大變化時應(yīng)進行全面的巡測，這是制定工作場所外照射常規(guī)監(jiān)測計劃的基礎(chǔ)。 工作場所劑量測量常包含常規(guī)性的測量，也包含固定點測量，以便及時地發(fā)現(xiàn)異常的或應(yīng)急情況

32、，如放射性物質(zhì)泄露或臨界事故等。當可能存在強輻射場，特別是如果輻射場有強烈的空間相關(guān)性或時間相關(guān)性時，應(yīng)考慮采用能直接讀數(shù)的電子聲響報警劑量／劑量率計。,任務(wù)相關(guān)的監(jiān)測是指為某特殊定操作而進行的監(jiān)測，其目的是為運行狀況提供資料，為支持立刻做出運行管理決定提供資料,也為了防護最優(yōu)化提供資料。當進行非常規(guī)運行時，必須進行這樣的監(jiān)測，同時應(yīng)當將其與操作的地點和時間緊密地聯(lián)系起來。 特殊監(jiān)測是指在沒有充分資料表明可以進行

33、適當控制的工作環(huán)境下的監(jiān)測。特殊監(jiān)測是調(diào)查性的，其目的是為鑒明某些問題和為將來制定程序提供詳細信息。因此，任何特殊監(jiān)測計劃應(yīng)有明確的時限和目的，一旦其目的達到，就應(yīng)立即轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)或任務(wù)相關(guān)監(jiān)測。特殊監(jiān)測常在新設(shè)施投產(chǎn)階段和設(shè)施或運行程序進行主要修改之后進行。特殊監(jiān)測也可用于驗證解釋監(jiān)測數(shù)據(jù)所用的模式或在模式中所用的假設(shè)的適用性和可靠性。,（1）工作場所常規(guī)測量的頻率 工作場所常規(guī)測量的頻率取決于工作場所輻射環(huán)境的變化。

34、 ① 在工作區(qū)的防護條件和工藝過程沒有重大改變的情況下，常規(guī)測量一般只偶爾用于核實、檢查的目的。 ② 當預(yù)期工作區(qū)的輻射場會發(fā)生變化，但不會很快，幅度也不會很大時，在一些確定的位置進行定期的或偶爾的檢查性測量，通常就足以及時了解輻射場的變化，作為一種選擇，可利用個人劑量監(jiān)測的結(jié)果。 ③ 當輻射場的輻射水平有可能急劇升高，并且有可能達到很嚴重的程度時，除了個人劑量計之外，還應(yīng)使用固定式的或者個人佩戴

35、的報警式儀器，只有這種報警式儀器可防止工作人員在短時間內(nèi)受到較高的劑量。,（2）工作場所測量中應(yīng)注意的問題 ①β,γ混合場的測量 在β,γ混合場中，操作稍有變化，則β,γ射線對劑量當量率的貢獻就會產(chǎn)生很大變化，在這種情況下，有必要采用兩種類型的儀器，也可以采用一臺能夠同時測量周圍劑量當量H*(10)和定向劑量當量H′(0.07)的儀器。,② 弱貫穿輻射場的測量 在有β或低能X存在的工

36、作場所，對于肢端、身體未加保護的皮膚或者眼睛有可能局部受到弱貫徹輻射照射的情形，定向劑量當量可為工作人員提供所受當量劑量的合適估計。對于多方向的輻射場，應(yīng)將測量儀器在輻射場中轉(zhuǎn)動，采用儀器的最大讀數(shù)，以此來防止低估眼睛或皮膚所受的劑量。儀器的操作人員應(yīng)清楚是否存在點源或者窄束輻射，否則這會引起儀器的誤讀數(shù)。,③ H* (10)和Hp(10)的差異 對于前向照射，個人劑量佩戴在胸前，無論是光子還是中子，H*(10

37、)與Hp(10)的數(shù)值較近似，但在其他情況下周圍劑量當量H*(10)有可能明顯高于Hp(10)，特別是在低能γ輻射場背向照射情況下。這是因為測量H*(10)的儀器的響應(yīng)是各向同性的，而Hp(10)依賴于輻射入射的角度。④ 中子輻射場的測量 除按常規(guī)測量中子輻射場有關(guān)各點的周圍劑量當量H*(10)外，更多的注意應(yīng)放在盡可能地去測量或了解中子輻射的能譜，以便較準確地解釋H*(10)與Hp(10)的測量結(jié)果。,1

38、.3.3 測量方法的靈敏度和準確度（1）靈敏度 按ICRP和IAEA的要求，個人劑量當量Hp(10)測量方法的靈敏度應(yīng)為1mSv或劑量限值的10%，類推個人劑量當量Hp(0.07)測量方法的靈敏度應(yīng)為25mSv或劑量限值的10%。因為Hp(10)和Hp(0.07)的監(jiān)測周期為1個月、2個月或3個月，則實際要求測量方法的靈敏度DL為 DL=L×T/12

39、 (2.1) 式中 DL為實際要求測量方法的靈敏度，Sv；L為1mSv（對Hp(10)），25mSv（對Hp(0.07)）或相應(yīng)劑量限值的10%。假若測量周期為1月，測量Hp(10)的靈敏度應(yīng)為0.08mSv，測量Hp(0.07)應(yīng)為2.1mSv；若測量周期的2月則測量Hp(10)應(yīng)為0.17mSv，測量Hp(0.07)應(yīng)為4.2mSv。,（2）

40、準確度 一般來說，在好的實驗室條件下輻射場的測定通常不難達到在95%置信水平時約為10%的準確度。對實際的工作場所，輻射場的能量和取向很少是已知的，在估計每個工作人員的外照射年劑量時，1.5倍不確定度也不難遇到。考慮到其它不確定因素，這個倍數(shù)也是可以接受的。因而要求當測量的劑量值在劑量限值附近，Hp(10) 和Hp(0.07)的測量總不確定度因子不應(yīng)超過1.5，即劑量的測量值與約定真值的相對偏差在-33%~+5

41、0%的誤差帶內(nèi)（95%置信水平）；當測量的劑量約為劑量限值的1/10時，該因子可放寬到2。,該個人劑量監(jiān)測不確定度要求可由測量值H測與約定真值 H1的比值R的可接受的上限RUL和下限RLL予以控制： RUL=1.5×[1+H0/(2H0+H1) ] (2.2) RLL=0

42、 當H1< H0 RLL=1/1.5×[1-2H0/(H0+H1)] 當H1≧ H0 式中H0為測量的靈敏度，即探測限。 其控制圖如下圖所示。,2.4 劑量計和劑量儀的校準2.4.1 一般描述 個人劑量計或巡測儀測量到的結(jié)果是對輻射在其中的某種能量沉積的響應(yīng)，并不能直接給出劑量監(jiān)測所要求的個人

43、劑量當量Hp(d)或者周圍劑量當量H*(10)和定向劑量當量H＇(0.07)，為此需要通過校準的方法將測量結(jié)果與待測的劑量學量值建立聯(lián)系。,對于個人劑量監(jiān)測需要校準的量是Hp (10)和Hp (0.07)。對于場所監(jiān)測需要校準的量是周圍劑量當量H*(10)和定性劑量當量H′(d，Ω)，前者用于強貫穿輻射，后者是用于弱貫穿輻射，周圍劑量當量和定向劑量當量巡測儀應(yīng)分別按照這兩個量進行校準。 校準應(yīng)在標準劑量學實驗室或次

44、標準劑量學實驗室進行，也可在其他經(jīng)認可的實驗室進行。通常，標準劑量學實驗室通過標準儀器(通常是標準電離室)給出參考輻射場的水平。采用的體模為ICRU、IAEA和ISO所建議的直徑30 cm的組織等效的ICRU球，30cm×30cm×15cm的ISO平板，Φ7.3cm×30cm的柱，和Φ1.9cm×30cm的棒等模型。,標準劑量學實驗室常用的校準用輻射劑量系統(tǒng)有光子輻射劑量校準系統(tǒng)、β輻射劑量校準系

45、統(tǒng)、中子輻射劑量校準系統(tǒng)。這些系統(tǒng)基本均遵從ISO-4037標準中所提出的要求。 光子輻射劑量校準系統(tǒng)通常包括重過濾X射線參考輻射、中等過濾X射線參考輻射、K熒光X射線參考輻射，l37Csγ參考輻射等。其中l(wèi)37Csγ參考輻射通常用于常規(guī)的校準。而過濾X射線參考輻射通常用于劑量計的性能測試，如劑量計和巡測儀的能量響應(yīng)特性等。實驗室一般由標準電離室、γ照射室、X光機室、校準軌道、照射平臺、準直器、體模等構(gòu)成。,β輻射

46、劑量校準系統(tǒng)一般包括90Sr+90Y，204Tl，147Pm等β參考輻射。實驗室由β照射室、外推電離室系統(tǒng)、照射平臺、體模等構(gòu)成。 中子輻射劑量校準系統(tǒng)包括252Cf，Am—Be中子參考輻射，有的地方還有加速器中子源。實驗室一般由多球中子能譜儀、中子照射室、照射平臺、體模等構(gòu)成。,1.4.2 校準方法 個人劑量計的校準按照個人劑量當量的定義進行，即人體某一指定點下面深度d 處的軟組織內(nèi)的劑量當量Hp(d)

47、。這一劑量學量既適用于強貫穿輻射，也適用于弱貫穿輻射。對強貫穿輻射，推薦深度d=10 mm；對弱貫穿輻射，推薦深度d=0.07 mm。,對于個人劑量計的校準，通常是將劑量計置于體模表面。全身劑量計采用ISO平板模型，四肢劑量計采用ISO柱模型，手指劑量計采用ISO棒模型。將體模放置到參考輻射的輻射場射野之中進行照射，將劑量計的響應(yīng)與參考輻射場給出的該劑量計所處位置的Hp(d)數(shù)值比較，即可完成校準工作。通常給出的參考輻射場的量是空氣比釋

48、動能，因此還必須根據(jù)ICRU第51、47號報告和ICRP 第74號出版物中給出的注量、自由空氣中的空氣比釋動能與這些實用量的換算系數(shù)，注量、自由空氣中的空氣比釋動能與器官的當量劑量、有效劑量的換算系數(shù)，換算到所需的量，如Hp(d)。,個人劑量當量（吸收劑量）的確定 對每一個劑量計測讀后，常規(guī)監(jiān)測情況下應(yīng)賦與淺表和深部個人劑量當量（ Ｈp(0.07)和Hp(10) ）的值，在事故劑量情況下應(yīng)賦與深部吸收劑量值( Dp(10)

49、 ）。 a) 光子 在無模體時，測得的模體正面中心位置的空氣比釋動能（ ka ），對于給定的光子譜，淺表和深部個人劑量當量（ Ｈp(0.07)和Hp(10) ）和深部吸收劑量值( Dp(10) )的數(shù)值應(yīng)按如下方法賦與：,周圍劑量當量儀和定向劑量當量儀的校準方法與個人劑量計的校準類似，只是不使用體模。其較準的量是周圍劑量當量H*(10)和定向劑量H′(0.07,Ω)。校準時一般以儀器靈敏體積的中心為參考

50、點。注意按測量自由空氣的輻射量（如比釋動能）而設(shè)計的場所監(jiān)測儀，一般不具有適合測量周圍劑量當量H*(10)的能量響應(yīng)。周圍劑量當量儀和定向劑量當量儀應(yīng)按其定義進行專門設(shè)計，否則其能響很難滿足要求。,1.4.3校準的時機 何時對劑量計或巡測儀進行校準也是應(yīng)該注意的。首先是依據(jù)法規(guī)標準定期校準，作為法定計量器具這是有具體規(guī)定的。再就是新購儀器和劑量計需要進行校準。儀器在出了故障進行檢修后也需要校準，因為儀器條件可能發(fā)生

51、變化。使用環(huán)境有重大變化時也應(yīng)進行校準，譬如測量對象的能量或者劑量率與先前校準的條件有重大變化，則應(yīng)重新校準。當然，也可以在使用者認為必要時進行校準。,2.5 監(jiān)測的質(zhì)量保證 外照射監(jiān)測的質(zhì)量保證是為了保證監(jiān)測結(jié)果的可靠性和準確性，這是進行正確的輻射受照評價的基礎(chǔ)。GB l8871--2002對質(zhì)量保證有明確的要求，IAEA和ICRP也出版了旨在強化個人劑量監(jiān)測質(zhì)量保證的出版物，而且還開展了各種外照射監(jiān)測的比對活動

52、。IS0和IEC也分別從方法學和儀器的性能指標兩個方面對監(jiān)測的質(zhì)量進行了規(guī)范。 監(jiān)測的質(zhì)量保證涉及一系列的活動，但目的只有一個，那就是提高監(jiān)測結(jié)果的質(zhì)量。,監(jiān)測質(zhì)量保證的通常做法包括：(1)制定監(jiān)測質(zhì)量保證大綱；(2)正確及時的校準；(3)針對監(jiān)測對象，選用合適的儀器；(4)儀器、測讀儀工作狀態(tài)的維持；(5)相關(guān)的環(huán)境條件；(6)監(jiān)測的比對(國際、國內(nèi))；(7)定期的內(nèi)審與外審；(8)

53、人員的教育培訓；(9)個人劑量監(jiān)測實驗室的認證制度。,我國在外照射監(jiān)測的質(zhì)量保證方面已經(jīng)建立起基本的體系。與國外相比，在比對方面開展的活動較少，少數(shù)單位加入了雙軌監(jiān)測,但尚未建立起個人劑量監(jiān)測實驗室的認證制度，而這是將外照射監(jiān)測質(zhì)量保證制度化的重要措施。在這方面國外已經(jīng)建立了一些個人劑量監(jiān)測認證程序： 美國：DOELAP：DOE Laboratory Accreditation Program和NVLAP：N

54、ational Voluntary Laboratory Program。 英國：NAMAS：National Measurement Accreditation Service。 德國：無認證制度，但有嚴格的性能測試和年度比對考核制度。,1.5 測量元件和設(shè)備1.5.1 熱釋光劑量計及監(jiān)測設(shè)備1.5.1.1熱釋光進行劑量測量的基本原理 許多非導體物質(zhì)受到電離輻射的作

55、用，間接產(chǎn)生電子-空穴對，其中部分電子（空穴）被物質(zhì)中的陷阱所俘獲，只有受到熱激發(fā)時，才以可見光及紫外線光釋放出來。釋放出的光強正比于最初吸收的電離輻射。,1.5 測量元件和設(shè)備1.5.1 熱釋光劑量計及監(jiān)測設(shè)備1.5.1.2 熱釋光材料 一種好的熱釋光材料要求具有靈敏度高、能量響應(yīng)好、組織等效性好、衰退小、重復性能好、光敏性小、線性范圍寬的優(yōu)點。 目前國際上最廣泛使用的熱釋光材料有：Li

56、F（Mg、Ti）、li2B4O7（Mn）、CaSO4（Tm）、 LiF（Mg、Cu 、P）等十幾種。,發(fā)光曲線,靈敏度：單位質(zhì)量的TL材料受單位輻照劑量時的相對光輸出。,,劑量響應(yīng)：熱釋光材料的發(fā)光峰值高度或發(fā)光曲線下的面積或輸出光子數(shù)隨著輻射劑量的變化關(guān)系稱為劑量響應(yīng)。 超線性：當γ射線的劑量值超過某一值時，其熱釋光輸出呈現(xiàn)偏離劑量響應(yīng)線性曲線的現(xiàn)象稱為超線性。,能量響應(yīng)：在相同γ射線輻照劑量下，熱釋光強度或發(fā)

57、光曲線下的面積等熱釋光探測器的響應(yīng)與γ射線能量之間的關(guān)系稱為能量響應(yīng)。,長期穩(wěn)定性：熱釋光材料在經(jīng)過γ射線照射后，在一定條件下保存一段時間，其發(fā)光曲線全譜面積隨時間而衰退。 主劑量峰溫度低，衰退快； 主劑量峰溫度高，衰退慢； GB-10264-88中規(guī)定：長期穩(wěn)定性應(yīng)好于7%。 可通過利用已知劑量照射并在恒溫、恒濕箱中貯存響應(yīng)時間的試驗來確定

58、一批劑量計的長期穩(wěn)定性。,零劑量讀數(shù)：熱釋光材料在沒有受到γ射線照射時，經(jīng)加熱后的讀出讀數(shù)稱為零劑量讀數(shù)。 在小劑量的測量中，熱釋光劑量計的零劑量讀數(shù)決定了其劑量計的下限和劑量讀數(shù)的重復性。 零劑量讀數(shù)主要與熱釋光材料及探測器的受照歷史有關(guān)，可以采用本底補償?shù)姆椒ㄇ宄?讀出系統(tǒng)：,1.5.2 光釋光劑量計及監(jiān)測設(shè)備1.5.2.1光釋光（OSL）技術(shù)的發(fā)展歷史 O

59、SL在個人劑量監(jiān)測領(lǐng)域的研究工作可追溯到上世紀50年代。1956年，Antonove-Romanovskii等人提出了利用OSL進行個人劑量測量的建議。1967年，開始試應(yīng)用。然而，當時這些工作沒有被廣泛報道，其原因可能是由于當時沒有合適的OSL物質(zhì)。這種物質(zhì)既要求對輻射高敏感，又要求有高的光激發(fā)效率、低有效原子序數(shù)和在室溫下能有穩(wěn)定的發(fā)光信號。當時，主要對MgS、CaS、SrS、SrSe等物質(zhì)中摻雜Ce、Sm、Eu等稀土元素的物質(zhì)進行

60、試驗。這些物質(zhì)對輻射敏感，又有高的光激發(fā)光效率，但其在室溫下信號有明顯的衰退，且有效原子序數(shù)太高，不適合于個人劑量監(jiān)測。,70年代，嘗試利用BeO、CaF2:Mn、CaSO4:Dy等物質(zhì)和OSL原理進行快中子劑量的測量，但由于其靈敏度相對較低，效果不太理想。當時采用的模式為DOSL（延時OSL）。90年代，POSL（脈沖OSL）方式出現(xiàn)，同時，新的晶體（Al2O3）開始應(yīng)用。這種方式顯示出了高靈敏度和弱的溫度依賴特性。高靈敏度和快讀出

61、特性使得對大面積探測器的劑量分布成像成為可能。又經(jīng)過持續(xù)研究，OSL技術(shù)逐漸走向成熟并獲得應(yīng)用。,1.5.2.2光釋光（OSL）技術(shù)原理 幾種熱激發(fā)與光激發(fā)現(xiàn)象的原理示意圖,1.5.2.3 光釋光（OSL）技術(shù)特性 在實驗室內(nèi)，很多物質(zhì)，如Al2O3:C、KCl、KBr、NaCl等均作為OSL物質(zhì)進行過研究。目前僅有Al2O3:C走向市場。（1） Al2O3:C的OSL

62、激發(fā)與發(fā)射特性 Markey等人利用氬電離激光源對Al2O3:C的激發(fā)光譜進行了測量(1995)。在每一個波長上，功率都調(diào)節(jié)到單位時間單位面積內(nèi)入射到樣品上的光子數(shù)相同。以后Bфtter-Sensen、Walker等人也利用不同方法進行了測量，測量結(jié)果有所差別，但趨勢大同小異。Bфtter-Sensen等人測得的激發(fā)波長與OSL強度之間的關(guān)系如下圖所示。在低波長范圍，隨著波長的上升，OSL強度逐漸增強，達到峰值后，逐漸下

63、降。,下圖為受照后的樣品受到光激發(fā)時OSL強度隨時間的變化關(guān)系。該圖中，利用90Sr/90Y β源對Al2O3:C進行照射，照射劑量為60mGy，激發(fā)源波長為420~550nm，強度為16mW/cm2。,幾種OSL個人劑量計或測量系統(tǒng)介紹 。,OSL測量技術(shù) 光激發(fā)模式 OSL測讀的基本過程是利用光對受照樣品進行激發(fā)，然后利用光電倍增管對樣品發(fā)射的光子進行探測。激發(fā)過程中，可以使用三種不同的模式：連續(xù)波O

64、SL(CW-OSL)、線性調(diào)制OSL(LM-OSL)、脈沖OSL(POSL)模式。三種激發(fā)模式示意圖如下圖所示：,2、內(nèi)照射劑量監(jiān)測2.1 內(nèi)照射劑量監(jiān)測的一般原則2.2.1 監(jiān)測的目的（1） 估算待積有效劑量，必要時估算受照器官或組織的待積當量劑量，以達到并維持可接受的安全而又滿意的工作條件。（2） 為安全評價和輻射防護評價提供內(nèi)照射劑量資料，以驗證是否符合管理和審管部門的要求。（3） 為設(shè)施的設(shè)計和運行控制的優(yōu)化提供資料。

65、（4） 在異常或事故照射情況下，為啟動合適的健康監(jiān)督和醫(yī)學處理提供可靠的資料、支持和協(xié)助。,2.2.2 監(jiān)測對象 對所有可能受到職業(yè)內(nèi)照射的人員一般都應(yīng)進行內(nèi)照射個人監(jiān)測，對于可能有放射性核素顯著攝入的工作人員，應(yīng)進行常規(guī)內(nèi)照射個人監(jiān)測。在處理事故或設(shè)備檢修情況下，發(fā)生或懷疑發(fā)生放射性核素顯著攝入時，應(yīng)進行內(nèi)照射個人監(jiān)測。在事故情況下，應(yīng)進行內(nèi)照射個人監(jiān)測。,2.2.3 監(jiān)測的類型 按監(jiān)測的目的，內(nèi)照射劑

66、量個人監(jiān)測的類型分為常規(guī)監(jiān)測，任務(wù)相關(guān)監(jiān)測和特殊監(jiān)測。驗證性監(jiān)測、傷口監(jiān)測和醫(yī)學干預(yù)后監(jiān)測等均屬特殊監(jiān)測。,,（1） 常規(guī)監(jiān)測 常規(guī)內(nèi)照射個人監(jiān)測是按常規(guī)監(jiān)測計劃，以規(guī)定的時間表進行的監(jiān)測。它的主要目的是為安全評價和輻射防護評價提供個人內(nèi)照射劑量數(shù)據(jù)。 對于核電站，在下述情況下，一般應(yīng)進行常規(guī)個人監(jiān)測： ① 操作氣態(tài)和揮發(fā)性的放射性物質(zhì)，如在大規(guī)模生產(chǎn)過程中和操作發(fā)光材料中遇到的氚及其化合物

67、以及重水反應(yīng)堆中氚和氚化物等； ② 可能受到裂變和活化產(chǎn)物照射的反應(yīng)堆維修。,常規(guī)監(jiān)測的頻率主要與下列因素有關(guān)： ① 放射性核素在體內(nèi)的生物動力學行為 ② 測量技術(shù)的靈敏度 ③ 輻射特性 ④ 在攝入量和劑量估算中所能接受的不確定度。 確定監(jiān)測頻率時，應(yīng)保證由于攝入時刻未知而采用攝入發(fā)生在每個監(jiān)測周期中間一天的假定所造成的攝入量低估不大于3 倍。一般來說

68、，監(jiān)測周期的選擇，不應(yīng)使得與大于5%年劑量限值相應(yīng)的攝入量被遺漏。,,原則上應(yīng)盡量采用靈敏的測量技術(shù)，但是在選定前應(yīng)對利用最靈敏的探測技術(shù)和盡可能短的取樣周期所需費用與因利用靈敏度較差的探測技術(shù)或較長檢測周期而將劑量低估或遺漏產(chǎn)生的輻射危害進行權(quán)衡。,（2） 特殊監(jiān)測和任務(wù)相關(guān)監(jiān)測 為了解決某一特殊問題，或當出現(xiàn)異常或懷疑出現(xiàn)異常進行的監(jiān)測稱為特殊監(jiān)測。為了給特定的操作提供相關(guān)資料，或有時為了給某項操作的開展提供依據(jù)而進行