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  • 个人剂量计在电离辐射防护中的应用

  • 2020-08-06 点击:
  • 电磁辐射防护宣传画

    对于许多工作中需要经常接触各类具有辐射的放射性物质的职业人士来说,辐射防护是日常工作中重要的一个工作内容,如果防护措施不当或者违反操作规程,人体受照射的剂量超过一定限度,就会对人体健康带有危害。

    辐射防护是研究人类免受或少受电离辐射危害的一门综合性边缘学科引。其基本任务是保护从事放射性工作的人员、公众及其后代的健康与安全,保护环境,促进原子能事业的发展;辐射防护研究的主要内容包括辐射剂量学、辐射防护标准、辐射防护技术、辐射防护评价和辐射防护管理等。辐射防护标准是实施辐射防护的依据,目前各国都是根据ICRP(国际辐射防护委员会)的建议,结合本国情况制订相应标准;辐射防护评价包括对辐射设备、辐射安全、辐射对环境的污染等的评价。

    在所有辐射防护措施中,跟职业人士接触最紧密的当属佩戴个人剂量计,这是国家规定(《GBZ128-2002:职业性外照射个人监测规范》)的对放射工作人员法定的个人剂量监测手段。个人剂量数据终生存档,既作为评价辐射防护效能的重要参数,也作为估价放射工作人员是否受到辐射危害的依据。更是反映国家核能发展水平的基础数据。

    常见的个人剂量报警仪(PM1621系列个人剂量仪、个人辐射安全监测仪)

    l  个人剂量计是什么?

    个人剂量计一种用来测量每个受核辐射照射的工作人员在工作时所受辐射剂量的仪器。常用的有个人剂量报警仪、个人剂量笔、胶片剂量计和热释光剂量计等,广泛用于医疗、核军工、核潜艇、核电站、工业无损探伤、同位素应用和医院钴治疗、职业病防护、核电站周围居民辐射剂量测量等领域。

    l  开展个人监测的法律依据是什么?

    我们国家在这方面的的法律、法规和标准主要有以下:

    1)        《中华人民共和国职业病防治法》,中华人民共和国主席令第六十一号,2001

    2)        《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》,国务院449号令,2005

    3)        《放射工作人员职业健康管理办法》,卫生部55号令,2007

    4)        《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871-2002

    5)        《职业性外照射个人监测规范》GBZ128-2002

    l  个人剂量监测通常监测哪些射线?

    通常监测χγβ和中子等辐射。

    l  做个人剂量监测的目的是什么?

    根据国际放射防护委员会(ICRP)的建议和国家相关标准,个人剂量监测的目的主要是:

    1)        个人剂量监测数据为评价和改善辐射防护效能提供依据。

    2)        对人体受照剂量做出定量的测量,以资依据剂量---效应关系模式,评价人体的辐射损害。

    3)        辐射作用导致和诱发的健康损害均无特异性医学表现,而个人剂量监测提供的累积剂量高低和剂量率情况在疾病诊断中占有重要地位。特别是判断放射性肿瘤是否来自于辐射照射的作用,缺少累积剂量数据是无法做到的。

    4)        对个人剂量监测结果显示受到过量照射的个体,及时启动必要的防护管理措施和制定正确的医学处理方案,有利于保证场所安全和人员健康。

    国家标准(GB 16386-1996)“放射性肿瘤判断标准和处理原则给出了白血病和另四种实体肿瘤的病因概率(PC)判断标准,而载入个人剂量监测档案的法定个人剂量监测数据是执行这一标准的基础。所以,关心自我健康的放射工作人员,首先要接受长期(终生)的、完整(全身和手部)的个人剂量监测服务,并将准确的个人剂量监测数据记入自己的个人剂量监测档案。从某种意义上说,个人剂量监测数据存档比做健康体检在放射性工作人员自我保护中占有更重要的地位。

    个人剂量监测及数据处理的总流程

    l  个人剂量计是用什么单位数值来确定人员是否受到过量照射?

    个人剂量计是用单位:Sv(希沃特)来表示人员接受的辐照强度。对于任何从事相关行业的职业人士来说,工作人员的职业照射水平进行控制,不超过下述限值:

    1)        由审管部门决定的连续5年的年平均有效剂量(但不可作任何追溯性平均),20mSv

    2)        任何一年中的有效剂量,50mSv

    3)        眼晶体的年当量剂量,150mSv

    4)        四肢(手和足)或皮肤的年当量剂量,500mSv

    对于年龄为16~18岁接受涉及辐射照射就业培训的徒工和年龄为16~18岁在学习过程中需要使用放射源的学生,应控制其职业照射使之不超过下述限值:

    1)        年有效剂量,6mSv

    2)        眼晶体的年当量剂量,50mSv

    3)        四肢(手和足)或皮肤的年当量剂量,150mSv

    特殊情况

    1)        依照审管部门的规定,剂量平均期破裂延长到10个连续工作年;并且在此期间内,任何工作人员所接受的年平均有效剂量不应超过20mSv,任何单一年份不应超过50mSv;此外,当任何一个工作人员自此延长平均期开始以来所接受的剂量累计达到100mSv时,应对这种情况进行审查;

    2)        剂量限制的临时变更应遵循审管部门的规定,但任何一年内不得超过50mSv,临时变更的期限不得超过5年。

    公众照射

    对于普通公众来说,所受到的平均剂量估计值不应超过下述限值:

    1)        年有效剂量,1mSv

    2)        特殊情况下,如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv,则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv

    3)        眼晶体的年当量剂量,15mSv

    4)        皮肤的年当量剂量,50mSv

    l  个人剂量计有哪些种类?

    (一)  按监测的辐射类型分:

    1)        光子(χγ)辐射剂量计(照相胶片*、热释光*、光释光-OSL*、电子剂量计*和袖珍剂量计--剂量笔);

    2)        光子(χγ辐射剂量计(照相胶片*、热释光*、光释光-OSL*);

    3)        中子剂量计(核径迹乳胶、固体核径迹、裂变径迹、反冲径迹-CR-39*、基于nα反应的径迹、TLD反照率*、气泡探测器、个人报警中子剂量计);以上带"*"者应用广泛

    (二)  按佩戴部位分:

    1)        有胸章剂量计(多部位剂量计);

    2)        指环剂量计;

    3)        腕部剂量计;

    4)        头箍剂量计;

    (三)  (光子胸章剂量计)按其功能分:

    1)        有普通式剂量计;

    2)        根据"定义"可测"三个量"的剂量计;

    3)        鉴别式剂量计;

    (四)  按其供电情况分:

    1)        有源(或主动、或直读、或报警)剂量计;

    2)        无源(或被动)剂量计。

    l  外照射个人剂量常规监测的监测周期通常是多长时间?

    1)        确定常规监测的周期应综合考虑放射工作人员的工作性质、剂量大小、剂量变化的程度及剂量计的性能等诸多因素;

    2)        常规监测周期一般为1个月,也可视具体情况延长或缩短,但最长不得超过3个月。

    l  哪些人必须佩戴个人剂量计呢?

    国际放射防护委员会(ICRP)建议:对所有受到职业照射的人员都应该进行个人剂量监测,除非很清楚其剂量将一直很低。

    我们的国家标准:GB 18871-2002:电离辐射防护与辐射源安全基本标准(等效采用了六个国际组织1996年发布的国际电离辐射防护与辐射源安全基本标准)中,在职业照射的剂量控制项下,对佩戴个人剂量计的人员做了如下明确规定:

    1)        注册者、许可证持有者和用人单位应负责安排工作人员的职业照射监测和评价。对职业照射的评价主要应以个人监测为基础。

    2)        如果可能,对所有受到职业照射的人员均应进行个人监测。但对于受照剂量始终不可能大于1mSv/a的工作人员,一般可不进行个人监测。

    另外,在我们国家职业病防治法中同样亦有如下规定:

    1)        对放射工作场所和放射性同位素的运输、贮存,用人单位必须配置防护设备和报警装置,保证接触放射线的工作人员佩戴个人剂量计。

    不过需要指出的是,对工作人员配置个人剂量仪以及设备的后续维护是一笔不小的费用,因此虽然我们国家制定有这方面的法律法规,但是在实际中,出于成本的考虑,这些措施在很多中小企业并没有得到很好的推行。另外,对于标准中对于受照剂量始终不可能大于1mSv/a的工作人员,一般可不进行个人监测这个规定,往往被许多人误读:受照剂量始终不可能大于1mSv/a的工作人员是指一种行业类型的工作人员或工作人员组,而不是针对个体而言。如飞行人员,他们受照剂量较低,也比较固定。既使不做个人剂量监测,也可以用其他更方便的办法估价他们的剂量。对于己经接受个人剂量监测所显示的剂量数据一直较低者,不在这段文字叙述之列。也不能用这段文字为理由而拒绝继续接受个人剂量监测。即个人剂量监测需要与否,不是依据既往实际监测数值的高低。而是不能忽略那些可能受到值得足够重视受照剂量的工作人员。

    l  现在有多少人在接受个人剂量监测?

    参考UNSCEAR2000报告提供的数据,世界范围职业照射个人剂量监测人数约460万。其中美国约200万人,日本40万,欧洲16国个人剂量总监测人数约113万人。另外,还有6个人数大于5万人的国家,它们是瑞士(6.2)、德国(29) 、西班牙(8.7) 、法国(23) 、意大利(13)和英国(15)

    我国近几年个人剂量监测人数波动于8-10万之间。但是据有关辐射防护专家估计,我国应该纳入个人剂量监测的人工源职业照射的总人数很可能远远大于20万人。这一数字是比较可信的。因为人们注意到,核能的发展和核技术的应用己渗透到国民经济的各个领域,职业性受照人数与国民生产总值(GDP) 有一定的相关关系,如美国的GDP产值约为中国的10倍,我国的职业性受照人数是美国的1/10(20万人) ,也就可以信赖了。可见,我国仍有大多数职业受照人员未按法规要求,接受个人剂量监测。

    l  要佩戴什么样的剂量计?

    要佩戴符合国家标准中规定的要求的个人剂量计。根据不同需要有多种个人剂量计,依据接触射线种类不同,有Xγ胸章个人剂量计,有中子胸章个人剂量计,还有为测量手部剂量而设计的βXγ指环剂量计。按照我国有关标准规定,放射工作人员佩戴的法定个人剂量计至少每季度测量一次,每年有四个数据记入其个人剂量档案。有关国际标准还规定,对于手部受照可能10倍于全身(胸部)受照剂量的放射工作人员,必须佩戴指环剂量计,同时监测手部剂量。

    归纳起来,不同场所的工作人员可从下述剂量计类型中进行选择:

    1)        简易光子剂量计。适合在光子辐射场中监测深部个人剂量当量Hp 10);

    2)        光子剂量计。适合在光子辐射场中监测个人剂量当量Hp10)、Hp3)和Hp0.07);

    3)        鉴别式光子剂量计。适合在光子辐射场中监测Hp10)、Hp3)和Hp0.07),还可给出某些关于辐射类型、有效能量等信息;

    4)        肢体剂量计。在光子辐射场中监测浅表个人剂量当量Hp0.07);

    5)        中子剂量计适合在中子辐射场中监测深部个人剂量当量Hp10)。鉴于中子场中始终存在γ辐射,中子剂量计应始终与光子剂量计同时佩戴,一般合二为一(一个剂量计)佩戴;

    6)        直读式和报警式电子剂量计。作为在强辐射场工作的放射工作人员的附加剂量计。

    l  个人剂量计正确的佩戴方法

    对于那些X线下进行手术操作、用手操作放射源和注射放射性核素的工作人员,手部受照剂量往往十几倍或几十倍于全身剂量。从WHO调查数据显示,介入放射学工作者手部剂量百倍或千倍于全身剂量,特别是非心血管的介入放射学操作更甚。但目前国内仅几百人佩戴了指环剂量计,绝大部分介入放射学工作者未监测手部剂量,甚至也未监测全身受照剂量。ICRP已用专题报告谈及避免医用介入放射学操作的放射损伤。我国也已见到介入放射学工作者手部脱毛、无汗和皮肤损伤情况,放射性疾病门诊也来了介入放射学工作者的病例。

    基于个人剂量监测的前述目标和地位,各有核国家的个人剂量监测结果都被关心和收集到两个国际组织---国际原子能机构(IAEA)和联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)。由其进行定期评估。各国个人剂量监测现状和个人剂量受照水平情况反映了该国核能及其应用的水平情况。

    具体来说,个人剂量计应当根据实际情况佩戴在身体的以下部位:

    1)        对于比较均匀的辐射场,当辐射主要来自前方时,剂量计应佩戴在人体躯干前方中部位置,一般佩戴在左胸前;

    2)        当辐射主要来自人体背面时,剂量计应佩戴在背部中间;

    3)        对于工作中穿铅围裙的情况(如医院放射科),通常应把剂量计佩戴在铅围裙里面(左胸前),当受照剂量可能很大时,则还需要在铅围裙外面衣领上另外佩戴一个剂量计;

    4)        只有当受照剂量很小且个人监测仅是为了获得剂量上限估计值时,剂量计才可佩戴在铅围裙外面的左胸前位置;

    5)        从事可能受到复杂和非均匀照射的操作时,工作人员除应佩戴常规个人剂量计外,还应在身体可能受到较大照射的部位,或与主要器官相对应的体表部位佩戴适当的局部剂量计。

    l  个人剂量计在避免或确定辐照风险方面的作用

    个人剂量监测和场所辐射监测仪表是行走于辐射场中放射性工作人员的眼睛录音机(黑匣子)”,是不可或缺的。核反应堆、辐照站和大型射线装置的工作人员,除佩带法定的个人剂量计之外,还要佩戴电子个人报警剂量计。因未佩戴而导致辐射事故的教训是惨痛的。

    19755月意大利的斯蒂莫斯(Stimos) γ辐照装置事故开始,止于1994年连续8起工业用辐照装置导致人体过量受照事故,并致5人死亡。在这些职业性放射工作人员严重受照事故中,仅19829月发生在挪威切勒(Kjeller) 能源技术研究所的事故,受照者佩带了个人剂量计。但遗憾的是,胶片剂量计对他受照的22 Gy已无能为力。在其余事故总结中均写明:受照者未佩带个人剂量计。19892月萨尔瓦多圣萨尔瓦多(San Salvador) 的辐射事故,有3人同时受到过量照射。编者在事故报告中极为惋惜的写到:他们没有一个人佩带个人剂量计。

    回顾我国1988---1998年的11年间全国发生的辐射事故,就个人剂量计佩带情况,更不那么乐观。在这11年间共发生332起辐射事故,其中放射源丢失事故占80%γ辐照装置的严重事故发生9起,或在连锁失控情况下,或尚未查明放射源位置情况下,又未佩带个人剂量报警仪,又未持必要的场所γ剂量率仪,就闯进γ辐照室。更无一人佩带个人剂量计。结果导致5人辐射致死。综观这332起辐射事故,涉及有职业性放射工作人员受照的34起事故(10.2%)中有92名人员。其中有10起事故发生在γ辐照装置,造成2人死亡,1人双手致残,生活不能自理。这些职业性放射工作人员是应该佩带个人剂量计的,而在生命的紧要关头恰恰没有佩带个人剂量计。

    l  个人剂量监测的发展趋势

    从上个世纪40年代初胶片剂量计起步的个人剂量监测,至今己半个世纪。个人剂量监测技术日趋成熟,标准、规范也很完整,逐步建立起质量保证(QA)体系和质量控制(QC)程序,使个人剂量监测从技术工作逐渐转变成技术服务。为突显个人剂量监测数据的法律效力,个人剂量监测也逐渐由本单位监测移至有资质的第三方监测。从总的趋势来看,规模化和商业化的个人监测是发展的趋向。

    总之,从世界范围来看,经过半个世纪的发展,个人剂量监测已成为一个成熟的产业。从个人剂量计的选择、质量保证体系的建立、到监测服务模式的选取,都已有章可循。但在我国,也与改革开放中的其他行业一样,还在逐步地向这个方向发展和变动着。

    编辑:广州极端科技有限公司

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