醫用直線加速器治療室項目輻射環境影響評價

宋艷芬(遼寧輻潔環保技術咨詢有限公司 沈陽 110061)

某醫院使用德國SIEMENS公司高能電子直線加速器，進行放射治療。人們在獲得加速器治療疾病利益的同時，也會因輻射對工作人員與公眾帶來可能的危害，按照《國家電離輻射防護與輻射源安全標準》的年有效劑量限值和防護與安全最優化的原則，做好機房的屏蔽防護，同時使工作人員和公眾的年有效劑量達到規定的管理限值，對其進行輻射環境影響評價是很有必要的。

一、項目概況

該醫用電子加速器采用電子束最大能量為14MeV。靶為重金屬材料。靶心距為1000mm，等中心擺位空間為430mm，主射線束角度為28°。醫用直線加速器產生的輻射主要為χ射線的輻射以及少量的中子的散射和漏射，但是這些射線產生的輻射隨著加速器關機也將全部消失。此外，X射線與空氣中的氧發生作用會產生少量臭氧。

二、保護目標

本項目的環境保護目標有兩類：一類為職業照射人員，另一類為公眾。根據國家標準[1]，職業照射與公眾照射劑量限值分別為20m Sv和1m Sv。本著輻射防護最優化原則，提出項目劑量約束值分別為5m Sv/a和0.1m Sv/a。

三、源項分析

該項目擬采用加速器的輸出X射線的最大能量為10MeV，其劑量率常數為180Gy/m2·h。本項目不考慮感生放射性問題，在開機期間產生的X射線是加速器污染環境的主要因子。此外，X射線與空氣中的氧發生作用會產生少量臭氧。

四、輻射環境調查情況

按照國家有關監測規范的要求【2，3】，以加速器治療室為中心，按25m、50m、100m為半徑劃同心圓，再將這些同心圓按8個方位劃分成45o扇形區，共分24個評價子區。X-γ外照射空氣吸收劑量率在每個子區均布設一個監測點。監測儀器為BH 3103A xγ劑量率儀，檢出限為1.0×10-8Gy/h，穩定性±5%。監測方法為直讀法，測量時儀器探頭距地面1米，每個測點測量10次，取其平均值作為該點的測量值。監測結果見表1。室內、室外γ外照射空氣吸收劑量率本底監測結果范圍分別為(6.6～11.2)×10-8Gy/h和(5.2～7.2)×10-8Gy/h，均在該地區本底輻射劑量水平范圍內，說明該加速器周圍環境的貫穿輻射水平正常。

1.Χ-γ外照劑量率分析

建設項目100m半徑范圍內環境中χ-γ外照劑量率室內、外測量范圍值為(7.6-10.2)×10-8Gy/h和(6.4-9.0)×10-8Gy/h。環境中室內、外χ-γ外照劑量率平均值為8.7×10-8Gy/h和7.3×10-8Gy/h。放療科工作場所中χ-γ外照劑量率測量范圍為(8.4-9.6)×10-8Gy/h，平均值為9.0×10-8Gy/h。Χ-γ外照劑量率監測結果均接近或低于該區本底值。

2.環境大氣中O3分析

對環境介質的大氣采樣進行O3分析，監測分析范圍值分別為(0.04—0.10)mg/m3，平均值分別為0.053 mg/m3，為該區本底值。只有在排風口處(在排風時采樣)，測得O3為0.10 mg/m3，但是也低于國家標準限值。

五、劑量估算

劑量估算公式

式中：Hχ－χ射線所致人均年有效劑量當量，mSv/a；

χin、χout、χra－室內、外及放射性工作場所的χ外照劑量率(計算采用現場監測值)，Gy/h；

tin、tout、tra－受照人群組在室內、外及放射性工作場所停留的時間，h；

該院直線加速器的輻射環境所致各類人群組人均年有效劑量估算結果，見下表1。

表1 加速器建設項目所致各人群組劑量估算表

六、輻射防護措施

治療室為了屏蔽χ-γ射線，避免對工作人員和候診室的待診患者產生不必要的照射，屏蔽墻的厚度從1000mm-2823 mm的混凝土結構，而且還采用了迷道作為屏蔽。為了屏蔽中子射線，治療室防護門的屏蔽采用厚度為12 mm的鉛和150 mm的含硼石蠟作為屏蔽。

直線加速器開機后進行治療時，產生的χ射線最大劑量率為3Gy/m in，可以使治療室內的空氣電離而產生少量的O3等有害的氣體，長期吸入該氣體可以影響人的呼吸系統和神經系統的健康。

治療室安裝的排風系統的排風量為7000m3/h，治療室每次小時換氣4次，在每一次治療完以后，都要進行通風換氣，使室內空氣中O3等有害的氣體的濃度降到本底。

結論

通過對輻射防護設施、安全措施的評價分析，放療科加速器治療室工作場所的各項輻射參數在該地本底范圍內，輻射屏蔽措施合理，并在治療機房安裝了連鎖報警裝置和監視器。在機房門口，設置了“當心電離輻射”標志和工作警視燈。

經對通風系統外排出口大氣中O3的采樣分析，O3和排放濃度(1小時平均)低于國家二級標準限值。

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