醫院直線加速器應用項目輻射環評方法探討

楊亞鴿 王 琳

（河南蔚藍環保科技有限公司 河南鄭州 450018）

醫院直線加速器應用項目輻射環評方法探討

楊亞鴿 王 琳

（河南蔚藍環保科技有限公司 河南鄭州 450018）

本文擬針對某醫院直線加速器應用項目輻射環境影響評價方法進行探討。闡述輻射防護設計及關注點的位置，通過對直線加速器在正常情況下對工作人員及公眾人員產生的附加年有效劑量進行計算，評價其機房的防護設計是否滿足輻射防護的要求，為同類核技術應用項目輻射防護計算提供科學依據，以保障公眾輻射環境安全。

醫院；直線加速器；輻射防護；輻射劑量率

引言

根據國家相關法律法規，醫院使用直線加速器必須進行輻射環境影響評價，而在環境影響評價時，一般是通過計算直線加速器在正常運行時對工作人員及公眾人員所受的最大附加年有效劑量來評價機房的設計是否滿足輻射防護的要求。

1 醫用直線加速器的基本情況

醫用直線加速器的有用線束外1m處的標稱輸出劑量率為400cGy/min，X射線最大能量為10MV，最大照射野為40cm×40cm，源軸距為1m，泄漏輻射劑量不超過有用線束的0.1%，有用束最大張角為28°。

直線加速器機房采用的防護設計為東墻主屏蔽區2.8m厚混凝土，次屏蔽區1.6m厚混凝土；北墻為1.4m厚混凝土，防護門為10mmPb。

2 關注點位置

重點關注工作人員所處位置及公眾可能達到的位置，主屏蔽區僅考慮有用線束直接照射，忽略進入該區的泄漏輻射和散射輻射，次屏蔽區考慮泄漏輻射和主射線水平方向的散射輻射，機房周圍其他區域僅考慮泄漏輻射[1][2]。

關注點A取機房東墻外30cm，主要受有用線束影響；關注點B取北墻外30cm，主要受泄漏射線影響；關注點C取主防護門外30cm，主要受泄漏射線及二次散射影響；關注點D取控制臺處，主要受泄漏輻射及患者散射影響。

3 輻射環境影響分析[1]

3.1 有用線束和泄漏射線在關注點處的劑量率計算

式中：H—關注點處的輻射劑量率，μSv/h；H0—有用線束中心軸上距靶1m處的常用最高劑量率；f—對有用線束取1，對泄漏射線取0.1%；R—輻射源點至關注點距離，m；B—屏蔽透射因子，按下式計算。

B=10-(Xe+TVL-TVL1)/TVL

式中：TVL1—第一個什值層厚度，mm；TVL—平衡什值層厚度，mm；Xe—有效屏蔽層厚度，cm，按下式計算。

Xe=X·secθ

式中：X—屏蔽層厚度，mm；θ—入射線與屏蔽物質

平面的垂直線之間的夾角，°。

3.2 患者散射線在關注點處的劑量率計算

式中：H—關注點處的輻射劑量率，μSv/h；H0—有用線束中心軸上距靶1m處的常用最高劑量率；αph—400cm2面積上的散射因子；RS—患者至關注點的距離，m；F—有用線束在等中心處的最大治療野面積，cm2。B—屏蔽透射因子。

3.3 患者散射線經墻壁二次散射后在迷道入口處的劑量率計算

式中：Hg—迷道入口處的散射輻射劑量率，μSv/h；H0—加速器有用線束中心軸上距靶1m處的常用最高劑量率；αph—患者400cm2面積上的散射因子，取45°散射角的值，即1.35×10-3；F—有用束在等中心處的最大治療野，cm2；α2—砼墻入射的患者散射輻射的散射因子，取 0°散射角的值，即 5.1×10-3；A—散射面積，m2；R1—患者至迷道中線與迷道內口散射墻交點的距離，m；R2—迷道內口散射墻至迷道入口的距離，m。

3.4 經防護門屏蔽后的劑量率計算

式中：H—經過屏蔽后防護門口關注點處的輻射劑量率，μSv/h；Hr—防護門入口處射線的輻射劑量率，μSv/h；TVL—射線在屏蔽材料中的什值層，散射線能量約為0.2MeV，TVL鉛取5mm；X—屏蔽材料設計厚度，mm。

3.5 人員附加年有效劑量計算[3]

式中：HE-r—外照射附加年有效劑量，mSv/a；Dr—外照射附加劑量率，μSv/h；t—年照射時間，h/a；T—居留因子，職業人員全居留取1，公眾部分居留取1/4，偶然居留取1/8；k—有效劑量與吸收劑量換算系數。

以控制室內關注點A/D處作為工作人員附加年有效劑量的參考位置，以防護門外及北墻外關注點B/C處作為公眾人員附加年有效劑量的參考位置[3]。

結語

通過計算可知，本項目擬建直線加速器在正常運行時，工作人員受到的附加年有效劑量最大為9.68×10-2mSv/a，公眾受到的附加年有效劑量最大為1.53×10-2 mSv/a，兩者均滿足《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）規定的標準要求，說明該加速器機房的防護設計滿足防護要求。

[1]GBZ/T 201.2-2011,放射治療機房的輻射屏蔽規范[S].

[2]李德平,潘自強.輻射防護手冊 第一分冊[M].北京:原子能出版社,1987.

[3]鄭鈞正,盧正福,李隆德.醫用外照射源的輻射防護,ICRP第33號出版物[M].北京:人民衛生出版社,1984.