放射防護(hù)屏蔽計(jì)算

外照射屏蔽計(jì)算示例

吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院輻射防護(hù)教研室

賀強(qiáng)

JilinUniversity一、公式回顧

JilinUniversity

JilinUniversity１、距離平方反比公式人員受到的外照射劑量與其離開放射源的距離平方成反比.D1/D2=r22/r12２、輻射源外照射劑量率的估算γ點(diǎn)源外照射劑量率的估算方法一(快速估算法)距點(diǎn)源1mD=0.123AEA單位MBqD單位μGy/hE單位MeV方法二一般估算法D=0.235AГ/r2A單位MBqГ單位Rm2/hCiD單位μGy/hr單位m

JilinUniversity方法三IAEA估算法D=FA/r2A單位GBqF為γ因子r單位mD單位mSv/h

JilinUniversity透射因子B衰減倍數(shù)KI0I1二、計(jì)算實(shí)例

JilinUniversity例一控制區(qū)職業(yè)人員劑量目標(biāo)值取0.1mGy/周,非控制區(qū)公眾劑量目標(biāo)值取0.02mGy/周。例：某模擬機(jī)機(jī)房屏蔽計(jì)算，該機(jī)房?jī)H一臺(tái)X線模擬機(jī)，為了安全N值取忙時(shí)的40人/周，位于建筑物最底層，求各墻厚度？

d為居留距離；T為居留因子，國(guó)內(nèi)常用1、1/4、1/16這三個(gè)值；N為每周檢查患者數(shù)目，體現(xiàn)工作負(fù)荷；U為使用因子，主要用于初級(jí)輻射線束；Xpre為前屏蔽（攝影床影像接收器或墻上安裝的暗盒架相當(dāng)于0.85mmPb，側(cè)向投射束穿過攝影床相當(dāng)于0.3mmPb）；B（x）為透射因子，根據(jù)B（x）值在透射曲線上確定屏蔽厚度；K為X射線的空氣比釋動(dòng)能,K1p為在距X射線源1米所指定的工作負(fù)荷分布情況下的每名患者未屏蔽的初級(jí)空氣比釋動(dòng)能，本模擬機(jī)K1p取5.9mGy/患者；Kp（0）為在dp點(diǎn)上未屏蔽的初級(jí)比釋動(dòng)能。在指定的患者工作負(fù)荷（Wnorm）和dp=1米處的未屏蔽的初級(jí)空氣比釋動(dòng)能K1P值指定的工作負(fù)荷分布每名患者的Wnorm（mA·min/患者）1米處每名患者的初級(jí)空氣比釋動(dòng)能（mGy/患者）X射線攝影機(jī)房（胸部bucky）0.62.3X射線攝影機(jī)房（地板或其他屏障）1.95.2X射線攝影管（攝影和透視共用機(jī)房）1.55.9專用立式胸部bucky攝影機(jī)房0.221.2對(duì)初級(jí)輻射束的不同材料前屏蔽當(dāng)量厚度（xpre）應(yīng)用條件xpre（mm）Pb混凝土鋼板攝影床影像接受器或墻上安裝的暗盒架（由濾線柵、暗盒和影像接受器支持構(gòu)件的衰減造成的）0.85727側(cè)向投照束穿過攝影床（僅由濾線柵和暗盒衰減造成的）0.3302１、地板2、天花板需要考慮初級(jí)輻射和次級(jí)輻射；其上方為一間辦公室（非控制區(qū)），T=1，所以P/T=0.02mGy/周；dp=3m；U=1；K1p=5.9mGy/患者利用公式得出：

將這個(gè)值降低到P/T=0.02mGy/周，。L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(7.6×10-4))=111.0mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(7.6×10-4))=1.8mm因?yàn)?，此處Xpre=0.85mm鉛當(dāng)量（見表4.18），Xbarrier=1.8-0.85=0.95mm鉛當(dāng)量，針對(duì)初級(jí)輻射天花板需要0.95mm鉛當(dāng)量的屏蔽。3、墻（1-1）：本墻為控制室墻壁，只需要考慮次級(jí)輻射；其后方為控制室（控制區(qū)），T=1，則P/T=0.1mGy/周；dsec=1.5m；Ksec1=2.9*10-2利用公式得出：將這個(gè)值降低到P/T=0.1mGy/周在次級(jí)輻射的透射曲線上可查，相當(dāng)于0.2mm鉛當(dāng)量,所以墻（1-1）需要0.2mm鉛當(dāng)量的屏蔽。4、墻（1-2）：需要考慮初級(jí)輻射和次級(jí)輻射；其后方為加速器輔助機(jī)房（控制區(qū)），T=1（為安全），所以P/T=0.1mGy/周；dp=3m，U=1，Kp1=5.9mGy/患者，N=40利用公式得出：將這個(gè)值降低到P/T=0.1mGy/周

L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.8×10-3))=86.2mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(3.8×10-3))=1.4mm因?yàn)椋颂嶺pre=0.3mm鉛當(dāng)量，Xbarrier=1.4-0.3=1.1mm鉛當(dāng)量，針對(duì)初級(jí)輻射1-2墻需要1.1mm鉛當(dāng)量的屏蔽。5、墻（1-3）：只需要考慮次級(jí)輻射；其后方為以空曠地（非控制區(qū)），T=1/16,則P/T=0.02*16=0.32mGy/周；dsec=1.3m，Ksec1=2.9*10-2，N=40利用公式得出：將這個(gè)值降低到P/T=0.32mGy/周在次級(jí)輻射的透射曲線上可查，相當(dāng)于0.1mm鉛當(dāng)量,所以墻（1-3）需要0.1mm鉛當(dāng)量的屏蔽。6、墻（1-4）：該面墻體需要考慮初級(jí)輻射和次級(jí)輻射；其外側(cè)為走廊候診區(qū)（非控制區(qū)），T=1/4,則P/T=0.02*4=0.08mGy/周；Kp1=5.9mGy/患者，U=1（為安全），dp=3m，N=40利用公式得出：將這個(gè)值降低到0.1mGy/周，。L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.05×10-3))=89.6mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(3.05×10-3))=1.5mm因?yàn)?，此處Xpre=0.3mm鉛當(dāng)量，Xbarrier=1.5-0.3=1.2mm鉛當(dāng)量，針對(duì)初級(jí)輻射1-4墻需要1.2mm鉛當(dāng)量的屏蔽。

普通X射線攝影機(jī)房初級(jí)線束的使用因子(U)屏蔽類型使用因子（U）運(yùn)用于下述工作負(fù)荷分布地板0.89X線攝影機(jī)房（地板或其它屏蔽）穿過床的墻壁0.09X線攝影機(jī)房（地板或其它屏蔽）其他墻壁a0.02X線攝影機(jī)房（地板或其它屏蔽）胸部bucky的墻壁1.00X線攝影機(jī)房（胸部bucky)a其他墻壁指除穿過床的墻壁和胸部bucky的墻壁以外的由初級(jí)線束指向的那些墻壁例2某透視機(jī)機(jī)房如圖1，位于二層建筑，已知該機(jī)房每周檢查患者N=150人，地板、天花板后面為工作人員辦公室。求各屏蔽墻厚度？下面對(duì)機(jī)房各面墻體進(jìn)行計(jì)算：（1）地板下面為工作人員辦公室，居留因子T=1，P/T=0.02mGy/周。（2）該辦公室考慮初級(jí)輻射的屏蔽。從表中地板欄得知U=0.89，為安全目的設(shè)U=1。選dp=3.7米利用公式給出：

將這個(gè)值降到P/T=0.02mGy/周，利用公式得到地板的初級(jí)透射為：

L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.1×10-4))=124.9mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(3.1×10-4))=2.0mm

因?yàn)椋瑥膱D4.11中查得需要鉛當(dāng)量總厚度為2.0mm，從表4.18攝影床及其附件前衰減xpre=0.85mm鉛當(dāng)量厚度，影像增強(qiáng)器取0.5mmPb,所以Xbarrier=2.0-0.5=1.5mm厚度鉛當(dāng)量。注：對(duì)于一面墻同時(shí)存在初級(jí)輻射和次級(jí)輻射時(shí)，只需計(jì)算初級(jí)輻射所需要的屏蔽厚度即可。天花板的屏蔽計(jì)算條件：

1.天花板僅考慮次級(jí)輻射。

2.其上方為一間辦公室，非控制區(qū)，留居因子T=1，因此P/T=0.02mGy/周。

3.設(shè)dL=2.7米，dS=3.5米，為防護(hù)安全設(shè)dL=dS=dsec=2.7米。

4.從表中透視管（攝影+透視共用機(jī)房）欄中查到泄漏+前/背向散射總和Ksec1=4.6*10-1mGy/患者。

5.每周檢查患者數(shù)目N=150人利用公式得：

將該值降到P/T=0.02mGy/周，利用公式得到天花板次級(jí)透射為：由曲線查得鉛當(dāng)量厚度為0.2mm鉛當(dāng)量。1-4墻屏蔽計(jì)算：條件：

1.該墻后面為走廊，非控制區(qū)，可知留居因子T=1/4，P=0.02mGy/周，因而P/T=0.02/（1/4）=0.08mGy/周。

2.此墻只考慮次級(jí)輻射。

3.設(shè)dsec=2米4.從表中透視管（攝影+透視共用機(jī)房）欄查到泄漏+側(cè)向散射總和Ksec1=3.2*10-1mGy/患者。

5.每周檢查患者數(shù)目N=150人。利用公式得到：將該值降到P/T=0.08mGy/周，利用公式得到1-4墻次級(jí)透射為由曲線查得鉛當(dāng)量厚度為0.2mm鉛當(dāng)量。

1-2墻屏蔽計(jì)算條件：

1.此透視室位于樓房結(jié)構(gòu)的一角，所以墻1-1、墻1-2外側(cè)均為無人關(guān)照區(qū)，因此居留因子選取T=1/16，P=0.02mGy/周，因而P/T=0.02/1/16=0.32mGy/周。

2.此墻只考慮次級(jí)輻射。

3．dsec=3米

4.從表5中透視管（攝影+透視共用機(jī)房）欄中查到泄漏+側(cè)向散射總和Ksec1=3.2*10-2mGy/患者。

5.每周檢查患者數(shù)目N=150人。利用公式得到：將該值降到P/T=0.32mGy/周，利用公式得到1-2墻次級(jí)透射為：由曲線查得鉛當(dāng)量厚度為0.2mm鉛當(dāng)量。

1-3墻屏蔽計(jì)算條件：

1.此墻后面為控制室，控制區(qū)，因此居留因子選取T=1，因而P/T=0.1mGy/周。

2.此墻只考慮次級(jí)輻射。

3.設(shè)dsec=1.8米

4.從表中透視管（攝影+透視共用機(jī)房）欄中查到泄漏+側(cè)向散射總和Ksec1=3.2*10-1mGy/患者。

5.每周檢查患者數(shù)目N=150人。利用公式得到：將該值降到P/T=0.32mGy/周，利用公式得到1-2墻次級(jí)透射為：由曲線查得鉛當(dāng)量厚度為0.2mm鉛當(dāng)量。1-1墻屏蔽計(jì)算條件：

1.1-1墻后面為無人區(qū)、非控制區(qū)，留居因子T=1/16，P/T=0.32mGy/周。

2.該辦公室考慮初級(jí)輻射和次級(jí)輻射的屏蔽。

3.每周檢查患者數(shù)目N=150人。Ⅰ.初級(jí)屏蔽的計(jì)算：條件：

1.X射線管垂直通過床射向1-1墻，從表中攝影和透視公用機(jī)房欄中查到Kp1=5.9mGy/患者。

2.選dp=3米利用公式給出：

將這個(gè)值降到P/T=0.32mGy/周，利用公式得到地板的初級(jí)透射為：

L混凝土=TVL混凝土×NTVL=TVL混凝土×lg(1/BX)=35.6mm×lg(1/(3.2×10-3))=88.8mmL鉛=TVL鉛×NTVL=TVL鉛×lg(1/BX)=0.58mm×lg(1/(3.2×10-3))=1.5mm

因?yàn)?，從?.18攝影床及其附件前衰減Xpre=0.85mm鉛當(dāng)量厚度，影像增強(qiáng)器取0.5mmPb，所以Xbarrier=1.5-0.5=1.0mm厚度鉛當(dāng)量。例3攝影機(jī)房屏蔽計(jì)