《眼晶狀體輻射量的測定 X 和 γ 輻射》編制說明

四川省地方標(biāo)準(zhǔn)

《眼晶狀體輻射量的測定X和γ輻射》

編制說明

牽頭編制單位：中國測試技術(shù)研究院輻射研究所

時間：2023年12月

目錄

一、工作簡況 1

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則 3

三、主要內(nèi)容及確定依據(jù) 4

四、試驗(yàn)驗(yàn)證的分析、綜述報(bào)告 6

五、與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 12

六、與有關(guān)法律、行政法規(guī)的關(guān)系 13

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù) 13

八、涉及專利的有關(guān)說明 13

九、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議 13

十、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng) 14

1

《標(biāo)準(zhǔn)名稱》地方標(biāo)準(zhǔn)編制說明

一、工作簡況

(一)任務(wù)來源

根據(jù)四川省市場監(jiān)督管理局2023年05月08日發(fā)出的《關(guān)于下達(dá)2023年度地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目立項(xiàng)計(jì)劃的通知》（川市監(jiān)函〔2023〕208號），批準(zhǔn)由中國測試技術(shù)研究院輻射研究所牽頭起草地方標(biāo)準(zhǔn)《眼晶狀體輻射量的測定X和γ輻射》。

(二)制定背景

四川省是國務(wù)院確定的8個全面創(chuàng)新改革試驗(yàn)區(qū)中唯一以“軍民融合深度發(fā)展”為核心內(nèi)容的省級區(qū)域，軍民深度融合產(chǎn)業(yè)涉及航空航天、核技術(shù)應(yīng)用、電子信息等重點(diǎn)領(lǐng)域。核技術(shù)作為四川省的優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)，涉及面廣，產(chǎn)業(yè)鏈完整，無論是在軍工還是民用，擁有眾多的從業(yè)人員。部隊(duì)核裝備使用環(huán)境下核材料的使用、轉(zhuǎn)移和處置過程中，核能生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，核軍事應(yīng)用、核技術(shù)研究、介入放射學(xué)和核醫(yī)學(xué)等行業(yè)發(fā)展，暴露在輻射工作環(huán)境中的人員日益增多。眼晶狀體是電離輻射的敏感器官，電離輻射可導(dǎo)致眼器官的功能性障礙，增加眼晶狀體混濁、白內(nèi)障等疾病的發(fā)生，導(dǎo)致失明。

國內(nèi)還沒有針對眼晶狀體輻射劑量測量的完善監(jiān)測評價體系與測試方法

標(biāo)準(zhǔn)。目前，眼晶狀體劑量當(dāng)量HP(3)，是通過對軀體劑量當(dāng)量Hp(10)和皮膚劑量當(dāng)量Hp(0.07)進(jìn)行估算的方式獲得。本項(xiàng)目制定《眼晶狀體輻射量的測定X和γ輻射》的地方標(biāo)準(zhǔn)，在頭部模體上采用更直接的測試方法獲得眼晶狀體劑量當(dāng)量HP(3)，可解決軍民兩地對眼晶狀體輻射量測試標(biāo)準(zhǔn)的問題。

2

(三)起草過程

標(biāo)準(zhǔn)起草各階段時間及工作情況。

1.組建編制工作組。2023年5月，由中國測試技術(shù)研究院輻射研究所牽頭組建《眼晶狀體輻射量的測定X和γ輻射》標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，全面開展相關(guān)法律法規(guī)、政策文件、國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)術(shù)文獻(xiàn)以典型案例等的收集和梳理、分析工作，啟動標(biāo)準(zhǔn)研制等相關(guān)工作的開展。

2.前期調(diào)研。2023年6月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組對全省核軍事應(yīng)用、核技術(shù)研究、介入放射學(xué)和核醫(yī)學(xué)等行業(yè)的輻射從業(yè)人員現(xiàn)狀等內(nèi)容進(jìn)行初步調(diào)研。

3.起草標(biāo)準(zhǔn)。2023年7月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組在充分查閱相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)、政策文件以及調(diào)研需求的基礎(chǔ)上，確定《眼晶狀體輻射量的測定X和γ輻射》編制的原則、框架及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容等。按照相應(yīng)分工，起草《眼晶狀體輻射量的測定X和γ輻射》草案稿。

4.形成征求意見稿。2023年12月，標(biāo)準(zhǔn)編制工作組召開《眼晶狀體輻射量的測定X和γ輻射》標(biāo)準(zhǔn)編制工作討論會議，對草案進(jìn)行逐條修改，形成《眼晶狀體輻射量的測定X和γ輻射（征求意見稿）》，并編寫編制說明初稿。

(四)起草單位及人員分工

序號

姓名

單位

任務(wù)分工

1

劉操

中國測試技術(shù)研究院輻射研究所

組織管理、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容以及相應(yīng)測試技術(shù)研究總體設(shè)計(jì)

2

黃平

中國測試技術(shù)研究院輻射研究所

負(fù)責(zé)國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換工作

3

蘇坤普

中國人民解放軍陸軍特色醫(yī)學(xué)中心醫(yī)研部

負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本撰寫，實(shí)驗(yàn)方法研究工作。

4

康盛偉

四川省腫瘤醫(yī)院

負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證試驗(yàn)工作

5

唐詩俊

四川省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢測院

負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證試驗(yàn)工作

6

鄒煉

四川省人民醫(yī)院

負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證試驗(yàn)工作

3

7

王旭

中國核動力研究設(shè)計(jì)院

負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證試驗(yàn)工作

8

賀良國

四川省疾病預(yù)防控制中心

負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證試驗(yàn)工作

9

楊春生

中國測試技術(shù)研究院輻射研究所

承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理工作

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編制工作遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原則，本著充分體現(xiàn)先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和適用作性，按照GB/T

1.1-2020給出的規(guī)則編寫。

1.先進(jìn)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循先進(jìn)性原則，結(jié)合國內(nèi)國際眼晶狀體輻射量的測定的實(shí)際應(yīng)用情況、技術(shù)水平和行業(yè)發(fā)展及社會需求而制定，整體水平達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先水平。

2.科學(xué)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循科學(xué)性原則。在對眼晶狀體輻射量的測定做了充分的調(diào)研和分析基礎(chǔ)上，參照了國內(nèi)和國際相關(guān)最新標(biāo)準(zhǔn)，且對部分內(nèi)容的驗(yàn)證進(jìn)行分析。

3.合理性原則

本標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)眼晶狀體輻射量的測定技術(shù)要求指標(biāo)的確定，在分析、引用和驗(yàn)證其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的同時，還充分考慮了目前現(xiàn)有的眼晶狀體輻射量的測定實(shí)際情況、實(shí)際技術(shù)能力。

4.適用性原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循適用性原則，內(nèi)容便于實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)的制定充分考慮了

4

眼晶狀體輻射量的測定的實(shí)際情況，在編制工作中充分征求了相關(guān)單位的意見，確保標(biāo)準(zhǔn)要求可以有效適用于我省行業(yè)與市場現(xiàn)狀及發(fā)展需要。

三、主要內(nèi)容及確定依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)主要參照標(biāo)準(zhǔn)ISO4037-2019Radiologicalprotection-Xandgammareferenceradiationforcalibratingdosemetersanddoseratemetersandfor

determiningtheirresponseasafunctionofphotonenergy（輻射防護(hù)——用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射）起草。

1.范圍

本文件規(guī)定了輻射防護(hù)中用于眼晶狀體輻射量的測定的要求和程序。本文件適用于空氣比釋動能率高于1μGy/h的X和γ輻射場。

本文件適用于X、γ輻射能量范圍為30keV～1.3MeV，劑量當(dāng)量測量范圍為10μSv～1Sv。

本文件不適用于其它輻射。

2.規(guī)范性引用文件

本章根據(jù)地方標(biāo)準(zhǔn)編寫要求和實(shí)際需要，本標(biāo)準(zhǔn)引用了國際標(biāo)準(zhǔn)，列出

了所引用標(biāo)準(zhǔn)的名稱和標(biāo)準(zhǔn)號。

a)ISO29661:2012Referenceradiationfieldsforradiationprotection-Definitionsandfundamentalconcepts（輻射防護(hù)的參考輻射場—定義和基本概念）

b)ISO4037-1:2019Radiologicalprotection-Xandgammareference

radiationforcalibratingdosemetersanddoseratemetersandfor

determingtheirresponseasafunctionofphotonenergy-Part1:Radiation

5

characteristicsandproductionmethods（輻射防護(hù)-用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第1部分:輻射特性和產(chǎn)生方法）

c)ISO4037-2:2019Radiologicalprotection-Xandgammareference

radiationforcalibratingdosemetersanddoseratemetersandfor

determingtheirresponseasafunctionofphotonenergy-Part2:

Dosimetryforradiationprotectionovertheenergyrangesfrom8keVto1.3MeVand4MeVto9MeV（輻射防護(hù)-用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第2部分:輻射防護(hù)用的能量范圍為8keV~1.3MeV和4MeV~9MeV的參考輻射的劑量測定）

d)ISO4037-3:2019Radiologicalprotection-Xandgammareference

radiationforcalibratingdosemetersanddoseratemetersandfor

determingtheirresponseasafunctionofphotonenergy-Part3:

Calibrationofareaandpersonaldosimetersandthemeasurementoftheirresponseasafunctionofenergyandangleofincidence（輻射防護(hù)-用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的X和γ參考輻射第3部分:場所和個人劑量儀的校準(zhǔn)及其能量響應(yīng)和角響應(yīng)的測定）

3.術(shù)語和定義

本章參考國際標(biāo)準(zhǔn)ISO29661-2012，ISO4037-1:2019和ISO4037-3:2019明確了劑量當(dāng)量、眼晶狀體劑量當(dāng)量、參考點(diǎn)、檢驗(yàn)點(diǎn)、空氣比釋動能到劑量當(dāng)量的轉(zhuǎn)換系數(shù)和反散射因子等概念，對本標(biāo)準(zhǔn)涉及的術(shù)語進(jìn)行了闡釋與定義。

4.連續(xù)譜過濾X輻射

6

本章參考國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4037-1:2019，對輻射質(zhì)，參考輻射的選擇，和參考輻射的要求等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)說明。

5.放射性核素γ輻射

本章參考國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4037-1:2019，對用于產(chǎn)生γ輻射的放射性核素和放射源技術(shù)要求等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)說明。

6.測定程序

本章參考國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4037-2:2019和ISO4037-3:2019，對實(shí)驗(yàn)條件、

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、空氣比釋動能的測定和空氣比釋動能到眼晶狀體劑量當(dāng)量的轉(zhuǎn)換等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)說明。

7.轉(zhuǎn)換系數(shù)

本章參考國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4037-3:2019，明確了相對于輻射源到檢驗(yàn)點(diǎn)的參考距離的轉(zhuǎn)換系數(shù)。在參考距離與輻射入射方向角度同時給出時，是測量儀的參考方向和實(shí)際輻射方向之間的夾角。所有的轉(zhuǎn)換系數(shù)對應(yīng)單一的輻射入射角度。

8.不確定度

本章節(jié)明確了眼晶狀體輻射量的測定過程中可能對結(jié)果準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響的量進(jìn)行了分析，給出了不確定度的各個分量及考量要求和說明。

四、試驗(yàn)驗(yàn)證的分析、綜述報(bào)告

1.模體

對于模體的選擇，通過實(shí)驗(yàn)以及調(diào)研國際機(jī)構(gòu)通過模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)對模體的選擇進(jìn)行了研究，研究指出：人體頭部的體積在6300cm3左右，目前用

7

于測量的人體軀干模體（30×30×15）cm3，體積達(dá)到了13500cm3，厚度只有15cm。人體軀干模體體積偏大，厚度偏薄，邊角效應(yīng)明顯，不能準(zhǔn)確反應(yīng)人體頭部真實(shí)的輻射散射情況。

德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB）通過計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)給出的頭部模體為直徑20cm，高20cm的正圓柱體，材質(zhì)為有機(jī)玻璃。ISO4037-3:2019中給出的空氣比釋動能到眼晶狀體劑量當(dāng)量轉(zhuǎn)換因子，也是基于該模體。

本標(biāo)準(zhǔn)制作了兩個實(shí)驗(yàn)?zāi)ｓw。一個為有機(jī)玻璃實(shí)心圓柱模體，直徑20cm，高20cm；一個為薄壁圓柱水模體，外壁厚度為2mm，高度20cm，直徑20cm的正圓柱，充純水。

2.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

依托中國測試技術(shù)研究院輻射研究所“(60～250)kVX射線空氣比釋動能副基準(zhǔn)裝置”和“γ射線空氣比釋動能（防護(hù)水平）標(biāo)準(zhǔn)裝置”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，輻射場空氣比釋動能數(shù)值可溯源至國家空氣比釋動能基準(zhǔn)。

在標(biāo)準(zhǔn)輻射場中，利用有機(jī)玻璃實(shí)心圓柱模體直接測量獲得眼晶狀體劑量當(dāng)量驗(yàn)證值（如圖1所示）。

圖1有機(jī)玻璃實(shí)心圓柱體的眼晶狀體劑量當(dāng)量測量示意圖

在標(biāo)準(zhǔn)輻射場中，利用薄壁圓柱水模體直接測量獲得眼晶狀體劑量當(dāng)量驗(yàn)證值（如圖2所示）。

8

圖2薄壁圓柱水模體的眼晶狀體劑量當(dāng)量測量示意圖

A.確定眼晶狀體劑量當(dāng)量測試標(biāo)準(zhǔn)值

p

H(3)的測試標(biāo)準(zhǔn)值：

C=hk×Ka

p

式中：C為眼晶體劑量當(dāng)量H(3)的標(biāo)準(zhǔn)值；

hk為空氣比釋動能Ka到眼晶體劑量當(dāng)量Hp(3)的轉(zhuǎn)換系數(shù)；Ka為空氣比釋動能。

p

表1空氣比釋動能到劑量當(dāng)量H(3)的轉(zhuǎn)換系數(shù)

正圓柱體體模中空氣比釋動能到劑量當(dāng)量的轉(zhuǎn)換系數(shù)hp,K(3)的推薦值

參考輻射

輻射質(zhì)

hp,K(3)/Sv·Gy-1，參考距離為2.5m

過濾X輻

射（窄譜）

N-40

1.28

N-60

1.54

N-80

1.66

N-100

1.63

N-120

1.58

N-150

1.52

N-200

1.42

N-250

1.36

9

N-300

1.32

γ輻射

S-Cs

1.18

S-Co

1.14

B.獲取眼晶狀體劑量當(dāng)量驗(yàn)證值

根據(jù)之前刻度好的讀出器對后續(xù)的眼晶體熱釋光劑量計(jì)進(jìn)行測讀劑量當(dāng)量值，具體方法為：

l篩選出均勻性好于95%且滿足95%的置信水平的熱釋光劑量計(jì)。

l將劑量計(jì)的參考點(diǎn)放置在試驗(yàn)點(diǎn)上，取參考方向正對射束方向。

l計(jì)算相對誤差

將篩選好的熱釋光劑量計(jì)分為10組，每組10個，輻射9組，本底1組。

p

H(3)各組輻照劑量和參考輻射，如表2所示。

表2各組的輻射劑量和參考輻射

參考輻射

137Cs

N-60

N-80

N-100

N-150

約定值G/mSv

0.1

0.3

1

3

10

0.380

0.317

0.394

0.356

用公式計(jì)算每一組劑量計(jì)的相對誤差Ri：

i

式中：

Ci——第i組劑量計(jì)的劑量當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)值；Ei——第i組劑量計(jì)的指示平均值。

熱釋光劑量計(jì)篩選之后，將劑量計(jì)裝到專用的眼晶體劑量計(jì)盒中，眼晶體熱釋光劑量計(jì)和劑量盒如圖3所示，眼晶體熱釋光劑量計(jì)的盒子是用眼晶

10

體組織等效材料制作。

圖3眼晶體熱釋光劑量計(jì)和劑量盒

熱釋光劑量計(jì)在輻照場中放置在模體前表面，如圖4所示。由于模體為圓柱體，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性我們每一次放置兩片眼晶體熱釋光劑量計(jì)（上下對置放置在模體前表面），照射完成之后進(jìn)行測讀。

圖4實(shí)驗(yàn)中輻照模體

有機(jī)玻璃實(shí)心圓柱模體和薄壁圓柱水模體的對比測量數(shù)據(jù)如表3。從表中數(shù)據(jù)可以看出，兩種模體在相同輻射情況下，數(shù)值偏差符合統(tǒng)計(jì)漲落，因此模體的選擇可以根據(jù)實(shí)際使用的方便性進(jìn)行選擇。

11

表3兩種模體的對比測試結(jié)果

模體

劑量當(dāng)量讀出值/mSv

平均值

有機(jī)玻璃實(shí)心圓柱模體

1.01

1.03

1.03

1.00

1.03

0.96

0.98

1.03

1.05

0.94

1.006

薄壁圓柱水模體

1.07

1.01

0.93

1.08

0.99

1.01

0.95

0.98

1.02

0.95

0.999

熱釋光劑量計(jì)驗(yàn)證數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對比情況如表4所示。表4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

參考輻射

137Cs

N-60

N-80

N-150

約定值G/mSv

0.1

0.3

1

10

0.422

0.555

0.489

Ei

0.099

0.310

0.990

10.319

0.434

0.571

0.5156

Ri

-1%

3.3%

-1.0%

3.2%

2.8%

2.9%

5.4%

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)分析：

眼晶體熱釋光劑量計(jì)使用高20cm，直徑20cm的正圓柱體，模擬的是人體的頭部部分，為眼晶體熱釋光劑量計(jì)提供有效的測量環(huán)境。熱釋光劑量計(jì)驗(yàn)證數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)符合得很好。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示有機(jī)玻璃實(shí)心圓柱模體和薄壁圓柱水模體對于輻射標(biāo)準(zhǔn)值的測量上響應(yīng)一致，可以根據(jù)實(shí)際使用的方便性選擇適合的模體。

12

本標(biāo)準(zhǔn)的制定訂為我省眼晶狀體輻射量進(jìn)行規(guī)范化管理，為整體的、系統(tǒng)的保證核軍事應(yīng)用、核技術(shù)研究、介入放射學(xué)和核醫(yī)學(xué)等行業(yè)輻射從業(yè)人員的輻射安全具有重大的意義。為計(jì)量相關(guān)部門建立相關(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置提供標(biāo)準(zhǔn)，同時為眼晶狀體輻射量測量設(shè)備開發(fā)廠家提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)和實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)平臺。

五、與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

標(biāo)準(zhǔn)草案參考了國際標(biāo)準(zhǔn)《ISO4037-1:2019Radiologicalprotection-Xandgammareferenceradiationforcalibratingdosemetersanddoseratemetersandfordetermingtheirresponseasafunctionofphotonenergy-Part1:Radiation

characteristicsandproductionmethods》、《ISO4037-2:2019Radiological

protection-Xandgammareferenceradiationforcalibratingdosemetersand

doseratemetersandfordeterminingtheirresponseasafunctionofphotonenergy-Part2:Dosimetryforradiationprotectionovertheenergyrangesfrom8keVto1.3MeV