宋艷芬(遼寧輻潔環(huán)保技術咨詢有限公司 沈陽 110061)
某醫(yī)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(yōu)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(guī)定的管理限值,對其進行輻射環(huán)境影響評價是很有必要的。
該醫(yī)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(yī)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(fā)生作用會產生少量臭氧。
本項目的環(huán)境保護目標有兩類:一類為職業(yè)照射人員,另一類為公眾。根據(jù)國家標準[1],職業(yè)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(yōu)化原則,提出項目劑量約束值分別為5m Sv/a和0.1m Sv/a。
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(shù)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(huán)境的主要因子。此外,X射線與空氣中的氧發(fā)生作用會產生少量臭氧。
按照國家有關監(jiān)測規(guī)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(qū),共分24個評價子區(qū)。X-γ外照射空氣吸收劑量率在每個子區(qū)均布設一個監(jiān)測點。監(jiān)測儀器為BH 3103A xγ劑量率儀,檢出限為1.0×10-8Gy/h,穩(wěn)定性±5%。監(jiān)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(jiān)測結果見表1。室內、室外γ外照射空氣吸收劑量率本底監(jiān)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(qū)本底輻射劑量水平范圍內,說明該加速器周圍環(huán)境的貫穿輻射水平正常。
建設項目100m半徑范圍內環(huán)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(huán)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(jiān)測結果均接近或低于該區(qū)本底值。
對環(huán)境介質的大氣采樣進行O3分析,監(jiān)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(qū)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。
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(xiàn)場監(jiān)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(huán)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
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(tǒng)和神經系統(tǒng)的健康。
治療室安裝的排風系統(tǒng)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。
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(shù)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(jiān)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(tǒng)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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