張庭德 陶宗碩

（1安徽省環(huán)境工程評估中心，合肥 安徽 230051；

2國家建筑材料工業(yè)安防工程產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心，合肥 安徽 230051）

0 前言

隨著我國國防科研、放射性醫(yī)學(xué)、工業(yè)探傷和核技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，各種放射線被廣泛應(yīng)用，人們利用和享受放射性技術(shù)成果的同時，也受到其給人類帶來的危害[1-2]，尤其醫(yī)用診斷X射線機利用X射線對患者病情進行的診斷。據(jù)筆者統(tǒng)計，安徽省90%以上的X射線診斷機房都會使用到不同規(guī)格的實心磚進行墻體填充，另外再增加硫酸鋇防輻射砂漿或鉛板等防護材料對機房進行防護。

我國常規(guī)使用的醫(yī)用診斷X射線機和介入X射線主要有以下幾種：1）口內(nèi)牙片機，最大管電壓一般為70kV；2）口腔全景和CT一體機，最大管電壓一般為90kV；3）DR、CR和胃腸機，最大管電壓一般為（125-150）kV；4）CT，最大管電壓一般為140kV；5）DSA，最大管電壓一般為125kV。

因此，筆者通過選擇三種常規(guī)使用的不同規(guī)格的實心磚，在（70-150）kV條件下，對實心磚的鉛當量進行了研究，以期表征出常規(guī)使用的實心磚的鉛當量，給今后相關(guān)防護工程提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料及設(shè)備

1.1 實心磚

三種常規(guī)使用的實心磚相關(guān)信息參見表1，其形貌參見圖1：

1#實心磚顏色為橙紅色，表觀密度為1865kg/m3，測試鉛當量厚度為110mm；

2#實心磚顏色為灰色，表觀密度為1960kg/m3，測試鉛當量厚度為108mm；

3#實心磚顏色為灰黃色，表觀密度為1825kg/m3，測試鉛當量厚度為88mm。

表1 三種常規(guī)使用的實心磚相關(guān)信息

圖1 三種不同規(guī)格實心磚形貌圖示

1.2 （5-160）kV X射線標準化輻射場

實心磚鉛當量測試使用的（5-160）kV X射線標準化輻射場通過相關(guān)計量院進行校準，證書編號為Dyjl2019-3435，有效期至2020年5月19日，符合GBZ/T 147-2002《X射線防護材料衰減性能的測定》中的相關(guān)要求[3]。（5-160）kV X射線標準化輻射場設(shè)置測試鉛當量的管電壓分別為70kV、80kV、90kV、100kV、110kV、120kV、130kV、140kV和150kV。

1.3 標準鉛片

實心磚鉛當量測試使用的標準鉛片化學(xué)純度通過相關(guān)第三方檢測機構(gòu)進行檢測，測試報告編號為ZKGX20190403-10-02-001，檢測結(jié)果鉛含量為99.9917%，標準鉛片厚度經(jīng)過相關(guān)計量院進行校準，證書編號為00832893，有效期至2019年3月13日，校準鉛片厚度精確至0.001mm。符合GBZ/T 147-2002《X射線防護材料衰減性能的測定》中的相關(guān)要求。

2 鉛當量測試方法

實心磚鉛當量測試方法主要參照的標準為IEC61331-1-2014《Protective devices against diagnostic medical X-radiation - Part 1： Determination of attenuation properties of materials》[4]和GBZ/T 147-2002《X射線防護材料衰減性能的測定》。

3 結(jié)果與討論

三種實心磚不同管電壓條件下的鉛當量測試結(jié)果見圖2?？梢婋S著管電壓的增加實心磚的鉛當量出現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢，在管電壓為90kV時，鉛當量達到最大。GBZ 130-2013《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》[5]標準中第5.3條規(guī)定了相關(guān)X射線設(shè)備機房的屏蔽防護鉛當量厚度要求，如標稱125kV以上的攝影機房有用線束方向鉛當量應(yīng)不小于3mmPb，非有用線束方向的鉛當量應(yīng)不小于2mmPb，但未說明對應(yīng)的鉛當量時的管電壓。從圖1中可知2#實心磚在90kV時的鉛當量達到了1.90mmPb，而在150kV時鉛當量則為1.41mmPb，相差近0.50mmPb。因此，明確相關(guān)X射線診斷設(shè)備在日常使用過程中的常用最大管電壓是至關(guān)重要的，只有明確了設(shè)備的常用最大管電壓才能對應(yīng)知道實心磚的鉛當量，在使用的管電壓區(qū)間找到實心磚的最小鉛當量，是否滿足GBZ 130-2013《醫(yī)用X射線診斷放射防護要求》中的最小要求，防護公司針對此數(shù)據(jù)再給出對應(yīng)的防護實施方案，可以達到為醫(yī)院和防護公司節(jié)省防護材料和施工成本的目的，也能滿足輻射防護最優(yōu)化的原則。

圖2 3種實心磚不同管電壓條件下的鉛當量測試結(jié)果

三種實心磚不同管電壓條件下的比鉛當量測試結(jié)果見圖3?？梢姳碛^密度為1868kg/m3的1#實心磚，最大比鉛當量為0.14mmPb/cm（90kV條件下），最小比鉛當量為0.12mmPb/cm（150kV條件下）；表觀密度為1959kg/m3的2#實心磚，最大比鉛當量為0.18mmPb/cm（90kV條件下），最小比鉛當量為0.13mmPb/cm（150kV條件下）；表觀密度為1822kg/m3的3#實心磚，最大比鉛當量為0.14mmPb/cm（90kV條件下），最小比鉛當量為0.10mmPb/cm（150kV條件下）。因此，實心磚的表觀密度越大，比鉛當量也越大。另可以得出不同型號規(guī)格的實心磚在不同的測試管電壓條件下的鉛當量也有著較大的差距，在今后的防護工程實際施工過程中，建議防護公司針對實際使用的實心磚類型來確定防護工程實施的屏蔽方案，既滿足防護要求，也減少防護材料成本和施工期限。

圖3 3種實心磚不同管電壓條件下的比鉛當量測試結(jié)果

4 結(jié)論

三種不同型號規(guī)格的實心磚，隨著管電壓的增加實心磚的鉛當量出現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢，在管電壓為90kV時，鉛當量達到最大；實心磚的表觀密度越大，比鉛當量也越大。