个人剂量监测

个人剂量监测陈宝维、马如维中国辐射防护研究院外照射监测1内照射监测2监测的一般原则1剂量测量方法2剂量测量仪器及设备34实际应用1.1核电站外照射个人剂量监测概述1.1.1核电站外照射粒子种类γ中子β1.1.2测量用的探测器热释光半导体计数管电离室胶片剂量计近年来还有OSL(光释光)、RPL(玻璃荧光)等。1.2外照射剂量监测的一般原则1.2.1监测的目的外照射剂量监测的目的是：（1）估算外照射有效剂量，必要时估算主要受照的或所关心的器官或组织的当量剂量，提供个人外照射剂量的资料，以达到并维持可接受的安全而又满意的工作条件。（2）为安全评价和辐射防护评价提供外照射剂量资料，以评价和验证是否符合管理和审管部门的要求。（3）为设施的设计和运行控制的优化提供外照射剂量信息。（4）即时发现非预期的事件或事故。（5）在异常或事故照射情况下，为启动合适的应急、健康监督和医学处理提供可靠的资料、支持和协助，并为事件或事故评价提供外照射剂量资料。1.2.2监测的对象（1）对于任何在控制区的工作人员，或有时进入控制区工作并可能受到显著职业照射的工作人员，或其职业照射剂量可能大于5mSv/a的工作人员，均应进行个人剂量监测。（2）对在监督区或只偶尔进入控制区工作的工作人员，如果预计其职业照射剂量在1mSv/a~5mSv/a范围内，则应尽可能进行个人监测。（3）如可能，对所有受到职业照射的个人员均应进行个人外照射监测。但对于受照剂量始终不可能大于1mSv/a的工作人员，一般可不进行个人监测。（4）对临时工作人员和访问与实习人员也应进行个人剂量监测，按规定记录和保存监测结果，并将监测结果通知本人。1.2.3监测的类型按监测的目的，外照射个人剂量监测的类型可分为常规监测、任务监测和特殊监测。按监测的对象可分为工作场所监测和个人监测。（1）常规监测常规外照射个人监测是按常规监测计划，以规定的时间表进行的监测。它的主要目的是为安全评价和辐射防护评价提供个人外照射剂量数据。常规监测的另一个目的是在于表明工作环境对连续操作而言是令人满意的，并未发生要求对操作程序作重新评价的那种变化。（2）任务相关监测和特殊监测为了给特定的操作提供相关资料，或有时为了给某项操作的开展提供依据而进行的非常规监测称为任务相关监测。为了解决某一特定问题，或当出现异常或怀疑出现异常，或在事件或事故情况下进行的监测称为特殊监测。特殊监测也常因工作场所监测或个人监测发生异常或超过了导出调查水平而被引入。（3）个人监测个人监测是指用佩带在工作人员身上的装置，即个人剂量计对工作人员所作的测量和对此测量结果的解释。这种监测的主要目的是为了评价工作人员的有效剂量和当量剂量。（4）场所监测工作场所监测是指用固定式剂量监测仪或报警仪，巡测仪或报警仪对工作场所所作的测量和对此测量结果的解释。这种监测的主要目的是为了评价工作环境和设施设备运行的状况，以及工作人员的安全。1.2.4监测的量（1）测量的量外照射个人监测的量是某一测量周期或某工作期间累积的个人剂量当量：深部个人剂量当量Hp(10)，Sv；3mm深的个人剂量当量Hp(3)，Sv；浅表个人剂量当量Hp(0.07)，Sv。在环境及工作场所测量的量是某一测量周期累积的周围剂量当量H*(10)和定向剂量当量H′(0.07)，Sv；或某一时刻的周围剂量当量率和定向剂量当量率，Sv/h。（2）评价的量（防护量）外照射剂量个人监测的评价量（防护量）是有效剂量E、器官或组织的当量剂量HT，如皮肤的当量剂量、眼晶体的当量剂量，单位均为Sv。1.2.5监测的频度（1）常规外照射个人监测常规外照射个人监测采用佩戴个人剂量计进行监测。通常每个工作人员有两个个人剂量计。一个用于佩戴，另一个（前一个监测周期佩戴的）个人剂量计被送到相关实验室进行测读、记录和评价。监测频度的选择决定于从事工作的性质、工作场所辐射场的变化情况、预期受照剂量水平、剂量计的特性以及剂量学系统的探测限等因素。监测周期视具体情况而定，可以从几天到半年，一般为1个月，较稳定的工作场所可为3个月（1季度）。（2）常规工作场所监测工作场所常规监测通常采用固定式剂量监测报警仪或巡测剂量监测报警仪进行监测。固定式监测仪表往往在高风险、高剂量、高不稳定性的工作场所设置，往往是长期连续监测。一般的工作场所采用巡测仪监测，其监测频率取决于工作场所辐射场的变化状况。在辐射环境稳定的情况下，一般只偶尔巡测，以便核实和检查工作场所。在辐射环境变化较大，例如，设备检修，操作或处理放射源等则应经常地进行巡测以便即时发现变化，即时采取措施处理。2.3外照射剂量测量方法2.3.1外照射个人剂量测量方法（1）个人剂量计的类型在实际的个人剂量测量中，通常可选择如下类型的剂量计：①光子剂量计，仅仅给出个人剂量当量Hp(10)；②β-γ剂量计，可给出个人剂量当量Hp(0.07)和Hp(10)；③具有甄别功能的光子剂量计，除测量Hp(10)之外，还可给出辐射类型，有效能量，并能探测高能电子；④肢端剂量计，可给出β-γ辐射的Hp(10)和Hp(0.07)（若操作中子源，也可给出中子剂量）；⑤中子剂量计，给出有关Hp(10)的信息；⑥眼晶体剂量计，可给出眼晶体剂量当量Hp(3)；⑦实时剂量计，如电子剂量计，该剂量计可直读、可报警、可测量Hp(10)、也可测量Hp(0.07)，可测量X、β、γ和中子的剂量，可给出每天的剂量。该剂量计可作为上述剂量计的补充，以达到实时控制剂量的目的。（2）个人剂量计的选择不同的剂量计可满足不同的个人剂量监测要求，只有根据辐射场的特性和监测任务的要求选择合适的剂量计，才能在既准确地获取数据的同时，又满足相关任务和评价的需要。（3）受X、γ贯穿辐射的个人剂量测量核电站的工作人员的外照射剂量大多主要来自X、γ贯穿辐射。光子贯穿辐射的个人剂量测量相对比较简单，目前热释光TLDHp(10)剂量计的探测限相当低（小于0.1mSv），在0.1mSv~1Sv的量程范围内响应变化不大于10%（线性度），由能量响应和角响应引入的不确定度不大于30%（95%置信水平），较稳定可靠，完全可满足Hp(10)监测的要求。除TLD外，还可选用辐射光致荧光（RPL）玻璃剂量计，光激发光（OSL）剂量计等。在大多数情况下，佩戴在躯干部位（胸前）的单个个人剂量计测量的结果就足够用来评价个人剂量。个人剂量计Hp(10)的有效量程一般应在0.1mSv~1.0Sv范围内。为了实时控制和读出剂量也可再佩戴一个电子剂量计等直读报警式个人剂量计。这种剂量计能给出每天的受照剂量。但是一般这种剂量计不作为批准剂量计（用于记录目的）使用，除非经过特别批准。（4）受弱贯穿辐射的个人剂量测量当β辐射或能量低于15KeV的光子有可能对工作人员产生显著剂量时，如β放射源的生产，反应堆检修等作业，应采用β-γ剂量计。这些剂量计可以是TLD或胶片剂量计。通常采用在不同材料或厚度的过滤片下放置2个或多个TLD元件，或采用β-γ电子剂量计，可以同时测量Hp(10)和Hp(0.07)。对于低能β射线，目前设计的剂量计可能不能满足要求。（5）受非均匀辐射的个人剂量测量对于在非均匀辐射场的作业，例如近距离的点源作业，具有一定准直的辐射束情况下的作业，除在胸前佩戴剂量计外，还应在工作人员身体的其他部位佩戴多个剂量计测定人体各部位的受照剂量，以便较准确地估算有效剂量E和当量剂量HT。对于背向受照的工作人员，例如放射性物质运输驾驶员，宜在背部再佩带一个剂量计。（6）受强辐射的个人剂量测量对于在强辐射场下的短期作业，或预计受照剂量有可能接近或超过剂量限值的作业，例如反应堆检修，事件或事故处理等作业，应制定特殊监测计划，包括使用报警式剂量计。除佩戴批准个人剂量计外，在躯干的四周及上下和肢端（手、足、膝）以及头部等部位应按受照情况佩戴多个个人剂量计，以便较准确地估算有效剂量E和当量剂量HT。在这种情况下一般要求个人剂量计Hp(10)的有效量程的上限应大于10Sv。（7）肢端或眼晶体的个人剂量测量当肢端或眼晶体有可能受到较高剂量时，例如放射源的生产，各核设施的检修等作业应测量肢端和眼晶体的剂量。对于肢端剂量测量，特别是手部剂量的监测，戴一个简单的一个TLD元件的剂量计就足够了，该剂量计应佩戴在受照剂量可能最高的手指，其测量面应向辐射源。为了准确的测量低能β辐射剂量，应采用非常薄的探测器，并在其前面放置一定厚度的组织等效材料过滤片，以测定标称深度为7mg/cm2(0.07mm)处的剂量Hp(0.07)（例如采用厚度为5mg/cm2的组织等效探测器，相当于3mg/cm2的有效厚度，在它前面放置一个厚度约为4mg/cm2的组织等效材料滤片就足够了）。一般来说，控制了Hp(10)和Hp(0.07)就可控制眼晶体的当量剂量Hp(3)。但是在某些特殊情况，例如分装或封装放射源，眼距源较近且难以屏蔽时，眼晶体可能受到较高剂量，这时应在工作人员额前佩戴Hp(3)剂量计。该剂量计可采用TLD剂量片，在上面放置近3mm厚的等效组织过滤片。（8）受中子辐射的个人剂量测量当中子辐射剂量不可忽略时，例如操作大量的铀、钚等可裂变的核素、中子源、反应堆等作业往往需要测量中子剂量。一般情况，中子辐射场中往往伴有X、γ射线存在、因而一般中子剂量计总是与γ剂量计同时佩戴。目前已有的中子剂量计很多，如核径迹乳胶、固体核径迹探测器（裂变径迹探测器、反冲径迹探测器、（n、α）反应径迹探测器、TLD反照剂量计、气泡探测器、个人中子报警剂量计等）。目前各种中子剂量计的能响和剂量范围可能各不相同，为此宜采用各种中子剂量计的组合来测量中子的剂量。尽管如此，因为中子能量范围太宽（冷中子：≤2×10-3eV；热中子：0.025eV；慢中子：0~103eV；中能中子：103eV~105eV；快中子：105eV~107eV；超快中子：107eV~1010eV；相对论中子：1010eV），跨了10个量级以上，加上辐射权重因子WR随能量的变化较复杂（10KeVWR为5；10~100KeVWR为10；100KeV~2MeVWR为20；2~20MeVWR为10；20MeVWR为5），而当前使用的中子剂量计难以给出像γ剂量计那样准确的剂量当量。因此，一种好的办法是采用实际受照的中子谱来刻度中子剂量计。目前较常应用的中子剂量计有：a）由多种6Li和7Li成对TLD组合的反照中子剂量计，用以评价热中子、中能中子和高能中子的剂量；b）多种组合的CR-39固体径迹探测器，该探测器的能响较好；c）气泡聚合的探测器，该中子剂量计是一种直读式中子剂量计，对中子很灵敏，可探测到的mSv中子剂量，且对γ射线完全不敏感，它还可做成不同量程范围不同能响（阈能）的剂量计。上述三种类型的剂量计所能测定中子能量范围都是有限的，难以准确地测定剂量当量，除非明确知道受照中子的能谱。（9）混合辐射场的个人剂量测量a)和γ射线混合辐射场:应分别给出Hp(0.07)与Hp(10)。因为在评价个人剂量计读数时实际上不可能区别光子和β辐射，试图分别确定（和报告）Hp（0.07）的β和γ组份亦不切实际。b)中子和γ射线混合辐射场:因为不同类型的高LET辐射具有不同的品质因子，在依据Hp（10）监测时分别记录中子剂量是可取的。为测定总的个人剂量当量要把光子剂量、中子剂量和β剂量综合在一起。（10）事故外照射的个人剂量测量在事件或小的事故外照射情况下，工作人员所受的剂量可能不会显著地高于剂量限值，而达到要求给予特殊关注的程度，一般来说采用上述的测量方法就可满足要求。但是在某些情况下，可能出现严重的照射，例如：①大量放射性物质在屏蔽体内外或屏蔽体间转移时可能发生操作失误或设备故障；②在核反应堆中可能发生设备故障或操作失误；③高放射性废物，高放射性物质和强放射源由于各种原因而处于屏蔽的失控状态等。在这些事故受照情况下，工作人员应在身体的各位置多佩戴几个剂量计，并佩戴直读式报警剂量计（或剂量率仪）。剂量计的有效量程至少应达10Sv。直读式报警剂量计最好采用遥测式，以便更好地控制和管理。事故后能应立即