放射防护屏蔽计算

外照射屏蔽计算示例 吉林大学公共卫生学院辐射防护教研室贺强 JilinUniversity 一 公式回顾 JilinUniversity JilinUniversity 距离平方反比公式人员受到的外照射剂量与其离开放射源的距离平方成反比 D1 D2 r22 r12 辐射源外照射剂量率的估算 点源外照射剂量率的估算方法一 快速估算法 距点源1mD 0 123AEA单位MBqD单位 Gy hE单位MeV 方法二一般估算法 D 0 235A r2A单位MBq 单位Rm2 hCiD单位 Gy hr单位m JilinUniversity 方法三IAEA估算法 D FA r2A单位GBqF为 因子r单位mD单位mSv h JilinUniversity 透射因子B衰减倍数K I0 I1 二 计算实例 JilinUniversity 例一 控制区职业人员剂量目标值取0 1mGy 周 非控制区公众剂量目标值取0 02mGy 周 例 某模拟机机房屏蔽计算 该机房仅一台X线模拟机 为了安全N值取忙时的40人 周 位于建筑物最底层 求各墙厚度 d为居留距离 T为居留因子 国内常用1 1 4 1 16这三个值 N为每周检查患者数目 体现工作负荷 U为使用因子 主要用于初级辐射线束 Xpre为前屏蔽 摄影床影像接收器或墙上安装的暗盒架相当于0 85mmPb 侧向投射束穿过摄影床相当于0 3mmPb B x 为透射因子 根据B x 值在透射曲线上确定屏蔽厚度 K为X射线的空气比释动能 K1p为在距X射线源1米所指定的工作负荷分布情况下的每名患者未屏蔽的初级空气比释动能 本模拟机K1p取5 9mGy 患者 Kp 0 为在dp点上未屏蔽的初级比释动能 在指定的患者工作负荷 Wnorm 和dp 1米处的未屏蔽的初级空气比释动能K1P值 对初级辐射束的不同材料前屏蔽当量厚度 xpre 地板2 天花板需要考虑初级辐射和次级辐射 其上方为一间办公室 非控制区 T 1 所以P T 0 02mGy 周 dp 3m U 1 K1p 5 9mGy 患者利用公式得出 将这个值降低到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铅 TVL铅 NTVL TVL铅 lg 1 BX 0 58mm lg 1 7 6 10 4 1 8mm因为 此处Xpre 0 85mm铅当量 见表4 18 Xbarrier 1 8 0 85 0 95mm铅当量 针对初级辐射天花板需要0 95mm铅当量的屏蔽 3 墙 1 1 本墙为控制室墙壁 只需要考虑次级辐射 其后方为控制室 控制区 T 1 则P T 0 1mGy 周 dsec 1 5m Ksec1 2 9 10 2利用公式得出 将这个值降低到P T 0 1mGy 周 在次级辐射的透射曲线上可查 相当于0 2mm铅当量 所以墙 1 1 需要0 2mm铅当量的屏蔽 4 墙 1 2 需要考虑初级辐射和次级辐射 其后方为加速器辅助机房 控制区 T 1 为安全 所以P T 0 1mGy 周 dp 3m U 1 Kp1 5 9mGy 患者 N 40利用公式得出 将这个值降低到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铅 TVL铅 NTVL TVL铅 lg 1 BX 0 58mm lg 1 3 8 10 3 1 4mm因为 此处Xpre 0 3mm铅当量 Xbarrier 1 4 0 3 1 1mm铅当量 针对初级辐射1 2墙需要1 1mm铅当量的屏蔽 5 墙 1 3 只需要考虑次级辐射 其后方为以空旷地 非控制区 T 1 16 则P T 0 02 16 0 32mGy 周 dsec 1 3m Ksec1 2 9 10 2 N 40利用公式得出 将这个值降低到P T 0 32mGy 周在次级辐射的透射曲线上可查 相当于0 1mm铅当量 所以墙 1 3 需要0 1mm铅当量的屏蔽 6 墙 1 4 该面墙体需要考虑初级辐射和次级辐射 其外侧为走廊候诊区 非控制区 T 1 4 则P T 0 02 4 0 08mGy 周 Kp1 5 9mGy 患者 U 1 为安全 dp 3m N 40利用公式得出 将这个值降低到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铅 TVL铅 NTVL TVL铅 lg 1 BX 0 58mm lg 1 3 05 10 3 1 5mm因为 此处Xpre 0 3mm铅当量 Xbarrier 1 5 0 3 1 2mm铅当量 针对初级辐射1 4墙需要1 2mm铅当量的屏蔽 普通X射线摄影机房初级线束的使用因子 U a其他墙壁指除穿过床的墙壁和胸部bucky的墙壁以外的由初级线束指向的那些墙壁 例2某透视机机房如图1 位于二层建筑 已知该机房每周检查患者N 150人 地板 天花板后面为工作人员办公室 求各屏蔽墙厚度 下面对机房各面墙体进行计算 1 地板下面为工作人员办公室 居留因子T 1 P T 0 02mGy 周 2 该办公室考虑初级辐射的屏蔽 从表中地板栏得知U 0 89 为安全目的设U 1 选dp 3 7米利用公式给出 将这个值降到P T 0 02mGy 周 利用公式得到地板的初级透射为 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铅 TVL铅 NTVL TVL铅 lg 1 BX 0 58mm lg 1 3 1 10 4 2 0mm因为 从图4 11中查得需要铅当量总厚度为2 0mm 从表4 18摄影床及其附件前衰减xpre 0 85mm铅当量厚度 影像增强器取0 5mmPb 所以Xbarrier 2 0 0 5 1 5mm厚度铅当量 注 对于一面墙同时存在初级辐射和次级辐射时 只需计算初级辐射所需要的屏蔽厚度即可 天花板的屏蔽计算条件 1 天花板仅考虑次级辐射 2 其上方为一间办公室 非控制区 留居因子T 1 因此P T 0 02mGy 周 3 设dL 2 7米 dS 3 5米 为防护安全设dL dS dsec 2 7米 4 从表中透视管 摄影 透视共用机房 栏中查到泄漏 前 背向散射总和Ksec1 4 6 10 1mGy 患者 5 每周检查患者数目N 150人 利用公式得 将该值降到P T 0 02mGy 周 利用公式得到天花板次级透射为 由曲线查得铅当量厚度为0 2mm铅当量 1 4墙屏蔽计算 条件 1 该墙后面为走廊 非控制区 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 此墙只考虑次级辐射 3 设dsec 2米4 从表中透视管 摄影 透视共用机房 栏查到泄漏 侧向散射总和Ksec1 3 2 10 1mGy 患者 5 每周检查患者数目N 150人 利用公式得到 将该值降到P T 0 08mGy 周 利用公式得到1 4墙次级透射为由曲线查得铅当量厚度为0 2mm铅当量 1 2墙屏蔽计算条件 1 此透视室位于楼房结构的一角 所以墙1 1 墙1 2外侧均为无人关照区 因此居留因子选取T 1 16 P 0 02mGy 周 因而P T 0 02 1 16 0 32mGy 周 2 此墙只考虑次级辐射 3 dsec 3米4 从表5中透视管 摄影 透视共用机房 栏中查到泄漏 侧向散射总和Ksec1 3 2 10 2mGy 患者 5 每周检查患者数目N 150人 利用公式得到 将该值降到P T 0 32mGy 周 利用公式得到1 2墙次级透射为 由曲线查得铅当量厚度为0 2mm铅当量 1 3墙屏蔽计算条件 1 此墙后面为控制室 控制区 因此居留因子选取T 1 因而P T 0 1mGy 周 2 此墙只考虑次级辐射 3 设dsec 1 8米4 从表中透视管 摄影 透视共用机房 栏中查到泄漏 侧向散射总和Ksec1 3 2 10 1mGy 患者 5 每周检查患者数目N 150人 利用公式得到 将该值降到P T 0 32mGy 周 利用公式得到1 2墙次级透射为 由曲线查得铅当量厚度为0 2mm铅当量 1 1墙屏蔽计算条件 1 1 1墙后面为无人区 非控制区 留居因子T 1 16 P T 0 32mGy 周 2 该办公室考虑初级辐射和次级辐射的屏蔽 3 每周检查患者数目N 150人 初级屏蔽的计算 条件 1 X射线管垂直通过床射向1 1墙 从表中摄影和透视公用机房栏中查到Kp1 5 9mGy 患者 2 选dp 3米 利用公式给出 将这个值降到P T 0 32mGy 周 利用公式得到地板的初级透射为 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铅 TVL铅 NTVL TVL铅 lg 1 BX 0 58mm lg 1 3 2 10 3 1 5mm因为 从表4 18摄影床及其附件前衰减Xpre 0 85mm铅当量厚度 影像增强器取0 5mmPb 所以Xbarrier 1 5 0 5 1 0mm厚度铅当量 例3摄影机房屏蔽计算对于该DR机房的设计由于机房位于2楼 要分别考虑天花板 地板以A B C三面墙的初级辐射屏蔽和次级辐射屏蔽 设该机房仅有一台X射线摄影机 设这个机房每周检查患者N 125人 1 对于地板的计算 1 地板下为办公室 非控制区 查表得居留因子T 1 P T 0 02mgy 周 2 同时考虑初级辐射和次级辐射屏蔽 1 1初级屏蔽计算 1 床上X射线管垂直通过床射向地板 从表中查到KP1 5 2mGy 患者 2 U 1 3 选dp 4 1m 利用公式给出将这个值降到P T 0 02mGy 周 利用公式得 L混凝土 TVL混凝土 NTVL TVL混凝土 lg 1 BX 35 6mm lg 1 5 1 10 4 117 2mmL铅 TVL铅 NTVL TVL铅 lg 1 BX 0 58mm lg 1 5 1 10 4 1 9mm因为 从表4 18中查得Xpre 0 3mm铅当量厚度 所以Xbarrier 1 9 0 3 1 6mm厚度铅当量 2天花板的屏蔽设计 1 天花板只考虑次级辐射 2 上方是办公室 非控制区 留居因子T 1 P T 0 02mGy 周 3 设dL 2 7mdS 3 5mdL dS dsec 2 7m 4 从表中查的Ksec1 4 9 10 2mGy 周利用公式将这个值降低到P T 0 02mGy 周 利用公式 得 3 对于A墙的防护屏蔽计算 A墙后分为两部分 一部分为暗室另一部分为人员工作室 非控制区 该墙承受侧位投着X射线穿过床的照射 主要考虑初级辐射屏蔽 和次级防护屏蔽 3 1初级辐射屏蔽 1 N 125 2 墙外为人员工作室 非控制区 留居因子T 1 P T 0 02mGy 周 3 dp 2 8m 4 从表中查的K1P 5 2mGy 患者 在次级辐射的透射曲线 4 11 上可查 相当于0 3mm铅当量 所以天花板需要0 3mm铅当量的屏蔽 利用公式得出把该值将为P T 0 02mGy 周 利用公式得 对于C墙的计算 这面墙只考次级辐射屏蔽 墙后为控制值