外照射个人剂量计使用中部分问题分析

外照射个人剂量计使用中部分问题分析

陆正

中国原子能科学研究院  102413

一、背景

根据《职业性外照射个人监测规范（GBZ 128-2002）》规定，放射工作单位都应根据从事的实践和源的具体情况，负责安排辐射工作人员职业照射监测和评价。外照射个人剂量计主要用于外照射个人剂量监测。目前国内主流外照射个人剂量计使用的是热释光剂量计(TLD) ，国内对热释光个人剂量计的研究已十分深入和成熟，它具有性能优良、可重复使用、环境稳定性好、使用寿命长、信号衰退慢等优点。

热释光个人剂量计是利用加热致发光的原理来测量电离辐射的监测设备。其内部含有的热释光剂量片的主要使用材料是LiF（Mg.Ti），由于材料中存在杂质原子以及由于原子或离子的结构错位和缺位等各种原因造成LiF（Mg.Ti）材料上的缺陷，这种缺陷能够吸引异性电荷形成“陷阱”。当γ、X或β射线照射晶体时，材料内原子发生电离或激发，产生自由电子或空穴，自由电子被导带俘获，空穴被激发能级俘获。当晶体受热温度升高时，被俘获电子获得足够的能量从而逃逸出陷阱束缚跃迁回低能态，与空穴结合，此时多余的能量以可见光形式释放出来， 发光的强度则与所受到射线的强度成正比。

二、监测过程存在的问题与分析

由于人员在工作或实验现场可能存在表面污染沾污情况，若热释光剂量计在佩戴过程中没有做好表面污染的隔离防护措施，可能存在个人剂量计被污染的情况。

例如某工作人员出现以下放射性工作情况：监测周期内仅有一次佩戴剂量计进入辐射环境工作场所，其余时间该人未在辐射环境工作场所进行工作，剂量计放置在办公室。但该人佩戴的个人剂量计在监测周期结束后监测数据结果较高，且明显高于个人剂量计的探测限值，同时高于该人上一年度各监测周期平均值水平。类似情况在放射性工作场景中均有存在发生，但因情况分布较散、样本量少等原因，较难给出明确的调查结果。同时由于部分受污染剂量计污染较轻，可能存在监测忽视的情况。因此该问题值得进行分析讨论。

当个人剂量计监测结果出现与工作人员所受剂量不符合，存在对数据质疑的情况时，就需要对人员工作情况及个人剂量计的工作条件进行调查，人员工作情况属于人因因素，本文不做讨论。个人剂量计工作条件的因素导致剂量计监测结果出现偏差的原因有以下几个方面：

1）极个别剂量片老化，或曾受到大剂量的异常照射而损坏，此类剂量片与正常剂量片相比，在同样监测周期内，监测结果可能偏高；

2）因不确定度评定、探测下限评定不合理，导致检测报告数据结果存在不合理示值；

3）剂量片监测结果的正常偏差统计涨落；

4）剂量计外壳重复使用，外壳存在极低放射性污染，监测周期内对剂量片持续照射。

对于以上几个原因，可以进行逐一分析，判断造成监测结果偏差的真正原因。

1）对受质疑剂量计的剂量片进行历史数据追溯，调查所使用的剂量计中的剂量片，是否因为使用次数过多、受射线辐射剂量过高而导致材料老化，引起数据偏差。若调查结果为近一年内该剂量片监测数据稳定无异常、与其同一批剂量片、处于同样工作环境下或类似工作环境下的剂量片进行调查的历史数据同样无异常、每年剂量片抽样刻度、质控测量，线性结果正常。则我们认为因剂量片老化导致个别剂量计监测结果增高情况发生概率较小。

2）进行异常数据分析，部分异常数据确实存在刚好超过剂量计探测限的情况，导致判定数据与低于探测限的剂量计的报告示值有较大差异。探测限依据标准严格执行计算及实验。由于是标准规定判别硬性规定，出现示值差别情况属于正常数据处理流程。

3）剂量片监测结果的正常偏差统计涨落情况，需要定期进行剂量计性能实验，包括但不限于分散性实验及其他已经开展过但间隔时间过长的性能实验。对个人剂量计的监测结果进行不确定度的评定，若不确定度结果偏大，则可能会出现数值偏差较大的情况出现。

4）剂量计性能因素以外、非测量仪器本身性能导致的因素，是在辐射监测过程中容易被忽视的一个因素。剂量计使用环境较复杂程度，主要根据佩戴人使用环境而定。剂量计使用过程中原则上规定使用人员注意保持剂量计清洁，但实际使用过程可能存在剂量计的表面污染情况发生。个人剂量计的外包装，通常是重复使用的的塑料外壳、夹子、支架。外包装会定期进行清洁，但由于人为忽视、去污手段有限等因素，可能存在个人剂量计外壳清洁不够彻底的情况，此类剂量计污情况在同位素生产、退役治理、放射化学实验等放射性工作人员岗位中发生较多。在外壳重复使用过程中被污染的剂量计外壳对剂量片造成持续污染，导致工作人员监测周期内并未进行放射性工作、但剂量计监测结果异常的情况出现。

三、解决方案

通过对问题分析，进行解决的方法如下：

1）对于因剂量片老化导致个别剂量计监测结果异常的解决办法，我们需要定期更换剂量计内部剂量片，更换频率取决于剂量片的使用寿命，在剂量片的寿命的中后期，可以准备购买新剂量片，报废旧剂量片，在更换之前如有计量数据异常，可临时用数据修正的方法对监测结果进行修正。

2）在监测进行之前对仪器性能进行全面的评价，计算出仪器探测下限，所选购的仪器在适用于放射性工作监测条件的前提下，探测下限越低越好。

3）同时应该定期对进行仪器设备剂量片进行期间核查、月度数据质控、泊松分布监测等质量监控措施。

4）非剂量计以外的测量仪器本身性能导致的因素中，我们需要注意注意保持所佩戴的剂量计与环境污染直接接触，防止将剂量计被环境污染沾污。在使用完毕后，及时进行表面污染监测，确定身体、剂量计没有被污染。对于剂量计外壳，需要定期进行清洁，或尽可能使用一次性外壳。

对于旧剂量计更换一次性外壳，需要考虑到多个问题：

1）佩戴人员的适应剂量计佩。由于剂量计外壳更换，其外观性状颜色等发生改变，戴人员需要重新适应新剂量计。对新包装设计抵触的，需要人员慢慢转变观念和使用习惯，适应新剂量计外包装。

2）性能参数改变。更换新剂量计外包装，剂量计的刻度因子、性能参数等会产生变化，因此需要重新对个人剂量计进行刻度校准、参数评定。

3）产品供应保障。一次性外壳需要持续购买，需要保证货源充足。新外包装供货商存在产品停产风险。计划保证充足余量的前提下，使用存量应对风险及应急使用。旧外包装需要保留应对一次性包装缺货时应急使用。

4）包装强度改变。一次性包装，尤其使用一次性夹子的套装，其包装硬度强度会相对原包装强度要差，需要做货物验收、强度验证。

四、结论

在外照射个人剂量计使用中，应该注意其使用规范。剂量计在使用前应做好性能测试检验，计算剂量计的探测下限。对于剂量计的质量控制，应定期进行期间核查、泊松分布等质控措施。对剂量片使用寿命情况进行监控，及时更换新剂量片。从事放射性工作的放射性工作人员在佩戴剂量计时，应尽可能保证所佩戴的剂量计不受表面沾污，每次使用完毕后应对剂量计进行表面污染监测，防止出现因表面污染引起数据异常的情况发生。

参考文献：

 [1] 国家卫生和计划生育委员会. GBZ 129—2016职业性内照射个人监测规范[S].2016.

National Health and Family Planning Commission of PRC. GBZ 129—2016 Specifications for inpidual monitoring of occupational internal exposure [S].2003.

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].北京：中国标准出版社.2004

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China. GB 18871-2002 Basic standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources [S]. Beijing: Standards Press of China, 2004.

陆正（1990-），男，工程师，从事辐射防护工作