医用直线加速器治疗室项目辐射环境影响评价

某医院使用德国SIEMENS公司高能电子直线加速器, 进行放射治疗。人们在获得加速器治疗疾病利益的同时, 也会因辐射对工作人员与公众带来可能的危害, 按照《国家电离辐射防护与辐射源安全标准》的年有效剂量限值和防护与安全最优化的原则, 做好机房的屏蔽防护, 同时使工作人员和公众的年有效剂量达到规定的管理限值, 对其进行辐射环境影响评价是很有必要的。

一、项目概况

该医用电子加速器采用电子束最大能量为14MeV。靶为重金属材料。靶心距为1000mm, 等中心摆位空间为430mm, 主射线束角度为28°。医用直线加速器产生的辐射主要为χ射线的辐射以及少量的中子的散射和漏射, 但是这些射线产生的辐射随着加速器关机也将全部消失。此外, X射线与空气中的氧发生作用会产生少量臭氧。

二、保护目标

本项目的环境保护目标有两类:一类为职业照射人员, 另一类为公众。根据国家标准[1], 职业照射与公众照射剂量限值分别为20mSv和1mSv。本着辐射防护最优化原则, 提出项目剂量约束值分别为5mSv/a和0.1mSv/a。

三、源项分析

该项目拟采用加速器的输出X射线的最大能量为10MeV, 其剂量率常数为180Gy/m2ּh。本项目不考虑感生放射性问题, 在开机期间产生的X射线是加速器污染环境的主要因子。此外, X射线与空气中的氧发生作用会产生少量臭氧。

四、辐射环境调查情况

按照国家有关监测规范的要求【2, 3】, 以加速器治疗室为中心, 按25m、50m、100m为半径划同心圆, 再将这些同心圆按8个方位划分成45o扇形区, 共分24个评价子区。X-γ外照射空气吸收剂量率在每个子区均布设一个监测点。监测仪器为BH3103A x-γ剂量率仪, 检出限为1.0×10-8Gy/h, 稳定性±5%。监测方法为直读法, 测量时仪器探头距地面1米, 每个测点测量10次, 取其平均值作为该点的测量值。监测结果见表1。室内、室外γ外照射空气吸收剂量率本底监测结果范围分别为 (6.6~11.2) ×10-8 Gy/h和 (5.2~7.2) ×10-8Gy/h, 均在该地区本底辐射剂量水平范围内, 说明该加速器周围环境的贯穿辐射水平正常。

1. Χ-γ外照剂量率分析

建设项目100m半径范围内环境中χ-γ外照剂量率室内、外测量范围值为 (7.6-10.2) ×10-8Gy/h和 (6.4-9.0) ×10-8Gy/h。环境中室内、外χ-γ外照剂量率平均值为8.7×10-8Gy/h和7.3×10-8Gy/h。放疗科工作场所中χ-γ外照剂量率测量范围为 (8.4-9.6) ×10-8Gy/h, 平均值为9.0×10-8Gy/h。Χ-γ外照剂量率监测结果均接近或低于该区本底值。

2. 环境大气中O3分析

对环境介质的大气采样进行O3分析, 监测分析范围值分别为 (0.04—0.10) mg/m3, 平均值分别为0.053 mg/m3, 为该区本底值。只有在排风口处 (在排风时采样) , 测得O3为0.10 mg/m3, 但是也低于国家标准限值。

五、剂量估算

剂量估算公式

式中:Hχ-χ射线所致人均年有效剂量当量, mSv/a;

χin、χout、χra-室内、外及放射性工作场所的χ外照剂量率 (计算采用现场监测值) , Gy/h;

tin、tout、tra-受照人群组在室内、外及放射性工作场所停留的时间, h;

该院直线加速器的辐射环境所致各类人群组人均年有效剂量估算结果, 见下表1。

六、辐射防护措施

治疗室为了屏蔽χ-γ射线, 避免对工作人员和候诊室的待诊患者产生不必要的照射, 屏蔽墙的厚度从1000mm-2823 mm的混凝土结构, 而且还采用了迷道作为屏蔽。为了屏蔽中子射线, 治疗室防护门的屏蔽采用厚度为12 mm的铅和150 mm的含硼石蜡作为屏蔽。

直线加速器开机后进行治疗时, 产生的χ射线最大剂量率为3Gy/min, 可以使治疗室内的空气电离而产生少量的O3等有害的气体, 长期吸入该气体可以影响人的呼吸系统和神经系统的健康。

治疗室安装的排风系统的排风量为7000m3/h, 治疗室每次小时换气4次, 在每一次治疗完以后, 都要进行通风换气, 使室内空气中O3等有害的气体的浓度降到本底。

结论

通过对辐射防护设施、安全措施的评价分析, 放疗科加速器治疗室工作场所的各项辐射参数在该地本底范围内, 辐射屏蔽措施合理, 并在治疗机房安装了连锁报警装置和监视器。在机房门口, 设置了“当心电离辐射”标志和工作警视灯。

经对通风系统外排出口大气中O3的采样分析, O3和排放浓度 (1小时平均) 低于国家二级标准限值。

摘要：本文对某医院直线加速器治疗室项目进行辐射环境影响评价, 主要从辐射环境现状调查、屏蔽防护措施、辐射环境所致剂量估算及风险事故方面进行分析, 最后得出评价结论。

关键词：加速器治疗室应用,辐射环境,环境影响评价

参考文献

[1] 林怀英.MM50电子回旋加速器机房的屏蔽防护[J].中国辐射卫生, 2008, 17 (3) :40-41.

[2] 林怀英, 孔令丰, 杨琳, 等.某PET中心辐射环境影响评价[J].中国辐射卫生, 2006, 15 (3) :336-338.

[3] 从惠玲, 刘开武, 李玉成, 等.实用辐射安全手册[M].北京:原子能出版社, 2006.

[4] 戴霞, 王凤瑛, 刁端阳.某单位钴-60辐照装置退役环境影响评价[J].中国辐射卫生, 2006, 15 (2) :223-224.

[5] 尹勇.浅谈建设项目环境影响评价报告编制要点[J].环境研究与监测, 2006, (3) :32-33.

[6] 李星烘.辐射防护基础[M].北京:原子能出版社, 1982.