迷宫屏蔽剂量计算方法的比较研究

本文在NCRP第49、51和151号报告基础之上,概述了低能和高能加速器迷宫剂量率的理论计算方法。应用此种方法,分别对同方威视技术股份公司密云CT厂房的多折迷宫和军事医学科学院辐照实验室的弧形迷宫进行了理论计算。通过与现场测量实验和蒙特卡罗模拟计算结果的对比得出,该方法只要参数选取合理,对于一般迷宫剂量率的估算,可以节省大量计算时间,得到较为保守准确的结果。希望可以为今后迷宫的设计和剂量估算方法提供参考。

具有非均整模式的医用直线加速器 机房放射防护设计与效果分析

目的:分析研究具有非均整(FFF)模式的医用直线加速器机房放射防护设计与屏蔽效果,为医用直线加速器FFF模式的放射防护设计提供技术参考。方法:在Versa HD型医用直线加速器X射线能量10 MV、照射野40 cm×40 cm条件下,分别使用均整模式最大输出剂量率600 MU/min和FFF模式最大输出剂量率2200 MU/min照射,按照国家职业卫生标准(GBZ126-2011)规定的方法,对加速器机房外表面30 cm处剂量水平进行检测,对检测结果中的超标位点计算改造方案的屏蔽厚度,并在改造完成后重新进行检测。结果:按照均整模式设计的原屏蔽方案在10 MV的FFF模式下,机房外表面部分检测点辐射剂量率>2.5μSv/h,超出国家职业卫生标准(GBZ126-2011)限值(≤2.5μSv/h)要求;防护门外中子辐射剂量当量率最大为1.0μSv/h,明显高于预期值。根据检测结果计算需要增加的屏蔽厚度,改造完成后原超标位点辐射剂量率均<2.5μSv/h,满足标准限值要求。结论:在FFF模式下机房外表面辐射剂量率较均整模式明显增加,具备10 MV的FFF模式的医用直线加速器机房设计需要考虑中子防护,在不改变周围剂量当量率参考控制水平的情况下,需要增加屏蔽厚度才能达到国家标准要求。

加速器射线探伤室迷道剂量率的估算方法

基于NCRP第151号报告提出的医用加速器机房屏蔽估算模式,建立了一套适用于工业加速器射线探伤室迷道剂量率估算方法,并应用于某12 MV电子直线加速器射线探伤室的迷道设计中。对于高能加速器射线探伤室,其迷道门的设计应同时考虑光子和中子的屏蔽。其中光子份额主要归功于主束散射、漏射散射和漏射透射,中子份额主要考虑中子俘获γ射线和中子射线。

高能医用电子直线加速器的机房屏蔽设计方案国内外比较

目的:比较国内外3种标准在高能医用电子直线加速器机房屏蔽设计和效果检测中的差异,为修订和完善现行国家标准提供参考。方法:对于一个具有两档X射线能量(6和10 MV),日均使用X射线治疗105例患者(90%为调强放疗技术)的高能医用电子直线加速器机房,分别按照美国国家辐射防护与测量委员会(NCRP)151号报告、英国电离辐射法规(IRR)17和GBZ/T 201现行国家标准计算并比较所需的屏蔽方案。分析按照3种标准各自评价指标计算得到的各关注点所需的混凝土屏蔽厚度随高能X射线工作负荷占比的变化。提出一种基于瞬时剂量当量率保守估计值的屏蔽效果检测和评价方法。结果:按照NCRP 151号报告和IRR 17号法规计算得到的各关注点(主束次屏蔽区A、B点、主束主屏蔽区C、D点、侧墙次屏蔽点E、室顶主屏蔽点F和室顶次屏蔽点G)所需的混凝土屏蔽厚度分别为89、115、162、183、113、163、86 cm和104、130、215、213、128、207、105 cm。而GBZ/T 201屏蔽方案所需的混凝土屏蔽厚度最大,分别为136、153、243、265、131、207和105 cm。与NCRP 151号报告屏蔽方案相比,GBZ/T 201屏蔽方案治疗室内使用面积、室内层高的显著降低(分别减小14.01%和8.68%),室顶承重增加明显(24.01%)。IRR 17和GBZ/T 201屏蔽方案的最终屏蔽厚度主要由瞬时剂量当量率限值决定,基本不随高能X射线工作负荷的增加而变化。基于本文提出的瞬时剂量当量率保守估计值确定的屏蔽厚度均大于由周剂量控制目标值计算得到的屏蔽厚度,且能减小二者之间的差异。结论:由于不同标准使用的评价指标(特别是剂量当量率限值)的不同,各屏蔽方案所需的屏蔽厚度差异明显。瞬时剂量当量率保守估计值作为屏蔽效果检测评价指标,安全合理且使用方便。

低能医用电子直线加速器的机房屏蔽设计方案国内外比较

目的:分别根据中、外放射治疗机房辐射屏蔽标准,对低能医用电子直线加速器机房设计方案进行对比,为修订和完善现行国家标准提供参考。方法:按照美国国家辐射防护与测量委员会(NCRP)151号报告、英国电离辐射法规(IRR)17号和国家标准GBZ/T 201,对于一个每日平均治疗125例患者(90%为调强放疗技术)的6 MV X射线医用电子直线加速器机房,分别设计机房屏蔽方案,对比关注点(主束次屏蔽区A、B点、主束主屏蔽区C、D点、侧墙次屏蔽点E、室顶主屏蔽点F和室顶次屏蔽点G)所需的混凝土屏蔽厚度、治疗室内使用面积、室内层高和室顶承重。结果:按照NCRP 151号报告和IRR 17号法规,计算得到的A、B、C、D、E、F和G点所需的混凝土屏蔽厚度分别为79、105、136、166、104、137、76 cm和94、126、183、189、119、175、92 cm。而按照我国标准GBZ/T 201计算得到的相应关注点所需的混凝土屏蔽厚度是最厚的,特别是主束主屏蔽厚度的增加明显,分别为117、133、207、227、121、175、94 cm。与此同时,与NCRP 151号报告计算得到的屏蔽方案相比,治疗室内使用面积、室内层高显著降低,分别减小11.24%和7.13%,室顶承重增加更为明显(25.20%)。结论:与NCRP 151号报告和IRR 17号法规相比,按照我国现行屏蔽标准所推荐的计算方法和评价指标计算得到的屏蔽厚度是最大的,特别是现行国家标准中要求的瞬时剂量当量率评价指标会显著增加主屏蔽区所需的屏蔽厚度。