放射性核素摄入量及内照射剂量估算规范GBT重点Word格式文档下载.docx
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ALI(下标始)j(下标终)——对核素j通过食入途径的年摄入量限值,Bq;
ALI(下标始)i(下标终)——对核素i通过吸入途径的年摄入量限值,Bq。
2.6当在一年时间内同时受到内、外照射时,应同时满足上述关系式
(1)以及下面关系式(6):
(H(下标始)E(下标终))(下标始)外(下标终)——该年内受到的外照射有效剂量当量,mSv。
3内照射监测量
3.1通常采用的内照射监测方法有下列两大类:
a.活体测量:
体外直接测定全身或器官内放射性核素的活度。
如:
全身计数器测量,甲状腺测量,肺中钚测量等;
b.离体测量:
人体排泄物(尿、粪便等)中放射性核素的活度。
3.2活体测量的优点是快速和方便,它们适用于监测一切能发射X、γ或高能β射线的核素;
离体测量的优点是成本比较低,并且也适用于监测不发射X、γ或高能β射线的核素。
一般情况下,这两种方法并不互相排斥,而是应该互相补充。
3.3利用个人空气取样器测定人员呼吸带中的空气污染水平,也可以作为直接估算吸入量的一种较好的辅助手段。
3.4在有条件的地方,若能同时进行呼吸带内气溶胶粒径组成的分析,可以改进吸入核素内照射剂量评价工作的精确度。
4摄入量的估算
4.1根据各种内照射监测结果推算放射性核素的摄入量,需要利用由一定数目的生物学隔室组成的代谢模式。
利用这些模式可以建立起描述放射性核素在体内减少、滞留、转移以及排泄过程的动力学方程,并据此导出摄入滞留函数或摄入排泄函数。
4.2摄入量的具体推算可以利用下列公式进行:
I——估算得到的摄入量,Bq;
M——对应于摄入后某时刻的内照射监测值(活体测量或离体测量结果),Bq;
IRF——与上述摄入后时刻相对应的该监测项目的摄入滞留函数值或摄入排泄函数值。
摄入量的推算实例见附录B,部分IRF值见表B2。
4.3当摄入事件的发生日期不能确定时,可以采用常规监测周期的一半来代表从摄入到监测之间的近似时间间隔。
4.4当已知吸入物质的粒径或摄入方式(如不是单次摄入)不同于导出摄入滞留函数或摄入排泄函数所依据的条件时,应按附录B中参考文献[1]中第B757~B763页上所规定的方法对摄入量的估计值作出相应的修正。
4.5在有条件的时候,应注意收集来自受照个体本身的代谢资料。
以便于验证和修正基于参考人模型导出的一般性滞留或排泄函数。
4.6算得摄入量之后,即可按2.4或2.5或2.6条的规定作出摄入量评价。
4.7由于内照射监测结果不仅常常伴有较大的统计涨落,而且人员代谢规律上的涨落和差异会对估算结果带来更大的影响,因此在条件许可的情况下,应该尽可能在较长的时间内(即在可以和该核素在体内的有效减少期相比较的时间间隔内)均匀地进行多次排泄物取样或活体测量,然后再按下式求得摄入量的最佳估计值:
I——摄入量的最佳估计值,Bq;
(IRF)(下标始)i(下标终)——第i次取样或测量时刻的相应摄入滞留(或排泄)函数值;
A(下标始)i(下标终)——第i次取样的测量值,Bq。
摄入量的最佳估计的实例见附录B。
5内照射剂量的估算
5.1当需要知道摄入量所产生的相应待积有效剂量当量H(下标始)5O,E(下标终),或待积器官(组织)剂量当量H(下标始)50,T(下标终)时,可按以下两种方法(A或B)中的任一种方法进行估算:
5.1.1方法A
(ALI)(下标始)随(下标终)——该核素的随机性年摄入量限值,Bq;
(ALI)(下标始)确(下标终)——该核素的确定性年摄入量限值,Bq。
5.1.2方法B
H(下标始)50,E(下标终)=I×
(DCF)(下标始)50,E(下标终)(Sv)…………………………………(11)
H(下标始)50,T(下标终)=I×
(DCF)(下标始)50,T(下标终)(Sv)…………………………………(12)
(DCF)(下标始)50,E(下标终)——摄入量-剂量转换因子,等于摄入单位活度的放射性核素以后所产生的相应待积有效剂量当量,Sv/Bq;
(DCF)(下标始)50,T(下标终)——摄入量-剂量转换因子,等于摄入单位活度的放射性核素以后所产生的待积器官(或组织)剂量当量,Sv/Bq。
内照射剂量的估算实例见附录B。
5.2当求得内照射剂量之后,即可按2.1或2.2条的规定进行内照射剂量评价。
5.3有时为了辐射防护以外的目的,可能需要估算出放射性核素在摄入后t年内(不一定是50年)产生的累积有效剂量当量H(下标始)t,E(下标终)或累积器官(组织)剂量当量H(下标始)t,T(下标终)。
这时,可以利用附录C中介绍的方法根据求得的待积剂量进行近似估算。
附录A
术语
(补充件)
A1摄入量intake
进入人体的放射性核素的量。
其进入途径有吸入、食入和通过伤口或完好皮肤。
A2吸收量uptake
摄入体内后进入细胞外液的放射性核素的量。
A3滞留量retention
在摄入后的不同时间,滞留在器官、组织或全身内的放射性核素量。
被体液摄取的核素量称作系统滞留量。
系统滞留量和在呼吸道及肠胃道内的滞留量之和称全身滞留量。
A4沉积量deposition
摄入体内后,在摄入器官内沉积下来的放射性核素量。
例如在一次急性吸入之后沉积在胃肠道内的放射性核素量。
A5D类化合物Dclasscompound
在肺区中的半廓清期小于10天的化合物。
A6W类化合物Wclasscompound
在肺区中的半廓清期为10天到100天的化合物。
A7Y类化合物Yclasscompound
在肺区中的半廓清期大于100天的化合物。
A8生物隔室bioassycompartment
由诸如一个器官或组织,或一个特殊的细胞群所组成的一个生理学构体,进入该隔室的物质假定会和隔室内的原有物质瞬时均匀混合。
A9摄入滞留函数(IRF)intakeretentionfunction
单次摄入情况下,核素在全身、某器官或某组织中的滞留量占摄入量的分数随摄入后时间变化的数学表达式。
A10摄入排泄函数(IEF)intakeexcretionfunction
单次摄入情况下,核素经尿、粪便等排泄途径排出体外的量占摄入量的分数随摄入后时间变化的数学表达式。
A11活度中值空气动力学直径(AMAD)activitymedianaerodynamicdiameter
一个密度为1g/cm(上标始)3(上标终)的球体在空气中的沉降末速度与一个其活度是所有气溶胶粒子活度的中值的粒子的沉降末速度相同,这个球的直径称为该种气溶胶粒子的活度中值空气动力学直径。
A12年摄入量限值(ALI)annuallimitsonintake
一个人(由参考人来代表)只摄入一种放射性核素时引致的照射即达到国家规定的有关年剂量当量限值,这种条件下摄入的放射性核素的活度称为年摄入量限值。
A13待积器官(或组织)剂量当量(H(下标始)50,T(下标终))committedorganortissuesdoseequivalent
某种放射性核素在被摄入体内以后的50年中,对器官(或组织)T所产生的按整个器官(或组织)平均的累积剂量当量。
A14待积有效剂量当量(H(下标始)50,E(下标终))committedeffectivedoseequivalent
W(下标始)T(下标终)——器官T的危险度权重因子,它等于组织T受照后在其中引起的确定性危险度与全身均匀受照射时引起的总危险度的比值。
附录B
摄入量及内照射剂量的估算和评价实例
(参考件)
例1:
通过常规的全身计数器测量,发现甲、乙两名工作人员的体内存在着(上标始)137(上标终)C(下标始)S(下标终)和(上标始)60(上标终)C(下标始)o(下标终)内污染,其活度分别为:
甲(上标始)137(上标终)Cs52Bq;
(上标始)60(上标终)Co192Bq。
乙(上标始)137(上标终)CS133Bq;
(上标始)60(上标终)Co48Bq。
假定根据回忆和有关记录,推测事故是发生在去年10月15日的一次爆炸(吸入)事故。
全身计数器测量是今年10月15日进行的,因此从吸入到测量之间的时间的间隔t为365天。
根据ICRP30号出版物的分类,他们所操作的含(上标始)137(上标终)Cs化合物属于D类、含(上标始)60(上标终)Co化合物属于W类。
同时查得,吸入上述D类(上标始)137(上标终)Cs和W类(上标始)60(上标终)Co的相应确定性效应年摄入量限值都等于6×
10(上标始)6(上标终)Bq。
由参考文献〔1〕(上标始)1)(上标终)查得单次吸入(上标始)137(上标终)Cs和(上标始)60(上标终)Co(W)后365天的全身摄入滞留分额分别为5.93×
10(上标始)-2(上标终)和1.30×
10(上标始)-2(上标终)(见B—111和B—212页)。
即可进行下述估算和评价:
1)参考文献[1]:
E.T.莱萨德、夏益华等著,夏益华译《内照射摄入量估算手册》,世界图书出版公司,1988。
a.摄入量估算:
按本标准式(7)可估计出他们的摄入量分别为:
b.内照射剂量估算:
按本标准式(9)可求得上述摄入量所产生的待积有效剂量当量为:
c.内照射摄入量评价:
按2.4条中公式(4)进行摄入量评价:
可见无论是按上面的剂量评价,或摄入量评价来看,本事故中甲、乙两名工作人员所受到的(上标始)137(上标终)Cs和(上标始)60(上标终)Co混合内照射均是比较轻微的。
例2:
发生了一次D类铀的吸入事故。
由于当时就觉察到了事故的发生,因此立即开始收集尿样。
为了改善统计误差,测量累积尿样比较有利。
根据测到的尿中铀的平均浓度,采用参考人每日排尿量为1.4升的假定,就可以求出吸入后不同时刻的累积尿样中铀的含量。
再利用本标准正文中公式(8),就可以求得铀摄入量的最佳估计值,见表B1。
表B1根据尿中铀的测定值估计摄入量的例子
表B1中铀在累积尿样中的摄入量份额是由文献[1]中的速查表(B—163页)查得的。
累积尿样中铀的含量可以这样估算:
先求得第i次取得的尿样中的铀含量△Ai:
△A(下标始)i(下标终)=C(下标始)i(下标终)×
△t(下标始)i(下标终)×
1.4L/d……………………………………(B1)
c(下标始)i(下标终)——第i个尿样的平均铀浓度,Bq/L;
△t(下标始)i(下标终)--—第i次取样的时间t(下标始)i(下标终)与上一次取样时刻t(下标始)i-1(下标终)的差,即△t(下标始)i(下标终)=t(下标始)i(下标终)-t(下标始)i-i(下标终)(1.4L/d为每天平均排尿量)。
A(下标始)i(下标终)=△A(下标始)1(下标终)+△A(下标始)2(下标终)…+△A(下标始)i(下标终)…………………………(B2)
然后利用公式(8)即可求得每个人的摄入量最佳估计值。
表B2急性摄入的IRF值举例
续表B2
附录C
累积内照射剂量的估算实例
C1估算方法
在辐射防护领域中,评价内照射的大小通常均需估算50年内的累积剂量当量(专门称作待积剂量当量)。
然而有时出于辐射防护目的以外的考虑,需要估算放射性核素进入人体以后t年(t不等于50年)内所产生的累积剂量当量。
一般来讲为了计算这类剂量,最好采取具体问题具体计算的办法。
但是由于这种逐个解决的办法一般都比较麻烦,不易推广。
因此在可能的范围内需作必要的简化。
在本标准的适用范围之内,可以利用待积剂量当量的计算结果来推算t年内的累积剂量当量。
H(下标始)t,E(下标终)=H(下标始)50,E(下标终)×
f………………………………(C1)
H(下标始)t,T(下标终)=H(下标始)50,T(下标终)×
f………………………………(C2)
H(下标始)t,E(下标终)——t年内产生的累积有效剂量当量;
H(下标始)t,T(下标终)——t年内产生的累积器官(组织)剂量当量;
H(下标始)50,E(下标终)——相应的待积有效剂量当量;
H(下标始)50,T(下标终)——相应的待积器官(组织)剂量当量;
f——修正系数。
f可以按下列三种情况分别确定:
a.当满足20T(下标始)1/2(下标终)<t或者IRF(下标始)WB(下标终)函数值在t年之前已基本趋于零,如小于1×
10(上标始)-6(上标终)时(图C1)则f=1
这里,T(下标始)1/2(下标终)为该核素的物理半衰期,IRF(下标始)WB(下标终)为该核素在有关摄入途径下的全身摄入滞留函数值(排泄函数不适用)。
b.当IRF(下标始)wb(下标终)函数值在t年和50年之间的某时刻t(下标始)0(下标终)趋于零时(图C2),则
C2估算实例
要求估算吸入2×
10(上标始)5(上标终)Bq(上标始)131(上标终)I后一年内所产生的累积有效剂量当量H(下标始)t,E(下标终)和累积甲状腺剂量当量H(下标终)t,T(下标终)。
由于(上标始)131(上标终)I的T(下标始)1/2(下标终)=0.0221年,本题中t=1年。
所以满足a的要求,因此修正系数f=1。
从参考文献〔2〕(上标始)1)(上标终)查得吸入1Bq(上标始)131(上标终)I后产生的待积有效剂量当量为8.3×
10(上标始)-6(上标终)mSv;
所产生的待积甲状腺剂量当量为2.5×
10(上标始)-4(上标终)mSV。
1)参考文献[2]:
SupplementofICRPPublication30,LimitsforIntakesofradionuclidesbyWorkers.1981.
因此按公式(C1)和(C2)可以求得吸入2×
10(上标始)5(上标终)Bq(上标始)131(上标终)I之后一年内所产生的累积有效剂量当量和甲状腺量当量分别为:
H(下标始)1,E(下标终)=H(下标始)50,E(下标终)×
1=2×
10(上标始)5(上标终)×
8.3×
10(上标始)-6(上标终)=1.66mSv
H(下标始)1,甲状(下标终)c=H(下标始)50,甲状(下标终)×
2.5×
10(上标始)-4(上标终)=50mSv
要求估算吸人4×
10(上标始)6(上标终)Bq(上标始)137(上标终)Cs(D类)后4000天内产生的累积有效剂量当量H(下标始)t,E(下标终)。
从(上标始)137(上标终)Cs的IRF(下标始)WB(下标终)曲线可知(见参考文献[1]B—111页),它基本上在t(下标始)0(下标终)=2000天附近已实际上趋于零。
吸入(上标始)137(上标终)Cs后摄入全身滞留函数见表C1。
表C1吸入(上标始)137(上标终)Cs后摄入全身滞留函数表
从上述滞留曲线可以求出在不同时间内所覆盖的总面积。
求面积可以利用下述近似数值积分的办法:
n——积分区间(b-α)的等分段数;
f(下标始)a(下标终),f(下标始)1(下标终),f(下标始)2(下标终)……f(下标始)n-1(下标终),f(下标始)b(下标终)——相应等分点上的IRFWB值。
在参考文献[1]中,时间划分是以10的幂数形式分段的。
因此,为了简单起见可以分段计算积分值,然后相加。
所以,本例中所要求的各个积分值如下:
从文献[2]查得吸入(上标始)137(上标终)Cs产生的待积有效剂量当量转换因子为:
8.33×
10(上标始)-6(上标终)mSv/Bq。
所以按公式(C3)可以算得吸入4×
10(上标始)6(上标终)Bq(上标始)137(上标终)Cs后400天内所产生的累积有效剂量当量为:
H(下标始)400,E(下标终)=4×
10(上标始)6(上标终)Bq×
10(上标始)-6(上标终)mSv/Bq×
0.917
=30.6mSv
例3:
要求估算吸入450BqY类(上标始)235(上标终)U以后三年(≈1000天)内所产生的累积有效剂量当量。
从文献[1]查出相应的IRF(下标始)WB(下标终)(见B-451页)函数值。
可以看到直到50年(18250天),它也远没有趋于零。
因此应按公式(C4)估算。
利用上例相同的方法,可算出:
因此吸入450BqY类(上标始)235(上标终)U以后三年内所产生的累积内照射有效剂量当量为:
(吸入Y类(上标始)235(上标终)U的有效剂量当量转换因子为0.025mSv/Bq)
H(下标始)3,E(下标终)=450Bq×
0.025mSv/Bq×
0.41
=4.62mSv
C3关于几个有关问题的讨论
C3.1关于对估算时间t的限制
由于ICRP30号报告等为职业照射的辐射防护领域提供的资料均是针对50年内产生的累积剂量考虑的,而放射性核素进入人体之后在体内各部位之间的分布是会随时间而变化的。
因此从原则上来讲,在近似计算中希望t接近50年越好,但从实际情况看,只要能够避开核素的滞留分布还相当不稳定的早期阶段,即在对t施加适当限制的前提下,这里所介绍的近似估算方法是可以接受的。
对t的限制可以按以下四种情况考虑:
a.对任何核素和任何摄入途径和吸入类别,显然只要t比核素的物理半衰期大很多(如t>20T(下标始)1/2(下标终)),估算结果是完全可以接受的。
幸运的是,绝大多数医用同位素是容易满足这一点的;
b.对吸入D类或食入途径,t最好大于3周以上;
c.对吸入W类,t最好大于3个月;
d.对吸入Y类,t最好大于3年。
C3.2关于对器官(组织)累积剂量的估算问题
在本标准中推荐利用全身摄入滞留函数来同时估算累积有效剂量当量和累积器官(组织)剂量当量,这是因为参考文献[1]中只对甲状腺和肺两个器官给出了它们的器官滞留函数,其他只给出了系统器官和全身的滞留函数。
再说由于源器官一般并不仅仅限于该受照器官本身,所以会使问题变得比较复杂。
因此我们建议均采用全身摄入滞留函数作为估算的基础。
只要对t等满足一定的限制要求,这样处理才能使问题得到简化。
C3.3关于模式、参数的适用性和剂量水平问题
ICRP30号报告是针对防护水平的职业照射的,它的代谢模式和参数是适用于成年健康人。
所涉及的剂量水平也应是职业限值以下的防护水平。
因此从根本上来讲,在估算中必须充分注意到这一点。
另外,由于参考人的概括性是有限的,而人与人之间的差异以及各种生活环境因素对核素在体内的代谢行为影响是很大的。
因此假若出于辐射防护目的以外的考虑需要估算内照射剂量时,最好是采用“CasebyCase”(具体问题逐例解决)的方法。
即尽量利用受照个体本身所可能获得的充分资料来代替一般性的资料。
正如ICRP30号报告所指出的:
“如果有理由确信某人的摄入量大于相应的年摄入量限值,而且认为需要估算由此产生的待积剂量当量时,建议应该尽可能实际地考虑到他的年龄和已知的生物学参数。
”
附加说明:
本标准由中华人民共和国卫生部提出。
本标准由中国核工业北京华清公司负责起草。
本标准主要起草人夏益华。
本标准由卫生部委托技术归口单位卫生部工业卫生实验所负责解释。
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