鉛當(dāng)量是 X 射線防護(hù)服重要的性能指標(biāo)，鉛當(dāng)量的大小決定著X 射線防護(hù)服屏蔽 X 射線的能力。X 射線防護(hù)服的鉛當(dāng)量有不同的等級(jí)，需根據(jù)不同的 X 射線照射條件和工作情況選擇使用。本文通過計(jì)算給出了幾種常用管電壓下防護(hù)服屏蔽散漏X 射線所需的鉛當(dāng)量值，可為X 射線防護(hù)服的使用單位或個(gè)人在購(gòu)買和使用時(shí)提供參考。選擇適合鉛當(dāng)量的X 射線防護(hù)服，可以避免因選用的防護(hù)服或用具鉛當(dāng)量不足而達(dá)不到有效屏蔽X 射線的效果，造成健康的危害;也可以避免因選用過大鉛當(dāng)量的 X 射線防護(hù)服或用具，致使作業(yè)人員過多負(fù)重，導(dǎo)致疲勞，發(fā)生人為失誤，也可以避免造成不必要的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。另外，為了確保射線防護(hù)服的使用效果，本文給出了X 射線防護(hù)服的檢驗(yàn)、貯存和使用等管理方法。
1.引言 隨著國(guó)防科研、放射性醫(yī)學(xué)、工業(yè)探傷和核技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，各種放射性射線被廣泛應(yīng)用，但人們利用和享受放射性射線技術(shù)成果的同時(shí)，也受到其給人類帶來的危害［1-2］。X 射線防護(hù)服是在放射源和人員之間使用的一種能有效吸收 X 射線的屏蔽物，以消除或減弱 X 射線對(duì)人體的危害。屏蔽材料對(duì)電離輻射的屏蔽機(jī)理是通過材料中所含吸收物質(zhì)對(duì)電離輻射的吸收完成的。能量吸收的大小與吸收物質(zhì)原子序數(shù)的 4 次方成正比。鉛的原子序數(shù)為 82，具有良好的能量吸收特性，且易獲得，是一種用以屏蔽高能電離輻射的理想材料，人們用鉛當(dāng)量來衡量屏蔽材料對(duì) X 射線的吸收能力［3］。所以鉛當(dāng)量是 X 射線防護(hù)服重要的性能指標(biāo)，鉛當(dāng)量的大小決定著 X 射線防護(hù)服屏蔽 X 射線的能力。本文將通過計(jì)算給出幾種常用管電壓下防護(hù)服屏蔽散漏X 射線所需的鉛當(dāng)量值。 2. X 射線防護(hù)服所需鉛當(dāng)量計(jì)算 對(duì)于 X 射線的防護(hù)，我國(guó)有些標(biāo)準(zhǔn)( 如 GBZ130 －2002《醫(yī)用 X 射線診斷衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》等) 中明確規(guī)定: 每臺(tái) X 射線機(jī)應(yīng)配備適量的符合防護(hù)要求的各種輔助防護(hù)用品，如鉛橡膠手套、鉛橡膠圍裙等［4］。我們知道凡是要求使用個(gè)體防護(hù)用品的場(chǎng)合，均是對(duì)人體健康有危害、對(duì)生命安全有威脅的場(chǎng)合。所以，在這種有 X 射線危害的場(chǎng)合，選用多大鉛當(dāng)量的 X 射線防護(hù)用品才能不出國(guó)-際放射防護(hù)委員會(huì)( 簡(jiǎn)稱 ICRP) 第 103 號(hào)出版物規(guī)定的工作人員職業(yè)照射劑量限值，即工作人員職業(yè)照射劑量為 5 年平均每年 20mSv，其中任何一年內(nèi)都不得過 50mSv 的限值［5］。對(duì)于這一問題，需要對(duì)各種照射條件和工作情況下所需鉛層厚度進(jìn)行計(jì)算，以達(dá)到有效屏蔽 X 射線的目的，消除或減少 X 射線對(duì)人體健康的危害及生命安全的威脅。 2. 1 鉛當(dāng)量計(jì)算方法簡(jiǎn)述 防護(hù) X 射線管有用射線束(通過過濾片的初級(jí) X 射線束) 的屏蔽稱主屏蔽，防護(hù)泄漏輻射和被受照物體( 或人體) 散射輻射的屏蔽稱次級(jí)屏蔽。X 射線防護(hù)服主要是對(duì)泄漏輻射和被受照物體( 或人體) 散射輻射的屏蔽，所以 X 射線防護(hù)服所需鉛層厚度計(jì)算應(yīng)按次級(jí)屏蔽計(jì)算，X 射線機(jī)的布置一般如圖 1。 圖1 X 射線機(jī)布置圖 X 射線機(jī)的工作通常是間斷性的，因此在計(jì)算鉛層厚度時(shí)，一般按周照射量限定。 X 射線機(jī)的照射量率( X10) 與管電壓、過濾板等因素密切相關(guān)。其可由“各種管電壓和過濾板的 X 射線機(jī)輸出額－ 照射量率( X10) 曲線”查出。 由于 X 射線是連續(xù)能譜，很難用簡(jiǎn)單方法計(jì)算它在物質(zhì)中的減弱，故一般通過實(shí)驗(yàn)得到其在各種屏蔽材料中的減弱曲線。由 X 射線在鉛中的減弱曲線查得所需鉛層厚度。 次級(jí)屏蔽厚度取決于漏射束和散射束。由于一般 X 射線機(jī)的側(cè)向漏束很小( 我國(guó)安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 X 射線機(jī)機(jī)頭的漏射線的較大容許照射量率不得過 100mR/h) ，起決定作用的是被照體( 如人) 的散射束。假設(shè)已知受照物體( 或人體) 對(duì)入射 X 射線的散射比為 α，散射面積為 s，cm2; 則 C 點(diǎn)( 防護(hù)點(diǎn)) 的周照射量為 X10Wuηαsf Xws=2 ( d0) ( ds) 2 式中，d0 為源與受照體的距離，m; ds 為受照體與防護(hù)點(diǎn)的距離，m; X10為每 mA 管電流產(chǎn)生的 X 射線在 1m 處的照射量率，R/mA·min;w 為 X 射線機(jī)的每周工作量，mA·min/周; W = It，其中 I 為管電流， mA; t 為每周工作時(shí)間，min/周; u 為利用因子，它表示射線被利用的程度，也就是有用射線束指向有關(guān)照射點(diǎn)的工作負(fù)荷分?jǐn)?shù)，在不改變方向的水平照射情況下，u =1; η 為對(duì)防護(hù)區(qū)的占用因子，人員在防護(hù)區(qū)停留時(shí)間，在“全居住”的情況下，η =1; f 為屏過濾 片 為 0. 5mmCu，垂 直 入 射，查《輻 射 防 護(hù) 手冊(cè)》［9］表 10. 1 得 α = 0.0019，即 α = 4. 75 × 10 －6，查 《輻射防護(hù)手冊(cè)》圖 4. 4d 得 X 射線機(jī)的照射量率 2．2所需鉛當(dāng)量計(jì)算 選擇幾種常用管電壓及其他有關(guān)因素，進(jìn)行屏蔽散漏 X 射線所需鉛當(dāng)量計(jì)算， 蔽物對(duì)初級(jí) X 射線束的減弱因子( 或叫透射率) ; xwp為周照射量限值，R/周 = 10mSv/周。按上式計(jì)算后，查“X 射線在鉛中的減弱曲線”得出屏蔽漏射 因此，散射后的 X 射線能量可按 250 × 0. 671 = 168kV 的管電壓 X 射線來計(jì)算。這樣，查《輻射防護(hù)手冊(cè)》圖 10. 5g 可得鉛厚度為0. 5mm。 表 1 幾種常用管電壓下防護(hù)服屏蔽散漏 X 射線所需鉛當(dāng)量 管電壓( kV) 50 70 100 125 150 200 250 300 過濾板 管電流( mA) 周工作時(shí)間( h) 源與受照體的距離( m) 受照體與防護(hù)點(diǎn)距離( m) 2mmAl 5 30 1 0. 3 2mmAl 10 30 1 0. 3 2mmAl 15 30 1. 5 0. 3 5mmCu 15 30 5 0. 3 0. 5mmCu 10 30 2 0. 3 0. 5mmCu 15( 10) 15( 10) 3( 2) 0. 3 0. 5mmCu 10 10 3 0. 3 3. 0mmCu 10 10 3 0. 3 計(jì)算鉛當(dāng)量( mmPb) 0. 11 0. 2 0. 3 0. 33 0. 4 0. 485 0. 5 0. 5 選用鉛當(dāng)量( mmPb) 0. 15( 0. 125) 0. 25 0. 35 0. 35 0. 5 0. 5 0. 5 0. 5 按上述方法計(jì)算出其他幾種常用管電壓下防護(hù)服屏蔽散漏 X 射線所需鉛層厚度，結(jié)果見表 1。 3． X 射線防護(hù)服鉛當(dāng)量等級(jí)的選擇 根據(jù)國(guó)-際放射防護(hù)委員會(huì)( ICRP) 關(guān)于放射防護(hù) 103 號(hào)建議書對(duì)職業(yè)照射劑量限值的規(guī)定，即工作人員職業(yè)照射劑量 5年平均每年 20mmSv，且其中任何一年內(nèi)都不得過 50mmSv 的規(guī)定，對(duì)幾種典型管電壓下防護(hù)服屏蔽散漏 X 射線所需鉛當(dāng)量值進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果見表 1，供從事 X 射線放射性工作的人員根據(jù)本崗位具體情況選擇 X 射線防護(hù)服鉛當(dāng)量等級(jí)時(shí)參考。 4． X 射線防護(hù)服的使用管理 X 射線防護(hù)服如果運(yùn)輸、貯存和使用不當(dāng)，就會(huì)引起防護(hù)服屏蔽材料鉛當(dāng)量的變化，降低屏蔽材料對(duì) X 射線的吸收能力，破壞 X 射線防護(hù)服的防護(hù)性能。因此，必須做好 X 射線防護(hù)服的運(yùn)輸、貯存和使用管理工作，注意以下幾方面的問題: ( 1) 運(yùn)輸和貯存時(shí)切勿重壓、日曬、雨淋。嚴(yán)禁與酸、堿、油、有機(jī)溶劑等腐蝕及溶解性物質(zhì)接觸。 ( 2) 產(chǎn)品應(yīng)貯存在干燥通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi)，貯存溫度為 0 －40℃，離地墊高150mm 以上。 ( 4) 根據(jù)不同作業(yè)場(chǎng)所 X 射線強(qiáng)度的差異或按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，選擇不同等級(jí)鉛當(dāng)量的 X 射線防護(hù)服。( 3) 產(chǎn)品在上述保存條件下，從出廠日期算起，產(chǎn)品的貯存期為一年，在貯存期內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)要求。過期存放應(yīng)重新抽檢，合格后方可銷售和使用。 ( 5) 使用單位宜定期對(duì) X 射線防護(hù)服進(jìn)行鉛當(dāng)量檢測(cè)，對(duì)使用年限過三年的 X 射線防護(hù)服宜增加檢測(cè)頻次，防止 X 射線防護(hù)服因龜裂、開裂、拉伸變薄等原因?qū)е缕帘文芰档?，?duì)人的健康造成危害。 ( 6) 不要將 X 射線防護(hù)服暴露在陽(yáng)光下或儲(chǔ)藏在臭氧發(fā)生器附近。 ( 7) X 射線防護(hù)服宜用肥皂和熱水清洗，并用干布擦拭［10］。 ( 8) X 射線防護(hù)服使用后應(yīng)掛在遠(yuǎn)離熱源處，并避開強(qiáng)光，不得壓成死褶和損傷。 ( 9) 按規(guī)定做好 X 射線防護(hù)服的報(bào)廢處理，不應(yīng)擅自埋進(jìn)土壤里，以免對(duì)環(huán)境造成污染。 5．結(jié)語(yǔ) 在工作中接觸 X 射線放射設(shè)備的工作人員不可避免地會(huì)受到散漏 X 射線的照射，長(zhǎng)期在這種工作環(huán)境中工作，必將會(huì)損害 X 射線放射設(shè)備操作人員的身體健康，所以對(duì)其進(jìn)行防 X 射線的個(gè)體防護(hù)是級(jí)其必要的。但如果 X 射線防護(hù)服或用具選擇不當(dāng)，一是達(dá)不到有效屏蔽 X 射線的效果，二是會(huì)造成作業(yè)人員過多負(fù)重而導(dǎo)致疲勞。另外，如果 X 射線防護(hù)服運(yùn)輸、貯存和使用不當(dāng)也會(huì)引起 X 射線防護(hù)服屏蔽材料鉛當(dāng)量的變化，破壞 X 射線防護(hù)服的防護(hù)性能，因此，必須做好 X 射線防護(hù)服的運(yùn)輸、貯存和使用管理工作。 本文依據(jù)國(guó)-際放射防護(hù)委員會(huì)( 簡(jiǎn)稱 ICRP) 第 103 號(hào)出版物規(guī)定的工作人員職業(yè)照射劑量限值，通過對(duì)幾種常用管電壓下 X 射線防護(hù)服屏蔽散漏 X 射線所需鉛當(dāng)量的研究計(jì)算，解決了如何正確選用 X 射線防護(hù)服及其用具的問題，給出了幾種常用管電壓下 X 射線防護(hù)服屏蔽散漏 X 射線所需的鉛當(dāng)量值，可以為 X 射線防護(hù)服的使用單位或個(gè)人在購(gòu)買和選用時(shí)提供參考。按照表 1 中各管電壓下及相應(yīng)工作條件，選擇適合鉛當(dāng)量的 X 射線防護(hù)服，可以避免因選用的防護(hù)服或用具鉛當(dāng)量不足而達(dá)不到有效屏蔽 X 射線的效果，造成健康的危害; 也可以避免因選用過大鉛當(dāng)量的 X 射線防護(hù)服或用具，致使作業(yè)人員過多負(fù)重，導(dǎo)致疲勞，發(fā)生人為失誤，也可以避免造成不必要的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。同時(shí)，從 X 射線防護(hù)服運(yùn)輸、貯存和使用的角度提出了正確的管理方法。
