74PBq ~(60)Co辐照源辐射防护计算研究

目的研究7.4PBq60Co辐照源辐射防护计算。方法使用点核积分法和蒙特卡罗程序MCNP5计算60Co辐照源经不同厚度混凝土屏蔽防护后的通量密度。结果点核积分法对60Co辐照源经不同厚度混凝土屏蔽后的通量密度计算结果比MCNP5高1~3个数量级。结论使用点核积分法计算混凝土屏蔽后的通量密度比MCNP5程序偏安全。     

后装放射治疗场所屏蔽改造方案的设计与分析

目的根据不同类型后装放射治疗设备的放射防护要求,确定后装治疗机房合理的的屏蔽改造方案,为后装放射治疗的放射防护提供指导。方法以北京某医院2014年拟改造的192Ir后装治疗机房及其拟更新的60Co后装治疗机为研究对象,对照剂量率控制目标值,依据GBZ/T 201.1-2007、GBZ/T 201.3-2014、GBZ 121-2002和IAEA No.47等国内外技术标准核算并确定场所的屏蔽改造方案。结果针对原370 GBq192Ir后装治疗机房,估算出改造成74 GBq60Co后装治疗机房外围的辐射剂量率,据此初步确定了该后装治疗机房的屏蔽防护改造方案:1将机房北墙、东墙、南墙和室顶砼屏蔽厚度分别增加30、20、15和30 cm;2将迷路内墙增加1个半值层厚度(HVL)砼屏蔽或将机房入口防护门更新为6 mm Pb的防护门。结论结合60Co后装治疗源的辐射特性参数,在原有192Ir后装治疗机房的基础上进行局部屏蔽改造是合理可行的。     

质子治疗工作场所屏蔽计算方法的探讨

目的 探讨质子治疗工作场所屏蔽计算方法,为质子治疗工作场所的设计和现有国家标准的完善提供科学依据。方法 采用国家标准和国内外文献提供的计算公式及关键特征参数,结合基于蒙特卡罗方法的FLUKA对质子治疗工作场所屏蔽体外关注点的中子周围剂量当量率进行经验公式计算和蒙特卡罗模拟,分析2种方法的估算结果。结果 相对于发散狭缝束流损失点0°和50°2个方向上单指数公式计算结果（0.13、12.4）,双指数公式计算结果（0.40、17.9）与蒙特卡罗模拟结果（0.32±0.19、18.2±4.98）的符合性更好;铜靶和镍靶蒙特卡罗模拟结果基本一致,可以认为铜靶的混凝土屏蔽关键特征参数可较好地应用于镍靶计算过程,但当用于钽靶时会低估中子周围剂量当量率,0°和40°2个方向上相差分别为5.7倍和1.3倍。结论 依据国内外文献中计算公式及关键特征参数得到的剂量率估算值与FLUKA模拟结果具有较好的符合性,可作为现有国家标准的补充和完善应用于质子治疗工作场所屏蔽设计。     

252Cf中子后装治疗室辐射防护的测量与分析

目的 通过现场测量,对某²⁵²Cf中子后装治疗室的实体防护效果和迷路内中子、γ辐射水平分布与变化规律进行分析,积累辐射防护屏蔽实验数据与经验,为职业照射的控制提供科学依据。方法 在²⁵²Cf中子后装治疗机运行时,分别采用中子周围剂量当量仪和X-γ剂量率仪测量治疗机房实体屏蔽墙外、迷路内各关注点的中子、γ辐射水平,并利用非线性模型对迷路内各关注点的中子、γ辐射水平与所处位置进行回归分析,分析治疗室的实体防护效果和迷路内各关注点的中子、γ辐射水平的变化规律。结果 结果表明,²⁵²Cf中子后装治疗室实体屏蔽外侧的中子、γ辐射水平处于本底水平。同时,治疗室迷路内中子、γ辐射水平随着与内入口的距离增加呈指数衰减趋势。结论 ²⁵²Cf中子后装治疗室的实体防护效果符合相关辐射防护要求。较长的迷路设置是降低治疗室防护门处剂量负担的一个行之有效方法。     

某医院短迷路旧加速器机房放射防护屏蔽改造及验证

目的对医院现有预留旧加速器机房进行放射防护屏蔽改造以满足新购买的加速器的技术指标对机房的要求,以达到标准《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第1部分:一般原则》(GBZ/T 201.1-2007)、《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分:电子直线加速器放射治疗机房》(GBZ/T201.2-2011)、《建设项目职业病危害放射防护评价规范第2部分:放射治疗装置》(GBZ/T 220.2-2009)的防护要求。方法依据国家标准《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分:电子直线加速器放射治疗机房》(GBZ/T201.2-2011),用新购置的加速器技术指标在现有旧机房的机房面积及高度尺寸,计算出有用束主屏蔽墙、与主屏蔽区直接相连的次屏蔽区、侧屏蔽墙、迷路外墙、迷路内墙、有用束主屏蔽顶、与顶主屏蔽区直接相连的次屏蔽顶的厚度,以及主屏蔽区的半宽度、机房大门的铅当量,再把计算出的数据与现有旧机房进行比较,不足的地方补足完善,由于迷路短,除机房大门及迷路内墙与其它加速器不一样,其余墙壁与正常迷路的都一样,这里就只讨论机房大门及迷路内墙。结果验收检测数据显示设计方案正确。结论短迷路加速器的设计重点在机房大门上,机房大门的设计又以迷路内墙、及迷道内口宽度相关联,该医院迷道内口宽度适当,只需考虑迷路内墙。迷路内墙需要提高剂量率参考控制水平值,以减少机房大门的压力,再提高机房大门的提高剂量率参考控制水平值,把这两点因素考虑进去设计出的防护方案就能满足防护标准的要求。     

基于蒙特卡罗方法的质子治疗室屏蔽防护探讨

目的 探讨质子治疗室屏蔽防护材料和屏蔽厚度的选择,积累质子治疗室屏蔽防护经验,为质子治疗室的建设提供科学依据。方法 采用基于蒙特卡罗方法的FLUKA程序建立质子治疗室的屏蔽计算模型,模拟质子治疗室的辐射场分布,对质子治疗室的屏蔽进行优化。结果 厚度为250 cm混凝土控制室墙外30 cm处周围剂量当量最大为3.12 μSv/h,改变屏蔽方案为5 cm钢板（机房侧）+237 cm混凝土+8 cm聚乙烯（控制室侧）后,周围剂量当量最大值为1.43 μSv/h,调整材料位置后,治疗室控制室墙外30 cm周围剂量当量率最大为3.95 μSv/h。结论 质子治疗室辐射场中,主要是中子和γ射线,中子对剂量当量的贡献占绝大部分比重。且质子治疗室辐射场中主要以高能中子和快中子为主。因此其屏蔽防护主要考虑中子防护,在屏蔽材料的选择上应充分考虑辐射场的中子能量。     

医用电子直线加速器治疗机房入口辐射剂量分析

目的 探究加速器机房入口辐射剂量,指导机房入口防护检测。方法 利用FLUKA程序构建加速器机头及机房模型,模拟加速器在10 MV和600 cGy/min条件下,比较不同机架角度、照射条件和迷路情况下机房入口内侧的辐射剂量率。结果 不同迷路内墙厚度和机架角条件下,有水箱时入口剂量率明显大于无水箱情况。迷路内墙厚度为1 800 mm,机架角为90°时入口剂量率最大。迷路内墙厚度为1 000 mm,机架角为0°和180°时,入口剂量率明显大于其他情况。迷路内墙为1.80 m、机架角为90°、有水箱、迷路内入口宽为1 400～2 200 mm时,机房入口处剂量率在（82.26±48.95）～(314.09±96.34)μSv/h。结论 加速器机房入口处的剂量主要来自于有用线束在患者体表的散射和泄漏辐射,入口剂量率随迷路内口宽度递增。在入口防护检测时,机架角度的选取要考虑迷路内墙厚度,在不明确情况下对4个角度进行检测,保证检测结果的全面和准确。     

PET中心相关工作场所辐射防护屏蔽研究

目的：探讨PET中心相关工作场所防护屏蔽的计算方法。方法以GB18871-2002等国家标准为依据,采用AAPM TG108经验公式计算某医院PET/CT机房、PET/MRI机房和PET注射后等候室的屏蔽厚度,采用辐射源的屏蔽计算方法计算注射室的屏蔽厚度,将计算结果与设计厚度进行比较。结果该院核医学科PET/CT机房、PET/MRI机房、PET注射室（通风柜除外）和PET注射后等候室的房间屏蔽厚度范围分别为8-21 mmPb当量、8-21 mmPb当量、7-29 mmPb当量、4-24 mmPb当量。结论4个房间防护屏蔽的计算厚度与设计厚度均符合相关标准要求,说明AAPMTG108经验公式可应用于PET中心相关工作场所防护屏蔽的计算。     

15 MV医用电子加速器机房迷路内、外墙体厚度确定

目的确定医用加速器机房迷路内、外墙最佳厚度。方法由迷路内取两个不同剂量限值计算出两种内、外墙厚度,比较不同厚度对漏、散射线的防护效果。结果迷路内取限值P=0.01cGy/wk确定迷路内墙厚度,迷路外墙是计算值再加一个半值层。结论用本方法确定迷路内、外墙厚度,能达到最佳防护要求。     

某射波刀机房防护改造的屏蔽设计与分析

目的基于"辐射防护最优化"原则,探讨将原加速器机房改建为射波刀机房的防护改造设计方案。方法收集该机房的基础资料,按照国家标准及医院剂量率控制水平要求,通过理论计算结合项目现场情况给出合理的改造方案。结果在保持机房原有主体屏蔽的基础上,原副屏蔽墙、迷路内墙以及迷路外墙部分墙体需增加屏蔽厚度,主屏蔽墙和室顶无需改造,预计按照改造方案施工后,机房放射防护效果可满足国家标准及医院剂量率控制水平要求。结论在原加速器机房基础上进行局部屏蔽改造为射波刀设备所用,可有效节约场地和资金,但应注意机房局部屏蔽的优化问题,此外改造方案在考虑经济成本前提下还应充分考虑周围环境、空间利用、建筑承重、施工难度等多方面因素。     

对15MV医用直线加速器治疗室屏蔽设计的研讨

目的 探讨医用加速器治疗室屏蔽设计的结构形式对迷路外口处辐射水平的影响,为防护门的最优化设计提供科学依据。方法 以现有加速器治疗室为样板,通过现场测量和实验研究找出一定的规律。结果 迷路外口处的辐射水平,主要取决于迷路的结构形式与迷路内墙的防护厚度。结论 对加速器防护门的设计不能仅凭经验和一般计算方法,要考虑多种因素的影响,才能做到最优化。     

基于蒙特卡罗模拟程序MCNP在人体模型中辐射剂量估算研究进展

辐射来源于放射性核素或射线发生装置,对人体有严重危害,并且辐射事故中人体受照剂量估算也是一大难点。辐射防护用参考人模型是用于人体辐射剂量估算的人体体模,MCNP是基于蒙特卡罗方法的模拟程序,可用于人体受辐照过程模拟,它们在辐射剂量估算中都有重大作用。为了研究既快速又准确的辐射剂量估算方法,本文从辐射防护用参考人模型的建立、应用和国内外最新发展,以及蒙特卡罗模拟程序MCNP的原理和最新研究作一综述。     

MCNP5计算18F药物诊断的吸收剂量率

目的 研究¹⁸F药物诊断时PET机房外的辐射剂量率。方法 使用MCNP5计算0.551 MeVγ光子经不同厚度混凝土屏蔽防护后的辐射剂量率。结果 根据计算结果拟合的剂量率曲线符合指数衰减规律。结论 MCNP5程序计算¹⁸F药物诊断时的辐射剂量率是适用的,¹⁸F辐射剂量率归一化衰减公式可应用于PET机房的辐射防护设计。     

移动式人员辐射防护作业装备研制

目的 针对乏燃料后处理厂房等强辐射环境,设计一种移动式人员辐射防护作业装备,以实现γ、中子辐射及放射性气溶胶的同步防护,降低放射工作人员内、外照射剂量风险;同时该装备可满足作业2 h的需求。方法 移动式人员辐射防护作业装备核心部分为屏蔽舱与呼吸维持系统,使用自动化底盘支撑屏蔽舱移动与升降;通过MCNP软件模拟计算屏蔽舱不同材料和厚度的防护效果,进行实验验证并完成屏蔽舱设计;建立舱体内各种气体含量随人员作业时间变化的数学模型,设计呼吸维持系统与有害气体吸收装置;设计自动化的移动底盘。结果 使用厚度为80 mm聚乙烯加工屏蔽舱可实现80%的中子屏敝率;呼吸维持系统可保障工作人员在装备内2 h的工作时长;移动底盘使得单人可独立操作该设备。结论 该款辐射防护装备可解决γ、中子辐射及放射性气溶胶防护难以同时实现的现状,能够为放射工作人员提供辐射安全保障、减少受照剂量、减轻人员负重;为乏燃料后处理厂等高放射性场所的设备运行和维护提供技术手段。     

γ射线屏蔽计算方法的比较

目的 比较三种γ射线屏蔽计算方法,并指出各种方法的适用性。方法 应用经验公式法、点核积分法、MCNP三种方法分别计算¹⁹²Ir放射源在固定点位产生的空气比释动能率,并与实测结果进行比对。结果 无屏蔽条件下,经验公式法与实测结果相比,比其它两种方法较准确。存在屏蔽介质条件下,经验公式法计算结果相对其他两种计算方法偏保守。结论 在点源屏蔽计算过程中,优先采用点核积分法和MCNP两种。     

某型号手套箱室壁优化

目的 为优化手套箱室壁材料,最大程度降低核材料操作人员受辐射所致的伤害。方法 计算确定对光子和中子屏蔽效果最好的两种材料,采用MCNP方法计算出不同厚度屏蔽材料对辐射的屏蔽效果,通过MATLAB得到拟合函数,然后优化得到两种屏蔽材料最佳的组合结果。结果 通过计算,在屏蔽材料为10cm时,操作人员所受剂量相对减弱比可达到93.5%。结论 通过建模计算,为设计手套箱室壁材料的优化提供了计算思路。     

基于蒙特卡罗计算方法的辐射剂量分布研究进展

本文首先介绍蒙特卡罗方法的基本原理,及其在核物理实验,特别是辐射剂量计算等方面的应用;其次,介绍辐射计量学的基本知识和发展情况;最后,结合放射物理方面的知识,利用基于蒙特卡罗方法的EGSWIN软件,建立数学模型,并模拟计算电子束、光子束、正电子束在设定几何条件下的照射过程。     

10 MeV工业辐照电子加速器辐射防护计算方法研究

目的 研究10 MeV工业辐照电子加速器辐射防护计算方法。方法 通过查图法和MCNP5计算了10 MeV工业辐照电子加速器轰击铁靶时90°方向、180°方向的X射线发射率和90°方向、180°方向上不同混凝土屏蔽厚度处的辐射剂量率。结果 计算得到的0°方向和90°方向X射线发射率比较吻合。结论 90°方向、180°方向辐射防护计算时,理论模式比MCNP5偏安全。     

某医院192Ir近距离后装治疗机房辐射防护设计

目的探讨某医院拟新建192Ir近距离后装治疗机房辐射防护设计的可行性,有效控制职业病危害,保障辐射安全。方法依据国内外相关技术规范和标准,按辐射防护的基本原则对后装治疗机房辐射防护设计进行剂量估算和评价。结果近距离后装治疗机房各防护墙厚度均符合要求,防护门设计符合要求。后装治疗机房墙体计算厚度(混凝土)为:北墙595 mm,东墙595 mm,南墙479 mm,西墙595 mm,顶棚主墙2 282 mm,顶棚488 mm;防护门铅板厚度7 mm。结论后装机房各侧墙体、顶棚、防护门的屏蔽防护厚度均能够满足防护要求。     

15MV医用电子加速器机房放射防护设计研究

目的探讨某15 MV医用电子加速器机房放射防护设计的科学性,提出具体的防护建议和改进措施,从而保障放射治疗职业人员和公众的辐射安全。方法依据国内外相关技术规范和标准,对机房屏蔽及排风设计进行复核、计算,将计算结果与设计内容进行比较分析。结果机房墙体的屏蔽计算厚度(混凝土)为:西墙1300 mm、北主墙2400 mm、北副墙1200 mm、迷路口后东墙1200 mm、迷路墙后东墙1300 mm、南主墙2700 mm、南副墙1400 mm、机房顶2900 mm、机房副顶1600 mm;南、北主防护墙和主防护顶计算宽度分别为3500 mm、3700 mm;机房通风次数为0.06次/h。结论机房北主墙、北副墙、东墙的屏蔽厚度和主墙的屏蔽宽度符合标准要求,机房南主墙、南副墙、西墙、机房顶、机房副顶的屏蔽厚度和通风换气次数达不到标准要求。