WS/T 675—2020 氡及其子體個人劑量監測方法

中華人民共和國衛生行業標準 衛生標準 放射性疾病

心氣虛,則脈細;肺氣虛,則皮寒;肝氣虛,則氣少;腎氣虛,則泄利前後;脾氣虛,則飲食不入。

1 拼音

W S / T 6 7 5 — 2 0 2 0 dōng jí qí zǐ tǐ gè rén jì liàng jiān cè fāng fǎ

2 英文參考

Method for monitoring individual dose induced by radon and its progeny

3 基本信息

ICS 13.280

C 57

中華人民共和國國家職業衛生標準WS/T 675—2020《氡及其子體個人劑量監測方法》(Method for monitoring individual dose induced by radon and its progeny)由中華人民共和國國家衛生健康委員會於2020年04月03日《關於發佈《職業性放射性皮膚疾病診斷》等7項衛生健康標準的通告》(國衛通〔2020〕4號)發佈,自2020年10月01日起實施,本標準代替。

4 發佈通知

關於發佈《職業性放射性皮膚疾病診斷》等7項衛生健康標準的通告

國衛通〔2020〕4號

現發佈《職業性放射性皮膚疾病診斷》等7項衛生健康標準,編號和名稱如下:

一、強制性國家職業衛生標準

GBZ 106—2020 職業性放射性皮膚疾病診斷(代替GBZ 106—2016、GBZ 219—2009、WS/T 475—2015)

GBZ 118—2020 油氣田測井放射防護要求(代替GBZ 118—2002、GBZ 142—2002)

GBZ 130—2020 放射診斷放射防護要求(代替GBZ 130—2013、GBZ 165—2012、GBZ 176—2006、GBZ 177—2006、GBZ/T 180—2006、GBZ/T 184—2006、GBZ 264—2015、部分代替GBZ 179—2006)

GBZ 169—2020 職業性放射性疾病診斷程序和要求(代替GBZ 169—2006、GBZ 156—2013)

二、強制性衛生行業標準

WS 674—2020 醫用電子直線加速器質量控制檢測規範(部分代替GBZ 126—2011)

三、推薦性衛生行業標準

WS/T 675—2020 氡及其子體個人劑量監測方法

WS/T 676—2020 建築材料氡射氣係數測量方法

上述標準自2020年10月1 日起施行,GBZ 106—2016、GBZ 219—2009、WS/T 475—2015、GBZ 118—2002、GBZ 142—2002、GBZ 130—2013、GBZ 165—2012、GBZ 176—2006、GBZ 177—2006、GBZ/T 180—2006、GBZ/T 184—2006、GBZ 264—2015、GBZ 169—2006、GBZ 156—2013,GBZ 179—2006被代替部分、GBZ 126—2011被代替部分同時廢止。

特此通告。

國家衛生健康委

2020年4月3日

5 前言

本標準按照 GB/T 1.1—2009 給出的規則起草。

本標準起草單位:中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學所、北京市化工職業病防治院、黑龍江省疾病預防控制中心、中國醫學科學院放射醫學研究所、湖北省疾病預防控制中心。

本標準主要起草人:鄧君、曹磊、趙宇、張良安、周文珊、王拓、郝述霞、孫全富、蘇旭。

6 標準正文

氡及其子體個人劑量監測方法

6.1 1 範圍

本標準規定了採用固體核徑跡探測技術開展氡及其子體致個人內照射劑量監測方法

本標準適用於鈾礦山、非鈾礦山和地下涵洞等工作場所作業人員的氡及其子體致個人內照射劑量監測

6.2 2 規範性引用文件

下列文件對於本標準的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用於本文件。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用於本文件。

GBZ 129 職業性內照射個人監測規範

6.3 3 術語和定義

下列術語和定義適用於本文件。

3.1

氡 radon

原子序數爲 86 的化學元素,其主要同位素有 222Rn、220Rn、219Rn。

注:本標準中的氡僅指222Rn。

3.2

氡暴露量 radon exposure

某一時間段內,氡通過空氣暴露途徑進入人體體內的總量。

注:國際單位制(SI)單位爲貝可小時每立方米(Bq·h·m-3)。

3.3

固體核徑跡探測 solid state nuclear track detection

利用帶電粒子穿過絕緣介質時,沿其軌跡會造成原子尺度輻射損傷這一現象而建立的帶電粒子探測方法。如果損傷密度足夠高,則經過化學蝕刻方法處理,可用普通顯微鏡加以觀察。

3.4

CR-39

CR-39 學名碳本酸丙烯乙酸,或稱烯丙基二甘醇碳酸脂(Dially Glycol Carbonates)。

注:它由美國哥倫比亞公司化學家發現,爲美國空軍所研製的一系列聚合物中的第39號材料,因此俗稱CR-39

3.5

化學蝕刻 chemical etching

固體核徑跡探測器的輻射損傷經過化學試劑蝕刻形成可觀察徑跡的過程。

3.6

氡個人劑量計 radon dosimeter

可佩帶在個人身上、用於監測個人受到氡及其子體致內照射劑量的器具。

注:本標準特指由CR-39元件和無源擴散式氡收集杯(盒)組成的劑量計

3.7

平衡因子 equilibrium factor;F

氡的平衡當量濃度與氡的實際濃度之比。

注:平衡當量濃度是氡與其短壽命子體處於平衡狀態、並具有與實際非平衡混合物相同的α潛能濃度時氡的活度濃度。

3.8

跟隨劑量計 follow up dosimeter

用於測量同期非職業工作場所包括劑量計郵寄過程中的氡暴露,在氡及其子體個人劑量監測中需予以扣除。

6.4 4 監測原則

4.1 當因職業緣由帶來的氡照射個人劑量有可能超過 2 mSv/a 時,應開展氡個人劑量常規監測。通常情況下,可結合現場主動式的測量結果和工作條件來判斷是否可能超過 2 mSv/a。

4.2 氡及其子體個人劑量監測週期參考 GBZ 129 的要求,應考慮監測方法靈敏度等因素。監測的記錄、報告和檔案應符合 GBZ 129 的要求。

6.5 5 測量系統

6.5.1 5.1 測量系統組成

5.1.1 氡及其子體個人劑量測量系統主要由氡個人劑量計化學蝕刻裝置和徑跡讀出系統組成。

5.1.2 氡個人劑量計的氡收集杯(盒)材質應採用導電塑料,留出適宜尺寸的氡收集腔室,並在外側設置佩帶針(夾),便於佩戴使用。氡個人劑量計示意圖參見附錄 A。

5.1.3 化學蝕刻裝置由恆溫水浴箱、溫控系統、蝕刻架和蝕刻架容器等組成。

5.1.4 徑跡讀出系統光學顯微鏡及適配的圖像分析系統組成。

6.5.2 5.2 測量系統性能要求

5.2.1 在連續三個月的使用條件下,氡個人劑量計的可探測範圍應能覆蓋平均氡濃度在 50 Bq·m-3~10000 Bq·m-3之間。

5.2.2 氡個人劑量計應具有防水功能,並能阻止空氣中粉塵氡子體進入劑量計內。

5.2.3 化學蝕刻過程中應保持蝕刻液溫度和濃度的相對恆定,溫度範圍爲 60 ℃~80 ℃,相對偏差爲±1 ℃。蝕刻條件需經優化,通常可採用正交實驗法確定蝕刻劑的濃度、蝕刻時間和蝕刻溫度等關鍵參數。對於 CR-39 元件,典型常用化學蝕刻條件爲 6.25 mol·L-1氫氧化鈉(NaOH)水溶液,10 h 蝕刻,蝕刻溫度爲 70 ℃,或 6.5 mol·L-1氫氧化鉀(KOH)水溶液,7 h 蝕刻,蝕刻溫度爲 70 ℃。

5.2.4 因徑跡密度標準偏差與測讀面積及總徑跡計數相關,實際測讀的有效面積應不少於 0.2 cm2,並要求讀出系統可對 10 trs·cm-2~104trs·cm-2的總徑跡數進行準確的定量分析

5.2.5 測量系統應經有相應授權的計量部門檢定或校準

5.2.6 實驗室人員的技術差異將引入測量差異。如採用人工測讀方式,對於同一組樣品,應由不同人員進行重複檢測,提高測讀準確率,重複檢查量應不小於 5%,控制測讀引入的相對偏差小於 20%。

5.2.7 應給出採用本標準固體核徑跡測量方法探測限的估計,方法參見附錄 B。

6.6 6 氡暴露量測量

6.6.1 6.1 測量方法

6.1.1 氡個人劑量計製備:在低氡濃度環境中裝配氡個人劑量計,同時注意預防靜電影響,製備後及時採用密封包裝。

6.1.2 氡個人劑量計發送:發送過程中應保持密封狀態,並提供跟隨劑量計

6.1.3 氡個人劑量計使用:在使用前開封包裝袋,佩戴在人員的胸部位置,同時注意防塵和防水。記錄使用人員及場所、劑量計發放時間等信息

6.1.4 氡個人劑量計回收:密封包裝氡個人劑量計,記錄回收時間等信息,並將跟隨劑量計一同送回測量實驗室。

6.1.5 CR-39 蝕刻:將 CR-39 元件從氡收集杯(盒)中取出,使用適量清洗液蒸餾水去離子水等)清洗表面後,放置入蝕刻系統進行蝕刻。蝕刻後的固體核徑跡探測器經清洗晾乾後,置於陰涼、乾燥保存待測。

6.1.6 徑跡計數:採用視域讀法。人工計數時,應調節光學顯微鏡焦距微調手輪至徑跡輪廓清晰後,緩慢移動載物臺,逐條讀取徑跡數並記錄。移動時應注意不要交叉或重複測讀同一視域面積

6.6.2 6.2 個人氡暴露量計算

根據式(1)計算監測週期內的累積氡暴露量

公式.png

式中:

CRn——監測週期內的累積氡暴露量,單位爲貝可小時每立方米(Bq·h·m-3);

NS ——監測氡個人劑量計中的 CR-39 經蝕刻後測讀得到的徑跡密度,單位爲徑跡數每平方釐米(trs·cm-2);

Nb ——跟隨劑量計中的 CR-39 經蝕刻後測讀得到的徑跡密度,單位爲徑跡數每平方釐米(trs·cm-2);

FR——刻度係數,單位爲徑跡數每平方釐米每貝可小時每立方米[trs·cm-2/ (Bq·h·m-3)]。

6.7 7 劑量估算

根據式(2)估算氡及其子體致個人待積有效劑量

公式.png

式中:

ERn——氡及其子體致個人待積有效劑量,單位爲毫希沃特(mSv);

CRn——監測週期內的累積氡暴露量,單位爲貝可小時每立方米(Bq·h·m-3);

f ——個人氡暴露量到待積有效劑量轉換系數,單位爲毫希沃特每貝可小時每立方米[mSv/(Bq·h·m-3)],其值參見附錄 C。

6.8 8 不確定度分析

6.8.1 8.1 考慮不同氡及其子體個人劑量水平的不確定度評價

可根據待積有效劑量的水平開展不確定度的評定:

a) 對待有效劑量≤0.1 mSv 的估算時,可不考慮不確定度評定;

b) 對待有效劑量>0.1 mSv 的估算時,應考慮 A 類和 B 類的不確定度合成標準不確定度評定。本標準監測方法不確定度評定參見附錄 D。

6.8.2 8.2 氡及其子體個人劑量監測中應考慮的不確定度來源

氡及其子體個人劑量監測中應考慮的不確定度來源主要包括:

a) 監測用和跟隨劑量計的徑跡測讀與計數中的統計漲落及其正態分佈的合理性;

b) 探測器物理性能差異帶來的測量系統誤差,主要是能量響應和角度響應等;

c) 校準或刻度引入的誤差,主要是刻度係數的不確定度和非線性

d) 蝕刻引入的不確定度分量。

6.9 9 質量保證

應將質量保證始終貫穿於從監測計劃制定到結果評價的全過程。質量保證包括但不限於下列要求:

a) 選用符合要求、工作正常的劑量計、設備和儀器;

b) 系統的定期校準和維護;

c) 積極參與實驗室間的相互比對,包括測量方法、技術規範等;

d) 選擇人工測讀時,應進行人員技術培訓並授權,妥善保留技術培訓和授權文件;

e) 應使用能夠提供本底信息跟隨劑量計

f) 應制定和嚴格遵守劑量計發放、佩戴、運輸、回收和保存等環節的操作規程;

g) 按 GBZ 129 的要求進行劑量評價,記錄並妥善保存監測數據;

h) 對異常數據的剔除,應在現場用複查的方法,或使用適宜的統計學方法剔除異常數據。在剔除異常數據的同時,還應檢查分析其產生原因,並記錄在案。

7 附錄A(資料性附錄)氡個人劑量計結構示意圖

本標準中的氡個人劑量計特指由CR-39元件和無源擴散式氡收集杯(盒)組成的劑量計。氡收集杯(盒)內外空氣可以自由交換,其形狀通常爲半球形或圓柱形;CR-39元件通常設置在氡收集杯(盒)的底部中央位置(如圖A.1所示)。考慮到氡及其子體所發射出α粒子的能量以及CR-39可探測到入射α粒子的臨界角度以及佩戴方便等原因,推薦使用直徑約爲4.0 cm、高度約爲2.0 cm的近似半圓球形作爲氡個人劑量計擴散腔。

圖.png

圖A.1 半球形擴散型氡劑量計結構示意圖

8 附錄B(資料性附錄)固體核徑跡測量方法的探測限

本附錄給出固體核徑跡測量方法的探測限LD的估計方法。在實際測量中,爲做出更符合實際的判斷需要對第一類錯誤(α 錯誤)發生概率(Kα)和第二類錯誤(β 錯誤)發生概率(Kβ)同時進行控制。當 α=β=5%時(即置信概率爲 95%),Kα= Kβ=1.645,那麼,氡及其短壽命子體發射出 α 粒子在探測器上形成核徑跡的探測限 LD 可表示爲式(B.1):

公式.png

式中:

LD——固體核徑跡測量方法的探測限;

Kα——第一類錯誤(α 錯誤)發生概率

Kβ ——第二類錯誤(β 錯誤)發生概率

Nb ——固體核徑跡元件的本底徑跡密度,單位爲徑跡數每平方釐米(trs·cm-2)。

9 附錄C(資料性附錄)單位氡暴露量致氡有效劑量轉換系數

工作場所內氡的個人氡暴露量到待積有效劑量轉換系數見表C.1。

表C.1 工作場所內個人氡暴露量到待積有效劑量轉換系數

表.png

10 附錄D(資料性附錄)氡及其子體個人劑量監測不確定度評定舉例

10.1 D.1 氡及其子體個人劑量監測不確定度評定

D.1.1 A類不確定度分量主要來源如下:

a) 本底計數的相對偏差, ub

b) 測量計數的相對偏差,uS

D.1.2 B類不確定度分量主要來源包括:

a) 能量響應,uE:由於氡及其短壽命子體發射 α 粒子能量不同,而導致探測元件不同響應引入的不確定度分量。從 222Rn 衰變鏈的 α 粒子入射能量角度分析,主要共有 3 種能量的 α 粒子,分別是:5.5MeV(222Rn)、6.0MeV(218Po)和 7.7MeV(214Po);

b) 角度響應,uA:粒子入射角度變化主要是對徑跡有效直徑的影響,一般認爲,在氡個人劑量監測關注的臨界角 60°範圍內,角度引入的標準不確定度可忽略;

c) 化學蝕刻條件引入的偏差,uT

d) 刻度係數的非線性, uCf

10.2 D.2 相對擴展不確定度計算

相對擴展不確定度可用式(D.1)計算,包含因子取k=2:

公式.png

式中:

公式.png

10.3 D.3 計算示例

計算示例中選取的不確定度分量典型值和根據式(D.1)估計的相對擴展不確定度(k=2)的評定結

果見表D.1。

表D.1 計算示例中選取的不確定度分量典型值和相對擴展不確定度(k=2)的評定結果

表.png

11 參考文獻

[1] ICRP Report 137,Occupational Intakes of Radionuclides: Part 3,ICRP137-2017

[2] 潘自強. 電離輻射環境監測與評價[M].北京: 原子能出版社,2008

[3] 朱潤生. 固體核徑跡探測器的原理和應用[M].北京: 科學出版社,1987

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