某医院电子直线加速器运行期环境影响评价

陈飞霞



某医院电子直线加速器运行期环境影响评价

陈飞霞

福建省辐射环境监督站

用监测仪对某医院电子加速器正常运行时的周围环境进行监测，并依据国家有关标准的要求对周围环境的影响进行分析评价。评价结果表明，该医院直线加速器治疗室的屏蔽防护符合有关标准要求，对放射性职业工作人员和周围公众人员的年有效剂量分别低于相应的剂量约束值。

电子直线加速器 辐射 环境影响

1 工程分析

1.1 设备概况

某医院为了适应市场的需求和医院自身发展的需要，购进了一台美国瓦里安公司生产的Clinac 23 EX电子加速器。电子加速器的加速粒子电流为200mA，最高X射线能量为15MV。

1.2 直线加速器治疗室屏蔽情况

该医院直线加速器治疗室采取了屏蔽防护措施，具体防护情况见表1。

表1 直线加速器治疗室屏蔽防护设施一览表

直线加速器治疗室的墙壁、顶棚、防护门的材料及厚度满足《医用电子直线加速器卫生防护标准》（GBZ126-2002）的相关要求，即有用线束直接投照的防护墙（包括顶板）按初级辐射屏蔽要求设计，其余墙壁按次级辐射屏蔽要求设计；同时还应满足周围环境目标公众受照年有效剂量低于公众照射剂量约束值，并满足辐射防护最优化的要求，具体分析见环境影响分析部分。

1.3 主要污染源及污染途径分析

根据医用电子加速器的工作原理，加速器运行对环境造成的污染，主要有X射线和来自X 射线产生的中子，此外还有射线电离空气所产生的O3、NOX以及感生放射性等。

2 评价标准

辐射环境评价标准采用《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)，包括公众照射、职业照射剂量限值、剂量约束值，及《粒子加速器辐射防护规定》（GB5172）中的相关规定。

剂量限值适用于实践（如本项目）所引起的照射，而不适用于对病患者的医疗照射和无任何主要责任方负责的天然辐射源的照射。剂量限值分为有效剂量限值和对单个器官的当量剂量限值，根据本项目的情况，仅列出有效剂量限值。

公众照射剂量限值为，实践（如本项目）使公众中有关关键人群组的成员所受到的年平均有效剂量估计值不超过1mSv，该值为世界范围内天然本底辐射年有效剂量中值(2.4mSv，UNSCEAR2000报告附件B)的41.6%。特殊情况下，如果5个连续年的年平均有效剂量不超过1mSv，则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv。

对于单个伴有辐射的“实践”项目，其对公众照射的剂量约束值取剂量限值的若干分之一，一般取值范围在每年0.1~0.3mSv。根据项目及周围环境情况，本项目加速器取每年0.1mSv。

职业照射剂量限值为，由审管部门决定的连续5年的年平均有效剂量不超过20mSv，任何一年的有效剂量不超过50mSv。本项目职业照射剂量约束值取每年5mSv。

3 运行期环境影响分析

3.1 辐射环境影响分析

3.1.1直线加速器治疗室周围环境放射性现状监测

该医院直线加速器治疗室已投入运行，因此对正常运行的直线加速器治疗室周围环境进行现场剂量率监测，监测结果见表2。

表2 直线加速器治疗室周围环境放射性现状监测结果 单位：μGy/h

注：透照方向朝东时，防护门口中子剂量率测值为0.2μGy/h。

由表2的监测结果可知，直线加速器治疗室周围环境的X-γ辐射剂量率测值在0.09~1.15μGy/h范围，其中迷路口防护门缝处的辐射水平明显高于环境本底值，有少量的射线泄漏；而其余测点的辐射水平均属于正常天然本底辐射水平，基本没有射线泄漏，防护效果良好。

3.1.2工作人员和公众的受照剂量估算

该医院加速器周工作负荷为150Gy/周，实际工作中等中心剂量率一般为300cGy/min，折算为每周出束时间0.83h，则每年出束时间0.83h/wk×50wk=42h。

为简化计算分析，机头使用因子均取1，监测时工况采用15MV的X射线能量、40cm×40cm的照射野（大于一般肿瘤的大小），因此，采用表2中的监测值作剂量估算是偏保守的。根据表2及上述工作负荷与出束时间，人员受照年有效剂量为“X射线剂量率×年出束时间×居留因子”，估算结果见表3。

表3 直线加速器治疗室环境目标剂量计算

注：（1）附加剂量率=各监测点位不同透照方向的最大测值—本底值；（2）若中子品质因子取10，防护门口的附加剂量率为1.04＋0.2×10＝3.04μGy/h。

3.1.3剂量评价

由表3可知，该医院加速器对周围环境目标公众(包括院内职工和院外公众)的年有效剂量最大值为0.008mSv，仅为相应剂量约束值(0.1mSv/a)的8%；对放射性职业工作人员的年有效剂量(不包括感生放射性)最大值为0.0025mSv，远小于相应剂量约束值(5mSv/a)。因此，除了迷路口防护门缝处的辐射水平明显高于环境本底值，有少量的射线泄漏，治疗室屏蔽材料及厚度可满足辐射防护要求，穿越防护墙的导线、导管等不影响其屏蔽防护效果，对周围环境影响小。

3.2 O3、NOX等有害气体环境影响分析

该医院直线加速器治疗室设有通风系统，换气次数为4~6次/h。只要保证通风系统完好和正常工作，加速器产生的少量O3、NOX等有害气体不会对人员和设备产生危害。对于治疗室外部环境，O3、NOX等有害气体经过扩散稀释，对环境基本没有影响。

4 辐射污染防治措施

4.1 选址及平面布局的合理性分析

该医院直线加速器治疗室位于住院部负一层，治疗室东侧为预留加速器治疗室，西侧为污水处理站，南侧为控制室，北侧为太平间通道，楼上为后装治疗室，加速器治疗室设计时考虑到了周围环境、公众及放射性工作人员的安全，因此项目选址和平面布局较为合理。

4.2 技术防治措施分析

4.2.1 在源强上，在满足同样治疗效果前提下应尽可能使用低输出辐射强度，此外还要求加速器有用线束外泄漏射线的控制值符合GBZ126-2002《医用电子加速器卫生防护标准》的有关要求。

4.2.2 在传播途径上，通过设置符合要求的屏蔽设施以降低治疗室周围的电离辐射附加水平（直线加速器治疗室的屏蔽设施具体见表1），此外机房进入通道采用迷路形式，以减缓防护门前的电离辐射水平。

4.2.3 在个人防护上，尽量使无关人员远离直线加速器治疗室，在直线加速器治疗室门外设置醒目的电离辐射警示标志，并且采取门机安全联锁、急停按钮和加速器本身带有的两道独立剂量监测系统等多道安全措施，以避免加速器的潜在照射危险。每个放射性工作人员均应配备热释光个人剂量片，并定期接受个人剂量监测，建立个人剂量档案。该科室应配备1台个人剂量报警仪和1台防护剂量巡测仪。

此外，机房内有害气体采用机械通风及时排出，但应注意避免室内气流出现短路，造成有害气体局部浓度过高。

4.3 辐射环境管理措施分析

根据国家的有关要求，该医院已建立辐射安全与防护管理组织，制定安全管理制度、操作使用规程和事故应急预案等程序。放射性工作人员已按要求参加有关辐射安全教育培训及有关岗位培训，操作人员均持有辐射工作人员岗位培训合格证。此外还要求工作人员严格遵守基本的操作程序，重视和防范可能产生的各种辐射安全事故风险，如安全联锁装置失效，加速器工作时人员误入机房等，确保辐射安全。定期检查辐射安全设施（包括铅门、安全联锁等）的有效性，发现问题及时修复或采取补救措施。

5 结论

该医院已运行直线加速器治疗室的屏蔽材料及厚度基本能够满足防护要求，对放射性职业工作人员和周围公众人员的年有效剂量分别低于相应的剂量约束值。排放的少量臭氧和氮氧化物对周围环境基本没有影响。

因此，在实施了本报告表提出的辐射污染防治措施要求后，从辐射安全与环境保护角度看，该项目是可行的。

[1] 医用电子直线加速器卫生防护标准(GBZ126-2002).

[2] 电离辐射防护与辐射源安全基本标准(GB18871-2002).

[3] 粒子加速器辐射防护规定(GB5172—1985).