220Rn子体暴露的剂量转换系数研究

环境中220Rn子体暴露的剂量评价是近些年天然辐射防护研究领域热议的问题之一,其中一个焦点问题就是室内环境220Rn子体暴露的剂量转换系数的变化.回顾了近年来国内外该问题相关的研究结果,自行计算了室内环境下220 Rn子体暴露的剂量转换系数,特别考虑结合态粒径分布及未结合态份额对室内环境220Rn子体暴露的剂量转换系数的影响.研究表明,220Rn子体暴露的剂量转换系数随着结合态220Rn子体粒径分布的增加而先降低后增加,随着220 Rn子体未结合态份额的增大而线性增大.典型室内环境下220Rn子体暴露的有效剂量转换系数为95.95 nSv·(Bq· h· m-3)-1,其变化范围为90.61～101.28 nSv· (Bq·h·m-3)-1.     

气溶胶粒径分布对肺模型评价氡子体有效剂量的影响

剂量学近似方法常用于评估氡子体有效剂量。在回顾ICRP66号肺模型的基础上,计算分析了气溶胶粒径对肺部区域沉积份额的影响。在此基础上,计算讨论了气溶胶粒径分布对氡子体有效剂量转换系数的影响,结合粒径分布实验测量值,综述了典型环境下氡子体有效剂量转换系数同未结合态份额及结合态粒径分布的关系。     

室内氡子体行为模型研究

室内氡气体衰变产生短寿命氡子体,其子体的行为受室内换气状况、墙壁附着、子体同气溶胶粒子结合等物理过程的影响,宏观表征是未结合态份额和平衡因子受换气率、气溶胶浓度及气溶胶粒径分布状况等参数的影响。本文通过建立模型对室内氡子体行为进行了理论研究,重点考虑了换气率、气溶胶状况对未结合态份额和平衡因子的影响。计算结果表明平衡因子随换气率的增加而迅速减小,未结合态份额随气溶胶粒径分布的减小而迅速增加,气溶胶浓度只有在非常低的情况下才对未结合态份额和平衡因子产生明显影响。     

基于某地下室环境的氡子体气溶胶致人体剂量模型研究

建立了氡子体剂量模型,得出了核装工作人员一年在地下实验室的氡暴露量,并就换气率和气溶胶浓度对剂量转换因子和有效剂量的影响进行了讨论。结果表明,在通风系统开启前后的平衡因子F和氡子体有效剂量转换系数DCF分别为0.52、8.2 m Sv/WLM和0.29、15.8 m Sv/WLM,有效剂量E分别为0.103 m Sv、0.011 m Sv。     

吸入氡子体肺部有效剂量转换系数的影响因素研究

基于ICRP 66号报告中的呼吸道生物动力学模型,采用MATLAB软件中的Simulink仿真工具,建立了人体呼吸道的廓清模型,利用建立的廓清模型计算了不同参数条件下肺部有效剂量转换系数(mSv/WLM)的变化规律。结果显示吸入氡子体粒径对肺部有效剂量转换系数的影响最大,当粒径在0.7～10 000 nm之间变化时,肺部有效剂量转换系数的变化能达到10倍以上;其次是呼吸率,呼吸率直接决定了吸入氡子体粒子的数量,当成年男性重度工作状态时肺部有效剂量转换系数是睡眠状态下的4.2倍;未结合态份额对剂量转换系数的影响会随着吸入氡子体粒径值不同而发生改变,当未结合态份额从0变化到0.08时,肺部有效剂量转换系数最多能增大79%;相比而言吸收入血速率对肺部有效剂量转换系数的影响只有不到4%。     

西安某实验楼氡析出水平调查及辐射剂量估算

本文对西安某实验楼氡析出水平进行了调查和辐射剂量估算。结果表明:地面的平均氡析出率为(0.016±0.007)Bq·m-2·s-1,墙面的平均氡析出率为(0.007±0.003)Bq·m~(-2)·s~(-1),室内平均氡浓度为(16.8±3.25)~(43±1.0)Bq/m~3,实验楼氡及其子体对实验室公众年均有效剂量为0.121~0.310 mSv/a。墙面氡的析出受地下土壤氡浓度影响较小,地面氡的析出受地下土壤氡浓度影响较大,氡浓度和年均有效剂量都未超过国家规定的控制标准。     

氡子体比的现场测量及其对剂量转换系数的影响

氡子体比是指其短寿命子体218 Po、214 Pb、214 Bi的活度浓度的比值,是氡子体剂量评价中的重要参数,但环境中氡子体比的数据非常有限。为了解和把握城市典型环境中氡子体比的现状,并分析其对剂量转换系数的影响,本文利用便携式α谱仪,现场测量了城市典型室内外环境的氡子体比,并通过分析室内外环境氡子体比数据的特点,讨论了环境氡子体比对剂量转换系数的影响。测量结果显示,城市典型室内环境中氡子体比的平均值为1∶0.59∶0.58,典型室外环境中氡子体比的平均值为1∶0.50∶0.67。因各子体的剂量系数与它们的α潜能呈正比,所以氡子体比对剂量转换系数的影响很小。     

海南温泉设施氡及子体浓度测量与所致剂量研究

为了解海南省温泉设施内氡及子体浓度水平以及温泉利用带来的辐射剂量,采用连续测量方法,对海南省4个地区的典型温泉酒店内不同环境空气中氡及其子体浓度开展了现场测量。结果显示:温泉酒店室内氡及其子体的平均浓度分别为(37.7±21.1) Bq/m³和(16.3±13.9) Bq/m³,氡浓度低于世界卫生组织推荐的参考水平和我国现行国标GB 18871—2002规定的室内氡控制水平;温泉酒店室内环境空气中氡子体所致年有效剂量平均值为1.03 mSv,处于我国正常本底水平范围;客房内氡及子体浓度普遍高于酒店大厅和酒店工作人员的工作间,大厅及工作间相对较低的平衡因子佐证通风状态良好,提示温泉酒店内氡浓度与通风状态密切相关;观察到温泉水利用可以导致客房房间内氡浓度暂时性升高。     

氡子体未结合态份额的变化规律研究

氡及其子体对公众的辐射照射占天然辐射照射的一半以上,而室内氡子体未结合态份额是影响氡子体剂量转换系数的重要参数。为探究氡子体未结合态份额的变化及受室内外环境因素的影响规律,本研究采用自行开发的累积式氡子体未结合态份额采样装置,在北京大学技物楼室内外环境中开展了氡子体未结合态份额的年变化测量,并利用商用连续式氡子体测量仪测量了室内氡子体未结合态份额的日变化。实测结果表明：在室内和室外不同环境中,氡子体未结合态份额的年平均值分别为8.8%(6.4%～12.5%）和9.7%(4.9%～12.8%);室内环境中氡子体未结合态份额相对稳定;室外环境中氡子体未结合态份额受环境因素影响大,波动较大;关于日变化,虽然室内平衡当量氡子体浓度呈现出明显的上午高下午低的日变化规律,但没有观察到未结合态份额有规律性的日变化。     

小体积氡室中氡子体状态参数调控的模拟研究

基于空气中氡子体和气溶胶粒子的行为规律，研究了一种小体积氡室中氡子体状态参数稳定调控方法，即通过调节小体积氡室总换气率和气溶胶粒子数浓度实现氡及氡子体浓度、平衡因子和未结合态份额等状态参数稳定调控方法。建立了调控物理模型，根据模拟条件甄选氡子体和气溶胶粒子行为参数，采用Matlab模拟计算了小体积氡室氡子体状态参数的调控范围，并将模拟计算值与实验值进行比对，部分验证本文建立的调控方法。模拟计算结果表明，本研究所建立的调控方法可在小体积氡室内实现氡子体浓度、平衡因子和未结合态份额的稳定调控。本研究建立的调控方法为实验研究提供了初步的理论基础。     

有关氡子体暴露量－有效剂量转换因子的比较与讨论

本文给出氡子体暴露量－有效剂量转换因子的导出方法，对近年来ＩＣＲＰ出版物和ＵＮＳＣＥＡＲ报告所采用的剂量转换因子进行了比较，并探讨了各转换因子之间差别的原因。最后对采用剂量学途径及流行病学途径导出剂量转换因子所存在的不确定因素作了简单的讨论。     

一个单采样头的支气管剂量计

提出了一个只有一个采样头的便携式支气管测量计，采样头分别由一层４００目金属筛网和滤膜组成，采样气流面速为１２ｃｍ／ｓ，采样后分别对筛网和滤膜同时测量其总α计数，可得氡子体照射气管支气管（Ｔ－Ｂ区）的年有效剂量（ｍＳｖ／Ａ）如将采样头与主动式活性炭盒串接采样测定氡气浓度，则还可以计算出以μＳｖ／（ａＢｑ．ｍ＾－３）为单位的剂量转换因子，给出了这种支气管剂量计的设计思想和试验性测量结果。     

External Gamma Exposure to Radon Progeny in Indoor Air

The external γ-exposure from radon progeny uniformly distributed in indoor air was estimated by a computer program that was developed. This program can calculate the fluence rate, exposure rate and average energy for any given point in a room of any given size. As numerical example, the exposure rate normalized to unit airborne activity is presented, together with the fluence-weighted and exposure-weighted average photon energies, for a room of representative geometry containing radon progeny in equilibrium. To cover other conditions encountered in practice, quantitative evaluations are additionally presented of the effect on the exposure brought by changes in certain parameters, such as equilibrium factor, wall thickness, room size and receptor position. The study has quantitatively substantiated the prevailing postulate that the effective dose equivalent due to external exposure resulting from normal indoor concentrations of airborne radon progeny in the room of representative geometry should only amount to 0.04% of that from the internal exposure from the same sources, and that it should be of similarly negligible order compared with internal exposure also in the case of other room geometries.     

某些场所氡及其子体平衡因子的测量

环境氡子体所致剂量大多采用环境氡暴露量和推荐的氡及氡子体平衡因子来近似估算。但不同场所的环境条件差异很大,氡及氡子体的平衡因子也相差较大,从而导致此种估算方法存在较大的误差。为了提高基于氡暴露量估算氡子体所致剂量的质量,典型场所氡及其子体平衡因子的测量是必要的。采用南华大学研制的NRL-Ⅱ氡连续测量仪和NR-200A氡子体连续监测仪,在秦山核电基地、湖南省湘雅附一医院、湖南省肿瘤医院、锦原铀业等几个特殊工作场所进行空气中氡及其子体的平衡因子测量。测量结果表明,在沿海地区室内及放疗场所的平衡因子都比推荐值要小约40%;有些通风好且采取空气净化措施的区域平衡因子更小;内陆大部分室内的平衡因子与推荐值相近。     

A new sampler for simulating aerosol deposition in the respiratory tract

Abstract For estimation of the deposition fractions of radon progeny in different regions of the respiratory tract, a new sampler consisting of three different configurations of sampling heads was developed. The deposition fractions of aerosols on the wire screens inside the sampling heads were calculated with the fan model of filtration theory. The deposition fractions of aerosols in different regions of the respiratory tract were calculated with the lung dose evaluation program (LUDEP (C)) developed by National Radiological Protection Board (NRPB) as References. In general indoor and mine environments, the deviation between the deposition fractions of attached aerosol on the wire screens designed in this study and its reference values in the respiratory tract is less than 5%. It is possible to accurately estimate the deposition fractions of radon progeny in different regions of the respiratory tract through mimic measurements of radon progeny collected with the new sampler.     

单层丝网法氡子体未结合态份额测量中结合态氡子体的影响评估

为系统研究单层丝网法测量氡子体未结合态份额中结合态氡子体的影响,本研究基于理论分析和实验测量,评估了同一种环境下不同目数的丝网对结合态氡子体的收集效率,分析了同一种丝网应用于不同的环境测量时结合态氡子体对未结合态份额测量的影响。研究表明,不同目数的金属丝网对结合态氡子体的收集效率并不高（0.7%～1.0%）,但由于典型室内环境中结合态氡子体占比较高（～92%）,结合态氡子体的存在会导致氡子体未结合态份额的测量值出现一定的系统性正偏差（3.1%～9.5%）,且该系统性正偏差随丝网目数的增加而增加。同一目数丝网,从室内环境直接应用于室外、矿山环境时,由于结合态氡子体中粗粒子模态占比较高,导致氡子体未结合态份额测量值出现较大偏差。从理论计算结果看,典型室外、矿山环境的偏差分别达40.3%和113%,这说明在使用单层丝网法测量氡子体未结合态份额时,有必要针对不同环境对金属丝网进行优选,尽量减少氡子体未结合态份额测量偏差。     

我国部分地区室内外氡水平及其剂量评价

本文汇总了我国部分地区室内外氡浓度调查结果,特别指出了铀矿区附近、煤渣砖和石煤渣砖建筑物、窑洞、地下室及高本底地区室内的氡水平。确定了剂量评价中所采用的氡子体暴露量-有效剂量转换因子、平衡因子及室内停留因子,给出有效剂量估计值,最后,简单讨论了有关室内氡的防护问题。