水生生物体素模型的剂量转换因子计算

体素模型较以往的简化模型不仅在模型外形上更加贴近于实物,而且剂量率计算结果更具有说服力。本文以鲤鱼(体形规则)、河蟹(体形复杂)两种较为典型的水生生物为例,分别建立体素模型和简化模型,模拟计算水中137Cs源及90Sr对鲤鱼、河蟹不同器官(组织)的外照射与内照射剂量转换因子DCC,并对两种模型DCC值的差异性进行了分析及讨论,同时与欧共体非人类物种评价方法 ERICA及美国能源部非人类物种评价方法 RESRAD-BIOTA的DCC估算结果进行比对,结果都较为令人满意。     

一个中国成年女性体素模型的建立及辐射剂量学应用

开发了一个基于中国女性彩色解剖断层图像的体素剂量学模型VPCF,并用FLUKA程序计算了光子能量在0.02～10 MeV范围内的20个能量点、外照射方向为腹背向(AP)、背腹向(PA)的组织或器官剂量转换因子和有效剂量转换系数,并与ICRP 74号报告的推荐值、CRAM和Regina的计算值进行了比较.结果表明:VPCF有些器官(如膀胱)的剂量转换因子与ICRP 74号出版物差别较大;有效剂量转换系数的差别不如器官或组织的剂量转换因子明显;VPCF的有效剂量转换系数要大于ICRP 74号出版物推荐值、CRAM和Regina的计算值.     

干旱地区核设施周围陆生昆虫—蒙古束颈蝗剂量系数估算

为了研究我国干旱地区核设施附近代表性生物剂量系数,以蒙古束颈蝗(Splingonotus mongolicus Saussure)为例,基于解剖学和几何学建立简化解剖学模型和基于CT断层扫描、Photoshop软件及Python编程等建立体素模型,并分别计算环境介质中⁹⁰Sr、¹³⁷Cs对蒙古束颈蝗不同组织和器官的内外照射剂量系数。为了验证本次计算结果的可行性,将计算结果与ICRP 108号报告进行了比较。由于ICRP 108号出版物采用整体简化模型,因此本文计算结果采用各个器官剂量系数总体平均值。结果显示:⁹⁰Sr对蒙古束颈蝗简化解剖学模型内外照射剂量系数分别为6.59×10^-4μGyh^-1/Bqkg^-1、6.74×10^-4μGyh^-1/Bqkg^-1;¹³⁷Cs对蒙古束颈蝗简化解剖学模型内外照射剂量系数分别为1.34×10^-4μGyh^-...     

GATE在计算人体体素模型光子剂量转换系数的应用分析

分析GEANT4应用发射断层(GEANT4 Application for Tomographic Emission,GATE)在模拟人体体素模型剂量转换系数的应用,为计算基于体素模型的光子辐射场中的剂量提供一种新路径。GATE是基于GEANT4开发并广泛应用于模拟正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)、单光子发射计算机断层成像(Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT)等成像系统以及放射治疗的蒙特卡罗模拟软件。用自编的MATLAB程序将人体体素模型KTMAN-2的体素数据逆转为断层影像(Computed Tomography,CT),再由VV软件将CT转换为GATE体素模型文件,在GATE和MCNPX(Monte Carlo N-Particle e Xtended)中模拟6种标准照射方式下、0.01~10 Me V能量范围内23种单能光子在人体内的输运,得到一系列的光子器官剂量转换系数,将两者的计算结果进行对比,并将结果和ICRP 74、ICRP 116号出版物的推荐值进行比较。GATE和MCNPX的计算结果具有很好的一致性,除质量很小的器官(垂体、扁桃体、甲状腺等),其它器官的差异都在3%以内;对于某些器官在某些照射条件下,所得结果和ICRP 74、ICRP 116号出版物的推荐值一致,但在某些照射条件本文结果与ICRP 74、ICRP 116出版物的推荐值存在较大差异。GATE为基于体素模型的剂量计算提供了一种新方法;本文计算的剂量转换系数对于分析亚洲人个体与ICRP参考人之间光子剂量转换系数的差异具有重要意义。     

中国成年女性精细乳房模型的建立及其在外照射防护中的应用

乳腺是对辐射致癌最敏感的器官之一,2007年国际放射防护委员会(ICRP)将乳腺的组织权重因子由0.05提升为0.12,使乳腺剂量的准确评估变得更为重要。本文利用数学建模方法建立了精细乳房模型,包括输乳窦、输乳管、小叶和脂肪组织,模型体素化后与中国成年女性参考人体素模型进行了融合。利用该模型计算了光子AP照射时乳腺腺体的剂量转换系数,并与原来模型的计算结果进行对比。结果显示,光子能量较低时两个模型的计算结果相差30%,光子能量在0.03 MeV以上时差别不大。     

ICRP《放射性核素职业摄入(OIR)》系列出版物中工作人员及公众内照射剂量系数的更新

正剂量系数对于放射防护体系的实际实施至关重要。基于ICRP第103号出版物中所提及的建立一套完整的职业和公众内照射剂量系数,其准备工作已取得了显著的进步。剂量系数依赖于物理数据和解剖与生物动力学模型。ICRP第107 号出版物提供了核衰变数据。第110号出版物给出了利用体素(三维像素)定义体内器官和组织的成人参考计算体模。运用这些体模,第133号出版物可提供比吸收分数,这是计算滞留在人体组织内放     

中国女性参考人体素模型的开发

利用分割后的中国女性虚拟人体数据集,建立可视化人体模型,通过校正人体模型的身高、体重和器官/组织质量,从而建立用于辐射剂量学计算的中国女性参考人体素模型。校正后的模型身高和体重与中国成年女性参考人数据完全一致,器官质量与参考人数据基本一致。再利用MCNPX粒子输运程序对校正前后的两个模型进行模拟,计算了外照射中子剂量转换系数,并将校正后模型的计算结果与ICRP参考人体素模型的计算结果进行了比较。总体上,器官剂量当量和有效剂量与ICRP参考人数据趋势符合较好,但是由于模型之间的差异,不同的胸腔厚度,器官相对位置等因素导致器官剂量当量有较大差异,有些差异甚至达到50%以上。     

ICRP 110号出版物发布《网格式成人参考计算体模》

正继ICRP 103号出版物中新放射防护建议发布后,委员会(ICRP,国际放射防护委员会)在其110号出版物中发布了用于内外照射参考剂量系数计算的体素型成人男子和女子参考计算体模。较之旧式体模,体素型体模更能反映实际的人体内部解剖情形。但主要由于体素的分辨率,尤其是涉及到小组织结构(如眼晶体)和极薄的组织层(如胃壁粘膜的茎细胞层和肠上皮)时,它依然存在着局限。这份《网格式成人参考计算体模》草拟报告就对应于上述体素型参考计算体模的网格式成人     

基于ICRP141号报告模型计算吸入241Am后的排泄份额及剂量的对比分析

依据更丰富的受照人员实测数据,以国际放射防护委员会(ICRP)141号报告呼吸道模型及系统模型为代表的新模型及剂量转换系数相比旧模型及剂量转换系数具有更高可信度。对于目前超铀核素吸入后的基于间接测量的内照射评价来说,新、旧模型带来的计算结果的异同很重要。本文基于ICRP 141号报告为代表的新生物动力学模型建立超铀核素的滞留、排泄份额计算程序,并分别对工作参考人吸入S、M、F类²⁴¹Am气溶胶(AMAD 5 μm)后的尿、粪排泄份额进行新、旧模型计算值对比,发现了新、旧模型计算值的显著差异,且基于尿、粪样中²⁴¹Am估算有效剂量上,新、旧模型计算结果的差异也显著。基于尿粪的间接测量的内照射评价标准后期可视情况根据新模型计算值进行修订。     

精细乳房模型及其在乳腺X射线摄影剂量评估中的应用

乳腺是对辐射致癌最敏感的组织之一,而辐射致癌风险与受照剂量密切相关。为更准确地评估电离辐射所致乳腺受照剂量,本文建立了一个具有皮肤、皮下脂肪、乳房后侧脂肪、悬吊韧带、纤维腺体区脂肪、输乳管、小叶、输乳窦和乳头等精细结构的乳房数学模型,并将其体素化为体素模型。考虑到在乳腺X射线摄影中的应用,对乳房体素模型进行头尾位（CC位）压迫,建立压迫乳房模型,并与中国成年女性参考人体素体模（CRAF）相拼接。采用Geant4对乳腺X射线摄影进行蒙特卡罗模拟,计算了一系列平均腺体剂量转换因子。根据计算结果,采用精细乳房模型计算的平均腺体剂量转换因子低于我国现行国家标准的取值,但与美国放射学会（ACR）标准的取值差别不大。     

国际放射防护委员会(ICRP)第36任务组介绍

正国际放射防护委员会(ICRP)第36任务组(TG 36)是第2和第3分委员会联合设置的一个任务组。它的任务是研究"诊断核医学对患者的辐射剂量"。任务组的目的是制定诊断核医学中放射性药物对患者的剂量系数。任务组的主要工作是更新2015年ICRP 128号出版物,采用了新的ICRP成人和儿童参考体素模型计算值、第107号出版物的核衰变数据和第103号出版物剂量学方法;开发新药物的生物动力学模型;确认第128号出版物中包括的需要改进模型的药物。     

非人类物种辐射剂量估算中剂量转换因子分析

剂量转换因子是辐射剂量估算中的基础和重要部分之一.本文介绍了非人类物种剂量转换因子计算的剂量学模型、主要假设条件和计算方法,并对辐射剂量估算的整体模型和简化解剖学模型中剂量转换因子进行了比较和实用性分析.     

ICRP就《儿童参考计算体模》草拟报告征求意见

正ICRP关于《儿童参考计算体模》草拟报告现面向公众征询意见。欢迎个人及组织提出评论、建议。报告文档可从ICRP网站下载。相关评论必须在2018年11月9日前提交。本报告对一个系列包括十个计算体模的发展和预期用途进行了描述。这些计算体模代表了ICRP第89号报告所定义的男女儿童在新生、一周岁、五周岁、十周岁和十五周岁各年龄阶段的参考体模。它们被ICRP(国际放射防护委员会)正式采纳,在ICRP第二分委会里用于对年龄结构剂量系数发展的研     

ICRP新框架计算的内照射剂量系数

辐射剂量中的内照射剂量无法直接测量,只能根据活度测量结果由生物动力学模型、剂量模型及相关参数计算获得。自从19世纪80年代以来,涉及内照射剂量计算领域的“剂量学计算模式与参数”、“生物动力学模型及参数”、“核衰变相关参数”等已发生变化,由此形成新的计算框架。自2015年的130号出版物开始,ICRP发布了一系列报告(目前还未完结),给出了“新计算框架”下的剂量系数,及根据活度测量结果可直接求得待积剂量的Z(t)函数等有关生物样品测量解释的最新结果,用于替代ICRP 30、68、54以及78号出版物。本文选取了32种常见核素,对原有数据与ICRP新的计算结果进行了比较。可以看出,新出版物给出的各种核素的剂量系数基本都有所变化,同时对吸收类型的划分更为丰富。     

中国女性参考人曲面模型的光子有效剂量转换系数计算

本文基于人体断层解剖图像,根据所建立的中国女性参考人曲面模型和体素模型,采用MCNP计算了6种标准照射方式下光子在0.01~10MeV能量范围内20个能量点的光子有效剂量转换系数,并对曲面模型和体素模型的计算结果进行了比较。结果表明:在不同照射方式下曲面模型和体素模型的光子有效剂量转换系数的变化趋势基本一致,大部分能量点其差异在10%之内。光子有效剂量转换系数的差异主要是由于模型器官的位置和质量对剂量有一定影响,在低能级下差异较为明显。     

ICRP第143号出版物《儿童计算参考体模》内容摘要

本出版物介绍了一个系列10个计算体模的研发和拟定用途,这些体模代表ICRP 89号出版物定义的新生儿、1岁、5岁、10岁、15岁的男性和女性参考人。这些体模已经被ICRP正式采纳,被ICRP第2分委员会用来制定2007建议书(ICRP 103号出版物)出版以来的年龄相关剂量系数。本出版物中介绍的这些体模所用的像素结构与组织ID号与ICRP 110号出版物为成人参考计算体模所给出的完全一致。ICRP第2分委员会用这些儿童体模来制定代表污染空气、水体和土壤外照射的年龄相关系数。     

基于DOE-STD-1027的核燃料循环设施危险分类方法的改进与应用

简要介绍了DOE-STD-1027规定的非堆核设施危险分类方法,分析了其应用于核燃料循环设施时存在的问题：用于计算存量阈值的释放因子取值不具有保守性,以及剂量转换因子取自较早版本的ICRP出版物,而ICRP在后续的出版物中更新了这些因子。针对以上问题,提出了用DOE-HDBK-3010-94或NUREG/CR 6410提供的释放因子以及最新的ICRP出版物提供的剂量转换因子,修正DOE-STD-1027中危险分类放射性物质存量阈值的计算方法。采用此方法计算了采用天然铀和回收铀原料的危险2类重水堆核燃料元件制造设施与UF₆处理设施的存量阈值。     

国际放射防护委员会第二委员会工作进展及对内照射剂量学中某些问题的讨论

本文介绍了国际放射防护委员会（ICRP）第二委员会在ICRP第30、54、68和78号出版物修订、母乳中放射性核素对吃奶婴儿产生的剂量计算、生物学检验数据解释、用于辐射防护的基本解剖学和生理学数据（参考值）、人消化道模型建立及剂量计算体模方面的研究进展情况，并结合国内外辐射防护、生物学、医学及其它学科的发展，对内照射剂量学中的某些问题进行了讨论。     

基于中国辐射虚拟人Rad-HUMAN的中子剂量转换系数及分析

中子通过物质时具有很强的穿透能力,对人体产生的危险较相同剂量的X射线、γ射线更为严重,因此中子的辐射防护非常重要。目前基于不同体模的中子剂量转换系数的研究是国际上辐射防护领域的一大研究热点。本文利用FDS团队自主构建的中国辐射虚拟人Rad-HUMAN及蒙特卡罗输运程序,模拟不同能量、不同照射方式下单能中子在人体内的输运,得到了一系列器官的中子剂量转换系数和有效剂量值,并将结果与ICRP 74号、116号出版物进行了比较分析。对于某些器官在某些照射条件下,三者结果较一致;但也发现在某些照射条件下,中国辐射虚拟人Rad-HUMAN得到的结果与ICRP 74和ICRP 116号出版物推荐值存在较大差异。该结果对于分析中国人个体与ICRP参考人之间中子剂量转换系数的差异具有重要意义。     

ICRP第141号出版物《放射性核素职业性摄入量》Part 4内容简介

ICRP 2007年建议书引进了影响有效剂量计算的变化,意味着对第30号系列出版物(ICRP 1979a、b,1980a,1981,1988)和第68号出版物(ICRP 1994b)中发表的内照射剂量系数的修正。此外,现有的数据支持对第54号和78号出版物(ICRP 1989a,1997)中给出的、用以监测计划设计和职业性内照射剂量回顾性评价的数据进行更新。第2分委员会及其任务组提供了新的动力学模型、剂量系数、监测方法及生物学测定数据。