辐射防护用参考辐射场 定义和基本概念 征求意见稿

1辐射防护用参考辐射场-定义和基本概念本文件定义了用于外照射辐射防护剂量测定的剂量计和设备校准的术语和基本概念，特别是β、中子和光子辐射，同时还定义了辐射防护剂量计和剂量率仪的测量量，并给出了确定这些量的建本文件给出了在参考辐射场中用于个人和区域监测的剂量(率)仪的校准指南,对个人剂量计的参考下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适ISO/IEC指导98-3:2008，测量不确定度—第3部分：测量不确定度表达指南（GUM:1995）（ISO/IECGuide98-3,Uncertaintyofmeasurement—Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintymeasurement(GUM:1995)）ISO/IEC17025:2005，ISO/IEC17025:2005/Cor1:2006检验和校准实验室能力的一般要求（ISO/IEC17025:2005,Generalrequirementsforthecompetenceoftestingand就本文件而言，本文件使用由ISO4037、ISO6980、ISO8529和ISO12789给出的及以下术语和定辐射入射角angleofradiationincidenc从与被调查的现象、物体或物质相似的现象、物体或物质中获得的指示，但该现象、物2在规定条件下，第一步，建立测量标准提供的具有测量不确定度的量值与具有相关测量不确定度注1：校准可以用声明、校准函数、校准图、校准曲线或校准表来表示。在某些情况下，它可能N(U,“)N(U,a)==cf(U,a).ci(1)Ho——约定量值；注2：校准系数的倒数是参考条件下的响应。校准系数的值可能随被测量的大小而变化。在这种注3：为了区分标准指示和剂量计指示，使用下标“s”和“d”，并将各自的系数命名为N(U,“)s和N(U,“)d。在校准测量期间，实际存在的标准测试条件范围内的校正后的指示Gcorr与剂量计的相关仪器常数ci的乘积乘以系数，以获得在参考条件下测量的约3Ho注：约定量值Ho是待测量的最佳估计值，由基准或可追溯至基准的k非恒定响应的校正因子correctionfactorfornon-ckn乘以指示值以补偿剂量计的非恒定响应（或非线性指示）的数值，即校准因子或校准系数随被测Gcorr-kn.(GΣ=1Gw).Ⅱ=1kf(2)为补偿测量条件与参考条件的偏差或系统误差（如零指示）而增4G注2：剂量计的指示单位不一定与被测物的指示单位相同，例如，对于电离室的测量，仪器指示有背景和其他影响进行校正。校正后的显示名为Gcoci注：如果仪器的指示已经用与被测量相同的单位表示测量量值measuredquantiM5试验点pointoftest注：本国际标准范围内考虑的量是用于辐射防护目的的操作量（环境剂量当量、定向剂量当量、用于将入射电离辐射能量转换为适于指示和/或测量的信号的6U参考操作条件referenceoperating入射辐射方向与剂量计参考方向一致的剂量参考辐射场referenceradiatiR7注2：响应值可能随待测量的大小（剂量或剂量率）而变化。在这种情况下，响应为非常数（或能量和入射单向辐射方向的单值表、图表、曲线或函数R(,)给出。R()表示响应的“能量依赖8注3：次级标准的校准仅对所使用的辐照条件有效，例如能量、剂量注2：理想情况下，校准应在参考条件下进行。由于这并不总是可以实现或方便，因此参考值周确定度方法是要认识到，由于量定义中固有的不完整细节，不存在单一的真实量值，而是一组与定义一致的真实量值。然而，这套价值观在原则上和实践中都是不可知的。其他方法完全免除了真实量值工作测量标准workingmeasurementstDdE除以dm的商，其中dE是质量dm物质的平均能量，因此 dE 注2：吸收剂量的完整规格包括材料规格，̇吸收剂量到剂量当量转换系数absorbed-dose-to-dose-equivhD9注2：吸收剂量到剂量当量转换系数的完整规范包括其所指辐射和剂量当量类型（环境、定向或Hp(3)或至Hp(0.07)的转换系数分别表示为h'D(0.07;U,“)、h'D(3;U,“)、h(10;U)、hpD(10;U,“)、Kaka=.注3：给出的定义规定了总空气比释动能。它由碰撞空气比释动能Ka,coll和辐射空气比释动能Ka,rad电效应和电子对生成产生电子，并在介质中的电子轨道或其附近以电离的形式耗散能量。辐射空气比释动能是空气比释动能的一部分，当次级带电粒子在介质中减速时，会产生第三代光子。第三代光子空气比释动能到剂量当量转换系数airkerma-to-dose-equivalenhK在光子辐射场的某个点上，剂量当量H和自由空气中的碰撞空气比释动能Ka,coll的商。hk=Hka,coll注2：碰撞空气比释动能是空气比释动能的一部分，它会导致电子的产生，这些电子在介质中的电子轨道内或附近电离时耗散能量。因此，这种碰撞空气比释动能始终在转换系数的定义中表示，尽注3：碰撞空气比释动能Ka,coll与总空气比释动能的相关系数g：Ka,coll=Ka·(1-g)。因子g是辐射过程（韧致辐射、荧光辐射或正电子湮灭辐射）损失的光子释放的次级电子能量的分数。对于水或空气注4：空气比释动能到剂量当量转换系数的完整规范包括剂量当量类型的规范，例如环境、定向注5：对于辐射质U和入射角α,从自由空气中的空气比释动能Ka至H'(0.07)、至H'(3)、至H*(10)、至Hp(10)、至Hp(3)或至Hp(0.07)的转换系数分别表示为h'K(0.07;H*(d)注2：在扩展齐向场中，通量及其能量分布在整个关注体积中的值与在试验点的实际场中的值相剂量当量的增量。单位为希沃特每秒（Sv·s-1）。其他单位是希沃特或其十进制倍数和合适的时间单位定向剂量当量directionaldoseH'(0.07;)在ICRU球体中，深度为d，在指定方向Ω的半径上，由相应扩注2：在单向场中，可以根据与入射场相对的半径与指定半径之间的角度“来指定方向。对于α=0°,数量H'(d;0°)可以写成H'(d)。注3：在扩展场中，通量及其角分布和能量分布在整个关注体积中的值与试验点实际场中的值相同量当量的增量。单位为希沃特/秒（Sv·Ḣ组织或器官中的等效剂量之和乘以适当的组织权重因子的结果，注量的能量和方向分布energyanddirectiondistributionofthefluence粒子注量的能量和方向分布energyanddirectiondistributionofthepartictefluence粒子辐射的能量分布energydistributionofparticleradiance注1：粒子注量的能量和方向分布的国际单位制单位为m-2·J-1·ṡ注量的能量分布energydistributionofthefluence粒子注量的能量分布energydistributionoftheparticlefluencėHTΦdNdȧ注量到剂量当量转换系数fluence-to-dose-equivalentcon粒子注量到剂量当量转换系数particlefluence-to-dose-equivalentconversionchΦ注1：注量到剂量当量转换系数的完整规量当量类型的规范，例如环境、定向或个人剂量当量。转换系数hΦ取决于能量，对于Hp(10)、Hp(3)、H'(3;)和H'(0.07;)，还取决于辐射入射的方向分布。线性能量传递linearenergy线性碰撞阻止本领linearcollisionsLdEdl个人剂量当量personaldoseequiHp(d)Hp(3)。̇注6：个人剂量当量率Hp(d)是指身体上特定点以下适当深度Q D D∫Q(L).DLdLL4测量量和单位的应用⃑到出现最大指示，在相关点分别获得'(0.07,)和H'(0.07,)或'(3,)和H'(3,)的值通常以简化的形式分别表示为'(0.07)和H'(0.07)，或表示为'(⃑⃑注2：一般来说，校准是在标称单向场中进行的。在该情况下，方向可根据入射方向和剂量计参⃑4.2个人监测的测量量4.3建立区域和个人监测的测量量参考辐射质的光子和中子的转换系数可以通过场的基本量的能量分布与相应的单能转换系数的乘积的积分来计算。如果根据评估或测量的光谱[4][16]单独确定给定质的转换系数，则可降低相应标准中应在剂量计参考点处的次级带电粒子平衡下进行光子校准测量，如果参考点前面的材料厚度不足5参考辐射场中响应的校准和确定在辐射场中待辐照的部件是待辐照的剂量计部件，可能还有附加设备，例如体模。为了校准和确对于区域剂量计，待辐照部件至少包括辐射探测器和可能的附加设备，例如附加盖或电缆。它们在对响应进行任何校准或测定之前，应检查待辐照部件和剂量计的所有其他部件，以确认其处于剂量计应放置在试验点的辐射场中，使其参考方向朝向要求的方向。对于入射角“=0°（5.1.4旋转轴响应对辐射入射方向的依赖性，应通过围绕至少两个垂直于参考方向的轴旋转所有待辐照部件来5.1.5影响量的参考条件和标准试验条件持在其参考值。标准试验条件（见表A.1）描述应校正影响量偏离参考值的影响。如果不可能，则应在不确定度声明中考虑该差异的影响。应在标准或一组参考条件，包括一个参考辐射质和一个参考辐射入射角，选择并指定了几个5.2参考辐射场中的校准—首先，在给定辐射场中，在试验点，即辐射束中的指定位置—第二，在同一辐射场中，剂量仪（或所有待辐照部件）都被辐照，剂量仪指示Gd或校正指示Gd,corr与其不确定度一起确定。—第三，计算剂量当量的校准系数N(U,“)d。确定校准系数的条件，例如剂量、剂量率、旋转轴，应在剂量计的校准范围内5.2.2根据次级标准或工作标准测定约定量值测量时，次级或工作标准的影响量和参数可能与其参考值不同。这些偏差对指示的影响可以考值不同，则可以校正这些偏差对指示的影响。剂量计的校正示值Gd,corr，即标准化至参考条件并针对任何其他影响进行校正的示值，可使用非恒定响应的校Gd,corr=kn.(Gd—Σ=1Gw).Ⅱ=1kfN(u,a)d=(5)程序的选择取决于辐照设备的特性和所需的精度水平。校准系数的测定应在恒定剂量指示或剂量致N(U,“)d可以是一个校准系数函数，也可以是一组单一校准系数，或者是一个单一校准系数，并根M=N(u,a)d.Gd,corr(6)5.3参考辐射场响应的测定该响应定义为特定条件下剂量仪输出信号与相应约定量值Ho的商。输出信号可以是指示Gd，也关于剂量仪指示的响应R(U,“)Gd如下所示：R(u,a)Gd=注：对于剂量计的表征或试验，例如型式试验，进行测量旨在确定一个影响量值的变化对响影响。除非另有规定，其他影响量应保持在标准试验条件下的参考值或固定值。为此，在非参考条件下确定响应值。然后，通常给出剂量计的相对响应r，即非参考条件下的响应与参考条件下的响应的5.4校准系数的测定方法5.4.1程序当标准被实现为测量装置时，校准程序可通过以下方式执行：首先，辐照标准，然后，辐照剂量序。如果达到规定或要求的校准不确定度，则判断稳定性足够。对于在标准照射后其参考点随后位于测试点的剂量计，U和“处的N(U,“)d值由N(U,a)d=或N(U,a)d=N(UCOTTN(U,“)d是剂量计校准系数的值；Ho是剂量或剂量率的约定量值；R(U,a)Gd,COTT=GTT(10a)或R(U,a)Gd,COTT=(10b)注：辐射场的稳定性条件可通过在剂量计辐照前后使用次级标准进行测量来检查。在这种情况下，对于使用同时辐照标准（测量设备）和剂量计（或者待辐照部件）的校准程序，两台仪器将它们另一台仪器的影响，才应使用该技术。如果两个位置的影响量的影响在预期的不确定度范围内不相同，如果辐射场不对称的影响很大，则应在交换两个仪器的位置后，通过重复测量来消除。应计算校N(U,a)d=G1.2(11a)或N(U,a)d=N(U,a)SG1.2(11b)剂量仪对校正指示R(U,“)Gd,corr的响应由以下R(U,a)Gd,COTT=GTT或R(U,a)Gd,COTT=.G1.25.4.4使用校准的监测设备校准和确定响应为了校准或测定剂量计的响应，可以使用校准的监测设备评估辐照场注量随时间的适度变化。作为测量设备实现的标准和剂量仪（或者被辐照的“)m相对于Ho被确定。它由N(U,a)m=N(U,a)s.gs,COTTgm,COTT注：引入小写字母g，以区分用于校准监测设备的测量值与用于校准剂量计的测量值。对于后者，Ho=N(U,a)m.Gm,COTTN(U,a)d=N(U,a)m.Gm,COTTGd,COTTGm,corr是监测装置的指示，在剂量计校准测量时，归一化至参考条件，并针对任何其他影响进行在实践中，如果标准和待校准剂量计的辐照是紧接着进行的，则监测设备的环境条件将保持几乎R(U,a)Gd,COTT= N(U,a)m.Gm,COTT5.4.5使用参考放射性核素源装置校准和确定响应N(U,a)d=(16)5.5区域剂量计（区域测量计）的特殊注意事项剂量计的参考点及其参考方向应由制造商规定。参考点应标记在剂量计的外侧。如果不可能，则应在随仪器提供的随附文件中注明参考点。如果没有参考点和/或待校准或测试剂量计参考方向的信息，这些参数应由校准或试验实验室选择，并在包含结果的证辐射源与剂量计基准点之间的所有距离应视为辐射源有注：对于无散射辐射的点源情况。剂量率（例如，剂量当量率或自由空气中的空气比释动能）随距离l的平方反比变化。剂量仪的参考点在光束方向上的量在光束中的错位Δl将导致l处校准系数理想情况下，在宽平行光束中进行响应校准或测定，以提供剂量计全部区域的均匀辐照，或者更准确地说，提供待辐照部件的均匀辐照，即理想情况下，整个光束直径的剂量率恒定。当使用准直光束时，最小距离取决于剂量计的大小和装置本身的散射辐射量。如果剂量计（或待辐照部件）的尺寸不可能完全辐照，则至少应对整个探测器进行辐照，并进注1：选择光源和测试点之间的距离可以是几个参数之间的折中，例如辐照设备的几何形状、场注2：在实践中，辐射是在或多或少发散的光束中进行的。例如，在足够的距离内几乎平行的准注3：对于H'(0.07,)、H'(3,)，校准除了原辐射外，探测器还记录剂量计其他受照部件散射的辐射。如果仅辐照剂量计的探测器部分，5.6.1概述这些测量量是在人体内的各个点定义的，通过将个人剂量计放置在被监测者身上进行测量。5.6.2体模—对于戴在手指上的四肢剂量计，一个杆体模；当按照上述要求使用此类体模时，即使这些体模与ICRU组织的体模在背散射特性上存在微小差异，也不应将校正系数应用于受试装置组件的指示[17][20][36][39]。任何个人剂量计的参考点都位于剂量计后面体模前表面的中心。将个人剂量计放置在体模上，使剂量计的参考方向穿过其探测器的几何中心（例如制造辐射源与个人剂量计参考点之间的整个距离应视为辐射试验点应选择在距离光源一定距离处，以便该位置的场尺寸足够大，以允许对体模的整个前表面直径的剂量率是恒定的。通过使用点源，通常可以实现这一点。在光源和测试点之间大约有足够的距场进行校准时，这可能会引起特别关注。为了在宽方向分布和/或散射成分的辐射场中校准剂量计，需要使用体模中深度d处入射场的能量和方向分布来计算Hp(d)。表格中的转换系数不能况，需要对辐照装置进行完整的模拟。在这种情况下，应考虑将在前表面几何中心下方的体模深度d全身剂量计应位于平板体模表面的中心，使体模的前表面与剂量计的后侧接触。剂量计应校平行于体模前表面，无需移除固定在剂量计上的任何夹子。剂量计通过其几何中心的参考方向应达到一个剂量计和一个合适的体模应视为一个单元。该单元应绕穿过参考点的轴旋转，以便剂量计的待校准剂量计的辐照应在与标准辐照期间普遍存在的条件相同的条件下进行。应使用第6条中的注2：校准系数取决于角度α。如果这被称为极角，它还可注3：对于平板体模上的辐照，可能需要绕一个轴旋转体模，并在体模表面上以两个相互垂直的在某些情况下，为了使多个剂量计的剂量值达到需要较长辐照时间的剂量值，可以同时辐照多个影响，尤其是对于中子辐射，是通过在体模表面放置几个剂量计，相邻剂量计的散射辐射可以增加每c)剂量计应覆盖剂量当量率几乎相同的体模表面部分。剂量当量率的均匀性要求取决于测量结果d)剂量计应放置在体模上，使参考方向平行。入射角为0°的辐照意味着参考方为了同时测定多个剂量计作为辐射入射方向函数的响应，该特殊装置的所有剂量计的参考点应位在采用同时照射之前，应验证其产生的结果与照射仅体模上的一个剂量计时获注：某些类型的剂量计可能对背散射场特性的微小变化非常敏感。这可能是由于使用了能量依赖性强的探测器，或者可能是由于用于从探测器信号中得出剂量当量值的算法的特性，在这种情况下，环境剂量当量率*(10)为0.2气候（环境温度和相对湿b应说明校准时这些量的实际值，并将校正至参考条件的结果或偏差包含在不确定度中。本表中的数值适用于在温带气候下进行的校准或试验。在其他气候条件下，如果仪器将c一般来说，大气压是无法控制的。在特殊情况下，只能在标准试验条件范围内的大气压N(U,a)=cf(U,a).ci(B.1)a)定义了一组参考条件，包括一个参考辐射质Uref和一个参考入射角“ref，分别确定了校准系数N(Uref,“ref)和校准因子Cf(Uref,“ref)。jlN(Ul,al)=N(UTef,aTef).k(Ul,al)，l=1,...,j(B.2)N(Ul,al)=cf(UTef,aTef).ci.k(Ul,al)，l=1,...,j(B.3)注2：对标准的校准系数N(Uref,“ref)s有效的一组参考条件可能与剂量仪的校准系数N(Uref,“ref)d不件包括不同的参考辐射质Uref,l=Ul和参考入射角“ref,l=“l。对于每一组参考条件，确定校准系数N(Ul,“l)。这将导致j个校准系数：N(ul,al)，l=1,...,j(B.4)N(ul,al)=cf(ul,al).ci，l=1,...,j(B.5)[1]ISO4037-1:1996.Xanddeterminingtheirresponmethods.[2]ISO4037-2:1997.Xandgammareferenceradiatiodeterminingtheirresponseasafunctionofphotonenergy—Part2:Dosimetryforradiationprotectionoverthe[3]ISO4037-3:1999,Xandgammareferenceradiatiodeterminingtheirresponseasafunctionofphotonenergy—Part3:Calibrationofareaandpersonaldosemetersandthemeasurementoftheirresponseasafunctionofenergyandangleofincidence.[4]ISO4037-4:2004,Xandgammareferenceradiatiodeterminingtheirresponseasafunctionofphotonenergy—Part4:CalibrationofareaandpersonaldosemetersinlowenergyXreferenceradiat[5]ISO6980-1:2006,Nuclearenergy—Referencebeta-particleradiation—Part1:Methodsofproduction.[6]ISO6980-2:2004,Nuclearenergy—Referencebeta-parrelatedtobasicquantitiescharacterizingtheradiationfield.[7]ISO6980-3:2006,Nuclearenergy—Referencebeta-particleradiationpersonaldosemetersandthedeterminationoftheirresponseasafunctionofbetaradiationenergyandangleof[8]ISO8529-1:2001.Referenceneutronradiat[9]ISO8529-2:2000,Referenceneutronradiations—Part2:Calibratidevicesrelatedtothebasicquantitiescharacterizingtheradiatio[10]ISO8529-3:1998,Referenceneutronradiations—Part3:Calibrationofareadeterminationofresponseasafunctionofenergyandangleofincidence.Characteristicsandmethodsofproduction.[12]ISO12789-2:2008,Referenceradfundamentalsrelatedtothebasicqua[13]ISO/IECGuide99:2007,Internationalvocabularyoassociatedterms(VIM).[14]IEC60050-394:2007,Internationalinstrumentation—Instruments,systems,equipmentanddete[15]IEC60050-881:1983,InternationalEradiologicalphysics.[16]ICRU33,QuantitiesandUnitsinRadiationProtectioUnitsandMeasurements,ICRUReport33,Bethesda,Maryland20814,U[17]ICRU39,DeterminationofDoseEquivalentsResultinCommissiononRadiationUnitsandMeasurements,ICRUReport39,Beth[18]ICRU43.DeterminationofDoseEquivalentsResultingfromExternalRadiatioInternationalCommissiononRadiationUnitsandMeasurements,I