GBZ/T(卫生) 201.5-2015 放射治疗机房的辐射屏蔽规范 第5部分：质子加速器放射治疗机房

ICS13.100

C57

中华人民共和国国家职业卫生标准

/—

GBZT201.52015

放射治疗机房的辐射屏蔽规范

:

第部分质子加速器放射治疗机房

5

ㅤㅤㅤㅤ

—

Radiationshieldinreuirementsforradiotherarooms

gqpy

:

Part5Radiotheraroomofrotonaccelerators

pyp

2015-11-16发布2016-05-01实施

中华人民共和国

发布

国家卫生和计划生育委员会

/—

GBZT201.52015

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4机房的剂量控制要求……………………2

5机房屏蔽需考虑的因素…………………3

6机房墙体屏蔽估算方法…………………3

7放射防护的检测…………………………4

()…………………

附录A资料性附录质子加速器放射治疗机房示例6

()、……

附录B资料性附录周工作负荷周治疗照射时间和导出剂量率参考控制水平7

()………………

附录C资料性附录质子束流损失的位置和相关数据8

()……………………

附录D资料性附录质子束流损失时中子的产额10

()……………………

附录E资料性附录屏蔽估算示意图及相关数据11

()…………

附录F资料性附录有效衰减长度与中子最高能量的关系12

ㅤㅤㅤㅤ

参考文献……………………13

Ⅰ

/—

GBZT201.52015

放射治疗机房的辐射屏蔽规范

:

第部分质子加速器放射治疗机房

5

1范围

/的本部分规定了质子加速器放射治疗机房的辐射屏蔽要求。

GBZT201

本部分适用于70MeV~250MeV质子加速器的放射治疗机房。

,。

本部分不适用于科学研究用质子加速器机房也不适用于生产放射性核素的质子加速器机房

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/—:

放射治疗机房的辐射屏蔽规范第部分一般原则

GBZT201.120071

/:

放射治疗机房的辐射屏蔽规范第部分电子直线加速器放射治疗机房

GBZT201.22

3术语和定义

ㅤㅤㅤㅤ

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

质子加速器rotonaccelerator

p

。。

产生质子并将质子加速到较高能量的装置用于放射治疗的质子能量一般为V

70MeV~250Me

专门用于放射治疗的质子加速器通常采用回旋加速器()或同步加速器()。

cclotronsnchrotron

yy

3.2

质子放射治疗系统rotonradiotherasstem

ppyy

,、、、

产生高能质子并用于放射治疗的系统通常由质子加速器能量选择系统束流输送系统束流分配

、、、、。

系统剂量测量系统患者定位系统控制系统辅助系统以及配套的软件系统组成

3.3

质子加速器放射治疗机房rotonacceleratorradiotherarooms

ppy

,、、、

安放质子放射治疗系统的通道及房间一般包括质子加速器室束流输送通道固定束治疗室旋转

()。

机架治疗室等见附录A

3.4

束流损失beamloss

、、、,、

质子治疗系统在质子束流形成加速引出输送过程中以及质子治疗装置对质子束能量调节调

、,(、、、、、

制扩展准直过程中质子束与加速器和治疗装置的部件磁铁能量选择器准直器狭缝光阑截束器

),的束流强度减少或全部损失。

等相互作用导致

3.5

级联中子cascadeneutron

,。

质子与物质相互作用时通过级联反应产生的中子用于放射治疗的质子产生的级联中子的能量

,,。

较高50%以上为20MeV以上的级联中子最高可达质子的最高能量

1

/—

GBZT201.52015

3.6

蒸发中子evaoratedneutron

p

,。

质子与物质相互作用时总中子产额中除级联中子以外的那部分中子用于放射治疗的质子产生

,,,。,

的蒸发中子能量较低通常在10MeV以下角分布为各向同性防护门的屏蔽估算应考虑机房墙体

屏蔽可不考虑。

4机房的剂量控制要求

4.1关注点的选取原则

,、,()

首先在机房外距机房外表面30cm处选择人员受照的周围剂量当量以下简称为剂量可能最

。,,

大的位置作为关注点其次在距机房一定距离处选择公众成员居留因子大并可能受照剂量大的位置

作为关注点。

4.2剂量控制要求

4.2.1机房墙和入口门外关注点的剂量率参考控制水平

·

机房墙和入口门外关注点的剂量率应不大于下述)、)和)所确定的剂量率参考控制水平:

abcHc

)、,,

使用放射治疗周工作负荷关注点位置的使用因子和居留因子可以依照附录由以下周剂

aB

·

量参考控制水平()求得关注点的导出剂量率参考控制水平,(/):

HcHcdμSvh

):/;

1机房外工作人员Hc≤100Sv周

μ

ㅤㅤㅤㅤ

)机房外非工作人员:/。

2H≤5Sv周

cμ

·

),(/):

b按照关注点人员居留因子的不同分别确定关注点的最高剂量率参考控制水平H,Svh

cmaxμ

·

)人员居留因子/的场所:,/;

1T≥12H≤2.5Svh

cmaxμ

·

)人员居留因子/的场所:,/。

2T<12Hcmax≤10Svh

μ

:/—。

注居留因子参见GBZT201.12007附录A

··

))),

由中的导出剂量率参考控制水平,和中的最高剂量率参考控制水平,选择其中

caHcdbHcmax

·

较小者作为关注点的剂量率参考控制水平(/)。

HSvh

cμ

4.2.2机房顶的剂量控制要求

机房顶的剂量应按)、)两种情况控制:

ab

)、

a在机房正上方已建拟建建筑物或治疗机房旁邻近建筑物的高度超过自辐射源点到机房顶内

,()

表面边缘所张立体角区域时距治疗机房顶外表面30cm处和或在该立体角区域内的高层

,/

建筑物中人员驻留处可以根据机房外周剂量参考控制水平Hc≤5Sv周和最高剂量率

μ

··

/,(/);

,按照求得关注点的剂量率参考控制水平加以控制

H≤2.5Svh4.2.1HSvh

cmaxμcμ

)),:

除中的条件外应考虑下列情况

b4.2.2a

)。

1天空散射和侧散射辐射对机房外的地面附近和楼层中公众的照射该项辐射和穿出机房

(),)

墙透射辐射在相应处的剂量率的总和应按中的确定关注点的剂量率参考控

4.2.2a

·

制水平(/)加以控制;

HSvh

cμ

),;

2穿出机房顶的辐射对偶然到达机房顶外的人员的照射以年剂量250Sv加以控制

μ

2

/—

GBZT201.52015

),)),

对不需要人员到达并只有借助工具才能进入的机房顶考虑和之后机房顶外表面

312

/()。

30cm处的剂量率参考控制水平可按100Svh加以控制可在相应处设置辐射告示牌

μ

5机房屏蔽需考虑的因素

5.1质子的相关参数

,:

机房屏蔽估算时质子的相关参数为

):;

a质子最高能量采用厂家提供的用于放射治疗的质子最高能量

):。

b最大束流强度采用厂家提供的最大束流强度

5.2需要屏蔽的辐射类型

(),,

质子与物质相互作用打靶会导致束流损失作用点称为束流损失点束流损失点的位置及束流损

()。、(

失应采用厂家数据参见附录C束流损失点所产生的射线种类主要有质子中子蒸发中子和级联中

子)、。,,

γ射线在质子最高能量情况下机房墙体的屏蔽只需考虑级联中子而防护门的防护屏蔽则应考

。,

虑级联中子和蒸发中子以及由中子产生的俘获γ在屏蔽估算时还应考虑质子放射治疗系统的自

屏蔽。

5.3质子产生的中子产额

()、()。

质子作用在物质上所产生的中子即中子产额与质子能量物质材料及其厚度有关见附录D

,。

在质子能量为50MeV~500MeV范围内中子产额与质子能量的平方成正比其中蒸发中子占95%

,。

以上其余为级联中子

ㅤㅤㅤㅤ

6机房墙体屏蔽估算方法

6.1点源

(),,

当关注点与束流损失点的距离远大于束流损失点的几何尺寸大于倍时可将靶视为点源使用

7

3):

(/),()(

普通混凝土密度为2.35cm作屏蔽墙时墙外的剂量率计算公式见式1相关示意图见附录E

g

·dρ

--2

()

()λθ………………()

HSHθer1

=

0casc

式中:

·

———,(/);

Hr处的当量剂量率单位为希沃特每秒Svs

———,(),9,

S0单位时间损失在部件上的质子数当束流损失为InA时为6.24×10I单位为质

(/);

子数每秒质子数s

———,();

r屏蔽墙外关注点离束流损失点的距离单位为米m

———,();

d混凝土屏蔽墙的厚度单位为厘米cm

3

———,(/);

ρ混凝土屏蔽墙的密度单位为克每立方厘米gcm

()———,

Hθ单个质子产生的级联中子在距束流损失点1m处的当量剂量单位为希沃特平方米

casc

2

[(·)/];

每个质子Svm质子

:、“”,。

注它包括质子生成级联中子的产额级联中子的角分布以及中子注量转换系数等因素见附录

-E

()———,“

在方向的级联中子在混凝土中的衰减长度它已经考虑了斜入射时屏蔽体的积累

λθθ

2

”(),(/)。

因子见附录E单位为克每平方厘米gcm

6.2线源

,,,

在质子束流损失发生在某一段设备部件上时可能不满足6.1的点源条件该段部件视为线源此

3

/—

GBZT201.52015

,,(

时关注点与束流损失点的距离与束流损失点的几何尺寸相差小于倍使用普通混凝土密度为

7

3

/),():

2.35cm作屏蔽墙时墙外的剂量率计算公式见式2

g

·dρ

--1

()

()0.89λ90………………()

H=2SH90er2

LLcasc

式中:

·

———,(/);

Hr处的当量剂量率单位为希沃特每秒Svs

L

———,(/);

SL单位长度损失在部件上的质子数单位为质子数每米质子数m

———,();

r屏蔽体外关注点离束流损失点的距离单位为米m

———,();

d混凝土屏蔽体的厚度单位为厘米cm

3

———,(/);

ρ混凝土屏蔽体的密度单位为克每立方厘米gcm

2

()———,[(·)/];

时的单位为希沃特平方米每个质子质子

H90θ=90°HSvm

casccasc

2

()———,(/);

时的单位为克每平方厘米

λ90θ=90°λgcm

0.89———由理论公式推导简化计算所得的常数;

2———由理论公式推导简化计算所得的常数。

6.3机房室顶中子天空反散射的估算

,,

中子穿过机房室顶在大气中空气的分子原子的散射作用下会反射到地面对附近公众产生辐射照

,():

射中子天空反散射的经验公式见式3

kQ/

-rλ………………()

HS=2e3

()

hr

+

式中:

ㅤㅤㅤㅤ

———,();

距离束流损失点处的中子的天空反散射当量剂量单位为希沃特Sv

HSr

152

———,[(·)/];

k常数2×10单位为希沃特平方米每个中子Svm中子

———假设的天空反散射中子源距地面高度,;

hh=40m

———,;

射入天空到达距地面高度为时的中子数

Qh

———,();

r为计算点到靶之间的水平距离单位为米m

———,,。

λ空气对中子的有效衰减长度与中子最高能量有关见附录F

6.4机房防护门的屏蔽估算方法

机房防护门的屏蔽主要考虑到达机房入口的中子及中子俘获,/。

γ估算方法可参考GBZT201.2

7放射防护的检测

7.1检测位置

机房外辐射剂量率的检测位置如下:

):,;

a机房墙外沿墙外一切人员可以到达的位置距墙外表面30cm处进行辐射剂量率巡测对相

(),。,

应的关注点见4.1进行定点辐射剂量率检测对检测中发现的超过剂量率控制值的位置

,;

向较远处延伸测量直至剂量率等于控制值的位置

):、

b机房顶外剂量率巡测位置包括主屏蔽区的长轴主屏蔽区与次屏蔽区的交线以及经过机房顶

。()

上的等中心投影点的垂直于主屏蔽区长轴的直线对关注点见4.1进行定点辐射剂量率

检测;

)所有位置均应测量中子及、射线的剂量率水平。

cXγ

4

/—

GBZT201.52015

7.2检测仪表要求

对辐射剂量检测仪表的要求包括:

),,

仪表应能适应脉冲辐射剂量场测量推荐射线剂量测量选用电离室探测器的仪表不宜使用

aγ

GM计数管仪表;

)中子及射线检测仪表的能量响应应分别适合放射治疗机房外的中子及射线的辐射场;

bγγ

)仪表最低可测读值应不大于/;

c0.1Svh

μ

)仪表宜能够测量辐射剂量率和累积剂量;

d

)尽可能选用对中子响应低的射线剂量仪和对射线响应低的中子剂量仪;

eγγ

)仪表需经计量检定并在检定有效期内使用。

f

7.3检测条件

,,、

对所有检测治疗装置应设定在质子照射状态并处于临床应用中的最高能量等中心处的常用最

、。,,

高剂量率等中心处的最大照射野当使用模体时模体几何中心处于有用束中心轴线上模体的端面

与有用束中心轴垂直。

7.4检测结果与评价

对检测结果的报告与评价要求如下:

)(),

a报告的检测结果应扣除检测场所的本底读数加速器关机条件下机房外的测读值并进行仪

表的计量校准因子修正;

),,

依和附录确定检测的治疗设备在治疗应用条件下的辐射剂量率控制目标值直接用于

b4.2B

ㅤㅤㅤㅤ

。,,

检测结果评价当审管部门在有效的文件中提出了不同的管理目标要求时应遵从其要求当

,;

仅有年剂量要求时可按附录导出等效的剂量率管理要求

B

)(),,,

c对于剂量率超过控制或管理目标的检测点应给出超标的区域范围分析可能的超标原因

、、。

如局部施工缺欠屏蔽厚度不足在机房内治疗装置的辐射剂量高等为判明上述最后一项原

,,;

因应检测机房内相应位置的辐射剂量并应确认所使用的测量方法有效

),(

d当检测时治疗机房内的治疗装置未达到额定的设计条件时检测报告应指明条件特别是结论

的条件)。

5

/—

GBZT201.52015

附录

A

()

资料性附录

质子加速器放射治疗机房示例

()。

典型质子放射治疗系统回旋加速器建筑平面示意图见图A.1

ㅤㅤㅤㅤ

:,,,。

注该质子治疗系统包括质子回旋加速器室一间固定束治疗室三间旋转机架治疗室以及束流输送通道

()

图A.1典型质子放射治疗系统回旋加速器建筑平面示意图

6

/—

GBZT201.52015

附录

B