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导出空气污染水平DAC

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发表于 2018-5-3 14:17:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
导出空气污染水平DAC(derivedair concentration),是用来描述空气中放射性物质浓度的量。想象一下,如果某个房间的空气中有弥散的放射性物质,那么表达该房间内空气污染水平的最直观的,也是最简单的量就是空气污染浓度(Bq/m3)。我们可以通过空气取样的方法很快得到某一个房间空气污染浓度值。但是,这里要多想一想,对于要进入这个房间的工作人员来说,空气污染浓度有意义吗?用于描述辐射风险的量是Sv,工作人员也已经习惯了用Sv(或mSv、uSv)来衡量这次工作的辐射风险。

如何建立空气污染浓度和Sv之间的关系?这是实用辐射防护领域的问题之一,看起来是不是毫无头绪?但是工程师们还是很聪明的,导出空气污染水平DAC就是用来解决这个问题的。记得前面提到过的年摄入量限值ALI吗,一年内摄入的放射物质达到1个ALI(单位是Bq),即产生20mSv的待积有效剂量。我们假设辐射工作人员王小明1年内所有的工作时间都在这个有空气污染的房间里度过,如果这里的空气污染水平刚好能让王小明这一年吸入的反射性物质为1个ALI,那么,这个房间的空气污染水平就是1个DAC。

现在明白多了吧,1个DAC的环境下工作一年,摄入量就是1个ALI。不过如果运用到实际工作中还是存在疑问,DAC的单位是什么呢,又是如何和Sv联系在一起的?首先DAC的单位和空气污染浓度一样,都是Bq/m3,但是意义却比空气污染浓度要大得多。我们先看看DAC是怎么导出的,王小明1年的工作时间是50周,每周工作5天,每天法定工作时间8小时,那么王小明1年的总工作时间就是50week*5day*8hour=2000个小时。根据ICRP103号出版物中的标准,参考人(成人,且按性别平均)的呼吸率为1.1m3/h,那么王小明1年的总呼吸量就是2000hour*1.1m3/h=2200m3。所以1个DAC就是用王小明所在房间中污染核素(不同的核素有不同的ALI值,对于特定核素来说是一个固定值,可以查表得到)的ALI(单位是Bq),除以他1年的呼吸量,相当于ALI贝克/2200m3(单位是Bq/m3)。这就是DAC值的具体算法,其实很简单。

现在再来说DAC是如何和剂量,也就是Sv相联系的。之前说过摄入1个ALI相当于20mSv的待积有效剂量,只要把之前公式中的单位换一下就可以了。之前说过1个DAC等于ALI贝克/2200m3(单位是Bq/m3),把ALI用20mSv来表示,2200m3的呼吸量用2000个小时来表示,那么DAC的表示方法就变成了20mSv/2000hour=10uSv/h(要考虑工作人员工作强度、性别等因素并作适当调整),是不是大功告成?王小明进辐射控制区工作时再也不用发愁看不懂空气污染浓度了,只要知道了房间内的污染水平是几个DAC,再预估一下自己的工作时间,很快就能估算出自己在本次工作中所接受的内照射剂量了。

要知道某房间的DAC是多少,辐射防护人员要做哪些工作呢?这里分成两步:首先,通过核素种类测量得到这个房间内的DAC的值;其次,通过测量该房间内不同核素在空气中的的活度浓度得到这个房间的空气污染水平是几个DAC。假设某房间中只存在一种放射性核素,ALI是22000Bq,那么这个房间的DAC的值就是22000Bq/2200m3=10 Bq/m3;随后我们测得房间内该放射性核素的活度浓度为30 Bq/m3,那么这个房间内的空气污染水平就是30 Bq/m3除以10 Bq/m3=3个DAC。也就意味着工作人员在该房间工作1小时(不采取任何呼吸保护措施),所产生的内照射待积有效剂量为30uSv。


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