质子加速器放射治疗场所活化核素所致人员受照剂量估算与分析

摘要

目的了解质子加速器放射治疗场所空气活化产物可能致工作人员的受照剂量水平,为治疗场所的防护设计和人员的放射防护提供技术基础。方法以PROTEUS235型质子治疗系统为例,分析质子加速器运行时场所空气中可能产生的主要活化核素,估算工作场所内活化核素的放射性活度浓度及其所致人员的受照剂量。结果在质子加速器厅内,活化核素15O的放射性活度浓度最高,为4.1×10-2Bq·cm-3;13N、41Ar和11C依次为3.3×10-2、6.2×10-3和2.0×10-2Bq·cm-3。在质子束治疗室内,上述核素放射性活度浓度约为加速器厅内的5%。工作人员在停束后5和30 min进入质子加速器厅内,因外照射可能受到的年有效剂量分别小于1和0.1 m Sv;在质子治疗停束后即刻进入治疗室,因空气活化所致年有效剂量为1.3~2.0 mSv,而在停束后5和15 min进入时分别为0.7~1.2和0.3~0.6 mSv。结论质子加速器治疗场所空气中活化核素所致人员受照剂量不容忽视,应主要考虑活化核素15O、13N、41Ar、11C所致外照射对工作人员造成的剂量贡献,并采取必要的防护措施。