Учебная инструкция по расчету защиты от рентгеновского излучения при определении мощности доз в мкГр/час

Аналогично расчетам в рентгенах в час при выражении мощности доз в мкГр/ч, расчет защиты от рентгеновского излучения экранированием основывается на определении коэффициента (кратности) ослабления мощности поглощенной в воздухе дозы рентгеновского излучения (ПД) при отсутствии защиты к уровню допустимой мощности поглощенной в воздухе дозы (ДМД) в той же точке помещения за счет экрана.

Стационарные средства противорадиационной защиты процедурной рентгеновского кабинета (стены, потолок, пол, окна, дверь, обзорное окно между процедурной и комнатой управления) должны обеспечивать ослабление рентгеновского излучения до уровня, при котором мощность поглощенной в воздухе дозы на рабочих местах персонала, в совмещенных помещениях и на близлежащей к процедурной территории, при размещении рентгенкабинета на первом этаже не будет превышать допустимой мощности поглощенной дозы.

Кратность ослабления рентгеновского излучения (К) рассчитывается по формуле (7):

К =   =  , (7)

где: ПД ‑ рассчитанная фактическая мощность поглощенной в воздухе дозы рентгеновского излучения в контролируемой точке, мГр/час;

ДМД ‑ допустимая мощность поглощенной в воздухе дозы за средствами стационарной защиты, мкГр/ч (см. табл. 10);

103 – коэффициент для перерасчета мощности поглощенной в воздухе дозы, выраженной в мГр на мощность, выраженную в мкГр;

Н – радиационный выход – мощность поглощенной в воздухе дозы в первичном пучке рентгеновского излучения на расстоянии 1 метр от фокусного пятна рентгеновской трубки мГр · м2/мА×мин. Значение радиационного выхода берут из технического паспорта рентгеновской трубки, а при его отсутствии - из таблицы (табл. 11).

W ‑ рабочая нагрузка (анодный ток) рентгеновского аппарата (мА · мин)/в неделю. Она рассчитана, исходя из регламентированной продолжительности проведения рентгенологических исследований при стандартизованных значениях анодного напряжения. Эти данные, в зависимости от типа и назначения рентгеновского аппарата, приведены в таблице 12.

N ‑ коэффициент направленности излучения. В рентгеновских аппаратах этот коэффициент принимается равным 1, в аппаратах с подвижным источником излучения (рентгеновский компьютерный томограф, панорамный томограф) коэффициент направленности равняется 0,1, а в направлениях, куда попадает только рассеянное излучение ‑ 0,05.

30 ‑ значение нормированного времени работы рентгеновского аппарата в течение недели (ч/неделю);

r ‑ расстояние от фокуса рентгеновской трубки к точке измерения уровня излучения (в метрах); определяется по проектной документации на рентгеновский кабинет.

Таблица 10

Допустимые мощности поглощенной дозы рентгеновского излучения (ДМД) за стационарной защитой процедурной рентгеновского кабинета

Помещения, территория		ДМД мкГр/г	ЛД мЗв/год
1	Помещения постоянного пребывания персонала категории А (процедурная, комната управления, комната для приготовления бариевой смеси, фотолаборатория, кабинет врача)	13,0	20,0
2	Смежные помещения с процедурной рентгеновского кабинета в горизонтальном и вертикальном направлениях, которые имеют места постоянного пребывания персонала категории Б	2,5	5,0
3	Смежные помещения с процедурной рентгеновского кабинета в горизонтальном и вертикальном направлении без постоянных рабочих мест (холл, гардероб, ступени, коридор, комната отдыха, туалет, кладовки и прочие)	10,0	5,0
4	Помещения эпизодического пребывания персонала категории Б (технический этаж, подвал, чердак и т.п.)	40,0	5,0
5	Палаты стационара, смежные в горизонтальном и вертикальном направлении с процедурной рентгеновского кабинета	1,3	1,0
6	Территория, близлежащая к внешним стенам процедурной рентгеновского кабинета	2,8	1,0
7	Жилые помещения смежные с процедурной рентген-стоматологического кабинета	0,3	1,0

Таблица 11

Значение радиационного выхода Н на расстоянии 1 м от фокуса рентгеновской трубки

(анодное напряжение постоянное, сила анодного тока 1 мА, дополнительный фильтр 2 мм А1, для 250 кВ‑ 0,5 мм Сu)

Анодное напряжение, кВ	40	50	75	100	150	200	250
Радиационный выход, мГр × м2 (мА × мин)	2	3	6,3	9	18	25	20

Таблица 12

Стандартизованные значения рабочей нагрузки W и анодного напряжения U при расчете стационарной защиты

№	Рентгеновская аппаратура	Рабочая нагрузка, (мА ∙ мин) / неделю	Анодное напряжение, кВ
1.	Рентгенофлюорографический аппарат без защитной кабины	4 000	100
2.	Рентгенофлюорографический аппарат с защитной кабиной, цифровой флюорограф, рентгенодиагностический аппарат с цифровой обработкой изображения	2 000	100
4.	Рентгенодиагностический комплекс с полным набором штативов	1 000	100
5.	Рентгеновский аппарат для рентгеноскопии (первое рабочее место ‑ поворотный стол-штатив ПСШ) - в вертикальном положении ПСШ - в горизонтальном положении ПСШ	800	100
		200	100
6.	Рентгеновский аппарат для рентгенографии (2 и 3 рабочие места – стол снимков)	1 000	100
7.	Ангиографический комплекс	1 000	100
8.	Рентгеновский компьютерный томограф	400	125
9.	Хирургический передвижной аппарат с усилителем рентгеновского изображения	200	100
10.	Палатный рентгеновский аппарат	200	90
11.	Рентгеноурологический стол	400	90
12.	Рентгеновский аппарат для литотрипсии	200	90
13.	Маммографический рентгеновский аппарат	200	40
14.	Рентгеновский аппарат для планирования лучевой терапии (симулятор)	200	100
15.	Аппарат для короткодистанционной рентгенотерапии	5 000	100
16.	Аппарат для дальнедистанционной рентгенотерапии	12 000	250
17.	Остеоденситометр для всего тела	200	номинальное
18.	Остеоденситометр для конечностей	100	70

Расчет защиты принято проводить для точек, размещенных:

‑ вплотную к внутренней поверхности стен помещений, которые прилегают к процедурной рентгеновского кабинета или внешним стенам;

‑ на расстоянии 0,5 м от уровня пола при размещении процедурной под помещением, которое имеет защиту;

‑ на расстоянии 2 м от уровня пола при размещении процедурной над помещением, которое имеет защиту.

Используя рассчитанные значения кратностей ослабления (К) по таблице 8 с учетом анодного напряжения на рентгеновской трубке находят свинцовые эквиваленты защиты, которые используют для следующего расчета толщины защиты из других материалов (табл. 9).

Приложение 3

Образцы задач для самостоятельной работы студентов на занятии

Задача 1. Эталонный препарат из стронция-90 активностью 10 мКи (370 кБк) используется на протяжении 4 часов рабочего дня 5-дневной рабочей недели в ремонтной лаборатории дозиметрических приборов. Определите толщину защитного экрана из органического стекла для безопасной работы с эталоном.

Задача 2. Радиоактивный фосфор-32 с активностью 40 мКи (1,48 МБк) сохраняется в стеклянном флаконе с толщиной стенок 3 мм. Обеспечивает ли флакон защиту от бета-облучения? Если нет, то какая толщина стенок флакона должна быть.

Задача 3. Рассчитайте дозу внешнего облучения, создаваемого радиоактивным цезием-137, активность которого 10 мКи (370 кБк) на расстоянии 0,5 м при работе на протяжении 20 часов в неделю.

Задача 4. Рассчитайте количество радиоактивного йода-131 (в мКи или кБк), с которой можно работать без защитного экрана и манипуляторов на протяжении 25 часов в неделю. Рабочее расстояние R = 50 см.

Задача 5. В радиоизотопной лаборатории при проверке и градуировании приборов предполагается использование эталонного источника гамма-излучения кобальта-60 активностью 30 мКи (10,1 МБк).

Определить: 1) расстояние, которое обеспечивает безопасность работы с источником на протяжении половины рабочего времени (15 часов в неделю);

2) толщину защитного экрана из свинца, позволяющего работать с этим источником на расстоянии длины предплечья от источника (40 см);

Задача 6. В радиологическом отделении больницы планируется использование радиоактивного йода-131 для диагностики и лечения тиреотоксикозов. Предполагаемая продолжительность работы с этим изотопом - 3 часа ежедневно. Максимальная активность на рабочем месте 30 мКи (10,1 МБк). Определите два варианта рекомендаций, которые бы обеспечили безопасность персонала от внешнего облучения.

Задача 7. Предполагается, что источник гамма-излучения цезий-137, активность которого 10 кюри (37 ГБк), в защитном контейнере из свинца будет постоянно находиться в радиоизотопной лаборатории на расстоянии 3 м от рабочих мест персонала. Будет ли обеспечена при этом безопасность работающих в лаборатории.

Задача 8. Для внутритканевой радиометрии опухолей планируется использование 10 игл из кобальта-60 активностью 20 мКи (740 кБк) каждая. Иглы сохраняются в свинцовом контейнере, откуда их процедурная сестра вынимает корнцангом и вводит больным. Рабочее расстояние при введении R=0,5 м (длина предплечья и корнцанга). Продолжительность процедуры ‑ 3 часа ежедневно при 5-дневной рабочей неделе.

Рассчитайте толщину защитного экрана из свинца, который обеспечивал бы безопасные условия работы медсестры.

Задача 9. Определите необходимую толщину экрана из просвинцованной резины плотностью 3,3 г/см3 перед рабочим местом врача-рентгенолога в рентгеновском кабинете. Анодный ток на рентгентрубке 2 мА, напряжение 100 кв. Расстояние рабочего места рентгенолога от фокуса рентгентрубки равняется 170 см.

Задача 10. Достаточна ли защитная эффективность стены между процедурной рентгенкабинета и сопредельной лабораторией, состоящей из ½ полнотелого кирпича (12 см) и 4 см обычной штукатурки? Расстояние от фокуса рентгеновской трубки к точке за стеной - 2,5 м. Анодный ток на трубке 3 мА, напряжение 250 кв.

* – ситуационные задачи могут быть подготовлены дополнительно кафедрой.