[发明专利]一种辐射剂量测量方法

说明书

本发明公开了一种辐射剂量测量方法。本方法为：1)利用一闪烁体探测器探测一辐射场的辐射射线，得到该辐射场射线的能谱道址C和能谱；2)利用该闪烁体探测器的死时间校正因子对该能谱进行死时间校正处理，得到经过死时间校正后的能谱N(C)；3)根据公式计算得到该辐射射线的空气吸收剂量率D_a；A(K)为该闪烁体探测器的能谱‑剂量转换函数J(S(C))多项式中的系数；S(C)为能谱道址C对应的标准能谱的道址,B(i)为多项式系数，C为多项式变量，i多项式幂次。本发明拓展了闪烁体型辐射剂量探测器使用范围。

技术领域：

本发明属于核辐射探测领域，涉及一种核辐射剂量测量方法。

背景技术：

吸收剂量D指单位质量的受照物质所吸收的平均能量，它描述了物质吸收辐射能量及其可能引发的辐射效应。D的单位是：Gy(戈瑞)，1Gy＝1J·kg^-1。但是在人体接受相同吸收剂量的情况下，如果辐射的种类、能量或照射条件不同，其所造成的生物效应在严重程度和发生几率上也会有所不同(参考：钱建复，沈庭云.核辐射剂量学[M].北京：国防工业出版社2009.7～24；汤彬等.核辐射测量原理[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2011.53.)。

为了统一描述不同种类和能量的辐射对生物体的危害程度，核辐射防护领域引入了“剂量当量”这一概念。生物体组织或器官中某一点处的剂量当量H定义为D、Q和N的乘积，即H＝DQN。其中，H的单位是Sv(希沃特)，1Sv＝1J·kg^-1；D是该点的吸收剂量；Q是该点处的辐射品质因数，对于X或γ射线，Q＝1；N是其他修正因数的乘积，且ICRP指定为1(参考：钱建复，沈庭云.核辐射剂量学[M].北京：国防工业出版社2009.7～24)。因此，当生物体的某器官或组织受到X或γ射线的辐射时，其吸收剂量D和剂量当量H在数值上相等。

介于不同生物体的不同器官、不同组织对X或γ射线辐射的灵敏度均不相同，因此一般用空气吸收剂量，即射线在单位质量空气中所沉积的能量，来评价环境或辐射场中的辐射剂量大小。目前用于核辐射剂量探测器主要是电离室探测器、正比计数器以及盖-革管等气体探测器。这些气体核辐射剂量探测器的优点在于探测器的工作介质均为气体，因此它所探测到的吸收剂量就是辐射环境中所关注的空气吸收剂量；而缺点在于气体探测器对X或γ射线尤其是高能X或γ射线的探测效率低，因此该类探测器对于核辐射响应灵敏度较低，很难实时反映辐射场的辐射剂量变化。

闪烁探测器是测量X或γ射线应用最为广泛的探测器，它的工作介质为密度较高的闪烁体，对X或γ射线有着较高的探测效率，这意味着将该类探测器用于核辐射剂量探测将会有着较高的响应灵敏度。

对于闪烁探测器，能量为E₀的γ射线入射到闪烁体内经相互作用后将被探测到一张能谱，如图1所示。图1是¹³⁷Cs的γ能谱：横坐标为道址，它正比于一条γ射线经相互作用后在闪烁体中沉积的能量E；纵坐标代表每一道所对应的计数。对该能谱按横坐标I(能量E)进行积分就可以得到能量为E₀的γ射线经照射一段时间(与能谱采集时间相同)后在闪烁体中沉积的能量I_crystal。在此基础上计算单位质量的该种类闪烁体所吸收的辐射能量，即为此闪烁体的吸收剂量D_crystal。

相同照射条件下，同一辐射在不同的受照物质中沉积的能量并不相同。闪烁体的介质成分一般不同于剂量学所定义或关注的介质成分(如空气、生物体的器官组织)，因此只得到闪烁体对于γ射线的吸收剂量意义不是很大，需要将闪烁体对于γ射线的吸收剂量换算为空气对γ射线的吸收剂量(参考：钱建复，沈庭云.核辐射剂量学[M].北京：国防工业出版社2009.7～24)。