Коэффициенты перехода от индивидуального эквивалента дозы Нр(10) к эффективной дозе в полях фотонного излучения и их использование при разработке моделей профессионального облучения

В статье представлены значения коэффициентов перехода от операционной величины Hp(10) к нормируемой величине – эффективной дозе. Коэффициенты перехода рассчитывались для ряда позиций индивидуальных дозиметров, расположенных на поверхности торса расчетной модели MIRD-5 тела взрослого человека. Моделируемые условия соответствовали как равномерному, так и резко неравномерному облучению работника в полях фотонного излучения с энергией от 0,04 до 2 МэВ. Было продемонстрировано, что для однородных в пространстве полей излучения и «типичном» расположении индивидуального дозиметра на теле работника отношение эффективной дозы и Hp(10) меньше единицы во всем диапазоне рассматриваемых энергий фотонного излучения для направлений его падения спереди и с левого бока, т.е. Hp(10) является консервативной оценкой эффективной дозы. При падении излучения сзади и «типичном» расположении индивидуального дозиметра на теле работника во всем диапазоне рассматриваемых энергий фотонного излучения отношение эффективной дозы и Hp(10) существенно больше (для энергий < 0,1 МэВ) или близко к единице, т.е. Hp(10) не является консервативной оценкой эффективной дозы. В пространственно-неоднородных полях фотонного излучения с увеличением степени неравномерности облучения тела работника значения коэффициентов перехода уменьшались. При облучении спереди и слева и размещении индивидуального дозиметра в «типичном» положении Hp(10) консервативно оценивает значение эффективной дозы у работника во всем рассмотренном диапазоне энергий. При облучении справа и размещении индивидуального дозиметра в «типичном» положении значение Hp(10) будет занижать эффективную дозу во всем рассмотренном диапазоне энергий. Продемонстрировано, что оптимальное расположение индивидуального дозиметра на поверхности тела работника позволяет адекватно оценивать по его показаниям значение эффективной дозы даже при существенно изменяющихся геометриях его облучения во время полного производственного цикла обращения с источником ионизирующего излучения. 

1. International Commission on Radiological Protection. (1990) 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60 Ann. ICRP 21 (1-3) 1-201.

2. Публикация 103 Международной Комиссии по радиационной защите (МКРЗ). Пер с англ. / Под общ. ред. М.Ф. Киселёва и Н.К. Шандалы. М.: Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009.

3. «Нормы радиационной безопасности (НРБ 99/2009)». Санитарные правила и нормативы (СанПиН 2.6.1.2523-09): утв. и введены в действие от 07.07.09 г. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 100 с.

4. ICRU, 1988. Measurement of dose equivalents from external radiation sources, Part 2. ICRU Report 43. ICRU Publications: Bethesda, MD.

5. ICRU, 1993b. Quantities and units in radiation protection dosimetry. ICRU Report ICRU Publications: Bethesda, MD. ICRU, 1997. Conversion coefficients for use in radiological protection against external radiation. International Commission on Radiation Units and Measurements, Bethesda, MD.

6. ICRU, 1998. Fundamental quantities and units for ionizing radiation. ICRU Report 60. ICRU Publications: Bethesda, MD.

7. ICRU, 2001b. Determination of operational dose equivalent quantities for neutrons. ICRU Report 66 // Journal of ICRU 1 (3).

8. ICRP 2010 Conversion coefficients for radiological protection quantities for external radiation exposures Publication 116 40 (2–5) (London: Elsevier).

9. International Commission on Radiological Protection. Conversion coefficients for use in radiological protection against external radiation. Oxford, UK Pergamon Press; ICRP Publication 74; Ann. ICRP. 1996. Vol. 26, No 3/4. P. 1-205.

10. Wagner S.R. The definition of the individual dose equivalent // Radiation Protection Dosimetry. 1987. Vol. 20. P. 271-273.

11. Голиков В.Ю. Метод и компьютерная программа расчета доз фотонного излучения в фантомах тела человека // Радиационная гигиена. 2019. Т. 12, № 2. С. 55-65.

12. Snyder W.S., Ford M.R., Warner G.G., Watson G.G. Revision of MIRD Pamphlet No 5 Entitled ‘Estimates of absorbed fractions for monoenergetic photon sources uniformly distributed in various organs of a heterogeneous phantom’ ORNL 4979. Tennessee: Oak Ridge National Laboratory; 1974.

13. Han E.Y., Bolch W.E., Eckerman K.F. Revisions to the ORNL series of adult and pediatric computational phantoms for use with the MIRD schema // Health Physics. 2006. Vol. 90, No 4. P. 337–356.

14. Zankl M. Personal dose equivalent for photons and its variation with dosimeter position // Health Physics. 1999. Vol. 76, No 2. P. 162-170.

15. Zankl M., Petoussi-Henß N., Wittmann A. The GSF voxel phantoms and their application in radiology and radiation protection. In: Proceedings of a Workshop on Voxel Phantom Development, 6-7 July 1995. Chilton, UK: National Radiological Protection Board. 1996. P. 98-104.

16. Alderson S.W., Lanzl L.H., Rollins M., Spira I. An instrumented phantom system for analog computation of treatment plans // American Journal of Roentgenology. 1962. No. 87. P. 185.

17. Golikov V.Yu., Nikitin V.V. Estimation of mean organ doses and effective dose equivalent from Rando Phantom measurements // Health Physics. 1989. Vol. 56, No 1. P. 111–115.

18. Golikov V., Wallström E., Wöhni T. et al. Evaluation of conversion coefficients from measurable to risk quantities for external exposure over contaminated soil by use of physical human phantoms // Radiation Environmental Biophysics. 2007. Vol. 46, No 4. P. 375-382.

19. Golikov V., Barkovsky A., Wallström E., Cederblad Å. A comparative study of organ doses assessment for patients undergoing conventional X-ray examinations: phantom experiments vs. calculations // Radiation Protection Dosimetry. 2018. Vol. 178, No 2. P. 223–234.

20. ICRP, 2009. Adult reference computational phantoms. ICRP Publication 110. Ann. ICRP 39(2).

21. Голиков В.Ю., Чипига Л.А., Водоватов А.В., Смолярчук М.Я. Некоторые аспекты радиационной защиты в отделениях радионуклидной терапии // Радиационная гигиена. 2021. Т. 14, №1. С. 75-85.