JJG 1020-90 γ射线辐射加工剂量保证监测方法技术规范.pdf

中 华人民 共和国国 家计量技术规范J J G 1 0 2 0 -9 0丫 射线辐射加工剂最 保证监测方法1 9 9 0年 3 月 58 批准1 9 9 0 年 1 2月 1日实施国家技术监督局目录一概述 ， ， ， ( 1)二适用范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )三方法概要 ， ， ， ， ， ， ， 】 一( 1)四 丙氨酸剂量计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 )五监测用仪器设备和计量器具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 )六 标准丙 氨酸剂量计的 校准 。 一( 5 )七剂量保证监测程序 ， ， ， 一 ( 6)附录 术语 ， ， ， ， 】 甲 ， ， 。 ， ， 。 。 ( 9 )J J G 1 0 2 。 一 ， 。言 吞声t-t丫射线辐射加工荆t保证 监测方法技术规范 Mo n i t o r i n g Me t h o d o f D o s eAs s u r e n c e f o r R a d i a t i o n Pr o oes s i 飞 w i t h Ga mma r a y s峥峥峥峥峥. 令 . 令 今 、 备tR h扣和扣如如如和矿 本技术规范经国家技术 监 督局于1 9 9 0 年 3月 5日批 准，并 自1 9 9 0 年 1 2 月 1日起施行.归口单位:中国计最科学研究院起草单位。中国计量科学研究院本规范技 术条文由起 草单位负责解释。本规程主要起草人: 高钧成 参加起草人。 杜 亚径( 中国计量科学研究院)( 中国计量科学研究院)J I G 1 0 2 0 - 9 0共9页第 1 页丫 射线辐射加工荆皿保证监测方法 一概迷 1 . 1本规范规定了7 射线辐射加工吸收封量计量标准器具 ( 标准剂量计) ，以监督和检查工作计量器具 ( 工作剂量计)实 际使用情况的方式，对辐射加工单位实行剂量保证监测的方法和程序. 1 . 2剂量保证监测的目的是统一全国y射线辐射加工单位吸收剂量量值 ，保证辐射加工质量。 1 . 3剂 量保证监测以“ 国家剂量保证服务 ( N D A S ) 形式实 施。 1 . 4鉴于丙氨酸剂量计在整个辐射加工剂 量 范 围 ( S O G y -1 0k G y )内具有良 好的稳定性和一致 性，并已被 “ 国际剂量保证服务 ( I D A S ) n计划选定为标准剂量计，本规范 采用丙氨酸剂量计作为N D A， 的标准剂量计。 二适 用 范 围 2 . 1辐射源:S a c o 和 VC s y射线源. 2 。 2工作剂量计，以下三种类型。 2 . 2 . 1电离室型荆量计， 2 . 2 . 2固体剂量计:如丙氨酸剂量计、薄 膜剂量计、有机玻璃荆量计、晶溶发光剂量计等， 2 . 2 . 3液体剂量计:如硫酸g .铁剂量计、重铬酸钾 ( 银 )剂量计、重铬酸银剂量计、硫酸钵一 亚饰剂量计等 。 2 . 3吸收剂量:0 . 0 5 -1 0 0 k G y . 2 . 4吸收剂量率:0 . 5 4 0 0 G y m i n - 1 . 2 . 5辐照温度.1 0 -5 0 C. 三方 法 概 要 3 . 1组织剂盘保证监测 的计 量部门 ( 组织单位) ，用吸收剂量蓦A 9 页 第2 贾”C1 0 2 0 - 9 0准 在辐照 场中辐照模体的校准点处，以 替代法将准 确的 吸收剂量量值传 递给标准剂量计， 并作出 标准剂量计的 刻度曲线 。 3 . 2组织单位每半年将三个与标准剂量计完全相同 的传递剂量计 ( 其中一个作对照用)邮寄给接受剂量保证监测的单位( 参加单位) ，由 参加单位在辐 照场中辐照模体的校准点处或被照物 体内 ，与 参加单位的工作剂量计分别或同时辐照。 3 . 3参加单位测量工作剂量计，给出 其剂量值，并据此 确定传递剂量计的剂量值报组织单位，同时将传递剂量计邮寄回组织单位. 3 . 4组织单位测量 传递剂V , 计，根据 刻度曲线给出 其剂量值，并与参加单位所报剂量值比较，给出M il 量结果评价。 四丙 氮 酸 荆 t 计 4 . 1丙氨酸剂量计的原理是.丙氨酸受 Y 射线照射，产生稳定的自由 基.用电 子自 旋共振 ( E S R )波谱仪记录其E S R波谱.在一定剂 量范围内，波谱峰幅度与吸收剂量呈比例关系。 4 . 2丙氨酸剂量计由丙氨酸元件装入元件容器中腊封制成。 4 . 3丙氨酸元件是直径3 m m 、长8 m m的小圆 柱体.它由粉末状D L - a( 或I . - a )丙氨酸试剂与 石腊W4 : 1 的质量比棍合压制而成.制成的丙氨酸元件，质量应在6 5 7 0 m g 之间。 4 . 4 D L - a( 或L - a )丙氮酸试剂为生化试剂， 纯度大于9 5 %,层析合格。 4 . 弓石腊为生物样品用 石腊. 4 . 6元件容器为有盲孔的有机玻璃圆柱休，其外径 1 2 . 5 mm ,外长3 6 m m ，内 径3 m m ，内 孔长2 5 - ,可 装入三个丙氨酸元件。元件容器的壁厚基本满足- c o 丫 射线次级电子平衡条件 。 4 . 7响应分散性。辐 照1 k G y 剂量的1 0 个剂量计，其响应的分散性小于1 . 5 % ( 1 0. 4 . 8线性:在。 . 1 -. . 1 0 k G y 剂量范围辐 照的1 0 个剂量计，其辐照剂量与E S R波谱峰幅度的线性相关系 数大于。 . 9 9 9 9 . 4 . 9稳定 性.辐照1 k G y 剂量的剂量计，在室温下干 燥环境中保J J G 1 0 2 0 -9 0共9贡第3贾存，其信号年衰退率小于1 %. 4 . 1 0总不 确定度:在0 . 1 - 1 0 k G y 剂量范围，测量吸收剂量的总不确定度小于4 % ( K = 2 ) . 4 . 1 1除运输、辐照和测量外，剂量计应在室温下干燥 环 境中避光保存。 五监测用仪器设备和计且器具 5 . 1组织单位 具备的 仪器设备和计量器具 5 . 1 . 1 C O Y 射线辐射源 ( 辐射加工级) 提供校准标准剂量计的辐照场.相对子 剂量计所在辐照位置 ，源升至工作位置的重复性应小于0 . 3 % 。其它技术指标应符合国 家计量检定规程J J G 5 9 1 -8 ，的要求。 5 . 1 . 2硫酸亚铁剂量计 作 吸收剂量基准 。复现吸收荆量量值的总 不确定度 为2 % ( K =2 ) ,其它技术指标应符合国家标准G B 1 3 9 -8 9 的要求。 5 . 1 . 3丙氮酸剂量计 作标准剂量计和传递剂量计。其技术指标应符合本规范四中 的要求。 5 . 1 。 4辐照模体 辐照 剂量计用，是 替代法传递吸收剂量量值的专用设备。分水模体和固体模体两种. 5 . 1 . 4 . 1水模体 壁 材料为聚苯乙 烯或有机玻璃，外形尺寸为3 0 0 m m x 3 0 0 m m x3 0 0 m m或2 0 0 m m x 2 0 0 m m x 2 0 0 m m .应配有定位剂量计使 其处于校准点位 置的支架和套管。使用时加水至规定刻线 。 5 . 1 . 4 . 2固 体模体 由聚 苯乙 烯或有机玻璃制成，内有定位剂量计 使其处于 校准点位置的孔道。 5 . 1 . 5记时 器 用于测量受辐照剂量计准确的辐照时 间，最 小 分度 值 不 大 子共9 贾 第4 页J J G 1 0 2 0 -9 00. 0 1 s . 5 . 1 . 6温度计 用子测量辐照过程中模体温度 ，最小分度值不大子0 . 1 -C . 、 5 . 1 . 7紫外一可见分光光度计 用于测 量硫酸亚铁剂量计溶液的 吸光度。其技 术指标应符合国 家标准G B 1 3 9 -8 9的要求。 5 . 1 . 8电子自旋共振 ( E S R )波谱仪 用于 记录丙氨酸元件的E S R波 谱. 5 . 1 . 8 . 1波谱仪应配备能够装进丙氨酸元件并能插入共振腔中 的石英管。 5 . 1 . 8 . 2石英管应能在共振腔中准确定位并能改变角度。 5 . 1 . 8 . 3将辐照1 k G y 剂量的 丙氨酸元件装入石英管，插入共振胶中固定不动，短期内多次测量波谱峰幅度的重复性应 小于0 . 5 % ( 1口) 。 5 . 1 . 8 . 4每次测量前，将上述石英管从 共振腔中 取出再放入，多次测量波谱峰幅度的重复性应小于1 % ( 1 a ) . 5 . 1 . 9天平 用于测量丙氨酸元件质量，对波谱峰的 幅度作质量修正。感盆 万分之一克。 5 . 1 . 1 0尺 用于测量波 谱峰幅度，均匀刻度，最小分度值1 m m . 5 . 1 . 1 1参考丙氨酸元件 随被测丙氨酸元件一同测量，以 其波谱峰幅度归一被测元件波谱峰幅度，消除 E S R波谱仪灵敏度变化、温度效应以及 石英 管在共振腔中 位置差异引 起的 误差。 其辐照剂量在1 -3 k G y范围。除测 量外，该 元件应在室温下干燥环境中避 光保存。 5 . 2参加单位具备的 仪器设备和计量 器具 5 . 2 . 1 C O Y 射线辐射源 ( 辐射加工级) 其技术指标应符合国家计量检定规程J J G 5 9 1 -8 9 的要求。 5 . 2 . 2辐射加工级吸收剂量工作计量器具J d G 1 0 2 0 -9 0共9 页 第5 贡本规范2 . 2 中 所列各工作剂量计 及配套的读出 器。5 . 2 . 3辐照模体同本规范 5 . 1 . 4 .5 . 2 . 4记时器最小分 度值不大于0 . 0 1 : 。5 . 2 . 5温度计最小分度值不大于。 . i t .5 . 3本规范所涉及的计量器具均应经计量部门检定合格。 六标准丙氮酸剂t计的校准 6 . 1模体摆位 校准中的 辐照过程在辐 照模体中 进行。将模体放在. o C o v 射线辐射场中 距辐射源有效 卜 L 0 . 5 - r 1 . 5 m处，其 周围1 . 5 m范围内 应无其它物体。模体的受照面应与辐射束垂直。模体中的套管或孔道应处于 校准点处位置，井应与辐射束垂直。校准点 应与辐射源几何中 心处于同一 水平面.放置剂量计后，套管或 孔道中的空隙部分用水或水等效材料填满。使用水模体时，加水至 规定刻线 处。整个校准过租中 ，模体在辐照 场中，套管在模体中 ，以 及除更换剂量计 外，剂量计在套管或孔道中必须严格定位。 6 . 2辐照硫酸亚铁剂量计 7 支剂量计分别福照约 5 0 , 7 0 , 9 0 , 1 1 0 , 1 3 0 , 1 5 0和1 7 ) Gy剂量.记录每次 福照时的模体温度和辐照时间. 6 . 3辐照标准丙氨酸剂量计 n 支剂量计 ( n 7 )分别辐照约。 . 1 , 0 . 2 , 0 . 5 , 1 , 2 , 5 和1 0k G y以 及 1 0 -4 u k G y的剂量，记录每次辐照时的模体温度和辐照时间t , . 6 . 4确定标准丙 氨酸剂量计的吸收剂 量值 6 . 4 . 1根据国 家标准G B 1 3 9 -8 9 ,测量上 述已辐照硫酸亚铁剂量计的溶液与未辐照剂量计的溶 液的吸 光度之差，计算校准点处的吸收剂量率D和升降源引 起的 附加剂量D . .共 9 页第 6 贾 、打C1 0 2 0 -9 0 6 . 4 . 2根据D和D . 值以及标准丙氨酸剂量计的 辐照时间“ ，用下式计劝标准丙氨酸剂量计的吸收剂量值D, ; D , = 1) . t , + 氏 ( = 1 , 2 , . . . , n ) ( 1 ) 6 . 5测量标准丙A酸元件波谱 峰辐度 用E S R波谱汉 依次记录 下述各丙氨酸元件的波谱， 并量 出其峰的幅度: 6 . 5 . 1参考丙 氨酸元件，其波谱峰幅度为h j s 6 . 5 . 2标准丙氨酸元件，其 波谱峰幅度为h ( 二 1 , 2 . - , n ) ; 6 . 5 . 3参考丙氨酸元件，其波谱峰幅度为h , . 6 . 6用天平称员标准丙氨酸元件，其质量为- z , ( i =1 , 2 , ， 二 、 n ) 6 . 7用下式计算标准丙氨酸元件波潜峰幅度归一值 h , ; K T hc , ( h, +h, ) m( i 二1 . 2 . . . .n) ( 2 )式中T为丙氨酸剂量计辐照温度修正因子，c 为E S R波谱仪增 益系数修正值，K为一恒定常数. 6 . 8作标准丙氨酸剂量计刻度曲线 6 . 8 . 1辐照剂量低于1 0 k G y ,用线性函数拟合I n D 。 和I n h , ,给出下述刻度曲线: In h , = a + b l n D , ( D , 1 0 k G y , 二 1 , 2 , . . . n ) ( 3 ) 6 . 8 . 2 辐 照 剂 量在1 0 1 0 0 k G y 范围 ，绘制D 和h , ( 或I n D和 in h , )的刻度曲线 七剂且保证监测程序 7 . 1参加单位执行程序 7 . 1 . 1辐照剂量计 在模 体中 亦可 在被 照物体中辐照剂量计. 7 . 1 . 1 . 1 模体中辐照.模体摆位同 本规范6 , 1 . 先将若千工作剂量计N照到其最佳剂量范围，然后将两个传递丙氨酸剂量计辐照到组织单位规 定的同样的剂量值 ( 或剂量范围) 。分别记录每次辐照时的模体U 度和辐照时间。 J J G 1 0 2 0 -9 0共9 页 第7 页 7 . 1 . 1 . 2被照物 体中辐照.将传递剂量计与工作剂量计紧 紧地包在一起，放在被照物体中同时辐 照。在整个辐照过程中，传递剂量计与工作剂量计的轴 线应与 辐射束 垂直. 估计 被照物体中放置剂量计点的辐照温度。 7 . 1 . 2测量工作剂 量计，给出 其吸收剂量值或 校准点处的吸收剂量率值及附加剂量值。 7 . 1 . 3确定传递剂量计的吸收剂量值D , 7 . 1 . 3 . 1 在工 作剂量计给出吸收剂量值的情况，根据传递 剂量计与工作剂量计的辐照时间比确定D, , 7 . 1 . 3 . 2在工 作剂量计给出吸收剂量率值和附加剂量值的情况，参照本规范6 . 4 . 2 的 式 ( 1 ) ，根据传递剂量计的辐照时间确定D1 . 7 . 1 . 4将传递 剂量计邮回组织单位，并报告D ， 值及辐照传递剂量计时的 模体温度或 被照物体中放置剂量计点的辐照温度。 7 . 2组织单位执行程序 7 . 2 . 1测量传递丙氨酸元件的波谱峰幅度 参照本规范6 . 5 , 6 . 6 和6 . 7 ，给出 传递丙氨酸剂量元件的波潜峰幅度归一值h o i ( 7 = 1 , 2 ， 二， 6 ) .再计算平均幅度归一值h o t h o = 习h o j / 6( ) 7 . 2 . 2确定传递剂量计的吸收荆量值D o 根据6 . 8的刻度曲线，用式( 4 ) 计算的h o 求 Do .6 . 8 . 1 求D . 的表示 式为: D o = e x p ( ( I n h 。 一 a ) 1 b ) 7 . 2 . 3计算相对偏差6 ,根据6 , 8中 的( 5 )D, 一D. Do( 6 )7 . 2 . 4评价监测结果7 . 2 . 4 . 1若 6 1 5 %,参加单位的测量结果可以 信赖，7 . 2 . 4 . 2若5 %1 0 %，参加单位的测量结果不可信赖 ，需对可能导致较大误差的诸因素，例如工作剂量计本身、其它计量器具、辐照过程、读数过程、环境因素以及人员素质等逐个分析，找出原因予以纠正.如 果属于工作剂量计和其它计量器具超差所致，应对其重新检定。 7 . 2 . 5开具测试结果通知书 通知书上应 填写: 参加单位 使用的工作剂量计类型，参加单位给出的吸收剂量测量值D。 ，组织单位 给出的吸收剂量评定值D 。 以 及D : 与D . 之 间的相对偏 差d ,MG 1 0 2 0 -S O共 9 页第 夕页附录术语 1 国家剂量保证服务 ( N D A S ) 国家 剂量保证服务 ( N a t i o n a l D o s e A s s u re n c e S e r v i c e )是中国计量科学研究院参照国际原子能机构 ( I AE A)的国际剂量 保证服务 ( I D A S )计划而建立的.它 采用丙 氨酸 剂量计作标准剂量计和传递剂量计，并将传递剂量计邮寄给用户辐照并确定剂量，再邮回计量院评 定剂量。其目 的是统一全国丫 射线 辐射加工单位吸 收剂 量量值 ，保证辐射加工质量。 2 校准点 为在辐照场中校准剂量计所规定的辐照模体内的固定点。对于e o c o 和 V C 3 7 射线，它位于距水模体前表面5 c m 、距固体模体前表面巧 皿 的平行平面的中点。