輻 射 防 護 導 論 醫 用 游 離 輻 射 防 護 講 習 陽 明 大 學 生 物 醫 學 影 像 暨 放 射 科 學 系 環 境 保 護 暨 安 全 衛 生 中 心 王 信 二 教 授 / 中 心 主 任 / 輻 防 師 1
內 容 一 何 謂 輻 射 定 義 分 類 產 生 特 性 二 游 離 輻 射 的 來 源 三 游 離 輻 射 與 物 質 作 用 四 游 離 輻 射 的 生 物 效 應 五 游 離 輻 射 防 護 六 結 語 2
一 何 謂 輻 射 -- 輻 射 定 義 與 基 本 觀 念 輻 射 是 一 種 能 量 傳 遞 的 形 式, 以 電 磁 波 或 粒 子 發 射 方 式 傳 遞 能 量 ( 一 ) 輻 射 的 分 類 輻 射 種 類 : ( 阿 爾 伐 射 線 ), ( 貝 他 射 線 ), 質 子 中 子 射 線, 重 粒 子 射 線, ( 加 馬 射 線 ), χ 光, 紫 外 光, 可 見 光, 紅 外 光, 微 波 粒 子 輻 射 ; 電 磁 波 輻 射 帶 電 荷 ( 直 接 游 離 ); 不 帶 電 荷 ( 間 接 游 離 ) 游 離 輻 射 ; 非 游 離 輻 射 3
輻 射 定 義 與 基 本 觀 念 1. 游 離 輻 射 : 通 過 或 照 射 物 質 能 產 生 游 離 粒 子 的 輻 射 如 阿 伐 射 線, 貝 他 射 線 (e - e + ), 質 子 中 子 射 線, 重 粒 子 射 線, 加 馬 射 線 及 X 光 等 電 磁 波 能 量 >10 KeV, 1ev =1.60 10-19 J) 2. 非 游 離 輻 射 : 能 量 低, 不 足 以 產 生 游 離 粒 子 的 電 磁 波 輻 射, 如 短 波 微 波 雷 達 波 紅 外 線 可 見 光 紫 外 線 等 ( 電 磁 波 能 量 <10 KeV) 4
游 離 輻 射 游 離 輻 射 電 磁 輻 射 X 射 線 射 線 粒 子 輻 射 荷 電 粒 子 + 粒 子 - 粒 子 電 子 射 線 粒 子 質 子 粒 子 重 離 子 非 荷 電 粒 子 中 子 5
游 離 輻 射 與 非 游 離 輻 射 放 射 性 同 位 素 半 衰 期 輻 射 的 穿 透 性 6
( 二 ) 輻 射 的 特 性 輻 射 源 輻 射 由 輻 射 源 產 生 反 應 器, 加 速 器,X 光 機, 放 射 性 同 位 素 輻 射 源 被 移 走 或 關 閉 後, 輻 射 也 隨 之 消 失 反 應 器 釋 出 中 子 加 速 器 加 速 荷 電 粒 子 ( 電 子 質 子 重 粒 子 ) X 光 機 釋 出 電 磁 波 放 射 性 同 位 素 釋 出 n 7
放 射 性 同 位 素 成 因 原 子 核 內 質 子 數 (Z) 與 中 子 數 (N) 的 比 值 偏 離 穩 定 區, 經 蛻 變 後 遷 移 至 穩 定 區 放 射 性 同 位 素 特 性 衰 變 : 放 射 性 同 位 素 每 秒 自 發 衰 變 一 次 為 一 貝 克 (Bq) 半 衰 期 : 放 射 性 同 位 素 衰 變 至 原 有 數 量 的 一 半 所 需 時 間 穿 透 性 放 射 性 同 位 素 8
(1) 阿 伐 最 弱 因 為 比 游 離 度 ( 離 子 對 數 目 / 距 離 ) 甚 高, 極 易 釋 出 能 量 並 造 成 物 質 的 組 成 電 子 游 離, 但 紙 皮 膚 等 即 可 阻 擋 例 如 241 Am (2) 貝 他 稍 強 用 鋁 板 作 屏 蔽 輻 射 的 穿 透 性 (3) 電 磁 波 最 強 因 為 比 游 離 度 低, 能 量 不 易 給 予 物 質 需 用 原 子 序 較 高 的 物 質 ( 如 鉛 ) 作 屏 蔽 9
二 游 離 輻 射 的 來 源 天 然 輻 射 來 自 外 太 空 的 輻 射, 又 稱 宇 宙 射 線 來 自 土 壤 岩 石 中 微 量 天 然 放 射 性 核 種 水 及 空 氣 中 天 然 放 射 性 氡 氣 人 體 中 所 含 之 鉀 40 人 造 幅 射 醫 學 診 斷 上 的 應 用 ( 如 : 核 子 斷 層 掃 瞄 及 胸 腔 X 光 檢 查 等 ) 核 子 試 爆 及 核 能 設 施 台 灣 地 區 民 眾 所 接 受 的 輻 射, 天 然 輻 射 約 佔 66.4%, 人 造 輻 射 約 佔 33.6% ( 其 中 醫 療 佔 33.2%), 核 能 設 施 所 造 成 之 輻 射 值 僅 佔 0.1% 10
宇 宙 射 線 (cosmic ray) 背 景 輻 射 天 然 存 在 於 地 殼 或 大 氣 中 之 天 然 放 射 性 物 質, 例 如 釷 (Th-232) 鈾 (U-235,238) 鉀 (K-40) 銣 (Rb-87) 等 釋 出 之 游 離 輻 射 ( 體 外 ), 空 氣 中 含 放 射 性 氡 (Rn-222, 吸 入 ) 一 般 人 體 組 織 中 所 含 天 然 放 射 性 物 質 釋 出 之 游 離 輻 射 ( 體 內 ) 因 核 子 試 爆 或 其 他 原 因 而 造 成 含 放 射 性 物 質 之 全 球 落 塵 釋 出 之 游 離 輻 射 人 造 : 醫 用 輻 射 生 活 消 耗 品 核 能 發 電 11
體 內 之 天 然 輻 射 在 人 體 和 食 物 內 最 主 要 的 天 然 放 射 性 核 種 為 鉀 -40, 一 般 國 民 主 要 消 費 食 物, 均 含 有 鉀 -40 存 在, 而 人 體 由 於 吸 入 與 食 入 因 素, 因 此 鉀 -40 也 會 存 在 於 體 內 中 香 煙 與 動 物 內 臟 中 亦 含 有 天 然 放 射 性 核 種 釙 -210 ( 210 Po, 半 衰 期 138.4 天, 鈾 -238 子 核 種 ), 釙 -210 會 經 由 土 壤 吸 收 存 積 於 煙 草 中 或 經 由 動 物 食 用 牧 草 而 進 入 動 物 內 臟 中 存 積 12
背 景 輻 射 的 來 源 正 常 背 景 輻 射, 對 人 類 造 成 的 年 有 效 劑 量 評 估 值 (msv) 射 源 體 外 照 射 體 內 照 射 總 值 (msv) 宇 宙 射 線 ( 外 太 空 ) 0.300 0.015 0.315 地 球 放 射 性 元 素 40 K 人 體 內 0.120 0.180 0.300 87 Rb 人 體 內 0.006 0.006 238 U 系 土 地 中 0.090 0.950 1.040 232 Th 系 環 境 中 0.140 0.190 0.330 總 值 0.650 1.341 1.991 台 灣 地 區 人 民 年 有 效 劑 量 約 1.62 msv(32 張 X-ray) 13
三 游 離 輻 射 與 物 質 作 用 輻 射 與 物 質 作 用 模 式 Ionization Molecular and atomic excitation Kinetic energy transfer Nuclear reaction Radiative process 14
游 離 作 用 -ionization ( 一 ) 直 接 游 離 : 荷 電 粒 子 輻 射 ( ) 直 接 與 原 子 核 外 的 電 子 產 生 庫 倫 作 用, 傳 遞 能 量 給 予 電 子, 使 電 子 爭 脫 束 縛 而 游 離 ( 二 ) 間 接 游 離 : 光 子 和 中 子 必 須 先 與 物 質 作 用 ( 光 電 效 應 康 普 吞 效 應 成 對 發 生 效 應 ; 核 反 應 非 彈 性 散 射 ), 產 生 荷 電 粒 子 後, 再 由 此 荷 電 粒 子 去 產 生 游 離 作 用 15
間 接 游 離 -- 光 子 與 物 質 作 用 16
原 子 的 游 離 與 激 發 -excitation 17
動 能 轉 移 -kinetic energy transfer 輻 射 能 量 部 分 轉 移 至 新 生 成 的 ion pair 18
核 反 應 -nuclear reaction 熱 中 子 或 high energy charged particle 較 易 與 物 質 發 生 核 反 應 235 U(n,f), 59 Co(n, ) 60 Co, 14 N(n,p) 14 C 32 S(n,p) 32 P, 10 B(n, ) 7 Li, 14 N(n,t) 12 C 18 O(p,n) 18 F, 20 Ne(d, ) 18 O 19
放 射 程 序 -radiative process 高 速 帶 電 粒 子 超 光 速 運 動 或 進 行 加 / 減 速 度 運 動, 放 出 電 磁 波 Bremsstrahlung radiation (X-ray) Cerenkov radiation (blue light of pool reactor) 20
四 游 離 輻 射 的 生 物 效 應 21
游 離 激 發 原 始 損 害 新 陳 代 謝 正 常 ( 物 理 期 ) ( 化 學 期 ) ( 代 謝 期 ) 產 生 效 應 自 由 基 的 傷 害 性 ( 間 接 作 用 ) 為 主 要 原 因 OH + OH H2 O 2 HO 2 + HO2 H2 O 2 + O 2 22
確 定 效 應 ( 非 機 率 效 應 ) 接 受 高 劑 量, 人 體 組 織 器 官 受 損, 劑 量 愈 高 傷 害 愈 嚴 重, 有 低 限 值 接 受 劑 量 與 症 狀 如 下 表 一 次 劑 量 ( 西 弗,Sv) 一 般 症 狀 說 明 0.1 以 下 無 可 察 覺 症 狀, 但 遲 延 輻 射 病 的 產 生 仍 可 能 發 生 0.10-0.25 能 引 起 血 液 中 淋 巴 球 的 染 色 體 變 異 0.25-1.00 1.00-2.00 2.00-4.00 4.00-6.00 可 能 發 生 短 期 的 血 球 變 化 ( 淋 巴 球 白 血 球 減 少 ), 有 時 有 眼 結 膜 炎 的 發 生, 但 不 致 發 生 機 能 之 影 響 有 疲 倦 噁 心 嘔 吐 現 象, 血 液 中 淋 巴 球 及 白 血 球 減 少 後 恢 復 緩 慢 24 小 時 內 會 噁 心 噁 吐, 數 週 內 有 脫 髮 食 慾 不 振 虛 弱 腹 瀉 及 全 身 不 適 等 症 狀, 可 能 死 亡 與 前 者 相 似, 僅 症 狀 顯 示 較 快,2-6 週 內 死 亡 率 50% 6.00 以 上 若 無 適 當 醫 護, 死 亡 率 為 100% 23
組 織 器 官 對 輻 射 的 敏 感 性 ( 確 定 效 應 ) 敏 感 度 組 織 名 稱 高 稍 高 普 通 低 胎 兒 淋 巴 組 織 生 殖 腺 骨 髓 脾 臟 皮 膚 水 晶 體 消 化 道 肝 臟 血 管 肌 肉 骨 骼 神 經 24
機 率 效 應 低 劑 量 輻 射 對 人 體 無 任 何 傷 害 症 狀 但 假 設 只 要 接 受 輻 射, 就 有 得 致 死 癌 與 不 良 遺 傳 的 機 率 存 在, 故 無 低 限 值 接 受 劑 量 愈 高, 得 癌 與 不 良 遺 傳 的 機 率 愈 大 輻 射 風 險 度 即 從 事 輻 射 工 作 導 致 生 命 損 失 的 程 度 機 率 的 正 確 性 與 取 樣 數 目 有 關, 取 樣 數 目 愈, 不 確 定 性 愈 大 ( 有 隨 機 性 ) 因 時 空 的 不 同, 不 同 的 人 對 相 同 的 機 會 率 常 有 不 同 的 看 法 ( 主 觀 性 較 強 ) 低 劑 量 區 高 劑 量 區 25
游 離 輻 射 的 機 率 效 應 係 數 ( 摘 自 1990 年 ICRP 第 60 號 報 告 ) 受 照 人 群 機 率 效 應 (10-2 Sv -1 ) 致 死 癌 非 致 死 癌 嚴 重 遺 傳 總 計 成 年 人 口 4.0 0.8 0.8 5.6 全 人 口 5.0 1.0 1.3 7.3 26
各 行 工 業 之 職 業 危 險 程 度 ( 每 年 每 萬 人 之 意 外 死 亡 人 數 ) 危 險 程 度 職 業 0 ~ 1 * 貿 易 製 造 服 務 公 務 員 1 ~ 2 礦 陶 產 品 鋼 鐵 鑄 造 非 鐵 金 屬 或 其 成 品 石 油 電 氣 事 業 水 泥 2 ~ 3 地 表 採 礦 3 ~ 4 建 築 伐 木 鐵 路 車 輛 鑿 採 石 10 ~ 12 地 下 採 礦 * 輻 射 工 作 者 ( 包 括 癌 症 與 遺 傳 效 應 在 內 ) 並 未 超 過 此 值 27
低 劑 量 輻 射 對 人 體 的 效 應 根 據 最 近 的 研 究 結 果 得 知, 生 物 體 對 輻 射 的 反 應 十 分 微 妙 藥 物 到 底 是 毒 還 是 藥, 乃 是 由 劑 量 來 決 定, 輻 射 的 情 形 也 是 如 此 目 前, 已 確 認 高 劑 量 與 低 劑 量 的 輻 射, 對 生 物 體 所 造 成 的 影 響 ( 作 用 ) 全 然 不 同 28
低 劑 量 輻 射 對 人 體 的 效 應 現 行 的 輻 射 防 護 法 規, 乃 基 於 再 微 量 的 輻 射, 仍 可 能 有 害, 並 無 所 謂 的 劑 量 低 限 值 假 說 為 考 量 基 準 這 種 考 量 的 方 式 是 將 高 劑 量 領 域 的 相 關 數 據, 直 接 外 插 延 伸 至 低 劑 量 範 圍, 並 非 在 低 劑 量 領 域 實 際 驗 證 的 結 果 低 劑 量 輻 射 對 被 曝 露 者 的 風 險 及 其 輻 射 生 物 效 應, 仍 然 是 科 學 上 有 待 究 明 的 課 題 根 據 最 近 的 研 究 顯 示, 生 物 對 低 劑 量 輻 射 具 有 巧 妙 的 反 應 機 制, 人 類 對 此 等 機 制 的 產 生 條 件 ( 劑 量 劑 量 率 等 ) 更 為 明 瞭 之 後, 相 信 將 來 應 會 依 據 科 學 實 驗 數 據, 重 新 制 訂 更 為 符 合 事 實 的 輻 射 防 護 規 範 29
高 輻 射 背 景 地 區 的 健 康 調 查 中 國 廣 東 省 的 陽 江 縣 為 高 輻 射 背 景 地 區, 年 劑 量 為 6.4 毫 西 弗 ( 比 一 般 高 3 倍 ) 研 究 結 果 發 現 高 背 景 地 區 的 癌 死 亡 率 較 低, 可 能 接 受 較 高 劑 量 背 景 輻 射 所 致 少 量 的 傷 害, 刺 激 人 體 的 活 力 反 而 提 高 抗 癌 效 果 30
世 界 高 輻 射 背 景 地 區 與 劑 量 率 地 區 年 劑 量 台 灣 背 景 輻 射 年 劑 量 之 倍 數 伊 朗 Ramsar 市 6 至 360 3 至 180 印 度 Kerrala 區 平 均 13 6.5 十 個 村 莊 巴 西 Espirito Santo 0.9 至 35 17.5 大 陸 福 建 鬼 頭 山 區 平 均 3.8 最 高 120 1.9 60 31
輻 射 劑 量 警 示 項 目 劑 量 搭 越 洋 航 線 飛 機 1 小 時 6 微 西 弗 1 天 30 根 菸 1 張 胸 部 X 光 1 年 13 毫 西 弗 0.02~0.05 毫 西 弗 1 次 電 腦 斷 層 5~10 毫 西 弗 18 F-FDG; 99m Tc-HMPAO 7 毫 西 弗 台 灣 每 人 每 年 的 背 景 輻 射 值 需 躲 在 屋 內 掩 蔽 的 輻 射 量 需 疏 散 到 避 難 所 的 輻 射 量 服 用 碘 片 時 機 暫 時 移 居 永 久 遷 離 1.6 毫 西 弗 2 天 內 達 10 毫 西 弗 以 上 7 天 內 達 50~100 毫 西 弗 100 毫 西 弗 預 期 輻 射 量 30 天 內 達 30 毫 西 弗 以 上 預 期 終 生 輻 射 量 達 1 西 弗 以 上 註 1: 一 般 民 眾 1 年 劑 量 限 值 為 1 毫 西 弗 註 2: 放 射 職 業 工 作 者 1 年 劑 量 限 值 為 平 均 20 毫 西 弗 32
各 種 輻 射 劑 量 比 較 全 身 輻 射 劑 量 ( 毫 西 弗 ) 台 北 到 紐 約 來 回 飛 行 0.156 自 然 輻 射 / 每 年 2 收 看 電 視 每 天 1 小 時 / 每 年 0.015 法 規 -- 職 業 工 作 者 / 每 年 50 核 子 醫 學 檢 查 F-18 FDG PET 全 身 檢 查 10 Tc-99m MDP 骨 造 影 5 Tc-99m HMPAO 腦 造 影 10.2 TL-201 心 肌 檢 察 21 放 射 線 檢 查 胸 部 X 光 檢 查 0.05 胸 腔 X 光 電 腦 斷 層 5.44 腹 腔 X 光 電 腦 斷 層 4.02 放 射 性 實 驗 < 0.01 33
醫 療 游 離 輻 射 劑 量 比 較 圖 34
目 的 : 五 游 離 輻 射 防 護 ( 一 ) 須 有 明 確 獲 益 防 止 不 當 行 為 確 保 人 的 安 全 ( 正 當 化 ) ( 二 ) 防 止 確 定 效 應 的 發 生 ( 各 器 官 等 效 劑 量 限 值, 500 msv /y) ( 三 ) 抑 低 機 率 效 應 的 發 生 率 ( 全 身 有 效 等 效 劑 量 限 值,50 msv / y)( 限 制 化 ) 民 眾 的 年 劑 量 限 值 = 5 msv / y 精 神 : 在 考 慮 到 經 濟 與 社 會 因 素 之 後, 一 切 曝 露 應 以 合 理 抑 低 (ALARA) 為 原 則 ( 最 適 化 ) 35
法 規 : 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 (94.12.30 修 正 發 布, 全 文 共 21 條 ) ( 一 ) 人 : 年 滿 十 八 歲 以 上, 接 受 相 關 講 習, 操 作 執 照, 劑 量 佩 章, 其 計 讀 值 要 保 存 至 少 30 年 以 上 工 作 之 前 須 體 檢 合 格, 之 後 須 定 期 健 康 檢 查 ( 二 ) 事 : 正 確 的 操 作 程 序 ( 三 ) 物 : 要 設 備 執 照 ( 四 ) 地 : 輻 射 警 告 標 誌 及 適 當 屏 蔽 場 地 區 隔 工 作 人 員 劑 量 超 過 限 值, 除 送 醫 檢 查 外, 還 須 檢 討 其 工 作 條 件 性 質 及 場 所 輻 射 狀 況, 且 須 報 告 原 能 會 36
防 護 原 理 : ( 一 ) 體 外 曝 露 防 護 1. 時 間 : 儘 量 縮 短 曝 露 時 間 2. 距 離 : 儘 量 遠 離 射 源 ( 遙 控 操 作 ), 劑 量 率 與 距 離 平 方 成 反 比 3. 屏 蔽 : 用 屏 蔽 物 質 把 輻 射 擋 住 對 貝 他 射 源, 內 層 用 低 原 子 序 物 質 ( 玻 璃 塑 膠 ) 減 少 制 動 輻 射, 外 層 用 高 原 子 序 物 質 ( 鉛 ) 加 馬 射 線 用 鉛 屏 蔽 4. 衰 變 : 等 候 射 源 活 度 衰 減 ( 二 ) 體 內 曝 露 防 護 1. 減 少 吸 入 2. 避 免 攝 入 3. 增 加 排 泄 4. 防 止 滯 留 37
六 結 語 火 可 取 暖, 亦 可 成 災 ; 水 可 載 舟, 亦 可 覆 舟 善 用 輻 射 利 多 於 弊 游 離 和 非 游 離 輻 射 均 早 已 存 在 自 然 界 中, 宜 善 加 利 用, 無 須 恐 慌 了 解 輻 射 可 以 安 心 健 康 過 日 子 38
人 員 劑 量 計 醫 用 游 離 輻 射 防 護 講 習 陽 明 大 學 生 物 醫 學 影 像 暨 放 射 科 學 系 環 境 保 護 暨 安 全 衛 生 中 心 王 信 二 教 授 / 中 心 主 任 / 輻 防 師 39
一 需 求 ( 一 ) 技 術 上 1. 對 欲 度 量 的 輻 射 要 有 良 好 反 應 對 人 員 工 作 區 域 中 所 有 可 能 存 在 的 游 離 輻 射 有 良 好 的 反 應, 且 不 受 環 境 因 素 的 影 響 人 員 劑 量 計 係 度 量 X 加 馬 及 貝 他 輻 射 造 成 的 體 外 照 射 劑 量, 因 此 人 員 劑 量 亦 須 有 鑑 別 不 同 輻 射 的 能 力 40
2. 靈 敏 度 高 監 測 劑 量 的 範 圍 廣 使 用 期 一 個 月 的 劑 量 計, 偵 測 低 限 應 小 於 300 微 西 弗 偵 測 的 上 限 則 以 輻 射 工 作 發 生 意 外 事 件 時, 人 員 可 能 接 受 的 最 高 劑 量 為 考 慮 基 礎, 通 常 偵 測 上 限 不 得 小 於 10 戈 雷 3. 精 密 度 和 準 確 度 我 國 實 驗 室 認 證 委 員 會 (CNLA) 及 美 國 國 家 標 準 學 會 (ANSI) 都 規 定, 當 監 察 低 劑 量 時, 其 淺 部 和 深 部 等 效 劑 量 評 估 結 果, 各 別 精 密 度 和 準 確 度 之 和 不 得 大 於 50% 若 劑 量 大 於 0.1 戈 雷 且 係 急 性 照 射, 評 估 值 不 確 定 度 不 得 超 過 30% 41
( 二 ) 管 理 上 1. 劑 量 計 要 易 於 識 別 : 編 號 姓 名 身 分 證 號 碼 等 2. 大 小 及 重 量 適 當 堅 固 耐 用 3. 易 於 使 用 測 讀 迅 速 確 實 4. 成 本 低 ( 三 ) 法 律 上 萬 一 工 作 人 員 受 輻 射 傷 害 而 要 求 資 方 賠 償 或 法 律 保 障 時, 若 能 提 供 個 人 永 久 性 劑 量 紀 錄 且 有 證 據 效 力 的 劑 量 計, 則 較 有 勝 算 42
二 為 何 要 佩 帶 人 員 劑 量 計 ( 一 ) 法 規 的 規 定 我 國 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 ( 民 國 94 年 12 月 ) 的 相 關 規 定 : 1. 輻 射 作 業 依 工 作 人 員 可 能 接 受 曝 露 之 程 度 區 分 為 (1) 甲 種 狀 況 : 工 作 人 員 一 年 之 曝 露 可 能 超 過 年 個 人 劑 量 限 度 十 分 之 三 者 (2) 乙 種 狀 況 : 工 作 人 員 一 年 之 曝 露 不 可 能 超 過 年 個 人 劑 量 限 度 十 分 之 三 者 2. 對 工 作 人 員 之 劑 量 偵 測, 依 下 列 規 定 施 行 之 (1) 於 甲 種 狀 況 下 之 工 作 人 員, 應 實 施 個 別 人 員 偵 測 (2) 於 乙 種 狀 況 下 之 工 作 人 員, 得 以 工 作 環 境 監 測 代 替 個 別 人 員 偵 測 43
( 二 ) 可 鑑 定 某 地 區 或 某 工 作 是 否 符 合 合 理 抑 低 原 則 (as low as reasonably achievable, ALARA) ( 三 ) 為 輻 射 工 作 人 員 提 供 防 護 與 安 全 保 障 ( 四 ) 提 供 病 變 與 劑 量 關 係 之 研 究 44
三 人 員 劑 量 監 測 的 量 與 觀 念 由 於 有 效 等 效 劑 量 之 評 估 甚 為 複 雜 困 難, 因 此 我 國 法 規 規 定 人 員 劑 量 之 度 量 簡 化 為 評 估 強 穿 輻 射 及 弱 穿 輻 射 個 人 等 效 劑 量 兩 類 : 1. 個 人 等 效 劑 量 Hp(10): 強 穿 輻 射 適 用 於 人 體 表 面 下 10 毫 米 深 度 軟 組 織 體 外 曝 露 之 等 效 劑 量 2. 個 人 等 效 劑 量 Hp(0.07) : 弱 穿 輻 射 適 用 於 人 體 表 面 下 0.07 毫 米 深 度 軟 組 織 體 外 曝 露 之 等 效 劑 量 45
四 人 員 劑 量 計 種 類 與 其 特 性 蓋 格 輻 射 偵 測 器 可 同 時 偵 測 Χ-ray 輻 射 強 度 ( Sv/h) 輻 射 污 染 (cpm) 三 機 一 體 污 染 總 量 (counts) 輕 便 簡 易 快 速 偵 檢 數 位 型 大 顯 示 幕 具 有 聲 響 及 靜 音 控 制 46
個 人 警 報 器 此 警 報 器 適 於 度 量 X 及 加 馬 射 線, 大 小 如 香 煙 盒, 可 隨 身 攜 帶, 若 超 過 設 定 之 累 積 劑 量 或 劑 量 率 時, 能 發 出 示 警 聲, 並 有 數 字 顯 示 劑 量 率 及 累 積 劑 量 偵 檢 器 為 蓋 格 管 或 半 導 體, 大 都 以 度 量 深 部 等 效 劑 量 為 主 應 經 常 保 養 檢 查 及 定 期 校 正, 並 於 每 次 使 用 前 確 定 其 功 能 正 常 47
人 身 表 面 快 速 污 染 偵 檢 儀 比 例 式 大 面 積 偵 檢 器 (220 cm 2 ), 反 應 快 速 可 量 測 附 著 性 輻 射 污 染 及 固 著 性 污 染 可 顯 示 污 染 總 量 (cps) 及 核 種 比 活 度 (Bq/cm 2 ) 可 設 定 污 染 警 報 值 及 記 憶 存 取 列 印 固 定 式 ( 手 衣 ) 偵 檢 手 提 式 偵 檢 地 板 大 區 域 除 污 後 之 偵 檢 48
劑 量 筆 劑 量 筆 適 用 於 度 量 X 及 加 馬 射 線, 外 形 似 鋼 筆 的 小 型 游 離 腔, 如 左 下 圖 所 示 陽 極 末 端 為 二 條 鍍 金 石 英 絲, 使 用 前 先 充 電 使 石 英 絲 帶 正 電 而 張 開 形 成 刻 度 表 上 零 的 位 置, 稱 為 歸 零 如 遇 輻 射 線 穿 過 游 離 腔, 則 腔 壁 及 空 氣 被 游 離 產 生 離 子 對, 中 和 了 陽 極 上 的 正 電 荷, 而 使 石 英 絲 閉 合, 如 圖 5.4 內 部 刻 度 的 變 化 直 接 正 比 於 所 受 總 劑 量, 所 圖 5.5 所 示 常 用 的 袖 珍 劑 量 筆 適 用 於 度 量 30 kev 以 上 之 光 子, 可 設 計 成 不 同 的 劑 量 偵 測 範 圍 ( 滿 刻 度 ), 最 常 用 的 有 1 msv 和 2 msv 兩 種 劑 量 筆 僅 適 於 作 輔 助 性 劑 量 計, 適 用 於 強 輻 射 區 工 作 人 員 進 出 的 即 時 劑 量 管 制, 或 訪 客 短 期 或 特 殊 工 作 人 員 進 入 管 制 區 佩 用, 正 規 ( 法 定 ) 人 員 劑 量 監 測 仍 以 熱 發 光 劑 量 計 為 主 劑 量 筆 受 撞 擊 或 受 潮 都 易 造 成 電 荷 之 滲 漏 而 產 生 計 測 誤 差, 故 須 存 放 於 乾 燥 皿 內 以 免 受 潮, 使 用 時 應 避 免 激 烈 的 振 動 49
劑 量 筆 作 用 原 理 50
劑 量 筆 及 二 款 充 電 器 51
熱 發 光 劑 量 計 (TLD)( 法 定 劑 量 計 ) 熱 發 光 劑 量 (thermoluminescent dosimeter, TLD) 是 一 種 固 態 晶 體, 受 輻 射 照 射 時 晶 體 內 共 價 帶 之 電 子 被 激 發 至 傳 導 帶, 部 份 之 電 子 在 激 發 時 被 陷 阱 捕 獲 而 以 介 穏 態 暫 存 於 晶 體 內 適 當 加 熱 後, 將 暫 存 於 介 穏 態 之 電 子 提 升 到 傳 導 帶, 然 後 與 電 洞 復 合 放 出 可 見 光, 其 總 放 光 量 與 所 接 受 之 輻 射 劑 量 成 正 比, 利 用 光 電 倍 增 管 度 量 放 光 量, 即 能 評 估 輻 射 劑 量 下 圖 左 為 熱 發 光 能 階 機 轉 圖 放 光 量 與 加 熱 溫 度 之 關 係 稱 為 劑 量 計 之 輝 光 曲 線 (glow curve), 可 據 以 設 定 計 讀 儀 之 加 熱 條 件, 不 同 的 TLD 劑 量 計 材 料 有 不 同 的 輝 光 曲 線, 圖 5.8 為 常 用 的 LiF 熱 發 光 劑 量 計 之 輝 光 曲 線 52
熱 發 光 劑 量 計 之 輝 光 曲 線 53
熱 發 光 劑 量 計 熱 發 光 劑 量 計 之 靈 敏 度 比 膠 片 高, 偵 測 範 圍 廣 ( 約 為 數 十 微 西 弗 至 10 4 西 弗 ) 誤 差 小 體 積 小 可 塑 性 高 操 作 方 便 測 讀 時 不 易 受 人 為 因 素 影 響 可 迴 火 後 重 覆 使 用 等 優 點, 又 有 多 種 材 料 和 形 狀 可 供 選 擇, 用 途 極 廣 目 前 人 員 劑 量 計 都 以 TLD 為 主 流 其 缺 點 是 測 讀 後 熱 光 訊 號 即 消 失, 須 將 輝 光 曲 線 作 為 紀 錄 保 存 熱 發 光 劑 量 計 對 各 種 游 離 輻 射 都 有 反 應, 如 欲 鑑 別 輻 射 種 類 及 能 量, 須 加 上 適 當 的 濾 器, 藉 不 同 之 輻 射 及 能 量 對 不 同 材 料 的 濾 器 有 不 同 的 穿 透 能 力 加 以 區 分 提 供 劑 量 計 測 讀 的 機 構 必 須 先 通 過 實 驗 室 認 證 (ISO- Guide-25) 及 原 能 會 核 可 54
人 員 劑 量 佩 章 種 類 1. 光 子 / 貝 他 劑 量 佩 章 : (1) 偵 檢 器 : 3 片 片 狀 TLD- 7 LiF:Mg,Ti 1 片 片 狀 TLD- 6 LiF:Mg,Ti (2) TLD 與 佩 章 規 格 如 下 圖 : 55
人 員 劑 量 佩 章 種 類 2. 指 環 劑 量 計 : (1) 偵 檢 器 : 粉 狀 TLD-CaSO 4 :Dy (2) 偵 測 輻 射 種 類 : 手 部 之 加 馬 射 線 X- 射 線 (3) 可 偵 測 之 劑 量 範 圍 : 約 0.03 毫 西 弗 -10 西 弗 56
五 使 用 人 員 劑 量 計 應 注 意 事 項 1. 工 作 時 將 佩 章 戴 於 胸 前, 如 果 穿 著 防 護 衣, 應 佩 戴 於 防 護 衣 內 2. 不 得 轉 借 或 與 他 人 交 換 使 用 3. 不 得 任 意 打 開 或 故 意 曝 露 輻 射 用 後 置 於 定 位 4. 置 背 景 佩 章 及 佩 章 架 於 不 受 輻 射 影 響 之 處 5. 接 受 輻 射 診 斷 或 治 療 時, 不 得 戴 佩 章 57
6. 工 作 人 員 所 接 受 之 劑 量 應 定 期 評 定, 並 經 場 所 主 管 審 查 後 公 告 7. 場 所 主 管 應 查 明 新 進 人 員 之 劑 量 紀 錄, 並 於 工 作 人 員 離 職 時 提 供 證 明 8. 經 原 能 會 核 可 之 機 構, 始 得 從 事 人 員 劑 量 評 定 工 作 工 作 人 員 之 劑 量 紀 錄, 自 其 停 止 參 與 輻 射 工 作 之 日 起, 至 少 應 保 存 三 十 年 58