[发明专利]人体待积有效剂量的计算方法及模型、系统、存储介质

说明书

本发明公开了人体待积有效剂量的计算方法及模型、系统、存储介质，本发明所述计算方法首次将气溶胶的分级取样及不同粒径气溶胶中放射性核素的分析测量应用于放射性核素致人体待积有效剂量计算中，通过对单位体积气溶胶中不同粒径气溶胶的取样、称量、放射性核素测量，结合气溶胶进入人体呼吸道分布情况，确定放射性核素通过工作人员呼吸道的摄入量，使摄入量的计算值更接近真实值，e(τ)值的选取更准确，从而计算得到的人体待积有效剂量更准确，可正确评价吸入放射性核素对人体的健康影响。

技术领域

本发明涉及辐射防护中人体受照剂量评价技术领域，具体涉及人体待积有效剂量的计算方法及模型、系统、存储介质。

背景技术

在评价涉核作业对工作人员的健康影响时，辐射剂量是当前最重要的评价指标。人体受到的辐射剂量的途径主要分为外照射和内照射，其中，内照射对机体危害明显，其指标是在开展涉核作业前开展规划、采取屏蔽措施的重要参考依据。而引起内照射的主要途径之一为附着在气溶胶上的放射性核素及其子体被人体吸入。在GB/T 16148-2009《放射性核素摄入量及内照射剂量估算规范》中，吸入某单一放射性核素造成内照射待积有效剂量E(τ)的计算公式为E(τ)＝A₀e(τ)，式中，e(τ)为每单位放射性核素摄入量引起的待积有效剂量，单位为希每贝可(Sv/Bq)，该值与吸入气溶胶的AMAD(空气动力学直径)值有关，有1μm或5μm对应值；A₀为放射性核素的摄入量，单位为贝可(Bq)。

目前，采用个人空气采样方法计算放射性核素通过呼吸道的摄入量，A_j吸＝C_j空B_空，式中，C_j空为核素在空气中的时间积分浓度(Bq*S/m³)，B_空为工作人员的呼吸率(m³/s)。若使用上式计算A_j吸，则认为气溶胶中所包含的放射性核素可通过呼吸作用全部进入工作人员呼吸道内。但实际上，附着在气溶胶上的放射性核素通过呼吸作用非全部进入人体机体，这是因为气溶胶并非以单一粒径存在，而是在一定的粒径范围内，粒径小于5.8μm的气溶胶才能进入呼吸道，而到达肺泡的气溶胶粒径在1.1μm以下。气溶胶进入人体呼吸道系统示意图如附图1所示。

即现有计算方法中未考虑气溶胶粒径对放射性核素摄入量的影响，未考虑气溶胶粒径不同对e(τ)取值的影响，大量研究表明气溶胶微粒，在不同地区、场所的粒径分布有较大差异。同时由于核素自身的特点，在不同粒径的气溶胶上分布有明显差异。因此，通过个人空气采样方法计算通过呼吸道的放射性核素摄入量的方法与实际有较大差别，导致最终计算结果与真实值有较大偏差，不能准确评价吸入放射性核素对人体的健康影响。

发明内容

本发明的目的在于提供人体待积有效剂量的计算方法及模型、系统、存储介质，解决现有计算方法导致最终计算结果与真实值有较大偏差的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

人体待积有效剂量的计算方法，包括以下步骤：

S1、基于气溶胶分级采样器获取测量场所的气溶胶粒径分布情况，得到气溶胶不同粒径所占百分比，从而确定不同粒径下每单位放射性核素摄入量引起的待积有效剂量e_j(τ)的取值；

S2、分别测量不同气溶胶粒径下核素分布，得到不同粒径气溶胶中放射性核素的分布情况；

S3、基于步骤S2获得的不同粒径气溶胶中放射性核素的分布情况，结合气溶胶进入人体呼吸道系统的粒径分布情况，获得测量场所内人体吸入的核素在不同粒径气溶胶中的时间积分浓度C_j；

S4、基于步骤S3获得的人体吸入的核素在不同粒径气溶胶中的时间积分浓度C_j，结合工作人员的呼吸率Be，计算测量场所内人体放射性核素的摄入量A_j，0；