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射线防护材料衰减性能的测定
前言
    根据《中华人民共和国职业病防治法》制定本标准，原标准GB16363-1996与本标准不一致的，以本标准为准。
    本标准保留了原标准GB16363-1996中实际可行的部分内容，即屏蔽性能要求。与此同时，本标准参照采用国际电工委员会标准IEC1331-1:1994《医用诊断X射线防护器具第1部分:防护材料衰减性能的测定》，依据该标准增加了宽束测量条件。
    本标准由中华人民共和国卫生部提出并归口。
    本标准起草单位:中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所。
    本标准主要起草人:林志凯、赵兰才、崔厂志、金辉、葛淑清。
    本标准由中华人民共和国卫生部负责解释。
X射线防护材料衰减性能的测定
Determination of attenuation properties for protective materials against X-rays
GBZ/T 147-2002

1 范围
    本标准推荐了对X射线防护材料衰减性能的测量方法。
    本标准适用于X射线管电压为(30～400)kV、总过滤为(0.05～3.5)mmCu的X射线防护材料。
2 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
2.1 衰减比 attenuation ratio
    核辐射在经防护材料衰减前后的空气比释动能率之比值。
2.2 铅当量 lead equivalent
    用铅作为参考物质时以铅的厚度来表示的衰减当量，单位是毫米铅(mmPb)。每单位厚度(mm)防护材料板的铅当量称为比铅当量，比铅当量应该是衰减性能、物理性能和使用性能的最佳结合。
2.3 宽射束 broad beam 
    辐射量测量中的一种辐射束条件。当辐射束立体角增大时，所测量的辐射量并无明显增加，但存在散射影响。
2.4 窄射束 narrow beam
    为了测量理想的辐射量而用立体角尽可能小的辐射束，在此条件下散射辐射的影响趋于最小值，并在必要时保证侧向电子平衡。
3 测定项目与一般要求
3.1 衰减比
    所测防护材料应标明衰减比，即核辐射经防护材料衰减后减弱的倍数。
3.2 累积因子(符号:B)
    所测防护材料应标明累积因子B，即被测物质在所规定的辐照条件下，宽射束中心的相应辐射量值与窄射束中心的相应辐射量值之比。
3.3 衰减当量(符号:δ)
    所测防护材料应标明在规定线质的线束中和规定的测量条件下，与参考物质具有相同衰减程度时被测防护材料所相当的参考物质的厚度(mm)。
3.4 铅当量
    出厂的X射线防护材料应该标明其标称铅当量和非均匀性，并用X射线管电压和总过滤表示线质。
3.5 非均匀性
    防护材料衰减当量的非均匀性应不超过±10%。
4 量的测量
    本章主要规定了在测定防护材料衰减性能时，应根据宽束测量条件和窄束测量条件测量相关辐射量、几何量，同时对辐射探测器的位置、检验仪器、检验物、线质均提出了要求。根据所测相关辐射量给出防护材料的衰减性能。
4.1 辐射量
    在测定衰减性能时，应按照表1中的要求测定空气比释动能率。
表1 应测定的空气比释动能率
衰减性能
符号
空气比释动能率
条文

衰减比
F
测
测

测
测
5.1
累积因子
B
测

测
测
测
5.2
衰减当量
  δ

测

5.3
铅当量
  δpb

测

5.4
非均匀性
V

测

5.5
是按照第43条在经过衰减的宽射束中测量的空气比释动能率，
是按照第43条在本经过衰减的宽射束中测量的空气比释动能率，
是按照第44条在经过衰减的窄射柬中测量的空气比释动能率，
是根据图1测定的辐射源与检验物之间宽射柬中心处的空气比释动能率，
是如图1所示的经限束系统后，同c点离辐射源相同距离处测定的宽射束外的空气比释动能率，
是如图1所示的初始宽射束投影内、由光阑限制的辐射束外的空气比释动能率，
是同点离辐射源相同距离处测定的经衰减的宽射束空气比释动能率。

4.2 几何量
应该按照表2中的要求测定示出的几何量。
4.3 宽射束条件下的测量
4.3.1在宽射束条件下，应该按照图1的要求进行测量。
4.3.2 在测量期间，空气比释动能率应不大于空气比释动能率的5%，即
                                ≤0.05×。
4.3.3 在测量期间，空气比释动能率应不大于空气比释动能率的1%，即
                                 ≤0.01×
表2 应测定的几何量
衰减性能
符号
c
a
b
A
W
条文
衰减比
F

测

测
5.1
累积因子
B
测
测

测
测
5.2
衰减当量

测
5.3
铅当量

测
5.4
非均匀性
V

5.5
c是对测量点离辐射源的距离(见图2)偏差的修正因子。按照下式测定c:

a是图2所示的窄射束中心从检验物的远侧平面到辐射探测器参考点的距离。a应不小于截面A平方根的10倍;
b是图1所示的宽射束中心从检验物的远侧平面到辐射探测器参考点的距离，
A是图2所示的检验物远侧平面处窄射束的截面，
W是辐射探测器的参考点与任何相邻物或墙壁之间的距离(见图1和图2)。

                                                    图1   宽射束测量条件示意图(单位:mm)
4.4 窄束条件下的测量
4.4.1 在窄射束条件下，应该按照图2的要求进行测量。
4.4.2 在检验物的远侧，辐射束的直径应该为20mm±1mm。
4.4.3 根据第6.5.1条测定均匀度时，在检验物远侧应该将窄射束限制到直径不大于10mm。
4.5 辐射探测器的位置
    距离W应不小于700mm。
4.5.1 测定衰减比时，应测量有和没有检验物条件下的空气比释动能率和。从检验物远侧平面到辐射探测器参考点的距离b应为50mm±1mm(见图1)。
4.5.2 在空气比释动能率的测量中，对于累积因子的测量，从检验物的远侧到辐射探测器参考点的距离应不小于截面A平方根的10倍。
4.6 检验仪器
4.6.1 检验仪器的辐射探测器，在半球面上对射线入射方向的响应依赖性很小，应忽略不计。
4.6.2 辐射探测器测量管电压为40kV-400kV的X射线时，探测器对射线能量的响应依赖性必须不超过±20%。
4.6.3 辐射探测器灵敏体积的直径和长度均应不超过50mm。

                                             图2窄射束测量条件示意图(单位:mm)
4.6.4 X射线高压发生装置应满足实验管电压的要求，其实验管电压的实际值不得低于规定实验管电压的90%。
4.6.5 标准铅片的化学纯度应为99.99%，厚度精度为±0.01mm
4.6.6 过滤条件
    用于管电压在120kV(包括120kV)以下的X射线防护材料，其实验管电压为80～120kV，总过滤为2.5mmAl用于管电压在120kV以上的X射线防护材料，按最常用的管电压进行，其总过滤按表3的规定。
表3 标准化线质
X线管电压 kV*
总过滤 mmCu
30
0.05
50
0.05
80
0.15
100
0.25**
120
0.25**
150
0.7
200
1.2
250
1.8
300
2.5
400
3.5
*百分波纹率不超过4%;**可用2.5mmAl代替

4.7 检验物
4.7.1 在宽射束测量条件下，检验物必须是受检材料板，其尺寸至少为500mm×500mm。
4.7.2 在窄射束测量条件下，检验物必须是受检材料板，其尺寸至少为100mm×100mm。
4.7.3 用于测定衰减率时，各种厚度的检验物可以通过几层相同厚度或不同厚度的材料叠加而获得。
4.8 线质
    应该根据表3中给出的一种或多种线质来测定衰减性能。
5 衰减性能的测定
    在所有测量期间，必须监测辐射束空气比释动能率的恒定性。如果空气比释动能率的涨落超过平均值的5%，则必须对测量结果进行修正。
5.1 衰减比
5.1.1 必须按照下述公式测定衰减比F:

5.1.2 应该用数值表示衰减比，并用X射线管电压和总过滤表示线质(见第6章)。                             
5.2 累积因子
5.2.1 应该按照下述公式测定累积因子B

                 式中，c是对测量点Ke离辐射源的距离偏差的修正因子。
5.2.2 累积因子应该用其数值表示，并用X射线管电压和总过滤表示线质(见第6章)。
5.3 衰减当量
5.3.1 通过对受检材料的测量，并同产生同样比值的一层参考材料的厚度相比较来测定衰减当量。
5.3.2 必须以参考材料的厚度(mm)表示衰减当量，同时一并给出化学符号或其它参考材料的标识，并用X射线管电压和总过滤表示线质(见第6章)。
5.4 铅当量
5.4.1 当参考材料为铅时，测量得到的衰减当量就是铅当量。
5.5 非均匀性
5.5.1 应该在第4.4.3和4.6.3条以及相应衰减值δi条件下，由检验物区域上获得的测量值来测定防护材料的非均匀性。
5.5.2 应测定下列条件下的i值:
    a)在5到10个有代表性的部位测量;
    b)在整个检验物区域有代表性的方向上连续测量。
5.5.3 应该按照衰减当量单次测量值δi偏离其平均值δ的最大偏差，来表示防护材料的非均匀性:
5.5.4 应该用相同的单位与衰减当量来标明非均匀性的允许偏差，

         例如:     3m±0.2mmPb   100kV   0.25mmCu
         (见第6章)
6 测定结果的说明
6.1 如果按本标准测定的衰 减性能符合 标准，则应在检验文件上予以说明，例如
               衰减比    2×102:  200kV   1.2mmCu
               累积因子  1.4:    150kV   0.7mmCu
               衰减当量  2mmFe:  100kV   0.25mmCu
               铅当量    1mmPb:  120kV   2.5mmAl
               衰减当量及非均匀性      2mm±0.1 mmFe     100kV     0.25mmCu
6.2 X射线防护材料的适当位置应有如下标志:
    a)产品名称;
    b)产品型号;
    c)产品规格;
    d)铅当量;
    e)生产日期;
    f)制造厂名称、厂址。