事故吸入241Am 后RBE 加權吸收劑量系數計算

陳倩蘭 陳寶維 夏益華 駱志平 劉森林

摘 要：當已經發生或即將發生放射性核素急性大量攝入時，對于確定效應（ 或組織反應） 劑量范圍，需要一個能夠快速估計敏感靶器官或組織在短時間內吸收輻射能量的技術手段或工具，從而能夠基于國際原子能機構（ IAEA） 安全導則GSG-2 進行核與輻射應急響應和其他響應行動決策，盡可能地減少受照射人員的急性大劑量照射、保護人員的生命健康。本文在系統研究國際放射防護委員會（ ICRP） 呼吸道模型、系統模型、消化道模型設計原理和參數建立依據基礎上，編寫241 Am 為代表的超鈾核素吸入后的滯留排泄份額m（ t） 計算程序，計算事故吸入241 Am 后敏感靶器官的短期相對生物效應（ RBE） 加權吸收劑量AD（30） T 系數，并經驗證確保計算結果正確。

關鍵詞：生物動力學模型;RBE 加權;吸收劑量系數;滯留排泄份額;驗證;確定效應;241 Am

中圖分類號：TL72 文獻標識碼：A

國際放射防護委員會（ICRP）第103 號出版物（2007）指出，對于劑量特別高可能導致確定效應（或組織反應），特別是應急情況下，有效劑量和待積當量劑量不適合這種情況下的照射評估，而應當用組織或器官的吸收劑量（Gy）來評價，如果涉及的是高LET 輻射（比如α 粒子），吸收劑量計算時權重應采用對應的相對生物效應（RBE） 值[1] 。

因此為評價核或輻射事故情況下受到嚴重急性照射人員（確定效應范圍）的內照射劑量，需要估算其特定靶組織或器官的吸收劑量或RBE 加權吸收劑量，來作為核或輻射應急響應決策的依據。

為了指導各成員國核與輻射應急準備與響應行動，國際原子能機構（IAEA）通用安全導則No.GSG-2《核與輻射應急準備和響應使用的準則》中給出了操作性強的通用準則，該通用準則以參考水平形式作為核與輻射應急響應行動和其他相應行動的決策依據，為防止或最小化確定效應，該準則給出的參考水平就是敏感靶組織或器官的吸收劑量及RBE 加權吸收劑量[2] 。該通用準則的參考水平可用于推算各種應急現場的操作準則（能夠測量的量的值或觀測特征，包括[2] ：操作干預水平（OILs）、應急行動水平（EALs）、可觀察的和指示性的量），從而便于應急響應決策者能根據現場條件和信息迅速地開展防止確定效應防護行動和其他響應行動。IAEA 通用安全導則No. GSG-2對于接近確定效應劑量范圍的參考水平，按內、外照射分別給出，對于超鈾核素內照射，關注的靶組織或器官是容易發生癌癥的肺部AI 區（ 吸入途徑）、紅骨髓、結腸、甲狀腺、胎兒[2] （本文工作人員超鈾核素內照射評價不考慮后兩項）。因超鈾核素涉及高LET 輻射（有α 粒子），短期吸收劑量需要進行RBE 加權。對于內照射，該參考水平對短期吸收劑量及RBE 加權吸收劑量的待積時間選定為30 天。

目前未見到國內的國家標準、行業標準、商用軟件給出這個量的劑量系數，ICRP、IAEA 的報告也沒有給出基于當前最新模型的該劑量系數，僅在IAEA 核應急危險值報告中給出了相對粗略的短期劑量系數[3] ，該系數沒有區分成年人和兒童，也沒有區分核素的吸收類型，報告中提到未來會根據新的發展來更新這些危險量的劑量系數[3] 。

自20 世紀90 年代ICRP 發布的輻射防護生物動力學模型（本文簡稱舊模型，見表1） 被廣泛用于內照射基礎數據計算以來，內照射監測研究經過20 多年發展，積累了更豐富的放射性核素在人體和實驗動物體內分布的新信息，并陸續修訂了3 種生物動力學模型，形成了以ICRP 第141 號出版物為代表的模型[4] （本文簡稱新模型，見表1）。近年來，計算依據的模型及數據更新情況列于表1。