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经济和简便的方法来量度辐射

经济和简便的方法来量度辐射

杨少蕙

图一 环境辐射监测计划。  
热释光剂量计
图一   环境辐射监测计划。
你曾否在香港某些地方例如学校见过图一照片中的白色箱子? 你知道里面有什么吗? 它有什么用途呢?
那个白色箱子是什么?
那个白色箱子收存了一组五个热释光剂量计,它可以在香港天文台热释光剂量计网络的监测点内被找到,这个监测网络是香港环境辐射监测计划的其中一部分。
图二   在监测点内的白色箱子收存了五个热释光剂量计。
图二    在监测点内的白色箱子收存了五个热释光剂量计。
热释光剂量计网络是什么?
天文台自八十年代后期以来,利用一个热释光剂量计网路来量度长时间累积的环境伽马辐射剂量。这个网路包括二十七个位于香港各区的固定监测点,提供一个复盖范围广泛但经济的方法来监测辐射。每个监测点均设有一组共五个剂量计,以确保数据的统计精确度。热释光剂量计每隔三个月更换一次,并由阅读器读取辐射照射量。
图三   热释光剂量计网路。
图三    热释光剂量计网路。
热释光剂量计是怎样测量辐射?
热释光剂量计含有氟化锂(LiF)和氟化钙(CaF2)类型的晶体。当剂量计受周围环境的电离辐射照射时,辐射对剂量计内的晶体产生效应,产生自由电子。那些带有高能量的自由电子被困在晶体里。当剂量计在实验室被加热时,热量令晶体释放被困的自由电子,并且将储存的能量以光的形式释放出来,因此名为「热释光」,阅读器的光电倍增管计算光的强度。由于光的强度与晶体已吸收的辐射成正比,因此可以推算在测量时段内监测点的环境辐射水平,当晶体经缓慢冷却处理,除去任何残余的能量之后,便可以重新使用。
热释光剂量计还会在哪处使用?
热释光剂量计也应用于监察香港辐射人员所受到的辐射。所有操作X光机、管理辐射治疗或者受伽马射线及高能量贝他粒子照射的辐射人员,一般都要求佩带一个或多个剂量计,它们可以是全身类型和/或手指类型。辐射人员所受到的剂量会定期从他们的个人剂量计查阅。在香港,卫生署属下的放射卫生部为辐射工作人员提供个人辐射监察服务,监察他们受到的辐射照射量,以确保他们的总照射量符合法例所定的剂量限值。
个人的热释光剂量计是怎样的?
全身型的热释光剂量计是一张剂量计卡,放置于一个胶套里。这张剂量计卡包含数个LiF或CaF2的热释光晶片,晶片上盖有不同的过滤物质区别各类辐射,以便测量不同的辐射剂量。每张剂量计卡有独一无二的识别条码,而每一个剂量计在胶套上贴有使用者姓名标记。
手指型的热释光剂量计是一个圆型剂量计,装配在一枚塑胶指环里。LiF或CaF2 晶体嵌入在剂量计的一个小圆环里。该圆环印有独一无二的识别条码,记录工作人员吸收到的辐射剂量。当工作人员的手会受辐射直接照射时,例如X光机操作员和辐射实验室的工作人员,他们最为适合佩带手指型的剂量计,这样可以确保能记录更准确的辐射剂量。
图四   全身型的热释光剂量计及手指型的热释光剂量计。
图四    全身型的热释光剂量计及手指型的热释光剂量计。