經濟和簡便的方法來量度輻射
經濟和簡便的方法來量度輻射
楊少蕙

圖一 環境輻射監測計劃。
你曾否在香港某些地方例如學校見過圖一照片中的白色箱子? 你知道裡面有什麼嗎? 它有什麼用途呢?
那個白色箱子是什麼?
那個白色箱子收存了一組五個熱釋光劑量計,它可以在香港天文台熱釋光劑量計網絡的監測點內被找到,這個監測網絡是香港環境輻射監測計劃的其中一部分。

圖二 在監測點內的白色箱子收存了五個熱釋光劑量計。
熱釋光劑量計網絡是什麼?
天文台自八十年代後期以來,利用一個熱釋光劑量計網路來量度長時間累積的環境伽馬輻射劑量。這個網路包括二十七個位於香港各區的固定監測點,提供一個覆蓋範圍廣泛但經濟的方法來監測輻射。每個監測點均設有一組共五個劑量計,以確保數據的統計精確度。熱釋光劑量計每隔三個月更換一次,並由閱讀器讀取輻射照射量。

圖三 熱釋光劑量計網路。
熱釋光劑量計是怎樣測量輻射?
熱釋光劑量計含有氟化鋰(LiF)和氟化鈣(CaF2)類型的晶體。當劑量計受周圍環境的電離輻射照射時,輻射對劑量計內的晶體產生效應,產生自由電子。那些帶有高能量的自由電子被困在晶體裡。當劑量計在實驗室被加熱時,熱量令晶體釋放被困的自由電子,並且將儲存的能量以光的形式釋放出來,因此名為「熱釋光」,閱讀器的光電倍增管計算光的強度。由於光的強度與晶體已吸收的輻射成正比,因此可以推算在測量時段內監測點的環境輻射水平,當晶體經緩慢冷卻處理,除去任何殘餘的能量之後,便可以重新使用。
熱釋光劑量計還會在哪處使用?
熱釋光劑量計也應用於監察香港輻射人員所受到的輻射。所有操作X光機、管理輻射治療或者受伽馬射線及高能量貝他粒子照射的輻射人員,一般都要求佩帶一個或多個劑量計,它們可以是全身類型和/或手指類型。輻射人員所受到的劑量會定期從他們的個人劑量計查閱。在香港,衛生署屬下的放射衛生部為輻射工作人員提供個人輻射監察服務,監察他們受到的輻射照射量,以確保他們的總照射量符合法例所定的劑量限值。
個人的熱釋光劑量計是怎樣的?
全身型的熱釋光劑量計是一張劑量計卡,放置於一個膠套裡。這張劑量計卡包含數個LiF或CaF2的熱釋光晶片,晶片上蓋有不同的過濾物質區別各類輻射,以便測量不同的輻射劑量。每張劑量計卡有獨一無二的識別條碼,而每一個劑量計在膠套上貼有使用者姓名標記。
手指型的熱釋光劑量計是一個圓型劑量計,裝配在一枚塑膠指環裡。LiF或CaF2 晶體嵌入在劑量計的一個小圓環裡。該圓環印有獨一無二的識別條碼,記錄工作人員吸收到的輻射劑量。當工作人員的手會受輻射直接照射時,例如X光機操作員和輻射實驗室的工作人員,他們最為適合佩帶手指型的劑量計,這樣可以確保能記錄更準確的輻射劑量。

圖四 全身型的熱釋光劑量計及手指型的熱釋光劑量計。