JJG735-1991γ射線水吸收劑量標準劑量計(輻射加工級).pdf

z r z r 場中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程J J G 7 3 5 - 1 9 9 1J 射線水吸收劑量標準劑量計 ( 輻射加工級)The St a nda r d Do s i me t e r o f W a t e r Ab s o r be d Do s ef o r y - R a y s ( R a d i a t i o n P r o c e s s i n g L e v e l )1 9 9 1 一0 3 一 0 4發(fā)布1 9 9 1 一1 0一0 1實施國 家 技 術(shù) 監(jiān) 督 局發(fā)布J J G 7 3 5 - 1 9 9 1Y射線水吸收劑量標準劑量計 ( 輻射加工級)檢定規(guī)程V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f t h e S t a n d a r d Do s i me t e r o f W a t e r Ab s o r b e d Do s ef o r y - R a y s ( R a d i a t i o n P r o c e s s i n g L e v e l )產(chǎn) 。. O . O. O . O. 0 . 、 .O. 0 . 0. O . O. O . O. 、乙公 J J G 7 3 5 - 1 9 9 1 弓0飛 . o.o. o.o.0. 0.o. o.0. o.o. 0 . o. 。 護 本檢定規(guī)程經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督局于 1 9 9 1 年 0 3 月 0 4日批準，并 自1 9 9 1 年1 0 月 0 1日起施行 。歸 口單位:中國計量科學研究院起草單位:中國計量科學研究院本規(guī)程技術(shù)條文由起草單位負責解釋J J G 7 3 5 - 1 9 9 1本規(guī)程主要起草人: 龐瑞草( 中國計量科學研究院)II C 7 3 5 - 1 9 9 1目錄一概述 ， 4 ， ， ， ， ， ， ， 、 ， ， ， ， ， ， ， ( I )二技術(shù)要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( I )( 一)液體劑量計 ， ( I )( 二)固體劑量計 ( 丙氨酸/ E S R劑量計) ， ， ( 2 )( 三 ) 電 離 室 劑 量計 ， . . . . . . . . . . . . . . . 一( 2 )三檢定條件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 )( 一)檢定用設(shè)備 ( 3 )( 二 ) 檢 定 時的 輻 照 條 件 ( 3 )四 檢 定 項目 和 檢定 方 法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 4 )五檢定結(jié)果處理和檢定周期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 6 )附錄I 名詞和術(shù)語 一( 7 )附錄2 檢定證書內(nèi)面格式 ， ( 8 ).I .I G 7 3 5 - 1 9 9 1Y 射線水吸收劑量標準劑量計 ( 輻射加工級)檢定規(guī)程 本規(guī)程適用于用國家吸收劑量基準硫酸亞鐵 ( F r i c k e )劑量計，在水模體中，以替代法檢定新制造 、使用中和修理后的輻射加工級水吸收劑量標準劑量計。檢定在M C . 或13 7 C s 7 射線的輻射場中進行。 用標準劑量計檢定工作劑量計時，其檢定方法可參照本規(guī)程進行。一概述 標準劑量計是指經(jīng)過考核的，測量水吸收劑量 的總不確定度小于 3 % 一4 % ( k= 2 ) ，能用于輻射加工級水吸收劑量量值傳遞，在輻射加工現(xiàn)場測量吸收劑量和校準工作劑量計的劑量測量體系。 標準劑量計包括液體 ( 化學)劑量計、固體劑量計和電離室劑量計。 液體劑量計如硫酸亞鐵劑量計、重鉻酸鉀 ( 銀)劑量計、重鉻酸銀劑量計和硫酸柿一 亞飾劑量計等。它們是由密封于玻璃安瓶中的劑量計溶液和 U V / v i s 分光光度計組成。在電離輻射作用下，劑量計溶液中的溶質(zhì)離子被水的輻解產(chǎn)物定量地氧化或還原;用分光光度計在一定波長處準確地測定該溶液輻照前后吸光度的變化值，可給出水中吸收劑量值。摩爾線性吸收系數(shù)是用已知濃度的該劑量計的標準溶液對分光光度計校準后求出的。其輻射化學產(chǎn)額或吸光度 一 吸收劑量轉(zhuǎn)換因子經(jīng)國家吸收劑量基準硫酸亞鐵劑量計校準后給出。 固體劑量計如丙氨酸/ E S R劑量計，是一種自由基型劑量計，它是由丙氨酸劑量計元件和測量用的 E S R ( 電子自旋共振)波譜儀組成。丙氨酸劑量計元件輻照后產(chǎn)生的自由基濃度以波譜幅度表示，其波譜幅度一 劑量校準曲線由國家吸收劑量基準硫酸亞鐵劑量計給 出。 電離室劑量計是以電離室為輻射探測器件的劑量儀表，它主要由電離室、電測量系統(tǒng)、檢驗源和水模體組成。在模體中，光子與室壁周圍介質(zhì)及壁材料作用后產(chǎn)生的次級電子，使空腔內(nèi)空氣電離，電離電流由收集極輸送至電測量系統(tǒng)讀數(shù)，經(jīng)溫度、氣壓修正后，由國家吸收劑量基準 硫酸亞 殊劑量計給出其校準因 子。二技術(shù)要求( 一)液體劑量計1 劑量計容器采用符合 國家標準 G B 2 6 3 7 -1 9 8 1中標稱 2 m l 的雙聯(lián)曲頸中性玻璃安瓶，內(nèi)裝劑量計溶液 2 . 8 m l 溶液高度 為 ( 3 0 1 1 ) m m ，封裝后整個安瓶高度約5 . 5 c m ，不得有裂縫或滲漏。J J G 7 3 5 - 1 9 9 12 標準劑量計測量水吸收劑量范圍與總不確定度列于表 l a 表 1 測量水吸收劑量范圍與總不確定度3 測量重復性小于 1 %.4 劑量響應(yīng)非線性小于 1 %a5 U V / v i s 分光光度計5 . 1 吸光度 A值 的測量范圍應(yīng)不小于 2 ;摩爾線性吸收系數(shù) 。值的準確度應(yīng)小于0 . 5% 。5 . 2 波長 A在 3 0 0 - 5 0 0 m m范圍內(nèi)，吸光度的測量準確度應(yīng)小于 1 %.5 . 3 在吸光度小于 2 的范圍內(nèi)，測量的非線性應(yīng)小于 1 %.5 . 4 恒溫液杯架控溫精度為 + 0 . 2。5 . 5 應(yīng)配有光程長度為 0 . 0 1 m的標準石英液杯。6 貯存和運輸條件6 . 1 貯存條件避光室溫保存。6 . 2 運輸條件劑量計 ( 包括讀數(shù)對照未輻照劑量計)在輻照前后或運輸過程中，均應(yīng)在相同環(huán)境條件下一起放置;并在其郵寄發(fā)放或使用前 ，抽樣檢測其本底吸光度的分散性。( 二)固體劑量計 ( 丙氨酸/ E S R劑量計)7 丙氨酸劑量計元件以粒度均勻的丙氨酸晶體顆粒，在 1 x1 0 6 P a 壓力下，壓制成直徑為 3 m m ，長度為 8 m m的圓柱狀體 ，并用石臘密封于外徑小于 1 2 m m的防水塑料套管中，總高度小于3 0 m m .8 丙氨酸/ E S R劑量計的劑量學性能8 . 1 劑量測量重復性小于 1 %08 . 2 測量水中吸收劑量范圍 為0 . 0 5 一 4 0 k G y ， 劑量響應(yīng)的非線性小于1 %，總不確定度小于4 %08 . 3 穩(wěn)定性:自由基濃度衰退半年內(nèi)小于 1 %08 . 4 電子自旋共振 ( E S R )波譜儀按儀器說明書主要指標要求進行 自查。9 丙氨酸劑量計元件的貯存和運輸條件9 . 1 貯存條件 :避光、室溫、相對濕度小于6 0 %.9 . 2 運輸條件 :運輸過程中輻照與未輻照劑量計元件應(yīng)保持環(huán)境條件一致。( 三)電離室劑量計1 0 電離室劑量計的劑量學性能J J G 7 3 5 - 1 9 9 11 0 . 1 水中吸收劑量的測量范圍為0 . 1 一 1 0 G y o1 0 . 2 測量重復性小于0 . 1. %,測量非線性小于 0 . 2 %，長期穩(wěn)定性小于 0 . 5 %/ a o1 0 . 3 零漂小于 0 . 5 % ( 4 h以內(nèi)) ，漏電流 ( 本底電流)應(yīng)小于測量最小吸收劑量率時產(chǎn)生的電離電流的。 . 5 %a1 0 . 4 能量響應(yīng):在半值層為0 . 0 6 一 2 . 5 m m C u 的 X射線質(zhì)范圍內(nèi)小于 3 %01 1 主電離室 :室壁材料一般為石墨，體積小于 l c 耐 ，外徑小于 1 c m;電離室桿和電纜的輻射效應(yīng)引起的測量誤差可以忽略。1 2 主機、電離室、檢驗源和水模體不應(yīng)有破損及放射性污染，連接件無松動并符合電氣安全要求。1 3 水模體應(yīng)配有嚴格定位的防水電離室套管 ，使電離室靈敏體積的幾何中心與基準硫酸亞鐵劑量計的幾何中心保持一致。三檢 定 條 件( 一)檢定用設(shè)備1 4 國家吸收劑量基準硫酸亞鐵劑量計。其性能應(yīng)符合 J J G 2 0 8 9 -1 9 9 0 ( 6 0 C . y 射線輻射加工級水吸收劑量計量器具檢定系統(tǒng)和國家標準 G B 1 3 9 -1 9 8 9的要求，校準點處測量水吸收劑量的總不確定度為 2 . 0 % ( k = 2 ) o1 5 標準水模體是裝滿水的箱體，壁材料為有機玻璃或聚苯乙烯，外形尺寸為 3 0 0 m mx 3 0 0 m m x 3 0 0 m m ， 配有使劑量計嚴格定位的支架和套管， 校準點處于距箱體前表面5 . 0 c m的模體中心線上。1 6 固體模體是由上述材料制成的一定尺寸的實體，設(shè)有放置劑量計的孔道，校準點的深度距前表面為 巧 m m o1 7 其他1 7 . 1 溫度計 :最小分度值為 0 . 1。1 7 . 2 計時器 :最小分度值為0 . 0 1 。 。1 7 . 3 氣壓計 :最小分度值為 1 0 P a o1 7 . 4 尺:1 m鋼直尺，最小分度值為 1 m m o1 8 上述計量器具均需經(jīng)計量部門檢定合格。( 二)檢定時的輻照條件1 9 檢定時輻照需在6 0 C o Y 射線場中的標準水模體或固體模體內(nèi)的校準點處進行。2 0 C . 7 輻射源在整個檢定輻照的過程中，源到輻照位置的重復性為0 . 3 %a2 1 標準水模體應(yīng)放置在使校準點距輻射源幾何中心水平距離 0 . 5 一1 . 5 m處的均勻輻射場中，并嚴格定位。周圍 1 . 5 m范圍內(nèi)不得有任何散射物體。2 2 模體中水的溫度調(diào)節(jié)至 ( 2 0 - 5 ) G ，水加到箱體刻度線，并在每次輻照前后測量水溫度。J J G 7 3 5 - 1 9 9 1四檢定項 目和檢定方法2 3 外觀檢定2 3 . 1 液體劑量計元件應(yīng)符合第 1 條要求。2 3 . 2 丙氨酸劑量計元件應(yīng)符合第 7 條要求。2 3 . 3 電離室劑量計應(yīng)符合第 1 1 , 1 2 條要求。2 4 測量儀器檢查2 4 . 1 U V / v i s 分光光度計的檢查: 應(yīng)滿足第 5 條的要求， 檢驗方法可按國家標準 G B1 3 9 -1 9 8 9 進行。2 4 . 2 E S R波譜儀按第 8 . 4 條要求自行檢查。2 4 . 3 電離室劑量計檢查按第 1 0 . 3 條進行。2 4 . 4 標準水模體或固體模體應(yīng)按第 1 3 , 1 5 , 1 6 條要求進行。2 5 C o y 輻射源到輻照位置重復性檢查2 5 . 1 按第 2 1 , 2 2 條要求，放置標準水模體 ( 或固體模體)在6 0 C o y 射線輻射場中的選定位置上定位 ，劑量計定位套管內(nèi)充水，每次輻照劑量計應(yīng)與水溫平衡一致。2 5 . 2 將符合第 1 4 條要求的基準硫酸亞鐵劑 量計放在校準點處， 至少重復升降源5 次，每次換取一支劑量計并照射相同時間 ( n -5 ) o2 5 . 3 計算: 求出吸光度測量讀數(shù)的平均值 A和單次測量相對標準偏差、 = / A ( 應(yīng)小于0 . 3 %) 。、二/、 =月 (A; - A )n - 1 一 ，( 1 )2 6 確定校準點處水吸收劑量率的基準值D p2 6 . 1 在第 2 5 . 1 條要求條件下的校準點處進行輻照。2 6 . 2 在5 0 - 2 0 0 G y 劑量范圍內(nèi)，以等間隔遞增的 方式選擇不同照射時間t ，輻照7 支劑量計 。2 6 . 3 按第 5 條和國家標準G B 1 3 9 -1 9 8 9 規(guī)定條件下，在 U V / v i s 分光光度計上分別讀出輻照和未輻照劑量計溶液的吸光度 A 。 和A o ， 對 A和t 進行回歸分析，得線性方程如下 : A ; =a +b t ; ( 2 )式中: A ; 劑量計溶液的吸光 度值; t 與 A 對應(yīng)的輻照時間，m i n ; a - 截距 ( 含有A 。 的貢獻) ; 斜率， = A l t ，( A b s / m i n ) 。2 6 . 4 根據(jù) 式 ( 2 ) 計 算可 得到 校 準 點 處 水吸 收 劑 量 率 的 基 準 值D P 沙 P = F P b ( G y / m i n ) ( 3 ) J J G 7 3 5 - 1 9 9 1式中: F p = 2 8 1 ( G y / A )為基準值吸光度 一 吸收劑量轉(zhuǎn)換因子 ( 參看國家標準 G B 1 3 9 - 1 9 8 9 ) 。2 6 . 5 也可給出校準點處升降源的附加劑量 D 0 = F , ( a 一 A , ) ( G y ) ( 4 )和校準點處斜率 ( 劑量率)的相對標準偏差，。/ 。 - 1 丫 11 rZr n - 2 (% )( 5 )式中: ; 線性相關(guān)系數(shù); n 劑量計個數(shù)。2 7 標準劑量計檢定時的輻照。在上述第 2 5 , 2 6條基準給值 的輻照模體定位條件下 ，在校準點處以替代法進行標準劑量計 ( 或工作劑量計)的輻照，固體劑量計和電離室劑量計套管防水。2 7 . 1 標準劑量計測量重復性的輻照，按第 2 5條要求 ( n 二 3 一 5 )進行。2 7 . 2 標準劑量計吸收劑量響應(yīng)線性的輻照，按第 2 6條和第 2 7 條相同條件下，在校準點處以替代法進行標準劑量計 ( 或工作劑量計)輻照，選擇各自劑量計的最佳線性范圍內(nèi)， 按第2 6 . 2 的要求輻照 n = 5 一 7 支劑量計 ( 電離室劑量計對應(yīng)不同輻照時間t 。 的讀數(shù)R) 并記錄水溫、 氣壓。2 8 標準劑量計輻照后的讀數(shù)2 8 . 1 液體劑量計按第 2 6 . 3 條的要求，可以由基準裝置讀數(shù) ;也可以由被檢裝置讀數(shù)，但要求給出該裝置的摩爾線性吸收系數(shù) 。 值。2 8 . 2 固體劑量計如丙氨酸/ E S R劑量計的 E S R波譜儀，按其工作條件要求，用基準給出的已知劑量值的標準丙氨酸劑量計元件，與待測丙氨酸劑量計元件在相同工作條件下 讀 數(shù)， 分 別 給出 波 譜二 峰 幅 值h ， 和h ， 值。2 8 . 3 電 離室劑量計 其儀表讀數(shù) R ， 值應(yīng)考慮溫度及氣壓修正。2 9 標準劑量計測量結(jié)果的計算2 9 . 1 測量的重復性 按式 ( 1 ) 計算測量結(jié)果的相 對標準偏差 、 二 / A ， 應(yīng)小于1 %.2 9 . 2 對液體劑量計按式 ( 2 ) , ( 3 ) , ( 5 )可分別計算出其水吸收劑量率 D , ( G y / m i n )或 b ， 值 ( As h) ;測量的相對標準偏差 、 * / b ，即其測量的非線性，應(yīng)小于 1 %02 9 . 3 對固體劑量計如丙氨酸/ E S R劑量計，由基準值給出標準值 D 。 值 D a = D p t + D Q( i = I ， 2 ,，n ，n = 7 ) ( 6 )用此標準值檢定工作劑量計或待測劑量計元件時，由 E S R波譜儀讀出其對應(yīng)的波譜幅度h ; 值，并經(jīng)元件質(zhì)量、儀器增益系 數(shù)及輻照溫度修正。2 9 . 3 . 1 對低于1 0 k G y 時，以下式表示校準曲線 ( 線性區(qū)) I n h ; =a +b I n D ;( D 言 1 0 k G y , i =1 ，2 ,，n ，n= 7 ) ( 7 )則D 卜 e x p ( ( I n h : 一 a ) / b ) ( 8 )以求出待測劑量計的劑量值 D ; o2 9 . 3 . 2 對照射 1 0 - 4 0 k 街 劑量范圍的 丙氨酸劑量計元件， 以繪制 D 和h 的校準曲線 5.T .T G 7 3 5 - 1 9 9 1( 非線性區(qū)) 。2 9 . 4 對非密封電離室劑量計儀器讀數(shù) R _ 應(yīng)考慮溫度和氣壓修正X,V =Rw2 73. 1 5 + T2 7 3. 1 5 + 2 0 P oP 令 ( I /m in( 9 )式中:T 檢定時水模體中的溫度， ; P 檢定時的大氣壓， P a ; P o 標準大氣壓 ( 1 0 1 . 3 k P a ) ; t 對應(yīng)儀器讀數(shù)的時間間隔，m i n .3 0 校準因子3 0 . 1 對液體劑量計由第2 6 . 4 條給出的校準點處水吸收劑量率的基準值D 。 和由 第2 9 . 2 條得到的b 。 值， 則可得到標準劑量計的吸光度一 吸收劑量轉(zhuǎn)換因子，即校準因 子F 。 值 F= D , l b ( G y / A )( 1 0 )或 由 標 準 劑 量 計 在 校 準 點 處 給 出 的 吸 收 劑 量 率 值 ” ( ” = 蒜， 參 看 G 131 39 - 19 89 ) ， 則N = D , I D， 應(yīng)小于1 . 0 4 .3 0 . 2 對固體劑量計如丙氨酸/ E S R劑量計 ，由已知的基準值，可按第 2 9 . 3 條分別給出線性區(qū)和非線性區(qū)的校準曲線。3 0 . 3 對電離室劑量計，由 第2 6 . 4 條給出的校準點處水吸收劑量率的基準值D 。 和由 第2 9 . 4 條求出的X * 值， 則其水吸收劑量的 校準因子為 N w = D P I X ( 街)( 1 1 )3 0 . 4 各類標準劑量計校準因子的不確定度應(yīng)在其總不確定度的范圍內(nèi)符合。3 1 各類標準劑量計的穩(wěn)定性應(yīng)在下次檢定時核查。五檢定結(jié)果處理和檢定周期檢定結(jié)果符合標準劑量計要求的，即經(jīng)檢定合格者，發(fā)給檢定證書;檢定不合格發(fā)給測試結(jié)果通知書。標準劑量計的檢定周期為 1 年。犯者33d d G 7 3 5 - 1 9 9 1附錄 1名詞和術(shù)語1 吸收劑量 D是 d E除以d m所得的商，其中 d E是電離輻射授與質(zhì)量為 d m的物質(zhì)的平均能量。( 1 )吸收劑量單位的專門名稱是戈 ( 瑞) ，( J k g 一 )單位符號是G y o 1 G y = 1 J k g 一 ( 2 )吸收劑量率 D是 d D除以d t 所得的商，其中d D是在時間間隔 d t 內(nèi)吸收劑量的增量。、JJ!、1飛J4氣了幾、了、2.、 I) = 碧J (k g 一 ) 一 1 街 s 一 = 1 J ( k g s ) 一 摩爾線性吸收系數(shù) 。 是由B e e r 定律給出的，它可用如下關(guān)系式描述= Acl m 一 ，一 式中:A 在某一特定波長下的吸光度; 。 所研究離子的摩爾濃度; l 分光光度計石英測量液杯中溶液的光程長度。 注:該量在過去的一般文獻中通常稱為摩爾消光系數(shù)，單位:L m o l - c m- o4 輻射化學產(chǎn)額 G ( X) 是 n ( X)除以 E所得的商，其中 n ( X)是由于授與物質(zhì)平均能量 E而使某一指定實體 X中生成、破壞或變化的物質(zhì)的平均量。G ( X ) 二 n ( X ) m o l J 一( 6 ) E 注:該量通常稱為 值，過去一般用 ( 1 0 0 e v ) 表示 ( 參看 G B 1 3 9 -1 9 8 9 ) . 1 m o l J 一 = 9 . 6 5 x 1 0 6 ( 1 0 0 e V ) 一 ( 7 )5 輻照模體用來提供校準劑量計所需的電子平衡條件，并使劑量計精確定位。其材料是水或輻射吸收特性與水等效的物質(zhì) ( 如聚苯乙烯或有機玻璃) 。水模體的外形尺寸l x b x h 為3 0 0 m m x 3 0 0 m m x 3 0 0 m m ， 并有良 好的定位支架和劑量計套管。6 校準點為在輻照場中校準劑量計規(guī)定的測量點，對于6 0 G 。 和 3 7 C s Y射線