X 光機結構屏蔽K=Pd2/(WUT)

◎ X 光機結構屏蔽

x 光機的主屏蔽計算公式為K=Pd²/(WUT)

■ X光室防護屏蔽之設計，旨在限制X光室外人員的平均有效等效劑量率，

   管制區不超過每週1毫西弗(1 mSv wk-1)，

   非管制區不超過每週0.02毫西弗(0.02 mSv wk-1)。

■ 各參數的意義與其單位

 K: 距離x 光機靶1 公尺處每單位照射量(mA-min)的輻射劑量率。

單位為m²‧R‧mA^－1‧min^－1

P : 週最大許可曝露率，管制區P = 0.1 R/W；非管制區P = 0.01 R/W →0.002 R wk^-1。

單位為侖琴/週

    為了方便防護屏蔽的計算，管制區與非管制區的最大許可暴露率分別訂為

    管制區P=每週0.1侖琴(0.1 R wk-1)與

    非管制區P=每週0.002侖琴(0.002 R wk^-1)。

(註1：管制區最大許可暴露率為0.1 R wk-1，非管制區最大許可暴露率原為0.01 R wk-1，92 年游離輻射防護安全標準公佈後，工作人員與一般人劑量限值由10 倍改為50 倍差異，非管制區最大許可暴露率於是改為0.002 R wk-1)

每周的最大許可暴露率P係指國內現行輻射防護法規的劑量限度，管制區的P值為0.4mSv/week（＝10μSv/h＝0.040R/week＝1mR/h），管制區之外（非管制區）的P值為0.2mSv/week（＝0.5μSv/h＝0.002R/week＝0.05mR/h）

對診斷X光（含牙科X光）而言，暴露X光與空氣克馬Kair的換算為：1R＝0.87 cGy

對診斷X光（含牙科X光）而言，吸收劑量D與等效劑量H的換算為：1Gy＝1Sv

1R＝0.87cGy＝0.0087Gy＝0.0087Sv

1Sv＝1/0.0087＝114.943 R

※管制區的P值為

0.4mSv/week＝10μSv/h

所謂管制區是指病患的出入X光室的通道與醫師或牙醫師操作X光機的位置。

管制區的劑量限度為職業曝露限度，平均每年的個人全身等效劑量不超過20mSv（＝20000μSv）。

行政院原子能委員會所指的暴露率最高不超過10μSv/h（＝20000μSv ÷ 2000 h/y），是包括控制台防護屏蔽、內部 5 cm 處及控制台內醫師或牙醫師居佔的位置。其中2000（＝50×5×8）係指每年工作時數；50為每年工作週數，5為每週工作天數，8為每天工作時數。

20mSv/y × 1y/50week ＝ 0.4mSv/week

0.4mSv/week × 1week/5×8hr ＝ 10μSv/h

【另】

20mSv÷2000h/y＝20000μSv÷2000h/y＝10μSv/h

＝0.040R/week＝1mR/h

    1.0mR/h × 8h/d × 5d/week ＝ 40mR/week

    年：20mSv/y × 114.943 R/Sv=2298.86 mR/y≒2 R/y

    周：0.4 mSv/week × 114.943 R/Sv＝45.9772 mR/y≒0.040 R/week＝40mR/week

      40mR/week × 0.0087Sv＝0.348 mSv/week≒0.4 mSv/week

    小時：10μSv/h × 114.943 R/Sv＝1149.43 μR/h≒1 mR/h

          1mR/h × 0.0087Sv＝0.0087 mSv/h≒10 μSv/h

※管制區之外（非管制區）的P值為

0.2mSv/week＝0.5μSv/h

設施經營者應依主管機關規定，依其輻射工作場所之設施、輻射作業特性及輻射曝露程度，劃分輻射工作場所為管制區及監測區。管制區內應採取管制措施；監測區內應為必要之輻射監測，輻射工作場所外應實施環境輻射監測。

所謂管制區之外的地區是指操作X光機的醫師或牙醫師能夠管制之外的區域，其包括監測區，其劑量率限度是以一般人的參考劑量為依據，及對一般人造成的年有效劑量不得超過1mSv（＝1000μSv）。

行政院原子能委員會所指任何可以接近X光室四周障蔽外表面 5 cm處之劑量率最高不超過0.5μSv/h[＝1000μSv/h]。其中2000（＝50×5×8）係指每年工作時數；50為每年工作週數，5為每週工作天數，8為每天工作時數。

1mSv/y × 1y/50week ＝ 0.02mSv/week＝20μSv/week

0.02mSv/week × 1week/5×8hr ＝ 0.5μSv/h

【另】

1 mSv÷2000h/y＝1000μSv÷2000h/y＝0.5μSv/h

在設計X光機的結構屏蔽時，主防護屏蔽與次防護屏蔽之外面的管制區與監測區，其最大許可暴露率P（maximum permissible exposure rate）是以每週暴露量為單位。

＝0.002R/week＝0.05mR/h

    0.05mR/h × 8h/d × 5d/week ＝ 2mR/week

年：1mSv/y × 114.943 R/Sv=114.943 mR/y≒0.1 R/y

周：0.02 mSv/week × 114.943 R/Sv＝2.29886 mR/y≒0.002 R/week＝2mR/week

    2mR/week × 0.0087Sv＝0.0174 mSv/week≒0.2 mSv/week

小時：0.5μSv/h × 114.943 R/Sv＝57.4715 R/h≒0.05 mR/h

      0.05mR/h × 0.0087Sv＝0.000435 mSv/h≒0.5 μSv/h

W: 工作負載/工作負荷(workload)，一周使用x 射線的總量，X光機管電流(mA) 與每週操作時間(min wk-1)之乘積。

單位為 mA‧min‧w^－1  或 

      

W ＝ mAs × 每週工作天數 × 每天照射張數 × 1/60（轉成分鐘）

U: 使用因數(use factor)，x 光機之有用射束朝向所研究方向的工作負載分數。無單位。

使用因數U係指操作X光機時射向某一方向的機率。

輻射防護屏蔽設計中，使用因數係考慮射束的方向。使用因數U通常是統計操X光機歷年照射某一方向照射數目除以照射各方向的數目之總和。若該X光機固定照射某一方向，則使用因數U等於1。若該X光機可以照射任一方向，則某一方向的使用因數U小於1，而各方向的使用因數之總和等於1。

基於輻射防護保守的態度，評估輻射防護屏蔽時，任一方向的使用因數U均以1計算。主防護屏蔽的使用因數U係考慮射束的方向，依據1976年NCRP Report No.49，使用因數U分為2項，如下表：

使用因數(美國國家輻射防護委員會NCRP所建議)

U＝1	放射攝影、放射治療設備的地板
U＝1/4	放射攝影、放射治療設備的牆壁

T: 佔用因數(occupancy factor)，人員可能停留在屏蔽牆外區域的時間分數。無單位。

占用因數T係指結構屏蔽外的場所被人員佔用的程度。

若每天操作X光機的時間不超過8小時，則T值等於結構屏蔽外的場所每天近處的每一個人平均停留時間除以八小時。

輻射防護屏蔽設計中，占用因數係考慮人員狀況。

依據1976年NCRP Report No.49，NCRP將佔用因數分為完全佔用（T = 1）、部份佔用（T = 1/4）、偶爾佔用（T = 1/16）等三個部分。

佔用因數（依照美國國家輻射防護委員會NCRP所建議）

完全佔用	T = 1	1.工作區域，如辦公室、實驗室、商店、護理站、病房、住處等； 2.活動空間，如兒童遊戲間； 3.臨近建築物的佔用空間等
部份佔用	T = 1/4	走廊、休息室、有操作員（有人操作）的電梯、無管理員（無人看管）的停車場等
偶爾佔用	T = 1/16	等候室（等待室）、洗手間（廁所）、樓梯、無操作員（無人操作）的電梯、工友存放工具的儲藏室、僅作為走道或行車的外圍區域等

d: x 光機管靶到研究點的距離，單位為m。屏蔽牆與X光管間之距離(m)。

 (註2：此題數字設計不好，造成查圖易造成重大誤差，若題目kVp 能改為250 kVp，查圖所得結果將不會有爭議)

4. 設計 x 光機結構屏蔽，應須考慮那些因素？x 光機的主屏蔽計算公式為K=Pd²/(WUT)，請說明各參數的意義並寫出其單位。10%

答：

(a)最大管電壓、最大管電流、工作負荷、使用時間、佔用時間’、最大許可曝露

(b)K: 距離x 光機靶1 公尺處每單位照射量(mA-min)的輻射劑量率。

單位為m²‧R‧mA^－1‧min^－1

P : 最大許可曝露率，管制區P = 0.1 R/W；非管制區P = 0.01 R/W。非管制區P=每週0.002侖琴(0.002 R wk-1)

單位為侖琴/週

W: 工作負載(workload)，一周使用x 射線的總量。

單位為 mA‧min‧w^－1

U: 使用因素(use factor)，x 光機之有用射束朝向所研究方向的工作負載分數。無單位。

T: 佔用因數(occupancy factor)，人員可能停留在屏蔽牆外區域的時間分數。無單位。

d: x 光機管靶到研究點的距離，單位為m。

Q：x 光室結構屏蔽計算公式為K=Pd²/(WUT)中，W的定義與單位為：

(A)工作負載（mA．s/wk）

(B)工作負載（mA．min/wk）

(C)最大許可曝露率（R/wk）

(D)一公尺處每單位照射量(mA-min)的輻射劑量率（m²‧R‧mA^－1‧min^－）

(E)一公尺處暴露率（R/m） 

(F)一公尺處劑量率（Sv/m）

12. X 光機的工作負荷(workload)，等於X 光機每週的操作時間乘以  (13)管電流 (mA) (95-2員)

3. 計算 X 光機的屏蔽時，部分佔用(partial occupancy)區的佔用因數等於多少？（97-1員）

(3) ；偶爾佔用(occasional occupancy)區的佔用因數等於多少？ (4)

[解](3)1/4 (4)1/16