Область применения

1. Область применения.

Настоящие рекомендации разработаны в целях применения образцов магнезиально - баритовой штукатурки и  напольных смесей, изготавливаемых   для защиты от рентгеновского излучения. Рекомендации разработаны применительно к защите от рентгеновского излучения рентгеновских аппаратов со стандартизированными значениями анодного напряжения от 90 до 125 кВ. Рекомендации могут быть использованы для разработки разделов проектов по созданию помещений рентгенофлюрографических комплексов в части защиты от рентгеновского излучения в соответствии с требованиями НРБ-99.

2. Нормативные ссылки.

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

-  СП 2.6.1.758-99 Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99);

-  СанПиН 2.6.802.-99 Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований. Санитарные правила и нормативы;

-  ГОСТ Р Средства защиты от рентгеновского излучения в медицинской диагностике. Часть 1. Определение ослабляющих свойств материалов.

3. Допустимая мощность дозы рентгеновского излучения.

Требования к значениям кратности ослабления рентгеновского излучения определяются на основе требований СанПиН 2.6.802-99 (табл.6.2), регламентирующих допустимую мощность дозы (ДМД) для человека, находящегося в условиях воздействия рентгеновского излучения. Значения допустимой мощности дозы приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения допустимой мощности дозы рентгеновского излучения.

Помещение, территория	ДМД, мкГр/ч
Жилые помещения, смежные с процедурной рентгеновского кабинета	0,3
Палаты стационара, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета	1,3
Помещения, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета, имеющие постоянные рабочие места персонала группы Б	2,5
Территория, прилегающая к наружным стенам процедурной рентгеновского кабинета	2,8
Помещения, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета без постоянных рабочих мест (холл, гардероб, лестничная площадка, коридор, комната отдыха, уборная, кладовая и др.).	10,0
Помещения постоянного пребывания персонала группы А (процедурная, комната управления, комната приготовления бария, фотолаборатория, кабинет врача и др.)	13,0
Помещения эпизодического пребывания персонала группы Б (технический этаж, подвал, чердак и др.)	40,0

4. Методика расчета требуемой кратности ослабления рентгеновского излучения.

Требуемая кратность ослабления рентгеновского излучения зависит от мощности дозы источника ионизируемого излучения, расстояния от источника ионизирующего излучения и допустимой мощности дозы:

Косл тр = f (К0, R, ДМД).

Настоящая методика приведена на примере расчета требуемой кратности ослабления рентгеновского излучения рентгенофлюрографических комплексов, с анодным напряжением 125 кВ, являющихся наиболее распространенными в медицинской практике. (Согласно СанПиН 2.6.802-99 (таблица 6.1) вероятность использования рентгеновских аппаратов со стандартизированными значениями анодного напряжения от 90 до 125 кВ равна 0,88.)

Отечественные цифровые рентгенофлюрографические комплексы, используемые для исследования лёгких человека, с анодным напряжением 125 кВ формируют в плоскости приёмника (плоскость, в которой исследуются лёгкие) дозу порядка 400...600 мкР [1, стр. 159, таблица 5.4].

С учётом перевода размерности величин дозовой нагрузки для данных условий формируемая доза в Гр  равна:

(400-600)/114,025 = (3,51-5,26) мкГр  (при 1Гр = 1Зв, 1Зв = 114,025 Р).

Принимая во внимание, что продолжительность среднего режима исследований составляет 5...10с, мощность дозы в час в плоскости приемника равна:

К0 = [(3,51-5,26)/5-10]x3600 = (1893,6-2527,2) мкГр/ч.

Мощность дозы на разных расстояниях от источника ионизирующего излучения (рентгенофлюрографические комплексы с анодным напряжением 125 кВ) рассчитывается по формуле (1):

КR = К0 /4 п R2 ,  (1)

где: КR - мощность дозы на расстоянии R от источника ионизирующего излучения, мкГр/ч;

К0 - мощность дозы в плоскости приёмника, мкГр/ч;

п - константа, равная 3,14;

R - расстояние от источника ионизирующего излучения, м.

Расстояния R от источника ионизирующего излучения с учётом минимального, максимального и наиболее часто встречающихся состава и размеров площадей рентгеновских помещений (СанПиН 2.6.802-99, таблицы 11.2; Приложение 4, таблицы 1, 2; Приложение 5, таблица 1) можно представить в виде ряда:

R = 1,5; 2,5; 3,5; 5,0; 7,0 м.

Значения мощности дозы КR, рассчитанные по формуле 1, и ее средние значения КRср представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Значения мощности дозы в зависимости от расстояния

R, м	1,5	2,5	3,5	5,0	7,0
КR, кГр/ч	67,0-89,4	24,1-32,2	12,3-16,4	6,0-8,1	3,1-4,1
КRср, кГр/ч	78,2	28,2	14,4	7,1	3,6

Требуемая кратность ослабления рентгеновского излучения Косл тр в зависимости от мощности дозы источника ионизируемого излучения, расстояния от источника ионизирующего излучения и допустимой мощности дозы рассчитывается по формуле (2):

Косл тр = КRср (R) / ДМД  (2)

Расчетные значения требуемой кратности ослабления рентгеновского излучения Косл тр приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Значения требуемой кратности ослабления рентгеновского излучения

ДМД, мкГр/ч	КRср(R), мкГр/ч (м)
78,2 (1,5)	28,2 (2,5)	14,4 (3,5)	7,1 (5,0)	3,6 (7,0)
Косл тр
0,3	260,7	94,0	48,0	23,7	12,0
1,3	60,2	21,7	11,1	5,5	2,8
2,5	31,3	11,3	5,8	2,8	1,4
2,8	27,9	10,1	5,1	2,5	1,3
10,0	7,8	2,8	1,4	0,7	0,4
13,0	6,0	2,2	1,1	0,6	0,3
40,0	1,96	0,71	0,36	0,18	0,09

Необходимо отметить, что величина КRср(R) соответствует мощности воздушной кермы в неослабленном широком пучке Ко, используемой для определения ослабляющих свойств материалов по ГОСТ Р . Термин «кратность ослабления» в данном случае отличается от прикладного значения аналогичного термина по ГОСТ Р и СанПиН 2.6.802-99, подразумевающего определение ослабляющих свойств материала по физической величине кратности ослабления  [2, стр. 310, 338].

5. Методика расчета требуемой толщины магнезиально - баритовой защиты  для ослабления рентгеновского излучения

Методика расчета основана на том, что образцы магнезиально - баритовой штукатурки имеют одну и ту же характеристику по ослаблению рентгеновского излучения, а кратность ослабления материала зависит от его толщины, которая у всех образцов одинаковая.

Кратность ослабления рентгеновского излучения в зависимости от толщины материала определяется по формуле [2]:

lnКосл2 = d2/d1 х lnКосл1 ,  (3)

где: Косл1 - кратность ослабления излучения при использовании материала толщиной d1;

Косл2 - кратность ослабления излучения при использовании материала толщиной d2.

Расчет требуемой толщины образцов штукатурки для ослабления рентгеновского излучения производится на основе данных о значении кратности ослабления материала с «базовой» толщиной, полученной экспериментальным путем. Точность расчетной методики определяется точностью измерений при экспериментальной оценке кратности ослабления материала с «базовой» толщиной.

Настоящая методика приведена на примере расчета требуемой кратности ослабления рентгеновского излучения образцами магнезиально - баритового состава,  выполненного на основе экспериментальной оценки кратности ослабления образцов с «базовой» толщиной в 10мм [4]. Экспериментальная оценка проводилась по определению ослабления излучения от эталонного источника гамма-излучения кобальт-57 с энергией 122 кЭв, практически соответствующего излучению рентгеновского аппарата с анодным напряжением 125 кЭв. Результаты экспериментальной оценки представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Результаты экспериментальной оценки кратности ослабления (кобальт - 57)

Образец	Кратность ослабления
ШТ-БАРИТ (5)	4,0
ШТ-БАРИТ (3)	3,0

Учитывая погрешность методики измерения мощности (30%) при оценке кратности ослабления, можно принять в качестве среднего значения величины кратности ослабления для всех образцов защитных составов  - 3,0 ± 30,0 %.

Принимая в формуле (3) экспериментальные данные для материала с «базовой» толщиной 10мм расчетная зависимость требуемой толщины dтр  образцов штукатурки для требуемого ослабления рентгеновского излучения имеет вид:

lnКосл тр = 0,1609 dтр .   (4)

Принимая значения требуемой кратности ослабления рентгеновского излучения, приведенные в таблице 3, оценка требуемой толщины защиты для помещений, выполненной с использованием образцов штукатурки, рассчитанная по формуле 4, приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Оценка требуемой толщины защиты с использованием образцов магнезиально - баритовой защиты АЛЬФАПОЛ TM

Помещение, территория	ДМД, мкГр/ч	Толщина защиты, мм
Расстояние до источника излучения, м
1,5	2,5	3,5	5,0	7,0
Жилые помещения, смежные с процедурной рентгеновского кабинета	0,3	50,7	41,0	35,1	22,9	22,6
Палаты стационара, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета	1,3	37,3	28,0	22,0	15,5	9,4
Помещения, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета, имеющие постоянные рабочие места персонала группы Б	2,5	31,2	22,1	16,1	9,4	3,1
Территория, прилегающая к наружным стенам процедурной рентгеновского кабинета	2,8	30,3	21,1	9,1	8,3	2,3
Помещения, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета без постоянных рабочих мест (холл, гардероб, лестничная площадка, коридор, комната отдыха, уборная, кладовая и др.).	10,0	18,7	9,4	3,1	-	-
Помещения постоянного пребывания персонала группы А (процедурная, комната управления, комната приготовления бария, фотолаборатория, кабинет врача и др.)	13,0	16,3	5,7	-	-	-
Помещения эпизодического пребывания персонала группы Б (технический этаж, подвал, чердак и др.)	40,0	6,2	-	-	-	-

6. Сравнительная оценка толщины защиты для ослабления рентгеновского излучения

В таблице 5 представлена толщина свинцовой защиты эквивалентной ослабляющим свойствам образцов магнезиально - баритовой защиты толщиной 10 мм. Толщина эквивалентной свинцовой защиты представлена в зависимости от расстояния от источника рентгеновского излучения с анодным напряжением 125 кВ и характеристики помещения и территории по СанПиН 2.6.802-99 (таблица 6.2). Значения толщины защиты определены с помощью таблицы 4.29, представленной в [3]. Кратность ослабления («К», [3], стр. 132) для свинца (ρ = 11,34 г/см3) оценивалась аналогично рекомендациям по оценке величин «К» и «В», изложенных соответственно в ГОСТ Р и СанПиН 2.6.802-99.

Таблица 5 - Толщина эквивалентной свинцовой защиты, мм

Помещение, территория	ДМД, мкГр/ч	Толщина эквивалентной свинцовой защиты, мм
Расстояние до источника излучения, м
1,5	2,5	3,5	5,0	7,0
Жилые помещения, смежные с процедурной рентгеновского кабинета	0,3	4-6	3-4	3-4	2-3	1-1,4
Палаты стационара, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета	1,3	3-4	2-3	1-1,4	0,5-0,7	-
Помещения, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета, имеющие постоянные рабочие места персонала группы Б	2,5	2-3	1-1,4	0,5-0,7	-	-
Территория, прилегающая к наружным стенам процедурной рентгеновского кабинета	2,8	2-3	1-1,4	-	-	-
Помещения, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета без постоянных рабочих мест (холл, гардероб, лестничная площадка, коридор, комната отдыха, уборная, кладовая и др.).	10,0	0,5-0,7	-	-	-	-
Помещения постоянного пребывания персонала группы А (процедурная, комната управления, комната приготовления бария, фотолаборатория, кабинет врача и др.)	13,0	0,5-0,7	-	-	-	-
Помещения эпизодического пребывания персонала группы Б (технический этаж, подвал, чердак и др.)	40,0	-	-	-	-	-

 Сводим для удобства работы в единую таблицу данные таблиц 4 и 5

Расчетная таблица требуемой толщины защиты с использованием магнезиально - баритовой защиты АЛЬФАПОЛ  TM

Таблица 6

Помещение, территория	ДМД, мкГр/ч	Толщина защиты, «ШТ-БАРИТ»/свинец, мм
Расстояние до источника излучения, м
1,5	2,5	3,5	5,0	7,0
Жилые помещения, смежные с процедурной рентгеновского кабинета	0,3	50,7/ 4-6	41,0/ 3-4	35,1/ 3-4	22,9/ 2-3	22,6 1- 1,4
Палаты стационара, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета	1,3	25,5/ 3-4	28,0/ 2-3	22,0/ 1-1,4	15,5/ 0,5-0,7	9,4/-
Помещения, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета, имеющие постоянные рабочие места персонала группы Б	2,5	37,3/ 2-3	22,1/ 1-1,4	16,1/ 0,5-0,7	9,4/-	3,1/-
Территория, прилегающая к наружным стенам процедурной рентгеновского кабинета	2,8	30,3/ 2-3	21,1/-	9,1/-	8,3/-	2,3/-
Помещения, смежные по вертикали и горизонтали с процедурной рентгеновского кабинета без постоянных рабочих мест (холл, гардероб, лестничная площадка, коридор, комната отдыха, уборная, кладовая и др.).	10,0	18,7/ 0,5-0,7	9,4/-	3,1/-	-	-
Помещения постоянного пребывания персонала группы А (процедурная, комната управления, комната приготовления бария, фотолаборатория, кабинет врача и др.)	13,0	16,3/ 0,5-0,7	5,7/-	-	-	-
Помещения эпизодического пребывания персонала группы Б (технический этаж, подвал, чердак и др.)	40,0	6,2/-	-	-	-	-

Примечание: 1. Толщина эквивалентной свинцовой защиты (ρ=11,34 г/см3) приведена в знаменателе дроби.

7. Библиография.

Основы рентгендиагностической техники/ Под ред. : Учебное пособие. - М.: Медицина, 20с.: ил. Голубев и защита от ионизирующих излучений: Учебник для вузов/ Под ред. . - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 19с.: ил. , . Защита от ионизирующих излучений. Справочник. М.: Атомиздат, 19с.: ил.; Протокол испытаний по оценке кратности ослабления гамма-излучения образцами магнезиально-баритовой штукатурки «АЛЬФАПОЛ ШТ-Барит». ГосНИИПП. Санкт-Петербург. 2007; Протокол испытаний по оценке кратности ослабления гамма-излучения образцами магнезиально-баритовой штукатурки «АЛЬФАПОЛ ШТ-Барит». Санкт-Петербург. 2008; Патент на изобретение № 000; Санитарно-эпидемиологическое заключение № 78.01.06.574.П.011790.06.08; Санитарно-эпидемиологическое заключение № 78.01.06.574.П.011793.06.08;  ТУ Смеси сухие растворные напольные  АЛЬФАПОЛ TM  на основе магнезита.

ТУ   Смеси сухие облицовочные, клеевые, штукатурные и шпаклевочные АЛЬФАПОЛTM на основе гипса и магнезита.