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本标准规定了高活度钴60密封放射源的结构、技术要求、试验方法、检验规则、标志、检验证书和使
用说明书、包装、运输和贮存等内容。
本标准适用于放射性活度(以下简称活度)大于10 TBq
的远距离治疗用钴60γ源、工业辐照用钴
60γ源,也适用于γ刀治疗用钴60γ源、探伤用钴60γ源以及其他用途的活度大于10
TBq 的钴60γ源。
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件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 4075—2009 密封放射源 一般要求和分级
GB11806—2004 放射性物质安全运输规程
GB 15849—1995 密封放射源的泄漏检验方法
GBZ161 医用γ射束远距治疗防护与安全标准
放射源编码规则 国家环境保护总局 环发[2004]118号 2004年8月24日
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高活度钴60密封放射源 high activity cobalt-60
sealed radioactive sources
源的放射性活度大于10 TBq 的钴60密封放射源。
3.2
等效活度 equivalent activity
在距某个源中心一定距离处的空气比释动能率,如果等于一个相同放射性核素的已知活度的点源
在同样距离处的空气比释动能率,则某个源的等效活度即相当于点源的活度。
3.3
装载活度 content activity
密封源内实际装载的放射性物质活度值。
3.4
照射野 irradiation field
垂直于射线束轴线的该射线束的某一平面截面(距源任意距离处)。
3.5
照射野内空气比释动能率(或照射量率)的不对称性 unsymmetry of
air kerma rate(or exposure
rate)in irradiation field
距照射野中心等距离的对称点之间的空气比释动能率(或照射量率)的相对偏差。
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高活度钴60密封放射源由钴60放射性芯体(以下简称源芯)、垫片(必要时)和双层金属包壳组成,
并焊接密封。 一些常用高活度钴60密封放射源的结构示意图参见附录 A。
高活度钴60密封放射源的源芯采用金属状的镀镍钴粒、钴片或钴柱。若采用钴粒,则应振动密实,
使之在正常使用条件下钴粒不会产生相对位移。
当源芯未充满内包壳时,源芯的上端应加垫片,使之充满内包壳。垫片应采用熔点大于800℃的材
料,并与包壳材料和源芯材料是相容的。
高活度钴60密封放射源应采用双层不锈钢包壳,工业辐照用钴60γ源的内包壳也可采用Zr-2
或
Zr-4合金,内、外包壳均应熔焊密封。包壳厚度应满足5.5的安全性能等级要求,在此前提下,射线从端
面输出的源,端面总厚度应不大于1.0 mm;
射线从侧面输出的源,侧面总厚度应不大于2.0 mm。
高活度钴60密封放射源产品的型号按其外形尺寸划分,
一些高活度钴60密封放射源产品的主要
型号规格参见附录 B。 附录 B 以外产品的型号规格根据实际需要确定。
入堆前的钴59源芯采用金属状的镀镍钴粒、钴片或钴柱,化学纯度不低于99%。辐照后的钴60
源芯应结构完整,镀镍层无脱落。
放射源的内、外包壳材料应采用抗腐蚀性能、焊接性能和机械性能优良的奥氏体不锈钢,所选不锈
钢的成分组成应符合该不锈钢的规定要求。工业辐照用钴60γ源的内包壳也可采用Zr-2或
Zr-4 合金。
放射源的内、外包壳应采用熔焊方法密封,焊缝熔深不得小于包壳焊口处的壁厚。
远距离治疗用钴60γ源的最大外径不得大于放射源的名义外径0.50 mm;
工业辐照用钴60γ源的 外径不得大于放射源的名义外径0.20 mm;γ
刀治疗用钴60γ源和探伤用钴60γ源的外径不得大于放
射源的名义外径0.10 mm; 其他用途钴60放射源的外径应满足使用要求。
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放射源的安全性能等级应不低于 GB 4075—2009/E63535,φ11.1 mm×451 mm
规格的工业辐照
用钴60γ源的弯曲试验等级应不低于GB 4075—2009 规定的7级。
放射源的放射性泄漏量和表面可去除放射性污染量应分别不大于200 Bq。
放射源的辐射输出量率用距源1 m
处的空气比释动能率(或照射量率)表示。辐射输出量率的扩
展总不确定度应不大于5%(k=2)。
放射源的量值用装载活度表示,装载活度的扩展不确定度应不大于10%(k=2)。
5.9
远距离治疗用钴60γ源装机后照射野内空气比释动能率(或照射量率)的不对称性
远距离治疗用钴60γ源装机后,由于放射源的不均匀性引起的照射野内空气比释动能率(或照射量
率)的不对称性不大于±3%。
在规定的使用环境和使用条件下,高活度钴60γ源的使用期限由生产厂家依据其安全性能、法规和
使用要求确定,并在产品使用说明书中注明。
入堆前的钴59源芯化学纯度及成分组成采用化学分析法或光谱分析法检验,也可采用其他有效方
法检验。
包壳材料成分检验采用化学分析法或光谱分析法,也可采用其他有效方法检验。
在确定的焊接条件下,取不少于3个焊接后的假密封源,采用破坏性方法进行试验。即将焊口纵剖
切开,测量焊缝的熔深。
用专用不锈钢管规试验。管规的内径应等于放射源要求的最大名义外径,其长度应不小于放射源
名义长度的1.2~1.5倍。被试验的放射源应能顺利通过管规或顺利进出管规。
6.5 安全性能等级及弯曲性能等级试验
放射源的安全性能等级及弯曲性能等级,按GB 4075—2009进行试验。
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放射源的泄漏按GB15849—1995 的任一种方法进行试验,推荐采用GB 15849—1995
中5.1.2的
沸腾液体浸泡法。放射源的表面放射性污染按GB15849—1995 中5.3的擦拭法试验。
6.7 空气比释动能率(或照射量率)的测量
用电离室测量装置进行测量。对于远距离治疗用钴60γ源和γ刀治疗用钴60γ源,应测量源的底
端面到电离室中心一定距离处的辐射输出;对于工业辐照用钴60γ源和探伤用钴60γ源,应测量源的侧
面到电离室中心一定距离处的辐射输出。对所测数据经过必要的修正(包括仪器的刻度因子和漏电流、
环境散射、空气密度等)之后,给出距放射源1 m
处的空气比释动能率(或照射量率)。
工业辐照用钴60γ源的活度采用量热计和石墨电离室测量集成法给出装载活度。用量热计直接测
量方法给出一组不同活度范围放射源的活度值,再用该组源在相同测量条件下,刻度间接测量装置(石
墨电离室),得出源的装载活度与电离室剂量测量值的拟合公式。其他源的装载活度可从该拟合公式计
算得到。计算方法见附录C 的方法二。
其他钴60γ源的装载活度可根据实际情况按附录C
给出的方法一或方法二进行计算。
6.9
远距离治疗用钴60γ源装机后照射野内空气比释动能率(或照射量率)的不对称性试验
在治疗机的性能正常和放射源定位准确的前提下,按 GBZ161
中的方法进行试验。
本标准5.1~5.8作为生产厂家在放射源投产前必须全部检验的型式检验项目。
当出现下列情况之一时,也应进行型式检验:
a) 当放射源的材料、结构和生产工艺有重大改变,可能影响产品的性能时;
b) 停产一年以上,重新恢复生产时;
c) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;
d) 国家质量监督部门提出型式检验要求时。
对5.1和5.2的检验按原材料购入的批次进行抽验,同一批号抽取的样品数不少于3个。
放射源的出厂检验项目如下:
a) 放射源的外径;
b) 放射源的泄漏和表面放射性污染量;
c) 放射源的空气比释动能率(或照射量率)(只针对医用钴60γ源);
d) 放射源的装载活度。 以上项目均为全检。
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放射源的定期检验项目为包壳密封、安全性能等级和弯曲性能等级,周期为每4年一次。
5.9为放射源的特殊检验项目,由源的使用单位负责检验。当检验结果有争议时,源的生产厂家应
派人参加检验。
放射源的标志按GB 4075—2009
中的第8章规定的原则执行,放射源的标志应与检验证书中放射
源的编码相对应,放射源的编码按《放射源编码规则》执行。
放射源运输容器的标志按 GB11806—2004 中的6.12执行。
经检验合格的每个或每套放射源,均应填写检验证书。检验证书格式参见附录
D。 检验证书的内
容至少包括:
a) 放射源名称;
b) 生产厂名称;
c) 核素名称;
d) 包壳材料和包壳层数;
e) 密封方法;
f) 源芯材料;
g) 活性区尺寸和名义外形尺寸;
h) 辐射输出量率(只针对医用钴60γ源);
i) 装载活度;
j) 安全性能等级;
k) 表面污染和泄漏检验方法及其结果;
1) 编码和标号。
放射源在出厂时应提供使用说明书,使用说明书至少应包括以下内容:
a) 用途;
b) 主要核性质;
c) 安全使用条件;
d) 安全注意事项;
e) 使用期限。
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9.1.1 包装使用的容器应满足 GB11806—2004 的 要 求 。
9.1.2
远距离治疗用钴60γ源装入与治疗机匹配的倒装运输容器内发货,放射源应在贮源腔的中心位
置,源的射线输出端向下,贮源腔的紧固盖应充分紧固,保证压紧放射源,使其不得活动。
9.1.3
工业辐照用钴60γ源和γ刀治疗用钴60γ源装入专用倒装运输容器的吊篮内发货,放射源的排
列,要易于源的取、放,不得相互碰撞。
9.1.4 探伤用钴60γ源直接装入探伤专用屏蔽装置内发货。
9.1.5 容器或装置的紧固件应齐备,并充分紧固。
9.1.6 容器内、外表面的非固定性放射性污染应不大于4 Bq/cm²,
表面辐射水平应符合 GB 11806—
2004中的6.11。
9.1.7 发货时应附带以下文件:
a) 检验证书;
b) 使用说明书;
c) 货包表面污染及表面辐射水平检测合格证书;
d) 编码卡;
e)
放射源在容器吊篮内的排列图(仅限工业辐照用钴60γ源和γ刀治疗用钴60γ源)。
放射源的运输按GB11806—2004 的规定执行。
9.3.1
远距离治疗用钴60γ源、γ刀治疗用钴60γ源和探伤用钴60γ源,贮存于其配套使用的装置内,
放射源在非工作期间应处于安全屏蔽位置。工业辐照用钴60γ源贮存于水井或干井(室)之内,放射源
在非工作期间应返回水井或干井(室)存放。
9.3.2 放射源的工作场所或贮存场所应具备以下条件:
a) 设置辐射监测设施;
b) 设置消防和防盗设施;
c) 设置安全联锁装置;
d) 设置应急报警装置;
e) 有通风设施;
f) 不得有腐蚀性气体存在。
9.3.3
采用湿法贮存工业辐照用钴60γ源的贮源水井应使用去离子水或蒸馏水,井水的水质要求参照
GB17568 执行,还应避免其他对不锈钢有腐蚀的物质存在。
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(资料性附录)
几种主要高活度钴60密封放射源的结构
图 A.1 为 A 型 和 B 型远距离治疗用钴60γ源的结构,图 A.2
为工业辐照用钴60γ源的结构,
图 A.3 为 A 型头部γ刀治疗用钴60γ源的结构,图 A.4 为探伤用钴60γ源的结构。
style="width:3.60671in;height:4.71988in" />
说明:
1——外壳; 4—— 内盖;
2—— 内壳; 5——钴60;
3——外盖; 6——垫块。
图 A.1 A 型 和 B
型远距离治疗用钴60γ源的结构
style="width:11.46in;height:3.01994in" />
说明:
1——上端塞; 5—— 内包壳;
2——垫块; 6—— 内端塞;
3——源芯; 7 下端塞。
4——外包壳;
图 A.2 工业辐照用钴60γ源的结构
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style="width:3.83327in;height:4.20002in" />
说明:
2 — — 内壳; 3— 外 盖 ;
图 A.3 A 型头部γ刀治疗用钴60γ源的结构
说明:
style="width:5.22661in;height:5.22558in" />
图 A.4 探伤用钴60γ源的结构
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(资料性附录)
放射源的主要规格
一些高活度钴60密封放射源的主要规格列于表 B.1。
表 B.1 高活度钴60 密封放射源的主要规格
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1 m处的空气比
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GB/T 7465—2015
(规范性附录)
放射源的装载活度计算
C. 1 方法一
放射源的装载活度按式(C. 1) 和式(C.2), 或者按式(C. 1) 和式(C.3)
进行计算,式(C.2) 是根据放射
源的空气比释动能率计算放射源的等效活度,式(C.3)
是根据放射源的照射量率计算放射源的等效活
度。先按式(C.2) 或式(C.3) 计算出放射源的等效活度,再按式(C. 1)
计算放射源的装载活度。
A.=C ·A … … … ……… (C.1)
style="width:1.65987in;height:0.74008in" /> …………… ………… (C.2)
style="width:1.66663in;height:0.76648in" /> … ……………… (C.3)
式中:
A。— 放射源的装载活度,单位为贝可(Bq);
A— 放射源的等效活度,单位为贝可(Bq);
C —
对放射源的自吸收和积累因子的修正系数,其值与源芯和包壳的材料、密度和厚度有关,由
生产单位确定;
k —
对空气比释动能率或照射量率的修正系数,主要修正内容包括:仪器的刻度因子和漏电流、
环境散射和空气密度等;
R — 测量距离(一般规定为1 m), 单位为米(m);
K— 测量距离为1 m 处的空气比释动能率,单位为戈瑞每秒(Gy · s⁻¹);
X 测量距离为1 m 处的照射量率,单位为库仑每千克秒(C ·kg¹ · s⁻¹);
Ti- 钴60的空气比释动能率常数,其值为8.66×10- ¹ Gy ·m² · s⁻¹ ·Bq⁻¹;
T₂- 钴60的照射量率常数,其值为2.56×10-1⁸ C ·m² ·kg¹ · s⁻¹ ·Bq⁻¹。
C.2 方法二
放射源装载活度测量方法也可采用量热法与相对测量法联合完成。即量热法测出放射源装载活
度,再利用量热法测得的放射源校准相对测量装置,得到放射源装载活度测量公式[如式(C.6)]。
量热法测量放射源装载活度是利用电功率校准,获得量热计系统输入功率与平衡温度的关系曲线
(如图 C. 1), 并拟合出其函数[如式(C.4)], 即可利用式(C.4)
计算放射源热功率,放射源装载活度按式
(C.5) 计算。
style="width:2.23995in;height:0.67342in" /> … … … … … … … … … …(C.4)
style="width:1.4267in;height:0.63338in" /> … … … … … … … … … …(C.5)
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式中:
P — 放射源热功率,单位为瓦(W);
A. 放射源的装载活度,单位为贝可(Bq);
T ——量热计平衡温度,单位为摄氏度(℃);
α — 量热计相关常数,单位为瓦每摄氏度(W · ℃-);
β——量热计相关常数,单位为摄氏度(℃);
y — 量热计相关常数,无量纲;
K;—— 量热计内衰变能沉积比例;
K2— 衰变热常数,对于钴60为4.16×10-13W ·Bq⁻¹。
style="width:6.56001in;height:5.42674in" />
功率/w
图 C.1 量热计输入功率与平衡温度的关系曲线
放射源装载活度的快速测量方法。
利用量热法对一组具有不同活度的放射源进行活度测量,然后在相同条件下分别测量每根放射源
在空气中的比释动能率,即可获得放射源活度与比释动能率的关系曲线(如图
C.2), 并拟合出其函数关 系[如式(C.6)] 。
对未知活度的放射源,可在上述相同条件下,通过测量其比释动能率,依据式(C.6)
计
算其活度。
Ao=0D-φ …………… ………… (C.6)
式中:
style="width:0.17999in;height:0.19338in" />
转换常数,单位为贝可秒每戈瑞 (Bq · s ·Gy¹);
D—— 放射源的比释动能率,单位为戈瑞每秒(Gy · s⁻¹);
φ——活度修正常数,单位为贝可(Bq)。
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style="width:6.8001in;height:4.74012in" />
比释动能率/(nuy · s-l)
图 C.2 放射源活度与比释动能率的关系曲线
GB/T 7465—2015
(资料性附录)
高活度钴60密封放射源检验证书格式
高活度钴60密封放射源检验证书格式见图 D.1。
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图 D.1 高活度钴60密封放射源检验证书格式
更多内容 可以 GB-T 7465-2015 高活度钴60密封放射源. 进一步学习