GBT 139-2008 使用硫酸亚铁剂量计测量水中吸收剂量的标准方法.pdf

ICS17.240A 58中华人民共和国国家标准GB/T139-2008代替GB/T139-1989使用硫酸亚铁剂量计测量水中吸收剂量的标准方法Standard method for using the ferrous sulfat(Fricke)dosimeterto measure absorbed dose in water2008-09-19发布2009-08-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪中国国家标准化管理委员会发布GB/T139-2008使用硫酸亚铁剂量计测量水中吸收剂量的标准方法1范围1.1本标准规定了使用硫酸亚铁酸性水溶液剂量测量系统测量电离辐射水中吸收剂量的制备方法和测试程序。该系统又称为Fricke剂量测量系统，由剂量计和相关的分析仪器组成。1.2本标准规定了用分光光度法测定Fricke剂量计的程序。1.3本标准适用于Y射线、X射线（轫致辐射）和高能电子束吸收剂量的测量。1.4本标准适用于在下述条件下测量吸收剂量的Fricke剂量计剂量测量系统：1.4.1吸收剂量范围：20Gy400Gy1.4.2吸收剂量率：106Gys-2。1.4.3辐射能量：Y射线源的初始光子能量应大于0.6MeV;对于X射线（韧致辐射），用于产生光子的电子初始能量应等于或大于2.0MeV;对于电子束，电子的初始能量应不小于8.0MeV(见ICRU34和35号报告)。1.4.4剂量计的辐照温度：1060。1.5本标准不涉及与使用相关的安全问题（如果存在）。本标准的使用者负责建立适用的安全和健康标准，并在使用前确定其适用的限制范围。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB2637安GB/T15446辐射加工剂量学术语GB/T15447X、Y射线和电子束辐照不同材料吸收剂量的换算方法GB/T16509辐射加工剂量测量不确定度评定导则(GB/T16509-2008,ISO/ASTM51707:2005,IDT)GB/T16510辐射加工吸收剂量学校准实验室的能力要求(GB/T16510-2008,ISO/ASTM51400:2002,IDT)GB/T16640辐射加工剂量测量系统的选择和校准导则(GB/T16640-2008,ISO/ASTM51261:2002,IDT)JJG682双光束紫外可见分光光度计JJG689紫外、可见、近红外分光光度计ASTME668使用热释光(TLD)剂量测量系统确定电子设备辐射损伤试验中吸收剂量的实践ICRU第34号报告脉冲辐射剂量学ICRU第35号报告初始能量为1MeV50MeV的电子束辐射剂量学ICRU第60号报告电离辐射基本量和单位ICRU第64号报告水吸收剂量标准为基础的高能光子束剂量学PIRS-0815IRS Fricke统1GB/T139-20083术语和定义GB/T15446和ICRU第60号报告确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1FrickeFricke dosimetry system由Fricke剂量计、分光光度计（用于测量光吸收）、相关的参考标准和测量程序组成的测量系统。注：Fricke剂量测量系统可被定为参考标准级剂量测量系统。通常在剂量计溶液中添加氯化钠是为了减少有机杂质的影响。3.2摩尔线性吸光系数molar extinction coefficientE是比耳定律中的一个系数，亦称为摩尔线性吸收系数，它可用如下关系式描述：一式中：A在某一特定波长下的吸光度；c所研究的吸收物质在溶液中的物质的量浓度，单位为摩尔每升(mol/L);L测量液杯中溶液的光程长度，单位为厘米(cm)。单位：m2mol-1。3.3净吸光度net absorbanceA在选定波长下测得的因辐照而引起的剂量计溶液吸光度的变化值，即辐照前后吸光度之差。A=|A-A|式中：A辐照前剂量计溶液吸光度值；A辐照后剂量计溶液吸光度值。3.4辐射化学产额radiation chemical yieldG(x)G(x)是n(x)除以E所得的商，简称G值，即：Ga)-mCp式中：n(x)授予物质平均能量E而使某一指定实体x产生、破坏或变化的物质的平均量。单位：molJ-1。3.5剂量计器the dosimeter container用于盛装剂量计溶液，并与剂量液一同进行辐照的容器，例如：安、比色管或其他种类的容器。4意义和用途4.1Fricke剂量测量系统提供了一种测量水中吸收剂量的可靠方法。它依赖于电离辐射使酸性水溶液中产生水的辐解产物，将Fe+离子定量地氧化为Fe+离子的过程。Fe+离子的辐射化学产额已经2GB/T139-2008确定，该系统可用于吸收剂量的绝对定值。当比较Fricke系统的期望剂量值与测量剂量值的方法来验证Fricke系统的响应时，应湖源到国家标准。该验证过程应在一个已湖源到国家或国际认可的校准装置中辐照剂量计。4.2 Fricke剂量计溶液是一种空气饱和的硫酸亚铁或硫酸亚铁铵的酸性水溶液，该溶液在某一固定波长下的吸光度值随吸收剂量的增加而增加。应使用配备控温系统的校准过的分光光度计测量其吸光度值。4.3 Fricke剂量计的响应依赖于辐照温度和测量温度，应对辐射化学产额G(x)进行辐照温度修正，并对摩尔线性吸收系数e(进行测量温度修正。4.4如果辐照某一材料的条件与辐照水的条件相同，该材料的吸收剂量可使用GB/T15447、GB/T16640和ASTM E668中给出的程序进行计算。4.5当能量低于1.4.3的规定时，使用Fricke剂量计时应考虑以下因素：4.5.1当光子能量低于规定值时，辐射化学产额会有明显变化幻；4.5.2当电子能量低于8MeV时，剂量计的响应需要对电子所穿过的l2mm外径的剂量计的剂量梯度进行修正（见ICRU第35号报告）。4.61.4.3规定的能量限值仅适用于12mm外径尺寸的圆柱型安甑剂量计。在能量低于规定的下限值时，穿过安瓿壁的剂量会有明显的梯度变化，并且很难对圆柱型安瓿进行准确的计算。因此，应使用外径相对较细（对电子束的方向）的Fricke剂量计（见ICRU第35号报告）。5干扰5.1 Fricke剂量计溶液对有机杂质极端敏感，痕量的杂质也会对响应产生可测的变化。对于高准确度的测量，与溶液接触的所有器皿都不应有机材料，除非已经证明该材料不会影响剂量计的响应。5.2在剂量计溶液中，有些痕量的金属离子也会影响剂量计的响应。因此，金属制品不得与剂量计溶液接触。5.3在灌装安瓿时，切勿在安瓿颈上沾溅溶液而使其在随后的融封时受热氧化。融封时应避免加热安甑的底部。5.4没有辐射时，剂量计溶液的热氧化（用光吸收的增加表示）是环境温度的函数。在正常的实验室环境温度（约2025）下测量溶液的吸光度时，如果比色杯中的溶液等待测量的时间间隔过长，所测的吸光度值会有明显变化。该干扰将在随后的8.4中给出。5.5紫外光对剂量计溶液略有影响。所以，剂量计溶液应在暗处保存。在标准实验室光照条件下进行常规操作时，应避免紫外光源和日光的直接照射。6仪器设备6.1在测读剂量计溶液时，应使用吸光度的测量值达到2，并在300m区域具有小于1%的不确定度的分光光度计。使用一个5mm或10mm光程长度的石英比色杯，用于溶液吸光度的测量。对小于2mL的安瓿剂量计，可使用半微量容量的试管。测量时剂量计溶液的温度应控制在25士0.5.如果不能保证，应测量分光光度计分析时溶液的温度，并使用式(5)进行修正。6.2使用硅硼玻璃或化学稳定等效的玻璃器具储存溶剂和制备好的剂量计溶液。在使用前所有器具应彻底清洗。6.2.1应在清洁、无有机物氛围和无尘的环境中存放洗净的玻璃器具。对高准确度的测量，玻璃器皿须在550下烘烤1h。6.2.2替代烘烤玻璃器皿的另外一个方法是：将剂量计玻璃容器（例如：安瓿或比色管）充满剂量计溶液，至少辐照500Gy。当要使用该容器时，倒出辐照过的溶液，用未辐照过的溶液冲洗三次，然后重新注人剂量计溶液以备辐照。注人溶液、辐照和测量的时间间隔应不超过1。参见6.3注。3