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在工业 X 射线发生装置（XGDs）辐射安全评估中，传统依据 NCRP 和 ANSI/HPS 报告的评估方法存局限。研究人员针对此开展实验，分析变量关系，推导出新公式。这能更精准确定屏蔽厚度，保障工作人员辐射安全。
研究背景
在现代社会，X 射线发生装置（XGDs）可谓无处不在。它不仅在医学领域发挥着至关重要的作用，帮助医生们诊断疾病，还广泛应用于工业的各个角落。比如在产品质量检测中，能精准发现产品内部的缺陷；在安检场景下，守护着人们的出行安全；在食品行业，助力检测食品中的异物等。然而，X 射线带来便利的同时，也隐藏着辐射风险。辐射安全问题不容忽视，一旦防护不当，工作人员长期暴露在辐射环境中，可能会对身体造成严重伤害，如增加患癌风险、影响免疫系统功能等 。
目前，在对工业 X 射线发生装置进行辐射安全评估时，大多数情况下会参考美国国家辐射防护与测量委员会（NCRP）和美国国家标准协会（ANSI）/ 健康物理学会（HPS）的报告。但这些报告存在诸多问题。它们发布时间较早，像是 NCRP 第 49 号报告是 1976 年发布的，当时实验所使用的 X 射线发生器多是用于诊断的脉冲波形发生器，和如今广泛应用的工业 X 射线发生器差异很大。而且报告中提供的管电压范围不够精细，评估初级屏蔽公式的输出单位也并非标准单位，无法直接与实时剂量率进行对比。在实际应用中，不同评估人员依据这些报告得出的结果差异较大，导致安全审查时常常因为评估内容和结果产生争议，审批流程被延误。基于这些问题，开展一项新的研究来改进评估方法显得尤为必要。
韩国的研究人员承担起了这项重要任务。他们旨在改善工业 X 射线发生装置初级屏蔽铅厚度的确定方法，特别是基于瞬时剂量率来进行更精准的评估。通过一系列研究，他们成功推导出了新公式，这一成果意义重大，为保障工业领域工作人员的辐射安全提供了更可靠的依据，相关研究成果发表在《Applied Radiation and Isotopes》上。
研究方法
研究人员选用了具有代表性的工业 X 射线发生器作为研究对象。实验过程中，他们借助剂量率仪，在改变铅屏蔽厚度和管电压的情况下，测量该发生器的剂量率。随后，运用统计学分析手段，对这些变量之间的关系展开深入研究，进而推导出新公式及相关数据。在整个研究过程中，通过严谨的实验设计和数据分析，确保研究结果的科学性和可靠性。
研究结果
基于 NCRP 49 和 ANSI/HPS N43.3 的先前方法
NCRP 49 涵盖了能量高达 10 MeV 的医用 X 射线和伽马射线的屏蔽评估方法，依据初级辐射、泄漏辐射和散射辐射这三种不同的源项分类给出评估方法。但对于工业 X 射线发生装置而言，该方法存在适用性问题。比如，其公式输出单位不便于直接与实际剂量率对比，无法满足当下工业辐射安全评估的需求。
新公式的推导
研究人员通过对不同铅屏蔽厚度和管电压下剂量率数据的统计分析，根据精细的管电压增量，推导出了用于评估屏蔽厚度的新公式。利用这些新公式，能够在不同管电压下确定满足用户剂量率要求的工业 X 射线发生装置所需的铅屏蔽厚度，为实际应用提供了更精准的指导。
剂量率仪的能量响应评估
研究人员还对 RaySafe 452 剂量率仪在参考辐射场中的能量响应进行了测试。通过观察发现，该剂量率仪在 N 系列参考辐射场中的读数与标准剂量率的偏差小于 7%，在其他测试条件下偏差也较小，这表明该剂量率仪能较为准确地测量剂量率，为实验数据的准确性提供了有力保障。
研究结论与讨论
在多数国家，使用工业 X 射线发生装置都需要按照相关法律进行安全评估。过往依赖 NCRP 和 ANSI/HPS 报告进行的评估，因方法和数据缺乏验证与改进，导致评估差异大，影响审批进程。此次研究推导出的新公式，以瞬时剂量率为基础，能更精准地确定工业 X 射线发生装置初级屏蔽所需的铅厚度，极大地提升了辐射安全评估的准确性和可靠性，有效保障了工作人员的辐射安全。这一研究成果为工业领域 X 射线辐射安全防护提供了关键技术支持，对推动工业 X 射线应用的规范化和安全化发展具有重要意义，有望成为未来工业 X 射线发生装置辐射安全评估的重要依据。
