便攜式高量程光子輻射周圍劑量當(dāng)量（率）儀征求意見(jiàn)稿

一、        制定的必要性
在輻射防護(hù)儀器的框架內(nèi)，高量程周圍劑量當(dāng)量（率）輻射防護(hù)儀器是一個(gè)較為特殊的品種，即使在數(shù)年前其應(yīng)用和校準(zhǔn)檢測(cè)的社會(huì)需求總量還是很小，因此通常情況下就按普通防護(hù)儀器的檢定規(guī)程JJG393來(lái)校準(zhǔn)或量傳。但近來(lái)隨著我國(guó)核電事業(yè)的高速發(fā)展，各個(gè)核電企業(yè)及其相關(guān)建設(shè)單位對(duì)此類儀器有很大的需求，在國(guó)際上也是從2007年開(kāi)始將高量程周圍劑量當(dāng)量（率）防護(hù)儀器從通用型的X、γ輻射防護(hù)儀器中區(qū)分單列出來(lái)，頒布了專用的IEC標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)IEC60846-2，2007 Radiation protection instrumentation – Ambient and/or directional dose equivalent (rate) meters and/or monitors for beta, X and gamma radiation – Part 2: High range beta and photon dose and dose rate portable instruments for emergency radiation protection purposes （《輻射防護(hù)儀器  β、X和γ輻射周圍和/或定向劑量當(dāng)量（率）儀和/或監(jiān)測(cè)儀  第2部分：應(yīng)急輻射防護(hù)用便攜式高量程β與光子劑量與劑量率儀》），從法規(guī)和量傳體系上將高量程輻射防護(hù)儀器作為專門一類進(jìn)行研究。
在儀器的使用和校準(zhǔn)層面，從平時(shí)的檢測(cè)工作中也逐漸認(rèn)識(shí)到高量程儀器和通用型輻射防護(hù)儀器也有相當(dāng)大的差別，對(duì)計(jì)量性能各項(xiàng)指標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同（本文后面的具體校準(zhǔn)項(xiàng)目有專門說(shuō)明），為使我國(guó)輻射防護(hù)儀器的相應(yīng)技術(shù)法規(guī)與具體使用、量傳校準(zhǔn)相適應(yīng)，并盡可能與國(guó)際上保持一致，全國(guó)電離輻射計(jì)量技術(shù)委員會(huì)于2016年中提出《寬量程X、γ輻射周圍劑量當(dāng)量（率）儀》校準(zhǔn)規(guī)范制定任務(wù)，報(bào)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)后列入2017~2018年規(guī)范制定計(jì)劃（見(jiàn)國(guó)質(zhì)檢量函[2017]25號(hào)《關(guān)于國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范制定、修訂及宣貫有關(guān)事項(xiàng)的通知》。
一、        編寫(xiě)過(guò)程
本規(guī)范由上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院負(fù)責(zé)并會(huì)同中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院共同起草。計(jì)劃起止時(shí)間為2017年7月至2018年底。在查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)資料之后，擬定了規(guī)范編寫(xiě)提綱。并做了部分試驗(yàn)驗(yàn)證工作。2018年1月，起草小組同技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)人一起討論、制定編寫(xiě)提綱，就規(guī)范的適用范圍、編寫(xiě)依據(jù)、主要校準(zhǔn)項(xiàng)目和技術(shù)指標(biāo)依據(jù)等問(wèn)題達(dá)成共識(shí)，同時(shí)確定了修定工作的具體內(nèi)容。
討論后，即開(kāi)始對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在具體的項(xiàng)目和技術(shù)指標(biāo)等細(xì)節(jié)上（如線性與能響，見(jiàn)后文說(shuō)明）與原先的計(jì)劃有較大差距，因此在內(nèi)部討論的基礎(chǔ)上對(duì)大綱和初稿進(jìn)行了較大幅度的修改，并與相關(guān)合作單位溝通后完成了規(guī)范的征求意見(jiàn)稿。
起草征求意見(jiàn)稿的過(guò)程中，上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院和江蘇等省級(jí)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)不同類型、量程的高量程探測(cè)器進(jìn)行了較充分的試驗(yàn)驗(yàn)證，并參照J(rèn)JG393的具體技術(shù)細(xì)節(jié)，又做了必要的補(bǔ)充試驗(yàn)。
二、        主要技術(shù)依據(jù)
本規(guī)范主要依據(jù)IEC60846-2，2015 Radiation protection instrumentation – Ambient and/or directional dose equivalent (rate) meters and/or monitors for beta, X and gamma radiation – Part 2: High range beta and photon dose and dose rate portable instruments for emergency radiation protection purposes （《輻射防護(hù)儀器  β、X和γ輻射周圍和/或定向劑量當(dāng)量（率）儀和/或監(jiān)測(cè)儀  第2部分：應(yīng)急輻射防護(hù)用便攜式高量程β與光子劑量與劑量率儀》）
此處需多說(shuō)明一點(diǎn)：目前現(xiàn)行有效的針對(duì)此類儀器的國(guó)標(biāo)為GB/T4835.2-2013（名稱與上述完全相同），此國(guó)標(biāo)是依據(jù)2007年第一版的IEC標(biāo)準(zhǔn)即IEC60846-2，2007參考采用的，新版IEC標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)指標(biāo)與試驗(yàn)方法上變化不大，但從盡量采用最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)，本規(guī)范的技術(shù)依據(jù)還是采用最新版，即IEC60846-2，2015
三、        規(guī)范名稱和適用范圍
1.        規(guī)范名稱
本規(guī)范實(shí)質(zhì)是對(duì)JJG393在高劑量率范圍的一種補(bǔ)充，根據(jù)原上報(bào)的規(guī)范制定計(jì)劃，新制定規(guī)范名稱為《寬量程X、γ輻射周圍劑量當(dāng)量（率）儀》。經(jīng)內(nèi)部討論發(fā)覺(jué)這一名稱不太合適，1、“寬量程”含義應(yīng)該是包括了中低劑量率范圍，而在中低劑量率范圍已經(jīng)有通用型的檢定規(guī)程JJG393覆蓋，2、X射線（此處含義是中能X射線）通常意義上是指由陰極射線管產(chǎn)生的光子輻射，而事故應(yīng)急防護(hù)的使用場(chǎng)景主要是針對(duì)核設(shè)施或大鈷源等，不大會(huì)出現(xiàn)X射線機(jī)的情況，故此經(jīng)討論后暫擬定為《便攜式高量程光子輻射周圍劑量當(dāng)量（率）儀》，“便攜式”是為與固定式相區(qū)分（固定式儀器另有標(biāo)準(zhǔn)），并與JJG393相對(duì)應(yīng)。最終名稱待審定會(huì)上予以討論。
2.        適用范圍
按60846-2，2015標(biāo)準(zhǔn)確定本規(guī)范適用的劑量率范圍是0.1mSv/h～1０Sv/h，能量范圍經(jīng)討論定為80keV～1.5MeV的光子輻射周圍劑量當(dāng)量H*(10)，至于國(guó)標(biāo)和IEC標(biāo)準(zhǔn)中提到的高于1.5MeV的光子輻射，由于目前國(guó)內(nèi)（國(guó)際）在此能量段的溯源和傳遞條件的限制暫不考慮在內(nèi)，待以后條件成熟再行修訂。至于β和光子輻射的定向劑量當(dāng)量H’(0.07)，因目前極少見(jiàn)到高量程的定向劑量當(dāng)量?jī)x器（本院的日常檢測(cè)中未見(jiàn)過(guò)），也可以說(shuō)市場(chǎng)沒(méi)這方面的需求，因此不考慮在內(nèi)。
四、        有關(guān)條文說(shuō)明
1.        校準(zhǔn)項(xiàng)目
最初的編寫(xiě)計(jì)劃中，按60846-2，2015的與計(jì)量性能相關(guān)的校準(zhǔn)項(xiàng)目中，相對(duì)固有誤差（線性）、重復(fù)性（統(tǒng)計(jì)漲落）、能量響應(yīng)作為主要的校準(zhǔn)項(xiàng)目，積累劑量的劑量率響應(yīng)、響應(yīng)時(shí)間這2項(xiàng)隱含在相對(duì)固有誤差、重復(fù)性校準(zhǔn)項(xiàng)目中。過(guò)載特性、報(bào)警閾值作為儀器的功能特性屬于型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)項(xiàng)目而不列入校準(zhǔn)項(xiàng)目中。但經(jīng)過(guò)多次的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)實(shí)使用中的高量程輻射儀器（主要是進(jìn)口儀器），能響特性基本都不是很好，經(jīng)研究并與經(jīng)銷商等調(diào)研，了解到這類儀器預(yù)設(shè)的使用環(huán)境一般都條件惡劣，因此設(shè)計(jì)中更多考慮其密封安全特性（多采用厚實(shí)不銹鋼外套），因此能響特性（尤其低能段）不是太好，而且用戶對(duì)此項(xiàng)特性也不很關(guān)心。此外高劑量率X射線的校準(zhǔn)也有一定難度。反倒是儀器的反應(yīng)速度（響應(yīng)時(shí)間）、測(cè)量上限等性能用戶更加關(guān)心、經(jīng)過(guò)討論，最終認(rèn)為能響特性更合適作為型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)項(xiàng)目而不列入校準(zhǔn)項(xiàng)目，在征求稿的附錄中保留作為參考項(xiàng)目。
2.        劑量率響應(yīng)
60846-2，2015中專門有一條“積累劑量的劑量率響應(yīng)”其計(jì)量性能指標(biāo)是-13%～18%，此限值是疊加在相對(duì)固有誤差（-17%～+25%）之外的，或是原理上說(shuō)一臺(tái)累積劑量當(dāng)量?jī)x，在相同的劑量率條件下累積劑量從低到高會(huì)有一定量值的線性度誤差，在高低差別較大的不同劑量率條件下其還有另一個(gè)值的線性度誤差，這兩種誤差疊加構(gòu)成的總相對(duì)固有誤差就會(huì)比較復(fù)雜，并且用相同的劑量率完成跨4個(gè)數(shù)量級(jí)的累積劑量在現(xiàn)實(shí)中也很困難。好在校準(zhǔn)規(guī)范無(wú)需做合格性判定，而輻射儀器的時(shí)間累積因素引起的線性度誤差通常都遠(yuǎn)小于劑量率改變引起的誤差，因此規(guī)范中定為用大致相同的時(shí)間，不同的劑量率組合成覆蓋儀器范圍的累積劑量當(dāng)量校準(zhǔn)點(diǎn)。
3.        輻射場(chǎng)
按60846-2的要求，相對(duì)固有誤差應(yīng)使用137Cs輻射進(jìn)行校準(zhǔn)，而現(xiàn)實(shí)情況是大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室（包括本院）的137Cs輻射場(chǎng)都不足以覆蓋規(guī)范所需的劑量率范圍，因此都是以校準(zhǔn)治療儀器的60Co輻射場(chǎng)代替，這并非太大問(wèn)題，但既然相對(duì)固有誤差是用137Cs輻射的響應(yīng)定義的，因此規(guī)范中規(guī)定了至少有一點(diǎn)在137Cs輻射場(chǎng)中校準(zhǔn)，其它校準(zhǔn)點(diǎn)的響應(yīng)可以按比例換算到137Cs輻射的響應(yīng)。
另外一點(diǎn)需注意的是，由于儀器對(duì)137Cs輻射和60Co輻射的響應(yīng)即使在相同劑量率下也是不同的，因此要求重復(fù)性測(cè)量盡量使用137Cs輻射，但由于各實(shí)驗(yàn)室的137Cs輻射場(chǎng)條件不同，不一定能達(dá)到（1～11） （H0）的要求，這一點(diǎn)未做硬性規(guī)定，但要求在校準(zhǔn)結(jié)果中注明說(shuō)使用的輻射場(chǎng)及其劑量率條件。