背景氡及其子体在地球上广泛存在,是最重要的内照射来源,在呼吸道系统造成内照射,尤其是对肺细胞损伤严重,导致肺癌的几率大大增加。铀矿山、非铀矿山和地下涵洞等工作场所作业人员的氡及其子体致个人内照射引起的危害风险尤其要重视,需要开展个人剂量监测。目前用于佩戴的氡个人剂量计及配套的系统主要是采用固体核径迹探测技术,我国已颁布的卫生行业标准《WS/T 675—2020氡及其子体个人剂量监测方法》规定了由采用固体核径迹探测技术的氡个人剂量计、化学蚀刻装置和径迹读出系统组成的测读系统及性能要求。尽管目前有各种系统化的测读系统,也有独立的剂量计以及测读系统,但是我国特别是用于个人监测目的的氡个人累积剂量计没有实现全面普及使用,同时,目前采用固体核径迹技术的氡剂量计种类多样,由于剂量计的滤膜、缝隙、形状、尺寸、体积等均对剂量计有不同程度的影响,尤其对于自动化测读,加之目前国内尚无氡个人剂量测读系统的检验方法、规范或检定规程,有必要开展剂量计及测读系统性能实验方面的研究。目的本研究基于TASLIMAGE自动径迹测读系统,对用于氡个人剂量测读的固体核径迹探测器的化学蚀刻条件进行实验研究,试建立主要辐射性能的参数及实验方法以对目前市场上常用的不同结构的氡个人剂量计进行实验比较研究,掌握其对测读结果的影响,为设计或选择氡个人剂量计、开展氡个人剂量监测及建立氡个人剂量监测的测读系统性能检验相关规范提供参考。方法本研究的主要内容与方法如下:(1)调研汇总常用氡个人剂量计的结构特征,建立基于TASLIMAGE自动化径迹识别的测读系统与实验流程,依据氡个人剂量监测规范及参考相关检定规程,试建立主要辐射性能的参数及实验方法。(2)采用英国Track Analysis Systems(TASL)公司生产的探测器并基于TASLIMAGE系统,对蚀刻时间、蚀刻液浓度和蚀刻温度三个主要蚀刻影响条件进行正交试验,对径迹图像和径迹密度进行分析研究,确定本测读系统的最佳蚀刻条件。(3)用3组同一种剂量计分别配装三种不同材质的滤膜,并配装同一种探测器,使用标准氡室分别进行低、中、高浓度实验以及使用中浓度进行不同时间段的累积实验,通过对主要辐射性能研究,分析比较不同材质的滤膜对测读结果的影响。(4)在调研国内外现有的氡剂量计中,选择七种不同结构类型的氡剂量计,配装同一种探测器,使用标准氡室分别进行低、中、高浓度实验以及使用中浓度进行不同时间段的累积实验,通过对主要辐射性能研究,分析比较不同结构对测读结果的影响。结果本研究的主要结果如下:(1)蚀刻实验发现化学蚀刻时间为3 h、NaOH蚀刻液浓度为7 mol/L、蚀刻温度为80℃时测得的净径迹密度比公司推荐蚀刻条件的高约40.7%。其中,极差法分析三个因素对净径迹密度的影响,极差最大的是是蚀刻温度,极差最小的是蚀刻时间。(2)实验发现聚四氟乙烯滤膜(PTFE)作为氡剂量计滤膜时的探测下限更低,时间累积线性更好,选择PTFE滤膜作为氡个人剂量计的滤膜更佳。(3)在七种氡剂量计的对比实验发现氡剂量计壳体的导电性、尺寸大小、形状和滤过方式都会影响监测结果。结论(1)基于TASLIMAGE系统测读氡时径迹探测器最优的蚀刻条件是蚀刻时间为3 h、NaOH蚀刻液浓度为7 mol/L、蚀刻温度为80℃。其中对净径迹密度影响最明显的因素是蚀刻液浓度,影响最小的是蚀刻时间。(2)滤膜式氡剂量计的滤膜材质是影响监测结果的主要因素,实验中PTFE滤膜作为氡个人剂量计的滤膜更佳。(3)氡剂量计的壳体导电性,形状和尺寸大小等主要特性均可影响对氡剂量计的监测结果。可根据不同监测环境和场所要求选择具有不同特性的氡剂量计。建议氡剂量计壳体使用导电型塑料。缝隙式氡剂量计适合采用直径大、高度矮的圆柱体形的结构设计,而滤膜式氡剂量计更适合采用尺寸为直径小、高度矮的半球体形的结构设计。