一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，将麻雀根据器官划分，检测得到各部分器官的密度、全元素含量及生物学特征参数，通过参数确定各部分的曲面及相关关系，根据建立的曲面方程及其相互关系结合蒙特卡罗方法得到麻雀的简化解剖模型图，利用所建立的麻雀简化解剖学模型图运行程序，估算得到辐射剂量率；本发明专利技术的方法区分了不同组织和器官，更接近生物体真实的受照情况。且麻雀是中国最常见的鸟类，填补了我国小型鸟类辐射剂量估算这一领域的空白，建立麻雀剂量学估算模型可以更好的研究鸟类电离辐射剂量与辐射生物效应间的关系，对内陆厂址排放放射性核素对环境辐射影响评价非常重要。环境辐射影响评价非常重要。环境辐射影响评价非常重要。

【技术实现步骤摘要】
一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法


[0001]本专利技术属于动物辐射
，具体涉及一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法。

技术介绍

[0002]随着社会对保护非人类物种的重视，电离辐射对非人类物种的可能影响也日益受到人们的关注。国际上的非人类物种辐射剂量和辐射效应评估方法及模型分别有：加拿大的AECL approach、英国的R&D128、D
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Max、荷兰的LAKECOB、欧盟的ERICA、美国的RESRAD
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BIOTA、法国的EDEN2、CATEAUR等，目前应用最为广泛的欧盟的ERICA程序和美国的RESRAD
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BIOTA程序。
[0003]欧盟ERICA程序中按照栖息环境的不同将生物分为淡水、海洋和陆地生物。每种类型下按照植物所属科属和生长阶段的不同进行进一步的划分，共将生物分为了40类。其生物模型均以椭球体代表，球体中密度、元素组成、核素均匀分布，生物体的大小可以通过变化椭球体的轴长来改变。美国RESRAD
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BIOTA程序中将生物按照栖息环境分为了四类：水生动物、滨岸动物、陆地动物和陆地植物四类，生物模型按照体型大小进行划分，分为了8种类型，生物体型也采用椭球体进行代表。此外ICRP在2008年出版的108号报告中定义了的12种参考生物，生物的形状均采用均匀椭球体代表。
[0004]用均匀的椭球体代表参考生物进行剂量率估算，不区分组织器官，不仅忽略了椭球体与生物实际体型之间的差异，而且对敏感器官的密度、元素组成、核素分布以及在体内分布的位置所造成的剂量率影响也未加考虑，导致生物体剂量率估算值的不确定性以及对辐射影响的估计不足。

技术实现思路

[0005]针对现有技术所存在的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种接近动物本身性状、区分组织器官的一种剂量率估算的简化解剖学模型的方法。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，包括以下步骤：
[0007](1)麻雀解剖测量、称重，获取麻雀生物特征参数；
[0008](2)对解剖后的麻雀进行密度与全元素分析；
[0009](3)根据获取的麻雀生物特征参数、密度与全元素含量建立相关曲面方程及其相互关系；
[0010](4)根据建立的曲面方程及其相互关系得到麻雀的简化解剖模型图及不同剖面的剖面图；
[0011](5)根据得到的麻雀简化解剖模型得到不同能量粒子的沉积能，通过相关公式计算得到麻雀的内照射剂量率、外照射剂量率及总剂量率。
[0012]进一步地，所述步骤(1)中，现场采集麻雀样品，对其进行称重，测量外形参数；对
麻雀进行器官划分，分为：屏蔽层(包括羽毛及皮肤)、肌肉层、骨骼层、肺部、心脏、肝脏和消化器官共7个部分，根据区分的部分进行解剖，测量解剖后的组织、器官外形参数和质量。
[0013]进一步地，所述步骤(2)中，通过比表面及孔径分析和排水法得到麻雀不同部分的密度，并检测得到麻雀不同部分的全元素含量。
[0014]进一步地，所述步骤(3)中，根据所得参数确定麻雀各部分的几何体，采用所述几何体及参数建立各部分的曲面方程及曲面关系。
[0015]进一步地，所述步骤(4)中，根据建立的曲面方程及其相互关系通过蒙特卡罗方法得到麻雀的简化解剖模型图及部分剖面模型图。
[0016]采用本专利技术的技术方案带来的有益效果是，一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，将麻雀根据器官划分，检测得到各部分器官的密度、全元素含量参数，通过参数确定各部分的曲面及相关关系，根据建立的曲面方程及其相互关系结合蒙特卡罗方法得到麻雀的简化解剖模型图，利用所建立的麻雀简化解剖学模型图运行程序，估算得到辐射剂量率；本专利技术的方法区分了不同组织和器官，与欧洲ERICA程序计算结果相比，更接近生物体真实的受照情况，具有较强的推广应用价值。且麻雀是中国最常见的鸟类，填补了我国小型鸟类辐射剂量估算这一领域的空白，建立麻雀剂量学估算模型可以更好的研究鸟类电离辐射剂量与辐射生物效应间的关系，对内陆厂址排放放射性核素对环境辐射影响评价非常重要。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例的一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法流程图；
[0018]图2是本专利技术实施例的用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型方法得到的麻雀模型在Y平面的剖面图；
[0019]图3是本专利技术实施例的用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型方法的麻雀模型在Z平面的剖面图；
[0020]图4是本专利技术实施例的用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型方法的麻雀模型在X平面的剖面图；
[0021]图5是本专利技术实施例的用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型方法的麻雀模型立体图；
[0022]图6是本专利技术实施例的一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法的麻雀肌肉层模型立体图；
[0023]图7是本专利技术实施例的一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法与现有的ERICA模型计算的麻雀不同辐射剂剂量率的计算结果对比图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。
[0025]参照附图1，一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，包括以下步骤：
[0026](1)麻雀解剖测量、称重，获取麻雀生物特征参数；
[0027](2)对解剖后的麻雀进行密度与全元素分析；
[0028](3)根据获取的麻雀生物特征参数、密度与全元素含量建立相关曲面方程及其相互关系；
[0029](4)根据建立的曲面方程及其相互关系通过蒙特卡罗方法得到麻雀的简化解剖模型及不同剖面的剖面图；
[0030](5)根据得到的麻雀简化解剖模型得到不同能量粒子的沉积能，通过相关公式计算得到麻雀的内照射剂量率、外照射剂量率及总剂量率。
[0031]优选地，所述步骤(1)中，现场采集麻雀样品，对其进行称重，测量外形参数；对麻雀进行器官划分，分为：屏蔽层、肌肉层、骨骼层、肺部、心脏、肝脏和消化器官共7个部分，根据区分的部分进行解剖，测量解剖后的组织、器官外形参数和质量；所述屏蔽层包括羽毛及皮肤。
[0032]优选地，所述步骤(2)中，通过比表面及孔径分析和排水法得到麻雀不同部分的密度，并检测得到麻雀不同部分的全元素含量。
[0033]优选地，所述步骤(3)中，根据所得参数确定麻雀各部分的几何体及曲面，建立曲面方程及曲面间的关系。
[0034]优选地，所述步骤(5)中，根据得到的麻雀简化解剖模型得到不同能量粒子的沉积能E
k
，通过剂量率转换因子DCs公式计算得到麻雀的内外照射剂量率转换因子；根据得到的内外照射剂量率转换因子、鸟类CR值和现场测得放射性核素活度浓度通过剂量率计算公式得到麻雀的内照射剂量率、外照射剂量率及总剂量率；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，其特征是：包括以下步骤：(1)麻雀解剖测量、称重，获取麻雀生物特征参数；(2)对解剖后的麻雀进行密度与全元素含量分析；(3)根据获取的麻雀生物特征参数、密度与全元素含量建立相关曲面方程及其相互关系；(4)根据建立的曲面方程及其相互关系通过蒙特卡罗方法得到麻雀的简化解剖模型图及不同剖面的剖面图；(5)根据得到的麻雀简化解剖模型图运行程序得到不同能量粒子的沉积能，将得到的沉积能代入相关公式计算得到麻雀的内照射剂量率、外照射剂量率及总剂量率。2.根据权利要求1所述的一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，其特征是：所述步骤(1)中，现场采集麻雀样品，对其进行称重，测量外形参数；对麻雀进行器官划分，分为：屏蔽层、肌肉层、骨骼层、肺部、心脏、肝脏和消化器官共7个部分，根据区分的部分进行解剖，测量解剖后的组织、器官外形参数和质量；所述屏蔽层包括羽毛及皮肤。3.根据权利要求1所述的一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，其特征是：所述步骤(2)中，通过比表面及孔径分析和排水法得到麻雀不同部分的密度，并检测得到麻雀不同部分的全元素含量。4.根据权利要求1所述的一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，其特征是：所述步骤(3)中，根据所得参数确定麻雀各部分的几何体，采用所述几何体确定麻雀各部分相应的曲面，建立曲面方程及曲面间的关系。5.根据权利要求1所述的一种用于麻雀剂量率估算的简化解剖学模型的方法，其特征是：所述步骤(5)中，根据得到的麻雀简化解剖模型图运行程序得到不同能量粒子的沉积能E
k
，通过剂量率转换因子DCs公式计算得到麻雀的内外照射剂量率转换因子；根据得到的内外照射剂量率转换因子、鸟类CR值和现场测得放射性核素活度浓度通过剂量率计算公式得到麻雀的内照射...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣妮，张晟，吴仁杰，贡文静，乔新燕，曹俏，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：