血液輻照項(xiàng)目輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)

溫志堅(jiān)，張保增

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京100029）

血液輻照在用于血液輸注前，對(duì)需要輸注的血液制品應(yīng)進(jìn)行γ射線照射，其機(jī)理為：通過對(duì)需要輸注的血液制品進(jìn)行低劑量輻照，滅活血液中的活性淋巴細(xì)胞，防止其增殖所引起的輸血相關(guān)性移植物抗宿主病的發(fā)生。大量研究實(shí)踐表明，沒有發(fā)現(xiàn)明顯副作用，該項(xiàng)技術(shù)已在醫(yī)院血站和用血相關(guān)機(jī)構(gòu)中廣泛應(yīng)用［1］。針對(duì)血液輻照項(xiàng)目污染源、污染途徑進(jìn)行全面分析，對(duì)其可能帶來的輻射環(huán)境影響范圍和程度進(jìn)行分析計(jì)價(jià)，對(duì)相關(guān)人員可能接受的附加劑量進(jìn)行科學(xué)估算，并針對(duì)性地提出防護(hù)與管理措施。

1 血液輻照系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)組成與特點(diǎn)

血液輻照系統(tǒng)主要由放射源、屏蔽系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機(jī)架及傳動(dòng)控制軟件等組成，一般采用電腦控制與觸屏操作，整個(gè)系統(tǒng)從設(shè)計(jì)上已較充分考慮了輻射防護(hù)的科學(xué)性，并盡可能降低了對(duì)環(huán)境和人員的輻射影響。不同型號(hào)的血液輻照項(xiàng)目使用的密封源不盡相同。使用較多的放射源包括137Cs和60Co兩種。結(jié)合常見的相關(guān)設(shè)備展開分析，匯總分析血液輻照系統(tǒng)特點(diǎn)如下：

（1）為加強(qiáng)安全性，系統(tǒng)采用固定放射源，血杯圍繞放射源轉(zhuǎn)動(dòng)的方式完成輻照；

（2）輻照窗門只是開啟了一條血液輸送的通道，為確保安全，系統(tǒng)針對(duì)輻照窗門的開啟可能帶來的屏蔽減弱的情形，設(shè)備內(nèi)部采取了補(bǔ)償屏蔽措施。

1.2 操作流程

血液輻照項(xiàng)目主要操作流程如下：電源開啟→系統(tǒng)自檢→確認(rèn)系統(tǒng)工況正?！艽a輸入→進(jìn)入操作界面→條碼掃描后進(jìn)入操作系統(tǒng)→相關(guān)信息輸入→開啟輻照窗門→血袋放入→關(guān)閉輻照窗門→血液輻照 →開啟輻照窗門→取出血袋→結(jié)束。

2 放射性污染源分析與評(píng)價(jià)因子

2.1 放射性污染源分析

血液輻照項(xiàng)目的輻射環(huán)境影響主要來自放射源。血液輻照項(xiàng)目使用較多的放射源包括137Cs和60Co兩種：

137Cs衰變類型：β－衰變，半衰期30.1 a，核素在衰變過程中發(fā)射能量為0.661 MeV（85.1%）、 能量為 0.512 MeV （94.6%）、 1.174 MeV（5.4%）；β 射線的60Co衰變類型為：β－衰變，半衰期為5.27 a，核素在衰變過程中所產(chǎn)生的γ射線，主要能量為1.173 MeV和1.333 MeV，β射線能量為0.512 MeV。因此，γ射線在屏蔽的同時(shí)，也將β射線屏蔽掉了，1.5 mm的鋁板基本上就可以把所有的β射線屏蔽掉。

綜上所述，對(duì)于利用放射源衰變時(shí)發(fā)射出的γ射線照射血樣的輻照儀，其主要污染因子為具有較強(qiáng)貫穿能力的γ射線。

2.2 評(píng)價(jià)因子

正常工況：γ射線是主要評(píng)價(jià)因子，污染途徑為外照射。

事故工況：主要是由于各種人為或自然因素造成放射源外露而導(dǎo)致對(duì)周圍工作人員和事故處理人員的近距離大劑量外照射。其次，也可能發(fā)生由于放射源丟失、被盜而對(duì)環(huán)境和相關(guān)人員帶來的附加照射。

事故工況下，對(duì)相關(guān)人員都可能帶來較大輻照影響，應(yīng)通過定期儀器檢修，強(qiáng)化輻射防護(hù)和保安措施，并制定應(yīng)急預(yù)案等措施來杜絕此類情形的發(fā)生。在事故發(fā)生時(shí)，應(yīng)采取有效措施，避免或盡可能降低對(duì)人員的過量照射。

3 環(huán)境影響分析、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)

3.1 人員附加輻射劑量計(jì)算

（1）工作人員附加輻射劑量計(jì)算

根據(jù)工程分析，血液輻照項(xiàng)目輻射環(huán)境的影響主要為γ外照射。

γ外照射有效劑量當(dāng)量計(jì)算公式：

式中：Hp（d）——γ輻射所致年有效劑量當(dāng)量，Sv；0.7——γ有效劑量當(dāng)量與空氣吸收劑量率比值，Sv/Gy；R——γ輻射空氣吸收劑量率，Gy·h-1；T——年受照射時(shí)間與居留因子乘積，h·a-1。

根據(jù)工程分析，工作人員只有在開啟輻照窗門、取放容器和劑量設(shè)定過程中短時(shí)間接觸儀器，輻照過程中工作人員可以遠(yuǎn)離儀器。并且由于放射源是固定不動(dòng)的，輻射過程中儀器表面輻射劑量率與輻照窗門關(guān)閉狀態(tài)下輻射劑量率水平基本相當(dāng)。

按照血液輻照項(xiàng)目每年運(yùn)行1500次（每周30次），輻照窗門開啟最長(zhǎng)1 min；關(guān)閉狀態(tài)下工作人員近距離接觸10 min；設(shè)備檢查維護(hù)人員在輻照窗門關(guān)閉狀態(tài)下停留時(shí)間按照每年12 h計(jì)算；類比相關(guān)實(shí)踐，上述3種情形的γ空氣吸收劑量率分別取 1.5×10-5Gy·h-1、 2.5×10-6Gy·h-1和 2.5×10-6Gy·h-1。假設(shè)維修與輻照全年由同一個(gè)工作人員進(jìn)行，則可計(jì)算一年中受到的最大照射年有效劑量當(dāng)量為：

0.7×（1.5×10-5×1500/60＋2.5×10-6×1500×10/60＋2.5×10-6×12）＝7.2×10-4Sv·a-1＝0.72 mSv·a-1

由計(jì)算結(jié)果可知，每個(gè)工作人員一年受到的最大照射年有效劑量當(dāng)量低于《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）［2］中規(guī)定的職業(yè)人員年有效劑量當(dāng)量限值20 mSv·a-1），也低于同類項(xiàng)目的年有效劑量當(dāng)量約束值 5 mSv·a-1。

（2）公眾附加輻射劑量計(jì)算

考慮到本類項(xiàng)目單位內(nèi)部其他人員也有可能偶爾接近輻照裝置，類比相關(guān)工程實(shí)踐，停留時(shí)間按每年20 h計(jì)算為宜；γ輻射劑量率取最大可能數(shù)值（2.5 μGy·h-1）計(jì)算，則公眾人員一年受到最大照射劑量當(dāng)量為：

0.7×2.5 μGy·h-1×20 h/1000＝0.035 mSv·a-1

遠(yuǎn)低于《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）中規(guī)定的公眾年劑量限值 1 mSv·a-1。

3.2 事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

3.2.1 事故風(fēng)險(xiǎn)類別識(shí)別

本類項(xiàng)目可能發(fā)生的事故類型主要為：屏蔽層破壞、放射源丟失所導(dǎo)致放射源可能處于裸露的情況下對(duì)公眾產(chǎn)生超劑量照射，放射源被損壞產(chǎn)生放射性物質(zhì)泄漏并產(chǎn)生表面污染。

3.2.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)前述的事故風(fēng)險(xiǎn)類別識(shí)別，本類項(xiàng)目最大風(fēng)險(xiǎn)概率為放射源屏蔽層被人為破壞或者放射源被盜事故。參考相關(guān)工程實(shí)踐所安裝的放射源60Co的活度為 2.96×1013Bq（800 Ci），假設(shè)放射源屏蔽層被人為全部破壞，放射源完全裸露，理論計(jì)算可能帶來的附加輻照，γ輻射年有效劑量當(dāng)量計(jì)算見公式（1），γ 輻射劑量率計(jì)算見公式（2）：

式中：D——距離放射源Г米處的照射劑量當(dāng)量率，mSv·h-1；A——源強(qiáng)（Ci），本次計(jì)算取800 Ci；Г——60Co源的照射量率常數(shù)1.32，R·m2/h·Ci①1 Ci＝3.7×1010Bq；1 R＝2.58×10-4C·kg-1。；r——距離，m；8.73——照射量率和劑量當(dāng)量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，mSv/R。

表1 放射源完全裸露時(shí)不同距離、不同時(shí)間的有效劑量Table 1 Effective dose calculation as function of distance and time for naked source單位：mSv

由表1可見，事故狀態(tài)下近距離接觸裸露放射源將受到較大劑量的照射，會(huì)對(duì)人員產(chǎn)生嚴(yán)重傷害甚至導(dǎo)致死亡。因此項(xiàng)目單位務(wù)必要完善有關(guān)規(guī)章制度，加強(qiáng)保安措施，嚴(yán)抓放射源的安全管理，杜絕此類惡性事故的發(fā)生。

4 污染防治措施和輻射管理

4.1 污染防治措施

針對(duì)本類項(xiàng)目的特點(diǎn)，并結(jié)合國(guó)家相關(guān)法規(guī)的要求，污染防治措施包括如下內(nèi)容：

（1）配備專職人員負(fù)責(zé)血液輻照項(xiàng)目以及放射源的安全管理。定期對(duì)安全負(fù)責(zé)人員和工作人員進(jìn)行放射知識(shí)、相關(guān)法律法規(guī)的培訓(xùn)，只有經(jīng)過培訓(xùn)并取得合格證書的工作人員才能上崗；加強(qiáng)對(duì)工作人員的輻射防護(hù)，為輻射工作人員配備個(gè)人劑量計(jì)，并定期送檢委托有資質(zhì)單位定期對(duì)輻照室周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。應(yīng)建立個(gè)人劑量檔案，保證工作人員不受過量輻照。

（2）輻射工作場(chǎng)所設(shè)置電離輻射標(biāo)志，并標(biāo)明中文警示說明，限制無關(guān)人員在其周圍活動(dòng)；健全完善各項(xiàng)規(guī)章制度、操作規(guī)程和應(yīng)急處理措施等；由于該放射源半衰期較長(zhǎng)，因此要注意對(duì)儀器屏蔽層以及控制系統(tǒng)的保養(yǎng)和維護(hù)。制訂和落實(shí)對(duì)放射源防盜和防止故意破壞等突發(fā)事件的保衛(wèi)、防護(hù)以及應(yīng)急措施。

（3）設(shè)備維修時(shí)，一定要確保放射源處于關(guān)閉狀態(tài)，確定專人負(fù)責(zé)維修過程中的劑量監(jiān)控，確保人員的安全；儀器發(fā)生故障造成射線泄漏時(shí)，應(yīng)及時(shí)遣散周圍人員，通知有關(guān)部門、啟動(dòng)應(yīng)急措施，并將血液輻照設(shè)備移交制造商或由專業(yè)人員處理，嚴(yán)禁私拆。

（4）放射源退役或者轉(zhuǎn)讓必須向省市輻射環(huán)境保護(hù)管理部門提出申請(qǐng)，經(jīng)批準(zhǔn)后方可實(shí)施，不得擅自轉(zhuǎn)移和隨意丟棄。根據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)部的要求，退役放射源由源生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)回收處理。

4.2 輻射管理

（1）輻射安全與環(huán)境保護(hù)管理機(jī)構(gòu)應(yīng)遵照國(guó)務(wù)院第449號(hào)令《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例》和《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》（國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局第31號(hào)令）的要求，并按環(huán)境保護(hù)部所頒發(fā)的相關(guān)管理辦法的規(guī)定，項(xiàng)目單位應(yīng)建立“輻射安全與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組”，全面負(fù)責(zé)對(duì)輻射工作的安全管理。

（2）從事輻射工作的人員必須通過輻射安全和防護(hù)專業(yè)知識(shí)及相關(guān)法律法規(guī)的培訓(xùn)，并經(jīng)考核，取得上崗證書后，持證上崗。

（3）應(yīng)建立并完善各項(xiàng)管理制度，如《輻射安全應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃》、《輻射防護(hù)與安全保衛(wèi)制度》、《血液輻照使用登記制度》、《血液輻照設(shè)備檢修維護(hù)制度》、《血液輻照操作流程》、《工作人員培訓(xùn)計(jì)劃》和《血液輻照環(huán)境監(jiān)測(cè)制度》［3］等，堅(jiān)持以預(yù)防為主，常備不懈的方針，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)報(bào)告、快速反應(yīng)和及時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急工作的科學(xué)化、規(guī)范化。

5 結(jié) 論

血液輻照項(xiàng)目利用放射性同位素產(chǎn)生的γ射線對(duì)血液及血液制品進(jìn)行輻照處理，能夠有效滅活血液中具有免疫活性的淋巴細(xì)胞，為提高輸血安全，提供了有力保障，若嚴(yán)格按照操作規(guī)程和落實(shí)相應(yīng)輻射防護(hù)措施，項(xiàng)目實(shí)施就能符合輻射防護(hù)“實(shí)踐正當(dāng)性”的原則。根據(jù)類比分析與理論計(jì)算，工作人員可能接受的附加年有效劑量當(dāng)量為0.72 mSv·a-1，公眾為0.03 mSv·a-1，符合《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）中關(guān)于“劑量限值”的要求，也低于同類項(xiàng)目年有效劑量當(dāng)量的約束值。因此，本類項(xiàng)目只要嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)法規(guī)的要求，并嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)污染防治措施和輻射環(huán)境管理計(jì)劃，杜絕惡性事故的發(fā)生，血液輻照設(shè)備對(duì)工作人員、公眾和周圍環(huán)境的輻射影響就可以控制在國(guó)家允許的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

［1］ INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY.Effects of ionizing radiation on blood and blood components:A survey［R］.IAEA-TECDOC-934，Vienna：IAEA，1997.

［2］GB18871-2002，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

［3］GB12379-1990，國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)規(guī)定［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1990.