移動(dòng)探傷用放射源貯存的環(huán)境污染及風(fēng)險(xiǎn)研究

程芳 王蕾 李兆軼

摘要：目的：分析移動(dòng)探傷用放射源貯存過程中產(chǎn)生的放射性污染，確定貯存場所的輻射污染水平，為放射源貯存庫的輻射環(huán)境管理，控制環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，最大限度地減少放射性污染對環(huán)境、工作人員和公眾的損傷提供依據(jù)。方法：以典型的Ⅱ類γ射線探傷放射源貯存庫為例，進(jìn)行了輻射污染環(huán)境檢測，就輻射污染源項(xiàng)、輻射環(huán)境影響評價(jià)以及輻射污染防治措施等方面進(jìn)行了分析。結(jié)果：10臺(tái)移動(dòng)探傷用放射源置于源庫內(nèi)時(shí)，源庫周圍γ空氣吸收劑量率為100.0～112.3 nGy/h。結(jié)論：在落實(shí)輻射安全管理制度和輻射安全防護(hù)措施的情況下，移動(dòng)探傷放射源貯存對職業(yè)工作人員和公眾人員的輻射污染是可控的，對周圍環(huán)境產(chǎn)生的輻射影響較小，對環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)也是可控的。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)探傷;放射源貯存;放射性環(huán)境污染;環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類號(hào)：X820.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）07-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.007

Abstract：Objective：To analyze the radioactive contamination produced during the storage of radioactive sources for mobile radiographic testing， determine the level of radioactive contamination in storage sites， and provide an important basis for radiation environmental management of radioactive sources storage， control of environmental risks and minimize the damage of radioactive contamination to the environment， staff and the public. Method：Taking the typical storage of type II gamma-ray? radioactive sources as an example， the environmental pollution of radiation was detected， and the sources of radiation pollution， radiation environmental impact assessment and radiation pollution prevention and control measures were analyzed.Result：When 10 radiation sources were placed in the radiation source storage building， the absorbed dose rate of gamma air around the building was 100.0-112.3 nGy/h.Conclusion：Under the circumstances of implementing the radiation safety management system and radiation safety protection measures， the radiation pollution caused by the storage of mobile radiographic testing sources to the occupational staff and public personnel is controllable， the radiation impact on the surrounding environment is small， and the risk to the environment is controllable.

Key words：Mobile radiographic testing;Radiation source storage;Radioactive environmental pollution;Environmental risk

放射性同位素被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、國防、教學(xué)和科研等領(lǐng)域。其應(yīng)用在我國已經(jīng)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)[1]。我國有放射源使用單位12000多家，使用放射源14萬余枚。由于放射性同位素具有獨(dú)特的性質(zhì)，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用是其他技術(shù)無法替代的。

核技術(shù)利用雖然在各個(gè)領(lǐng)域廣泛造福于人類。但是放射源所發(fā)出的射線無色、無味、無形，如果管理和防護(hù)不當(dāng)，一旦發(fā)生輻射事故，將嚴(yán)重危及公眾的健康和環(huán)境安全[2，3]。放射源貯存庫作為放射源的集中貯存、統(tǒng)一監(jiān)督管理場所，確保源庫周圍對外輻射劑量達(dá)標(biāo)以及貯存的放射源表面輻射劑量達(dá)標(biāo)，對于提高放射源的使用安全，保障從業(yè)人員和人民群眾的身體健康和生命安全具有重要意義。

本文以輻射劑量較大的Ⅱ類移動(dòng)γ射線探傷放射源的貯源庫為例，對貯源庫產(chǎn)生的放射性污染進(jìn)行了檢測和評價(jià)。

1 γ射線源的放射性污染源項(xiàng)

γ放射源產(chǎn)生的主要放射性污染是γ射線。盡管諸如核素為192IR的γ放射源也可以釋放β射線，但是由于β射線的穿透力比較弱，設(shè)備外包裝可以完全屏蔽，使β射線不能釋放到環(huán)境中。γ射線，又稱γ粒子流，是原子核能級(jí)躍遷退激時(shí)釋放出的射線。γ射線能量非常高，穿透能力極強(qiáng)。人體受到γ射線超量照射時(shí)，會(huì)引起體內(nèi)細(xì)胞物質(zhì)發(fā)生電離，干擾人體內(nèi)正常的細(xì)胞生化過程[4]，嚴(yán)重的可以使細(xì)胞死亡[5]。γ射線可被高原子數(shù)之原子核阻停，例如鉛或乏鈾。

2 Ⅱ類γ射線探傷放射源貯源庫的環(huán)境影響評價(jià)

2.1 評價(jià)范圍

根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)分類管理名錄》（2018年修訂版）要求，使用Ⅱ類γ射線探傷放射源的項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)編制環(huán)境影響報(bào)告表進(jìn)行評價(jià)。根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則 核技術(shù)利用建設(shè)項(xiàng)目 環(huán)境影響評價(jià)文件的內(nèi)容和格式》（HJ 10.1-2016）規(guī)定要求，其評價(jià)范圍為所在場所實(shí)體屏蔽物邊界外50 m的范圍。

2.2 環(huán)境保護(hù)目標(biāo)

貯源庫主要保護(hù)目標(biāo)為評價(jià)范圍內(nèi)活動(dòng)的輻射工作人員和公眾成員。輻射工作人員為貯源庫的管理和巡視人員，公眾成員包括于貯源庫四周墻體外0～50 m范圍內(nèi)活動(dòng)的公眾人員。

2.3 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

人員劑量限值遵循《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002 ）附錄B劑量限值要求。輻射屏蔽標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《工業(yè)γ射線探傷放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ132-2008）。

3 貯源庫的環(huán)境檢測

本研究選取了一個(gè)典型的Ⅱ類γ射線探傷放射源貯源庫進(jìn)行了分析。貯源庫西墻設(shè)有12mmPb防護(hù)門，各墻均為75cm磚混，室頂為20cm混凝土。儲(chǔ)源坑位于貯源庫內(nèi)東側(cè)，均為圓井形，源坑內(nèi)附鐵桶，桶外水泥澆筑，可防滲，坑蓋為12mmPb鉛板。該儲(chǔ)源庫設(shè)計(jì)貯存容量為15臺(tái)Ⅱ類γ射線探傷放射源。

3.1 檢測儀器

檢測儀器為BG9512P/BG7030型便攜式多功能射線檢測儀，測量范圍為10 nGy/h～200μGy/h，能量響應(yīng)25keV～3MeV。

3.2 檢測方法

根據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T61-2001）、《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》（GB/T14583-93）、《工業(yè)γ 射線探傷放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ132-2008）、《密封放射源及密封γ放射源容器的放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ114-2006）的要求和方法進(jìn)行現(xiàn)場測量。將儀器接通電源預(yù)熱15min 以上，設(shè)置好測量程序，讀取10個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

3.3 檢測因子和點(diǎn)位

檢測因子為環(huán)境γ空氣吸收劑量率。γ射線探傷放射源源容器表面0cm、5 cm、1m處各布設(shè)一個(gè)點(diǎn)，共布設(shè)6個(gè)點(diǎn)位。75Se探傷放射源檢測時(shí)源活度為61.5 Ci，192Ir探傷放射源檢測時(shí)源活度為44.3Ci。對源庫進(jìn)行檢測時(shí)，源庫內(nèi)貯存10枚II類γ放射源。6枚為192IR，其中5枚現(xiàn)狀活度為42.0Ci，1枚現(xiàn)狀活度為44.3Ci。4枚為75Se，其中1枚現(xiàn)狀活度為61.5Ci，三枚現(xiàn)狀活度為38.3Ci。在貯源庫周圍共布設(shè)10個(gè)點(diǎn)位。

3.4 檢測結(jié)果

3.5 檢測結(jié)果評價(jià)

由表1可知，γ射線探傷放射源（75Se）和γ射線探傷放射源（192Ir）外表面0cm、5cm和100cm處的空氣吸收劑量率均滿足《工業(yè)γ射線探傷放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ132-2008）規(guī)定“手提式探傷機(jī)距源容器外表面0cm處空氣比釋動(dòng)能率不大于2mGy/h，距源容器外表面5cm處空氣比釋動(dòng)能率不大于0.5mGy/h和距源容器外表面100cm處空氣比釋動(dòng)能率不大于0.02mGy/h”的限值。

由表2可知，10臺(tái)γ探傷放射源均置于公司源庫時(shí)，源庫周圍γ空氣吸收劑量率為100.0～112.3nGy/h，滿足《工業(yè)γ射線探傷放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ132-2008）規(guī)定的2.5μSv/h 的劑量率防護(hù)限值。

年有效劑量估算公式為H =0.7*Dr*T，其中H為年有效劑量當(dāng)量，單位為Sv/a;T為年受照時(shí)間，單位為h;0.7為吸收劑量對有效劑量當(dāng)量的換算系數(shù)，單位為Sv/Gy;Dr為劑量率，單位為Gy/h。貯源庫巡視人員在貯源庫外圍巡視，每次巡視時(shí)間為10min，每天巡視5次。因此巡視人員的年有效劑量約為0.024mSv/a。公眾成員活動(dòng)區(qū)域輻射水平最大值為112.3nGy/h，該處為人員較少經(jīng)過的走廊，居留因子取1/8。估算出該區(qū)域活動(dòng)的公眾成員的年有效劑量為0.09mSv/a。

《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）規(guī)定公眾人員的年照射劑量限值為1mSv/a，職業(yè)人員的年照射劑量限值為20mSv/a。對職業(yè)人員、公眾成員的劑量控制不僅要滿足劑量限值的要求，而應(yīng)依據(jù)輻射防護(hù)最優(yōu)化原則，按照劑量約束和潛在照射危險(xiǎn)約束的防護(hù)要求，把輻射水平降低到低于劑量限值的一個(gè)合理達(dá)到的盡可能低的水平。劑量約束值通常在照射劑量限值 10%～30%的范圍之內(nèi)。以上估算結(jié)果顯示，貯源庫巡視人員和公眾人員的年有效劑量均低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的年照射劑量限值和劑量約束值。

4 貯源庫輻射污染防治及風(fēng)險(xiǎn)防控措施

放射源貯源庫的主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因子為放射源的丟失被盜以及因管理不當(dāng)造成對源庫管理人員和公眾人員的誤照。

為盡可能地降低貯源庫的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，減少輻射污染，貯源庫的管理和運(yùn)行應(yīng)當(dāng)遵循以下幾方面措施。一是貯源庫防護(hù)門應(yīng)有滿足《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）規(guī)定的“當(dāng)心電離輻射”警告和中文警示說明，減少無關(guān)人員在源庫周圍的逗留時(shí)間。二是源庫內(nèi)外裝有視頻監(jiān)控裝置，24小時(shí)監(jiān)控，源庫內(nèi)設(shè)有紅外報(bào)警系統(tǒng)。源庫由專人管理，門實(shí)行雙人雙鎖。三是建立并嚴(yán)格執(zhí)行放射源出入庫登記臺(tái)賬制度。領(lǐng)用連同源與容器的探傷裝置時(shí)，進(jìn)行放射性水平測量，確認(rèn)放射源在源容器內(nèi)。工作完畢交還時(shí)，再進(jìn)行放射性水平測量，確認(rèn)放射源在其中，并將放射源及其容器放回原貯存坑存放。裝置的領(lǐng)用和交還都應(yīng)有詳細(xì)的登記。四是需要按照《工業(yè)γ射線探傷放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ132-2008）對貯源庫周圍的輻射環(huán)境定期進(jìn)行檢測。

綜上，在落實(shí)上述輻射安全管理制度和輻射安全防護(hù)措施的情況下，Ⅱ類γ射線探傷放射源貯存對職業(yè)工作人員和公眾人員的輻射污染是可控的，對周圍環(huán)境產(chǎn)生的輻射影響較小，對環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)也是可控的。

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收稿日期：2019-05-31

作者簡介：程芳（1984-），女，博士學(xué)位，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)檩椛洵h(huán)境污染防治。