【摘要】作一種生產(chǎn)工具,放射源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)、教學(xué)、科研等方面均已得到廣泛應(yīng)用。與此同時(shí),放射源失控或丟失的幾率也在逐漸增加,而一旦出現(xiàn)失控或丟失便會(huì)對(duì)環(huán)境和生活產(chǎn)生重大影響,還會(huì)使得民眾的核恐懼心理加重,造成社會(huì)恐慌,不利于社會(huì)的穩(wěn)定及和諧發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】放射源;應(yīng)用意義;安全隱患
環(huán)保部門是輻射監(jiān)管的行政單位,承受著巨大的責(zé)任和壓力,當(dāng)放射源失控或丟失時(shí),搜尋過(guò)程中快速的對(duì)放射源進(jìn)行定位和安全處置顯得尤為重要,以便于盡可能減少放射源失控對(duì)社會(huì)造成的影響,同時(shí)減少搜尋過(guò)程中人員所受的輻射劑量。
一、放射源的定義及應(yīng)用意義
由放射性物質(zhì)制成,能產(chǎn)生輻射照射的物質(zhì)或?qū)嶓w統(tǒng)稱為放射源。放射源按其密封狀況可以分為密封源和非密封源;按對(duì)人體的可能傷害程度,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)將放射源分為5類。顧名思義,密封源指的是被密封在包殼或者緊密覆蓋層里的放射源,如生產(chǎn)中使用的探傷機(jī)、料位計(jì)等;沒(méi)有被密封在包殼里的放射源則是非密封源,如碘131、碘125、锝99m等在醫(yī)院中使用的放射性示蹤劑。5類放射源中對(duì)人體傷害程度最大的是1類放射源,接觸這類源的人在沒(méi)有防護(hù)的情況下幾分鐘到1小時(shí)便可死亡,對(duì)人體傷害程度最小的放射源是5類放射源,幾乎不會(huì)對(duì)人體造成傷害。從第1類到第5類,放射源對(duì)人體的損害程度依次降低,其中1、2、3類放射源屬于危險(xiǎn)放射源。隨著社會(huì)的發(fā)展,放射源在社會(huì)生產(chǎn)及人們的日常生活中均有著十分廣泛的應(yīng)用,我國(guó)是一個(gè)核大國(guó),對(duì)核技術(shù)應(yīng)用也比較廣泛,已經(jīng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、環(huán)保、醫(yī)療、國(guó)防等眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。
二、放射源的安全隱患
放射源的使用給人們的生活帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,擁有放射源單位的數(shù)量和放射源的總數(shù)在逐年增加,與此相對(duì)應(yīng),發(fā)生放射源失控事故的概率也在增加,因放射源發(fā)出的射線無(wú)法從感官上進(jìn)行甄別和發(fā)現(xiàn),而且民眾核恐懼輻射恐懼的心理依然嚴(yán)重,一旦出現(xiàn)放射源失控事故,就有可能造成輻射損傷的同時(shí)造成很大的社會(huì)影響和恐慌,不利于社會(huì)穩(wěn)定和和諧社會(huì)的發(fā)展要求。當(dāng)放射源失控事故發(fā)生時(shí),搜尋過(guò)程中如何快速準(zhǔn)確地對(duì)放射源迅速定位和安全處置是應(yīng)急管理部門需要面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題。
放射源的潛在安全隱患之一是放射源發(fā)射出來(lái)的射線具有一定的能量,這種能量對(duì)細(xì)胞組織有一定的破壞力,當(dāng)人體處在這種觸摸不到無(wú)法甄別的輻射場(chǎng)中時(shí),在渾然不知的情況下便會(huì)對(duì)人體造成傷害。當(dāng)人被大量射線照射時(shí)就會(huì)產(chǎn)生食欲減退、頭昏乏力、惡心、嘔吐等癥狀,比較嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致機(jī)體損傷甚至死亡。一些放射性的物質(zhì)若被釋放到自然環(huán)境中,就會(huì)在自然環(huán)境中殘留很長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)環(huán)境造成放射性傷害,這是放射源的潛在安全隱患之二。現(xiàn)在普通民眾對(duì)放射性的認(rèn)識(shí)還停留在日本福島核事故和原子彈、氫彈等核武器上,人人談核色變,放射源失控不僅會(huì)使得民眾在不知情的情況下遭受輻射的危害,還會(huì)引起當(dāng)?shù)厝罕姷目只?,?duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展造成一定的影響,并成為社會(huì)不穩(wěn)定的因素,這是放射源的潛在安全隱患之三。
三、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
核技術(shù)在生產(chǎn)生活中的開發(fā)和利用毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)給社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)巨大的利益,但放射源一旦失控也將會(huì)對(duì)人類的生命健康造成危害,對(duì)環(huán)境造成不可挽回的影響,這為該項(xiàng)技術(shù)的使用埋下了潛在的風(fēng)險(xiǎn)。因此,對(duì)于失控放射源的快速定位與尋找將有很大的理論和實(shí)際意義。
(一)核放射源定位的基本原理
放射源定位的基本原理就是依據(jù)α源,β源,γ源以及中子源等所發(fā)出的射線具有不同特點(diǎn)的基本特征來(lái)進(jìn)行定位的。以γ射線為例,γ源不停地向周圍空間放出γ光子,我們就可以將γ源近似看作點(diǎn)源,輻射源向周圍空間放出的γ光子具有各向同性的特點(diǎn),在距離r處探測(cè)器的計(jì)數(shù)率n可以由下式計(jì)算:
n=ξSA/[4Πr]2
式1-1
式中ξ為探測(cè)效率,S為探測(cè)器的正對(duì)面積,A為源的活度。
(二)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
對(duì)失控或丟失源的搜尋引起了人們的深厚興趣,國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞這一話題開展了一系列的研究。人們對(duì)于放射源的搜索經(jīng)歷了一系列的發(fā)展階段,對(duì)于不同類型的放射源也提出了一系列的搜索方法。在最初,搜尋定位放射源時(shí)主要是使用碘化鈉探測(cè)器或車載碘化鈉γ譜儀在輻射異常區(qū)域進(jìn)行測(cè)量,這種測(cè)量方法在遇到交通不方便的區(qū)域就需要依靠人手持儀器進(jìn)行測(cè)量了,在測(cè)量過(guò)程中逐漸確定高輻射劑量區(qū)域,并最終確定放射源存在的位置。對(duì)于放射源的搜尋定位,這種地毯式搜尋過(guò)程比較緩慢,需要耗費(fèi)大量的人力、物力、時(shí)間。后來(lái)又有了直線搜索、平行線搜索、鉛準(zhǔn)直碘化鈉探測(cè)、平板方向探測(cè)、三角圓筒鉛屏蔽探測(cè)、雙晶體方向探測(cè)等一系列探測(cè)方法,同時(shí)也開發(fā)出了許多先進(jìn)的設(shè)備和系統(tǒng)來(lái)幫助人們精準(zhǔn)定位放射源。這些設(shè)備和系統(tǒng)有帶準(zhǔn)直器探測(cè)器、γ相機(jī)、遠(yuǎn)距離輻射探測(cè)系統(tǒng)(SORDS)和智能輻射傳系統(tǒng)(IRSS)等。
我國(guó)的檢測(cè)部門很少配備這些專業(yè)高大上的設(shè)備,那么在設(shè)備相對(duì)落后的情況下,基于應(yīng)用普遍的劑量率儀開展一系列的放射源快速定位搜尋就顯得格外重要了。目前在對(duì)失控放射源進(jìn)行定位時(shí)一般通過(guò)多點(diǎn)測(cè)量進(jìn)行估算定位,如交圓法、九點(diǎn)劑量率定位法。本研究在引入了前人的估算定位方法(針對(duì)常用的同性γ點(diǎn)源)的基礎(chǔ)上,對(duì)交圓法和九點(diǎn)劑量率定位法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較,并提出一種優(yōu)化改進(jìn)的新方法,這將為環(huán)保部門尤其是設(shè)備力量相對(duì)薄弱的基層環(huán)保部門在放射源精確搜尋過(guò)程中提供一種可行有效的策略,對(duì)迅速成功處置輻射事故有一定的實(shí)際意義。
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作者簡(jiǎn)介:
李勝(1985-),男,河北滄縣人,本科,在職研究生在讀,工程師,滄州市環(huán)境應(yīng)急與事故調(diào)查中心,研究方向:電離輻射和電磁輻射環(huán)境保護(hù)與防護(hù)。