2013—2018年山西省放射性廢物庫庫區(qū)環(huán)境γ輻射水平監(jiān)測

王麗平

(山西省核與輻射安全中心，太原 030024)

隨著放射性同位素應(yīng)用越來越廣泛,廢舊放射源和放射性廢物數(shù)量持續(xù)增加,城市放射性廢物庫的負(fù)荷不斷加大。我國于2005年在全國范圍內(nèi)共建設(shè)31座城市放射性廢物庫、1座國家放射源集中貯存庫及相關(guān)配套設(shè)施。根據(jù)城市放射性廢物庫的功能，主要收儲(chǔ)的廢物包括廢放射源和極低放廢物。目前存在著較為明顯的問題:廢物庫十多年前的設(shè)計(jì)與目前的安保要求存在一定差距，同時(shí)，沿海地區(qū)多年的運(yùn)行和臺(tái)風(fēng)、高溫、高濕等自然原因?qū)е虏糠衷O(shè)備、線路損壞。部分省份整體安保水平需進(jìn)一步完善。

為了解山西省城市放射性廢物庫周圍的環(huán)境輻射水平狀況,山西省核與輻射安全中心每年均對廢物庫庫區(qū)內(nèi)和邊界輻射環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,本文介紹了2013—2018年對山西省放射性廢物庫庫區(qū)環(huán)境γ輻射水平的監(jiān)測結(jié)果以及安全防范管理要求。

1 廢物庫簡介

為進(jìn)一步提高城市放射性廢物庫的庫容能力，滿足安全收儲(chǔ)放射性廢物(源)日益增長的需求，經(jīng)原國家環(huán)?？偩峙鷾?zhǔn)，依據(jù)《核技術(shù)利用放射性廢物庫選址、設(shè)計(jì)與建造技術(shù)要求(試行)》[1]，2006年對山西省城市放射性廢物庫進(jìn)行擴(kuò)建，并于2010年3月建成投入試運(yùn)行。

擴(kuò)建后的山西省放射性廢物庫主要由貯存庫和周圍附屬設(shè)施組成，占地60 030 m2。生產(chǎn)類別為丁類，運(yùn)行期為30 a，安全貯存期為100 a。貯存庫為半地下式貯存，主要貯存各種放射性廢物和廢放射源，放射性廢物和廢源分坑貯存，共有28個(gè)庫坑，貯存容量800 m3，建筑面積990 m2，長54 m，寬18 m，高10.8 m。庫內(nèi)空間以庫坑蓋板為界分成兩部分，蓋板以下為廢物貯存坑，蓋板以上為廢物吊運(yùn)大廳。截至2018年12月，該放射性廢物庫共收貯廢放射源1 900余枚，主要核素為137Cs，另外還有241Am、60Co和少量其他核素，總活度4.2×1012Bq。

2 廢物庫運(yùn)行技術(shù)要求

2.1 收貯對象

各種污染材料(金屬、非金屬)和勞保用品；各種污染的工具和設(shè)備；零星低放廢液的固化物；試驗(yàn)動(dòng)物尸體或植株；廢放射源。

2.2 整備包裝

放射性廢源和廢物的包裝滿足《城市放射性廢物管理辦法》[2]的有關(guān)要求，每袋廢物的表面劑量率不超過0.1 mSv/h，每袋體積不超過30 L，重量不超過20 kg，包裝體外表面的污染控制水平分別為：α<4 Bq/cm2；β<40 Bq/cm2。所有送貯的放射性廢物一律裝入200 L的標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)，容器表面劑量率不超過0.2 mSv/h。

根據(jù)GB 18871—2002 表B11規(guī)定，“工作場所的放射性表面污染控制水平”，包裝體外表面的污染控制水平，應(yīng)該按照“工作臺(tái)、地面、設(shè)備、墻壁”類的“控制區(qū)”有關(guān)限值來控制，而不是按照“手、皮膚、內(nèi)衣、工作襪”來控制。

2.3 入庫要求

2.3.1通風(fēng)及起吊設(shè)備檢查

廢源(物)入庫當(dāng)日提前對庫房機(jī)械、動(dòng)力等設(shè)施進(jìn)行全面檢查，并通風(fēng)半小時(shí)以上。

2.3.2廢源(物)入坑

庫源(物)入庫時(shí)進(jìn)行逐一核驗(yàn)，按照行車、抓具的操作規(guī)程和安全要求將廢源(物)按核素種類吊裝入相應(yīng)坑位，如實(shí)記錄廢物桶號、入貯坑號、蓋板號、坑內(nèi)行號、列號、層號。

2.3.3坑蓋表面劑量率測量

廢源(物)入坑操作完成后，測量坑蓋上方0.5 m處劑量率，不得超過0.05 mSv/h，表面污染不超過《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18871—2002)[3]中α表面污染不超過0.04 Bq/cm2和β表面污染不超過0.4 Bq/cm2的限值要求。

3 γ輻射劑量率監(jiān)測

3.1 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

庫區(qū)環(huán)境輻射水平的評價(jià)根據(jù)《核技術(shù)利用放射性廢物庫選址、設(shè)計(jì)與建造技術(shù)要求(試行)》[1]的要求：庫房內(nèi)源坑蓋板上方0.5 m處γ輻射劑量率不超過20 μGy/h，源庫墻外表面0.2 m處γ輻射劑量率不超過2.5 μGy/h。

3.2 監(jiān)測方法

庫區(qū)環(huán)境輻射水平評價(jià)的監(jiān)測項(xiàng)目為γ輻射劑量率。監(jiān)測方法按《環(huán)境γ輻射劑量率測定規(guī)范》中的規(guī)定執(zhí)行。

依據(jù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和測定規(guī)范要求，參考庫區(qū)周圍環(huán)境情況，γ輻射劑量率監(jiān)測布點(diǎn)如下：

(1)廢源庫大廳內(nèi)庫中央源坑蓋板上方0.5 m處布設(shè)1個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，庫內(nèi)東北、東南、西北、西南角各布設(shè)1個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，庫內(nèi)輔助設(shè)施(值班室、配電室等)每個(gè)房間布1個(gè)點(diǎn)，共計(jì)10個(gè)監(jiān)測點(diǎn)；

(2)以廢源庫庫體外墻表面為起點(diǎn)，按東、南、西、北4個(gè)方位，距離0.2、10、50 m布置監(jiān)測點(diǎn)；

(3)距源庫500 m外平坦處設(shè)一個(gè)對照點(diǎn)。

測量時(shí)，每個(gè)測點(diǎn)測量10次，測量間隔時(shí)間為10 s。

3.3 監(jiān)測儀器

監(jiān)測儀器采用白俄羅斯ATOMTEX公司生產(chǎn)的ATⅢ7M型X-γ輻射劑量率儀，儀器經(jīng)中國輻射防護(hù)研究院放射性計(jì)量站刻度，并在有效期內(nèi)使用。

3.4 儀器宇宙射線及自身本底響應(yīng)測量

儀器刻度后，在太原市晉陽湖水面對儀器的宇宙射線電離輻射成份及自身本底響應(yīng)進(jìn)行了測量。

測量在晉陽湖距岸大于1 km、水深大于2 m的湖面的木制小船上進(jìn)行，測量讀取100個(gè)數(shù)據(jù)。測得儀器對宇宙射線電離輻射成份和本底的響應(yīng)值為20.0 nGy/h。

廢物庫所在地的海拔高度和地磁緯度與晉陽湖基本相同，因此測量時(shí)近似按20.0 nGy/h扣除宇宙射線電離輻射成份的貢獻(xiàn)。該源庫體建筑為平房結(jié)構(gòu)，室內(nèi)測量時(shí)，扣除宇宙射線電離輻射成份貢獻(xiàn)取屏蔽因子為0.8。

4 監(jiān)測結(jié)果與評價(jià)

2013—2018年山西省放射性廢物庫新貯存庫內(nèi)大廳及庫外周圍環(huán)境γ輻射劑量率的監(jiān)測結(jié)果列于表1。由表1可見：

(1)山西省放射性廢物庫貯源庫房貯源后貯源坑蓋板上方0.5 m處空氣γ輻射劑量率測量值為912.0 nGy/h，庫體外墻外表面0.2 m處γ劑量率為87.4～102.9 nGy/h。γ輻射劑量率測值滿足《核技術(shù)利用放射性廢物庫選址、設(shè)計(jì)與建造技術(shù)要求(試行)》中源坑蓋板上方0.5 m處γ輻射劑量率不超過20 μGy/h、庫體外墻外表面0．2 m處劑量率不超過2．5 μGy/h的要求。

表1 貯源庫房內(nèi)、外γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果Tab.1 Monitoring results of radiation dose rate within and outside the source warehouse

(2)廢物庫貯源后，貯源庫房附屬設(shè)施室內(nèi)γ輻射劑量率監(jiān)測值范圍為94.1～118.3 nGy/h，處于正常水平；廢物庫室外環(huán)境γ輻射劑量率監(jiān)測值范圍為87.4～102.8 nGy/h，與對照點(diǎn)監(jiān)測值(88.2～99.1 nGy/h)處同一水平。

(3)2013—2018年庫體外環(huán)境電離輻射水平處于本底漲落范圍內(nèi)，未對周圍環(huán)境產(chǎn)生輻射影響，輻射環(huán)境質(zhì)量總體良好。

5 輻射安全防護(hù)設(shè)施及措施

為加強(qiáng)對放射性廢物庫的安全管理,確保輻射環(huán)境安全，根據(jù)城市放射性廢物庫安全防范系統(tǒng)要求[4]，配置了技術(shù)防范、實(shí)體防范、人力防范相結(jié)合的系統(tǒng)組成。

人力防范主要包括安全保衛(wèi)機(jī)構(gòu)的設(shè)置、安全保衛(wèi)制度的建立、安全保衛(wèi)人員的配備與管理等，規(guī)定庫區(qū)管理機(jī)構(gòu)的人員組成及各自職責(zé)；建立基本的管理制度，如安全保衛(wèi)、臺(tái)帳管理、崗位責(zé)任制度、設(shè)備檢修維護(hù)、人員培訓(xùn)等管理制度、收貯車輛管理制度、年度監(jiān)測制度、收貯信息系統(tǒng)及臺(tái)帳管理制度，每年編制年度安全評估報(bào)告，不斷提高廢物庫的管理水平。

實(shí)體防范主要包括庫區(qū)周界、廢物庫庫房、監(jiān)控中心等建筑物。

技術(shù)防范主要包括入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、安防專用通訊系統(tǒng)等。在庫房入口、庫房內(nèi)關(guān)鍵位置、庫區(qū)重要設(shè)施周圍安裝電視監(jiān)控系統(tǒng)；在庫區(qū)人流通道設(shè)置出入口控制系統(tǒng)，包括門磁、電鎖、讀卡器等；在庫房外、生活用房外等關(guān)鍵位置安裝消防栓，在庫區(qū)各建筑物內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的手提式滅火器，確保庫區(qū)安全。

根據(jù)GB l8871—2002[3]規(guī)定，為了便于輻射防護(hù)管理和職業(yè)照射控制，把輻射工作場所分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)。本庫所有的房間按其輻射水平的高低和可能污染的程度劃分為白區(qū)、綠區(qū)和橙色區(qū)：白區(qū)即監(jiān)督區(qū)，綠區(qū)和橙區(qū)為控制區(qū)。

密封措施：放射性廢物和廢源均放在密封的容器中，容器貯存在有屏蔽蓋板的地坑中，防止放射性物質(zhì)的外溢和擴(kuò)散，并通過建筑物的屏蔽將放射性物質(zhì)包容起來，使之與外界隔離。

放射性氣體：庫房內(nèi)設(shè)有機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，工作人員進(jìn)入貯存庫前，先啟動(dòng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)，通風(fēng)的氣流由大廳向廢物坑的方向流動(dòng)，保證了通風(fēng)效果；廢氣經(jīng)過濾凈化后排向環(huán)境，排氣筒離地高度15 m。

屏蔽：廢物和廢源貯存坑深3 m，廢源貯存坑可以疊放3層廢源容器，貯存坑蓋板為30 cm厚的混凝土(對60Co γ射線減弱因子約為8)，以減小距蓋板表面0.5 m高處的劑量率。庫房外墻從室外地面算起，高度1.8 m以下為25 cm厚的混凝土墻，1.8 m以上為24 cm厚的磚墻，以減小庫房外20 cm處的劑量率。

廢物庫設(shè)有γ監(jiān)測儀表，可對庫內(nèi)的輻射場進(jìn)行監(jiān)測。

配置了衛(wèi)生出入口和洗浴設(shè)備。工作人員通過衛(wèi)生出入口進(jìn)入庫房前，更換工作服，佩戴個(gè)人劑量儀表、工作帽、手套和口罩等防護(hù)用品；工作結(jié)束后進(jìn)行污染檢測和淋浴。

管理區(qū)建設(shè)了淋浴、洗衣、洗車排水收集系統(tǒng)，與生活污水排入化糞池處理后用于庫區(qū)綠化。放射性廢物專用車建有洗車臺(tái)洗車廢水，排入院外的蒸發(fā)池。院內(nèi)進(jìn)行了綠化和硬化，綠化面積約1 600 m2。

6 結(jié)語

城市放射性廢物庫的建設(shè)和安全運(yùn)行,為消除放射性廢物(源)造成的隱患起著不可替代的作用。通過科學(xué)、有效的管理措施，可以確保城市放射性廢物庫安全運(yùn)行，對保障公眾健康、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到應(yīng)有的作用[4]。

廢物庫內(nèi)貯源坑蓋板上方0.5 m處和庫體墻外表面0．2 m處γ輻射劑量率滿足《核技術(shù)利用放射性廢物庫選址、設(shè)計(jì)與建造技術(shù)要求(試行)》中對放射性廢物庫源坑蓋板上方0.5 m處γ輻射劑量率不超過20 μGy/h、對庫體外墻外表面0．2 m處γ輻射劑量率不超過2.5 μGy/h的要求。

庫區(qū)輔助設(shè)施室內(nèi)、庫體外γ輻射劑量率與對照點(diǎn)相比，處在同一水平。

監(jiān)測結(jié)果表明:2013—2018年，山西省廢物庫輻射環(huán)境質(zhì)量總體良好。其中環(huán)境電離輻射水平處于本底漲落范圍內(nèi);未對周圍環(huán)境產(chǎn)生輻射影響。

山西省放射性廢物庫采取的人力防范、實(shí)體防范以及技術(shù)防范等相結(jié)合的管理和安全防護(hù)措施滿足國家規(guī)定要求。

為進(jìn)一步提升我省放射性廢物庫安全水平，提出以下建議：一是開展安全評估,對庫區(qū)安全管理現(xiàn)狀與國家相關(guān)要求進(jìn)行全面分析評估，對不符合現(xiàn)行要求的逐項(xiàng)進(jìn)行清查分析，從長治久安的角度提升庫區(qū)安全管理?xiàng)l件；二是庫區(qū)周界安保設(shè)施維護(hù)升級期間，要加大庫區(qū)周邊的檢查頻次，加強(qiáng)人防措施；三是要切實(shí)加強(qiáng)我省城市放射性廢物庫安保重要設(shè)施的運(yùn)維管理，并結(jié)合自身實(shí)際進(jìn)一步做好各項(xiàng)輻射安全應(yīng)急準(zhǔn)備工作，確保我省放射性廢物庫安全運(yùn)行。

總之，通過分析評估、加強(qiáng)和完善安全防范措施、信息化升級改造，不斷提高放射性廢物庫安全管理水平，確保其安全運(yùn)行，對輻射環(huán)境的安全發(fā)揮其作用。