某種同位素發(fā)生器用于示蹤測(cè)井項(xiàng)目的輻射水平調(diào)查與評(píng)價(jià)研究

黃軍

（新疆智檢匯安環(huán)保科技有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

1 引言

放射性同位素示蹤測(cè)井是利用人工放射性同位素作為示蹤劑來(lái)研究注水動(dòng)態(tài)和油井技術(shù)情況的一種測(cè)井方法。目前，大多數(shù)測(cè)井公司使用的放射性同位素為131Ba，131I 等，但也有部分公司使用113Sn-113mIn，68Ge-68Ga 同位素發(fā)生器等。為了掌握同位素發(fā)生器在示蹤測(cè)井中對(duì)環(huán)境和人員造成的輻射危害，建立同位素發(fā)生器分階段輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法，為今后開(kāi)展此類(lèi)項(xiàng)目輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供方法借鑒。本文將重點(diǎn)分析113Sn-113mIn 同位素發(fā)生器用于示蹤測(cè)井的貯存、運(yùn)輸、淋洗及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井各階段，開(kāi)展各階段輻射水平調(diào)查，并對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行劑量估算與現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。

2 調(diào)查與測(cè)量方法

2.1 調(diào)查對(duì)象及內(nèi)容

113Sn-113mIn 同位素發(fā)生器的母體113Sn 半衰期為115 d，而洗脫液113mInCl3的半衰期為99.8 min，由于113mInCl3的半衰期短，淋洗過(guò)程一般在野外測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。本次調(diào)查的113Sn-113mIn 同位素發(fā)生器出廠(chǎng)活度為120×37 MBq，每口井大約使用20 mL 洗脫液113mInCl3，約3.1×109Bq。

對(duì)使用的113Sn-113mIn 同位素發(fā)生器（單次最大使用量3.1×109Bq）在貯存、運(yùn)輸、淋洗和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井過(guò)程進(jìn)行γ 輻射劑量率和β 表面污染水平監(jiān)測(cè)。

2.2 測(cè)量方法

按照《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 61—2001）［1］和《表面污染測(cè)定 第1 部分：β 發(fā)射體（Eβmax＞0.15 MeV）和α 發(fā)射體》（GB/T 14056.1—2008）［2］，采用AT1121型γ 輻射儀和PAM-170C 型α，β 表面污染儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。進(jìn)行γ 輻射劑量率測(cè)量時(shí)，待儀器校驗(yàn)處于正常后，將探測(cè)器靠近測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)讀取5 個(gè)測(cè)量值，每間隔10 s 讀1 個(gè)數(shù)，取5 個(gè)測(cè)量值的平均值作為測(cè)量結(jié)果。儀器使用前均經(jīng)計(jì)量部門(mén)檢定。

2.3 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)

按照《油（氣）田非密封型放射源測(cè)井衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ 118—2002）［3］，對(duì)源庫(kù)暫存坑、貯存容器，運(yùn)輸車(chē)輛，現(xiàn)場(chǎng)淋洗操作位、釋放器，測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)，臨時(shí)廢物儲(chǔ)存桶等點(diǎn)位進(jìn)行了γ 輻射劑量率監(jiān)測(cè)；對(duì)運(yùn)輸容器、淋洗操作位、臨時(shí)廢物儲(chǔ)存桶進(jìn)行了α，β 表面污染監(jiān)測(cè)（α 未檢出）。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析及劑量估算

3.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

按照上述的監(jiān)測(cè)布點(diǎn)描述，γ 輻射劑量率測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 γ 輻射劑量率測(cè)量結(jié)果 μSv/h

從源庫(kù)暫存坑、貯存容器，運(yùn)輸車(chē)輛，現(xiàn)場(chǎng)淋洗操作位、釋放器，測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)，臨時(shí)廢物儲(chǔ)存桶等點(diǎn)位的γ 輻射劑量率測(cè)量結(jié)果可知：

（1）源庫(kù)墻外γ 輻射劑量率監(jiān)測(cè)結(jié)果，低于標(biāo)準(zhǔn)［3］中規(guī)定源庫(kù)外的空氣比釋動(dòng)能率不得超過(guò)2.5 μGy/h 的要求。

（2）源庫(kù)暫存坑表面γ 輻射劑量率監(jiān)測(cè)結(jié)果，低于標(biāo)準(zhǔn)［3］中規(guī)定室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)域的空氣比釋動(dòng)能率不得超過(guò)25 μGy/h 的要求。

（3）貯存容器表面的γ 輻射劑量率監(jiān)測(cè)結(jié)果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)［3］中規(guī)定距防護(hù)容器外表面5 cm 處的空氣比釋動(dòng)能率不得超過(guò)25 μGy/h 的要求。

（4）運(yùn)輸車(chē)輛γ 輻射劑量率監(jiān)測(cè)結(jié)果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)［3］中規(guī)定車(chē)輛外表面的空氣比釋動(dòng)能率不得超過(guò)25 μGy/h，距車(chē)輛外表面1 m 處不得超過(guò)2.5 μGy/h 的要求。

（5）測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(huán)境γ 輻射劑量率監(jiān)測(cè)結(jié)果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)［3］中規(guī)定測(cè)井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)警戒區(qū)不得超過(guò)2.5 μGy/h 的要求。

（6）臨時(shí)廢物儲(chǔ)存桶γ 輻射劑量率監(jiān)測(cè)結(jié)果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)［3］中規(guī)定污物桶和貯存設(shè)施表面的空氣比釋動(dòng)能率不得超過(guò)25 μGy/h 的要求。

β 表面沾污測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表2。

從源庫(kù)暫存坑、貯存容器，現(xiàn)場(chǎng)淋洗操作位，臨時(shí)廢物儲(chǔ)存桶等點(diǎn)位的β 表面沾污測(cè)量結(jié)果可知：

（1）源庫(kù)內(nèi)暫存坑表面的β 放射性污染低于標(biāo)準(zhǔn)［4］中規(guī)定的40 Bq/cm2的控制限值。

（2）貯存容器表面的β 放射性污染低于標(biāo)準(zhǔn)［4］中規(guī)定的貯存容器外表面的β 放射性污染不得超過(guò)4 Bq/cm2的控制限值。

（3）淋洗操作位、分裝釋放器地面的β 放射性污染低于標(biāo)準(zhǔn)［4］中規(guī)定的40 Bq/cm2的控制限值。

3.2 劑量估算

職業(yè)人員因測(cè)井作業(yè)所致的年附加有效劑量當(dāng)量計(jì)算如下：

式中，E 為有效劑量，Sv/a；Ht為組織或器官t 所接受的當(dāng)量劑量，Sv/a；Wt為組織或器官t 所接受組織權(quán)重因子，對(duì)全身取1；Wr為輻射權(quán)重因子，對(duì)γ 射線(xiàn)取1；D 為γ 致空氣吸收劑量率，Gy/h；T 為年受照時(shí)間，h。

3.2.1 職業(yè)人員的劑量估算

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，工作人員操作同位素發(fā)生器的工作時(shí)間如下：

（1）將同位素發(fā)生器從源庫(kù)暫存坑內(nèi)取出，移至運(yùn)輸車(chē)輛指定位置，用時(shí)約10 min；

（2）運(yùn)輸時(shí)間1 h；

（3）示蹤劑淋洗過(guò)程，用時(shí)約1 min；

（4）將淋洗后的示蹤劑搬至釋放器處，用時(shí)約1 min；

（5）將示蹤劑倒入釋放器同位素倉(cāng)，用時(shí)約1 min；

（6）操作釋放器吊裝入井口，用時(shí)約15 min；

（7）現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)完畢后將釋放器從運(yùn)輸車(chē)輛上卸下放入暫存庫(kù)，用時(shí)10 min。

因上述（1），（2），（7）操作過(guò)程中的γ 輻射劑量率與環(huán)境本底值相當(dāng)，此處劑量估算可忽略。其他操作過(guò)程中的γ 輻射劑量率如下：淋洗過(guò)程中取14.60 μSv/h，將淋洗后的示蹤劑搬至釋放器并倒入釋放器同位素倉(cāng)取68.20 μSv/h，操作釋放器吊裝入井口取2.35 μSv/h，環(huán)境本底值為0.10 μSv/h。

職業(yè)人員所受的年附加有效劑量當(dāng)量估算：

［（14.60-0.10）×1/60+（68.20-0.10）×2/60+（2.35-0.10）×15/60］μSv/次×200 次/a＝0.70 mSv/a。

由以上估算結(jié)果可知，職業(yè)人員年附加受照劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)［4］中規(guī)定的職業(yè)人員劑量約束值和劑量限值。

3.2.2 公眾人員的劑量估算

一般示蹤測(cè)井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)均位于人煙稀少的空曠地帶，且在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)均用警示牌和警戒繩設(shè)置了監(jiān)督區(qū)，監(jiān)督區(qū)以外的公眾人員受到射線(xiàn)放射性影響的可能性幾乎沒(méi)有，因此報(bào)告未進(jìn)行公眾年附加受照劑量估算。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)同位素發(fā)生器用于示蹤測(cè)井各階段的放射性水平調(diào)查，掌握了其對(duì)周?chē)h(huán)境和人員的危害小于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的劑量限值，為今后開(kāi)展同類(lèi)型項(xiàng)目的輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供了方法借鑒。