八氧化三鈾鐵路運輸?shù)妮椛浔O(jiān)測與分析

王云

摘 要：為了解八氧化三鈾鐵路運輸過程的放射性特點，給運輸監(jiān)管提供決策依據(jù)，筆者依據(jù)國家標準和鐵路行業(yè)規(guī)范編制監(jiān)測方案，并按照方案對某企業(yè)進口八氧化三鈾鐵路運輸項目的輻射水平進行監(jiān)測，然后對監(jiān)測結(jié)果進行統(tǒng)計分析。監(jiān)測結(jié)果顯示該企業(yè)進口八氧化三鈾鐵路運輸項目的輻射水平均低于國家標準限值，同時，統(tǒng)計結(jié)果顯示該項目的αβ表面污染監(jiān)測結(jié)果普遍低于探測下限，且相同監(jiān)測對象在運輸前后的輻射水平變化不大。據(jù)此，得出結(jié)論認為該企業(yè)進口八氧化三鈾鐵路運輸項目防護措施良好，運輸實踐滿足國家法規(guī)標準要求，但部分監(jiān)測工作意義不大，相關(guān)部門應對監(jiān)測、監(jiān)管實施過程加以完善。

關(guān)鍵詞：八氧化三鈾;鐵路運輸;輻射監(jiān)測;統(tǒng)計分析

中圖分類號：TL99 文獻標識碼：A

0 引言

八氧化三鈾俗稱天然鈾，是鈾的最穩(wěn)定氧化物，具放射性，其作為核工業(yè)的主要生產(chǎn)原料，是我國重要戰(zhàn)略儲備資源。鐵路作為八氧化三鈾的主要運輸方式，具有運量大、成本低、安全性能高等特點。21世紀以來，隨著核能技術(shù)的快速發(fā)展和使用，我國對八氧化三鈾的儲備需求不斷增長，相應的鐵路運輸任務迅速增加，運輸相關(guān)人員的受照時間和輻射危險也大為增加。因此，為了保障運輸相關(guān)人員的生命健康和運輸過程的輻射安全，給相關(guān)部門提供監(jiān)管依據(jù)，不斷優(yōu)化運輸方案和監(jiān)管措施，我們對某企業(yè)的大量進口八氧化三鈾鐵路運輸項目實施了輻射監(jiān)測，并對監(jiān)測結(jié)果進行了統(tǒng)計分析。

1 貨包概況

1.1 包裝

八氧化三鈾為棕/黑/灰色粉末狀固體，運輸時先用鋼制產(chǎn)品桶密封裝載（裝載量一般<10 Gbq/桶）;再將產(chǎn)品桶裝入20尺集裝箱，并用木頭加固（裝載量一般為36桶/箱）。

1.2 輻射特性

八氧化三鈾中放射性核素主要為U-238（>99%）、U-235（約0.72%）、U-234以及鈾的衰變子體。射線類型主要有α射線、γ射線及β射線，β射線主要來自鈾的衰變子體，自裂變中子可忽略不計。

2 監(jiān)測方案

2.1 監(jiān)測設(shè)備

6150AD-b型環(huán)境級X-γ輻射劑量率儀;LB-124型αβ表面沾污儀。以上監(jiān)測設(shè)備均通過國家劑量授權(quán)部門檢定/校準，并在檢定/校準有效期內(nèi)使用。

2.2 監(jiān)測方法

按照《鐵路運輸放射性物質(zhì)監(jiān)測方法》（TB/T 2324）、《表面污染測定 第1部分 β發(fā)射體（Eβmax0.15MeV）和α發(fā)射體》（GB/T 14056.1）和《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ61）開展監(jiān)測。

2.2.1 αβ表面污染監(jiān)測

α表面污染采用直接測量法;β表面污染根據(jù)現(xiàn)場情況采用直接測量法或簡介測量法。當測量點γ輻射劑量率<5μSv/h，β表面污染采用直接測量法;否則采用間接測量法，并采用GB/T 14056.1中的保守系數(shù)進行計算。測量時，先將設(shè)備貼近被測表面進行巡測，找到測量區(qū)域最大值，然后定點測量α表面污染，再在該最大值點測量β表面污染或采樣測量β表面污染。最后采用所有測點的α表面污染最大值及β表面污染最大值作為該貨包/運輸工具的監(jiān)測結(jié)果出具報告。

2.2.2 γ劑量率監(jiān)測

分別在規(guī)定的距離上巡測，找到最大值，然后在最大值點定點測量，最后采用規(guī)定距離上所有點校正后的最大值作為該貨包/運輸工具的監(jiān)測結(jié)果出具報告。

2.3 監(jiān)測依據(jù)

依據(jù)《放射性物品安全運輸規(guī)程》（GB 11806）、《鐵路運輸放射性物質(zhì)衛(wèi)生防護要求》（TB/T 2089）及《鐵路危險貨物安全運輸規(guī)則》實施監(jiān)測和評價。

2.4 監(jiān)測布點

《鐵路運輸放射性物質(zhì)監(jiān)測方法》（TB/T 2324）中給出的貨包及車輛的監(jiān)測布點對于集裝箱等大型貨包運輸?shù)倪m用性欠佳，因此我們在參考TB/T 2324的基礎(chǔ)上結(jié)合實際情況給出如下的布點原則。

（1）重車/重箱γ劑量率監(jiān)測，分別在軌道兩側(cè)對集裝箱/鐵路車輛表面、1 m處、2 m處巡測，并找到最大值點測量，共計6點。

（2）重箱αβ表面污染監(jiān)測，在軌道兩側(cè)集裝箱表面各布設(shè)2點，共計4點，如發(fā)現(xiàn)污染或數(shù)據(jù)異常則進行加密布點。

（3）重車αβ表面污染監(jiān)測，在車輛前后左右4各側(cè)面各布設(shè)1點，共計4點，如發(fā)現(xiàn)污染或數(shù)據(jù)異常，或發(fā)生換裝事故，則進行加密布點。

（4）空箱/空車γ劑量率監(jiān)測，分別在空箱/鐵路車輛內(nèi)外表面巡測找到最大值點測量，共2點。

（5）空箱/空車αβ表面污染監(jiān)，分別在空箱/鐵路車輛內(nèi)外前后左右4個側(cè)面各布設(shè)1點，在空箱/鐵路車輛底板均勻布設(shè)8點，共計16點，如發(fā)現(xiàn)污染或數(shù)據(jù)異常則進行加密布點。

2.5 監(jiān)測內(nèi)容

（1）裝載UO的集裝箱表面、表面1 m處、2 m處γ輻射劑量率，單位μSv/h。

（2）裝載重箱的鐵路車輛表面、表面1 m處、2 m處γ輻射劑量率，單位μSv/h。

（3）未裝載任何物品的鐵路車輛內(nèi)外表面處γ輻射劑量率，單位μSv/h。

（4）卸載UO產(chǎn)品桶后的集裝箱內(nèi)外表面處γ輻射劑量率，單位μSv/h。

（5）重箱、重車、空車、返空箱αβ表面污染，單位Bq/cm。

2.6 監(jiān)測流程

3 監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計分析

對某公司近五年進口八氧化三鈾鐵路運輸項目的輻射監(jiān)測結(jié)果進行統(tǒng)計分析，分析結(jié)果如下。

（1）經(jīng)統(tǒng)計，γ輻射劑量率環(huán)境平均本底值為0.11 μSv/h，αβ表面污染平均探測限分別為0.013 Bq/cm和0.140 Bq/cm。

（2）經(jīng)統(tǒng)計，重箱監(jiān)測結(jié)果近5年沒有發(fā)現(xiàn)超標情況。重箱表面處平均γ輻射劑量率為29.6 μSv/h，遠低于標準限值2 mSv/h;表面2 m處平均γ輻射劑量率為4.24 μSv/h，接近平均本底值0.11 μSv/h的40倍，但遠低于標準限值0.1 mSv/h;貨包的平均運輸指數(shù)約為0.9，遠低于標準限值50;外表面αβ污染普遍低于探測限，低于探測限的比例分別為86.7%和82.2%。因此正常情況下，八氧化三鈾集裝箱是安全的，其放射性指標是符合法規(guī)標準要求的，但存在一定放射性污染風險和輻射危害，應對運輸過程中的輻射防護與監(jiān)測工作加以重視。

（3）經(jīng)統(tǒng)計，運輸前后重車的γ輻射劑量率變化不大。說明八氧化三鈾性質(zhì)穩(wěn)定，運輸過程中并未改變原有屏蔽性能和防護效果，貨包γ輻射狀態(tài)是相對穩(wěn)定，運輸方案可行，運輸方式安全可靠。

（4）經(jīng)統(tǒng)計，不論發(fā)站還是到站，空車外表面γ輻射劑量率普遍略高于內(nèi)表面，外表面αβ污染普遍略低于內(nèi)表面。經(jīng)過分析，我們認為前者是因為車輛自身6 mm厚鋼底板和8 mm厚鋼側(cè)板及支撐部件對地表γ輻射產(chǎn)生了一定的屏蔽效果造成的;后者則是因為鐵路敞車常被用來運輸各種礦物，一些礦粉礦渣殘留在車廂內(nèi)表面，導致車輛內(nèi)表面αβ本底水平略高于外表面。

（5）經(jīng)統(tǒng)計，近5年，返空箱內(nèi)表面αβ污染的超標率分別為6%和8%，其余指標未出現(xiàn)超標情況。返空箱外表面污染測量結(jié)果與入境時相比，變化不大;內(nèi)表面αβ污染測低于探測限的比例明顯降低，說明返空箱的外照射風險大大降低，但內(nèi)照射風險相對較高，主要有三個方面原因：第一，集裝箱長期重復使用，污染在底板上不斷積累;第二，產(chǎn)品桶裝卸過程偶爾因操作不當，造成八氧化三鈾產(chǎn)品撒漏，污染底板;第三，八氧化三鈾裝桶過程中，經(jīng)常造成產(chǎn)品桶底部沾污，清污時該部位容易被忽視，最終，裝箱時產(chǎn)品桶底部的污染物擴散到底板上，這也是超標點位往往出現(xiàn)在集裝箱底板黑斑部位的原因。

4 結(jié)論與建議

（1）委托單位近年的八氧化三鈾鐵路運輸項目，雖返空箱有少量超標，但經(jīng)去污處理后，均能達到標準限值以下，并且其余環(huán)節(jié)的監(jiān)測結(jié)果均低于標準限值，所以，該公司進口八氧化三鈾鐵路運輸項目滿足GB 11806、TB/T 2089及《鐵路危險貨物安全運輸規(guī)則》要求，輻射防護措施到位，防護效果良好。

（2）在執(zhí)行《鐵路運輸放射性物質(zhì)監(jiān)測方法》（TB/T 2324—1992）中發(fā)現(xiàn)，該標準發(fā)布至今將近30年，鐵路條件和監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)發(fā)生較大變化，原來的布點、監(jiān)測和計算方法等內(nèi)容已不適用，因此，建議鐵路有關(guān)部門對該標準加以修訂，出臺更加適用、更加成熟的方法標準，從而進一步規(guī)范放射性物品鐵路運輸輻射監(jiān)測工作。

（3）在對監(jiān)測結(jié)果的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，八氧化三鈾鐵路運輸項目重車的表面污染監(jiān)測不僅意義不大，還增加工作成本和人員劑量，應當給予取消。因此，從輻射防護最優(yōu)化原則和節(jié)約成本角度考慮，建議鐵路有關(guān)部門對《鐵路運輸放射性物質(zhì)衛(wèi)生防護要求》（TB/T 2089—2016）中第5.1條和《鐵路危險貨物安全運輸規(guī)則》中第一百一十三條加以修訂，對需要進行表面污染監(jiān)測的運輸工具加以限定。

（4）為進一步提升各部門對放射性物品鐵路運輸過程的監(jiān)管能力，加強各站點、各參與單位之間的協(xié)作能力，建議鐵路相關(guān)部門組織搭建專門的放射性物品鐵路運輸平臺，完善信息共享機制，完善備案、接貨、監(jiān)測、報關(guān)、換裝、運輸、交貨、返箱等各環(huán)節(jié)的聯(lián)動協(xié)調(diào)機制，最終實現(xiàn)放射性物品鐵路運輸業(yè)務快速、安全、滿意的服務目標。

參考文獻：

[1]侯細榮.福建省省級核技術(shù)利用單位輻射安全情況分析[J].海峽科學，2019（3）：30-32.

[2]韓開春，劉學成，于伯勇，等.鐵路運輸放射性工作場所管理限值的探討[J].鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保，1993（1）：1-3.

[3]張琳.鐵路運輸放射性物質(zhì)核查員培訓班在南京舉行[J].中國輻射衛(wèi)生，1992（2）：78.