血液輻照儀Ⅱ類放射源退役輻射監(jiān)測與分析

陳 晶 李瑋衡 崔 倫 林 晨 賈力博 于慧君 向輝云

血液輻照儀Ⅱ類放射源退役輻射監(jiān)測與分析

陳 晶 李瑋衡 崔 倫 林 晨 賈力博 于慧君 向輝云

（廣西壯族自治區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)督管理站，廣西 南寧 530222）

目的：探討血液輻照儀Ⅱ類放射源退役，為放射源退役、放射性物品運輸、放射源應(yīng)用場址無限制開放等項目的輻射安全管理與防護(hù)工作提供借鑒與指導(dǎo)。方法：以某血站血液輻照儀Ⅱ類放射源退役項目為例，對運輸貨包與運輸車輛及周圍開展輻射環(huán)境監(jiān)測，評估人員受照劑量；對輻照室及周圍監(jiān)測，評估場址放射性污染水平，達(dá)到開放的目的。結(jié)果：該運輸車輛周圍各監(jiān)測點的最高輻射劑量率為7.77 nGy/h×103nGy/h，血液輻照儀退役后的輻照室及周圍的γ輻射劑量率為84.8 nGy/h～115 nGy/h，α、β表面污染均低于最低探測限（α＜0.02 Bq/cm2，β＜0.14 Bq/cm2）；結(jié)論：項目退役過程中，放射源貨包專用運輸車輛周圍的輻射劑量率低于GB 11806—2019的有關(guān)要求；在放射源啟運后，原輻照室及周圍環(huán)境的監(jiān)測結(jié)果未見異常，表明場所未受到放射性污染，能夠達(dá)到滿足開放的要求。

血液輻照儀；放射源退役；輻射劑量率；表面污染；輻射防護(hù)

引言

血液輻照儀主要在各大醫(yī)院輸血科或各地血站中使用，它的原理是采用放射源產(chǎn)生的γ射線進(jìn)行輻照，保留了血液制品中各組分的完整性，有效地保障了輸血安全。由于放射源自身衰變的特性，在經(jīng)過相當(dāng)長的一段時間使用后，放射源活度降低達(dá)不到使用要求，輻照儀內(nèi)部零件老化導(dǎo)致故障頻發(fā)，因此輻照儀中的放射源也面臨著退役或更新。本文以某一血站的血液輻照儀退役項目為實例進(jìn)行監(jiān)測與評價，從而了解血液輻照儀放射源實施退役后的輻照室及周圍輻射環(huán)境水平，評估場所是否達(dá)到無限制開放條件，評價人員受照劑量，為同類型的核技術(shù)利用項目退役過程提供指導(dǎo)與借鑒。

1 項目概況

1.1 退役項目源項調(diào)查

1.1.1 血液輻照儀與Ⅱ類密封源

該血站使用的一臺血液輻照儀型號為BIOBEAM 8000（貝歐寶），原生產(chǎn)廠家為德國企業(yè)。血液輻照儀整機(jī)尺寸為長度0.81 m、寬度為0.81 m、高度為1.74 m，重約2.7噸，自帶屏蔽系統(tǒng)，內(nèi)含1枚137Cs源。鑒于該血液輻照儀于2007年12月投入試運行，使用時間已經(jīng)超過推薦使用壽命（10年），已屬于超期服役，且近幾年故障率高，輻射安全隱患大，某血站于該超期服役的血液輻照儀實施退役。2021年10月，該血液輻照儀正式實施退役。本次實施退役的放射源一覽表見表1。

表1 本次實施退役的放射源一覽表

1.1.2 輻照室

相關(guān)業(yè)務(wù)用房（輻照室）位于某血站綜合業(yè)務(wù)大樓一層西南角，東側(cè)與南側(cè)相鄰無建筑物（空地），西側(cè)為綜合業(yè)務(wù)大樓外側(cè)的樓梯間，北側(cè)為內(nèi)部的試劑倉庫。業(yè)務(wù)用房的建筑面積約10 m2，北側(cè)使用試劑倉庫的墻體，東南西三側(cè)墻為24 cm實心磚，頂棚為10 cm厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。放射源退役并離開輻照室后，需要參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對相關(guān)場所及周圍進(jìn)行監(jiān)測，判斷其是否達(dá)到無限制使用（開放）的條件。如有污染，需要進(jìn)行規(guī)范的去污操作，直至監(jiān)測達(dá)標(biāo)，方可另作他用。

1.1.3 倒源過程

2021年10月19日實施退役時，血液輻照儀使用放射源現(xiàn)有活度為5.76×1013Bq（1557 Ci）。根據(jù)倒源方案，倒源過程由輻照儀生產(chǎn)廠家德國工程師操作，倒源前將貯源罐與輻照儀對接，用專用工具將放射源從輻照儀中倒出至源罐中（時間約10秒）。放射源從輻照儀中倒出至源罐過程中，由于源罐與輻照儀對接處存在不完全嚴(yán)絲合縫的風(fēng)險，放射源通過源罐與輻照儀對接處時，有可能因部分漏射線（γ射線），對工作人員及周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的輻射影響。

1.2 退役過程

1.2.1 前期準(zhǔn)備

（1）委托環(huán)評機(jī)構(gòu)進(jìn)行放射源應(yīng)用項目退役輻射環(huán)境影響評價，提出放射源退役安全防護(hù)及污染防治措施并評價其有效性，出具退役項目環(huán)評報告表。

（2）編制《血液輻照儀退役工作方案》與《血液輻照儀放射源倒裝應(yīng)急預(yù)案》。

（3）經(jīng)審管部門批準(zhǔn)后，按退役方案及批準(zhǔn)的安全防護(hù)及污染防治措施實施退役活動。

（4）實施單位（某血站）按照工作方案，事先統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，明確職責(zé)與分工；準(zhǔn)備倒源的材料、工具、器材等；人員清場，設(shè)置警戒線與警示標(biāo)志，防止無關(guān)人員靠近；按照《血液輻照儀放射源倒裝應(yīng)急預(yù)案》的要求，做好相關(guān)應(yīng)急準(zhǔn)備工作。

（5）在完成倒源工作后，依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范對輻照室及周圍進(jìn)行監(jiān)測，確保其達(dá)到無限制開放使用條件或再應(yīng)用的要求。

（6）辦理退役放射源出口，將退役放射源退回至放射源的原生產(chǎn)國，同時辦理相關(guān)注銷手續(xù)。

1.2.2 倒源過程

（1）在血站業(yè)務(wù)主樓與捐血者之家之間的空地、由德國工程師在選定的地點實施倒裝放射源工作。倒源時場地周邊建筑物內(nèi)全部清場，所有人員全部撤出，由倒源實施單位的工作人員負(fù)責(zé)周邊警戒，防止非工作人員進(jìn)入。

（2）將輻照儀從輻照室中用地牛搬運車拖運至倒源地點，由輻照儀生產(chǎn)廠家德國工程師操作，將源罐與輻照儀對接，用專用工具將放射源從輻照儀中倒出至源罐中（時間約10秒）。

（3）將已倒入放射源的源罐進(jìn)行包裝鎖定，貼上危險品標(biāo)識，吊裝至運輸容器內(nèi)，并固定在專用運輸車輛上。由相關(guān)監(jiān)測機(jī)構(gòu)對運輸車輛及裝源貨包開展監(jiān)測，并出具報告。

（4）倒源過程中，對相關(guān)搬運、操作倒源、周邊警戒、監(jiān)測等人員進(jìn)行個人劑量監(jiān)測。

1.2.3 全過程監(jiān)督與監(jiān)測

當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境主管部門及有關(guān)部門，對現(xiàn)場倒源過程實施全程的監(jiān)督與監(jiān)測。

1.2.4 放射源運輸

經(jīng)有關(guān)部門審批后，放射源啟運。本次退役137Cs放射源的運輸工作由某物流公司承擔(dān)，采用一輛載貨卡車運輸退役放射源貨包（貯源容器）。血站血液輻照儀退役放射源從儀器中倒入P100型貯源容器，再固定于運輸車上的PO-09型運輸容器中。同時，該運輸容器中還裝有2個P100型貯源容器，2個容器中各含1枚137Cs密封源，且均為同類型血液輻照儀退役源。

此次退役放射源專用運輸車輛上的駕駛員與押運員，均有放射性危險品運輸及押運資格，并長期從事放射源運輸，行業(yè)經(jīng)驗豐富。使用專用源罐（運輸容器）將放射源安全運輸至放射源退役承包公司危險品倉庫暫存臨時貯存，經(jīng)辦理有關(guān)手續(xù)后，最終返回原生產(chǎn)國。

2 材料與方法

2.1 監(jiān)測儀器

γ輻射劑量率設(shè)備型號為FH40G+FHZ672E-10型。α、β表面污染的測量使用LB 124型α、β表面污染測量儀。

2.2 監(jiān)測方法

γ輻射劑量率的監(jiān)測參照《環(huán)境γ輻射劑量率測量技術(shù)規(guī)范》（HJ 1157—2021）[1]、表面污染的監(jiān)測參照《表面污染測定第1部分: β發(fā)射體（Eβmax＞0.15 MeV）和α發(fā)射體》（GBT 14056.1—2008）[2]。

2.3 評價標(biāo)準(zhǔn)與評價依據(jù)

2.3.1 《放射性物品安全運輸規(guī)程》（GB 11806—2019）

貨包（集合包裝）外表面的輻射水平限值[3]取2 mSv/h。外表面的表面污染水平限值[3]，β、γ、低毒性α發(fā)射體為4 Bq/cm2，其他α發(fā)射體為0.4 Bq/cm2。

2.3.2 《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18871—2002）

本評價從防護(hù)最優(yōu)化角度出發(fā)，結(jié)合項目具體情況，承擔(dān)退役工作的輻射工作人員劑量限值為5 mSv/a，場址無限制開放或再使用后，公眾劑量限值為0.25 mSv[4]。本評價結(jié)合血站擬退役后場所的使用情況，確定本項目輻照室、地面及輻照室內(nèi)相關(guān)物品放射性物質(zhì)表面污染的控制水平均為：β≤4 Bq/cm2；設(shè)備表面污染水平低于β≤0.08 Bq/cm2時可作為普通物品使用[4]。

2.3.3 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境天然貫穿輻射水平調(diào)查研究

為嚴(yán)防核與輻射環(huán)境風(fēng)險、加強(qiáng)輻射環(huán)境風(fēng)險管控，早在1983—1990年期間，原環(huán)境保護(hù)部組織開展了全國環(huán)境放射性水平調(diào)查。廣西作為子項目之一開展了全區(qū)的天然放射性水平調(diào)查研究（1987年至1988年）[5]，監(jiān)測結(jié)果見表2。

表2 1983年—1990年調(diào)查中廣西γ輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果

注：上表中的均值為按點平均值，余同。

2.3.4 《2016—2020年全國輻射環(huán)境質(zhì)量報告》

2016年至2020年，全國γ輻射空氣吸收劑量率連續(xù)監(jiān)測結(jié)果[6-10]見表3。

表3 2016年至2020年全國γ輻射空氣吸收劑量率連續(xù)監(jiān)測結(jié)果

3 結(jié)果

3.1 監(jiān)測結(jié)果

血液輻照儀Ⅱ類放射源退役貨包和運輸車周圍γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果見表4，血液輻照儀Ⅱ類放射源倒源后運輸貨包（空罐）外表面非固定性放射性污染監(jiān)測結(jié)果見表5，血液輻照儀Ⅱ類放射源退役γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果見表6，血液輻照儀Ⅱ類放射源退役終態(tài)放射性污染監(jiān)測結(jié)果見表7。

表4 血液輻照儀Ⅱ類放射源退役貨包和運輸車周圍γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果

注：上表中結(jié)果均未扣除儀器對宇宙射線的響應(yīng)，余同。

表5 血液輻照儀Ⅱ類放射源倒源后運輸貨包（空罐）外表面非固定性放射性污染監(jiān)測結(jié)果

注：本次測量β污染源效率依據(jù)《表面污染測定第1部分：β發(fā)射體（Eβmax＞0.15 MeV）和α發(fā)射體》GB/T 14056.1－2008，保守取0.5，α取0.25，β測量最低探測限為0.14 Bq/cm2，α測量最低探測限為0.02 Bq/cm2，余同。

表6 血液輻照儀Ⅱ類放射源退役γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果

表7 血液輻照儀Ⅱ類放射源退役終態(tài)放射性污染監(jiān)測結(jié)果

3.2 監(jiān)測結(jié)果分析

表4監(jiān)測結(jié)果表明，內(nèi)裝有退役放射源的P100型貯源容器周圍輻射水平最高為7.77 μSv/h，運輸容器周圍輻射水平最高為4.10 μSv/h，運輸車輛周圍輻射水平最高為568 nSv/h，均低于《放射性物品安全運輸規(guī)程》（GB 11806—2019）第5.3.1節(jié)中對于貨包等提出的劑量率要求。

表5監(jiān)測結(jié)果表明，某血站血液輻照儀放射源退役后輻照室周圍γ輻射劑量率測值范圍85 nGy/h～115 nGy/h。在1983年—1990年調(diào)查中，廣西原野γ輻射空氣吸收劑量率測值范圍為10.7 nGy/h～238.7 nGy/h；根據(jù)2016年至2020年，全國γ輻射空氣吸收劑量率連續(xù)監(jiān)測結(jié)果，2016年年均值范圍為57.6 nGy/h～193.7 nGy/h，2017年年均值范圍為49.8 nGy/h～194.3 nGy/h，2018年年均值范圍為49.6 nGy/h～195.2 nGy/h，2019年年均值范圍為49.9 nGy/h～194.0 nGy/h，2020年年均值范圍為49.8 nGy/h～194.4 nGy/h。此次的調(diào)查結(jié)果均在上述報告的測值范圍內(nèi)，表明該場所輻射水平未見異常。

表6監(jiān)測結(jié)果表明，貯源容器、運輸容器及輻照儀表面非固定性放射性污染低于最低探測限，同時，α＜0.02 Bq/cm2，β＜0.14 Bq/cm2，滿足《放射性物品安全運輸規(guī)程》（GB 11806－2019）對于表面污染的要求。

表7監(jiān)測結(jié)果表明，輻照儀實施退役后，輻照室內(nèi)地面、座椅表面、梯子表面、四周相鄰房間內(nèi)地面非固定性放射性污染低于最低探測限，同時，α＜0.02 Bq/cm2，β＜0.14 Bq/cm2，表明輻照儀所處場所及所有辦公物品均未沾染放射性物質(zhì)。

3.3 人員受照劑量分析

（1）劑量推算公式。

退役過程中，人均年有效劑量按下列公式計算[11]：

其中：E為外照射人均年有效劑量，mSv；

（2）工作人員劑量推算。

倒源由德國輻照儀生產(chǎn)廠家工程師操作，將源罐與輻照儀對接，用專用工具將放射源從輻照儀中倒出至源罐中，然后裝入專用運輸貨包容器，吊裝到運輸車上固定，最后運離血站。最終返回放射源原生產(chǎn)國。

將輻照儀運送至倒源點及將源罐與輻照儀對接所需時間為30分鐘、倒源過程10秒鐘、將已裝入放射源的源罐進(jìn)行包裝鎖定及吊裝至放射源專用運輸車輛用時約10分鐘。從偏安全角度考慮，均采用源罐表面瞬時劑量率最大值為7.77 μGy/h進(jìn)行計算。將以上參數(shù)代入公式（1），計算出工作人員完成血液輻照儀搬運、退役源倒源、專用運輸貨包容器吊裝、固定整個過程接受的附加有效劑量約為5.2 μSv，低于退役過程中受照劑量管理約束值（5 mSv）的要求。

（3）公眾人員受照劑量。

血液輻照儀Ⅱ類放射源退役過程中，實施清場，公眾成員不會因為本項目退役放射源的實施受到額外照射，受照劑量低于0.25 mSv。

4 結(jié)論和建議

4.1 結(jié)論

（1）該血液輻照儀退役項目符合正當(dāng)性要求。退役的1枚放射源，出廠活度為8.14×1013Bq（2200 Ci），實施退役時活度為5.76×1013（1557 Ci）。退役過程中，產(chǎn)生的污染因子主要為γ輻射。

（2）退役過程中，該血站成立了退役工作小組，編制了倒源工作方案、事故應(yīng)急預(yù)案等各項技術(shù)文件，各項準(zhǔn)備周全。

（3）倒源過程由原生產(chǎn)廠家（德國）的資深工程師具體實施，避免了因不熟悉結(jié)構(gòu)導(dǎo)致操作時間變長以及其他意外情況的發(fā)生，減少了安全風(fēng)險，保證了倒源過程的安全。工作人員倒源過程中的受照劑量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）放射源運輸貨包能夠滿足屏蔽防護(hù)要求，周圍的輻射劑量率、表面污染控制水平符合《放射性物品安全運輸規(guī)程》（GB 11806—2019）中的各項要求。

（5）實施退役后的輻照室及周圍的輻射劑量率與α、β表面污染水平無異常，表明該場所未受到污染，具備無限制開放或再利用的條件。

4.2 建議

核技術(shù)利用項目蓬勃發(fā)展，核技術(shù)應(yīng)用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，加強(qiáng)相關(guān)安全防護(hù)與監(jiān)測分析具有重要的現(xiàn)實意義。對于核技術(shù)利用項目退役后產(chǎn)生的放射源，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行規(guī)范妥善的處置。各核技術(shù)利用有關(guān)單位應(yīng)承擔(dān)社會責(zé)任，改善和彌補(bǔ)輻射防護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，切實做好輻射安全相關(guān)工作。

[1] HJ 1157－2021. 環(huán)境γ輻射劑量率測量技術(shù)規(guī)范[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2021.

[2] GB/T 14056.1－2008. 表面污染測定第1部分: β發(fā)射體(Eβmax>0.15 MeV)和α發(fā)射體[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[3] GB 11806－2019. 放射性物品安全運輸規(guī)程[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2019.

[4] GB 18871－2002. 電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[5] 楊名生，李國保. 廣西壯族自治區(qū)環(huán)境天然貫穿輻射水平調(diào)查研究[J]. 輻射防護(hù)，1992(5): 377-388.

[6] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部. 2016年全國輻射環(huán)境質(zhì)量報告[R]. 北京: 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部，2017.

[7] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部. 2017年全國輻射環(huán)境質(zhì)量報告[R]. 北京: 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部，2018.

[8] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部. 2018年全國輻射環(huán)境質(zhì)量報告[R]. 北京: 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部，2019.

[9] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部. 2019年全國輻射環(huán)境質(zhì)量報告[R]. 北京: 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部，2020.

[10] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部. 2020年全國輻射環(huán)境質(zhì)量報告[R]. 北京: 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部，2021.

[11] 奚月明，張巍，袁海容，等. PET/CT機(jī)房及周圍輻射環(huán)境監(jiān)測與評價[J]. 大眾科技，2021，23(5): 17-20.

Monitoring and Analysis of Decommissioning Radiation of Class Ⅱ Radioactive Sources of Blood Irradiators

Objective: To explore the decommissioning of class II radioactive sources of blood irradiators, provide reference and guidance for radiation safety management and protection of projects such as radioactive source decommissioning, radioactive material transportation, and unrestricted opening of radioactive source application sites. Methods: Taking the decommissioning project of class II radioactive sources of blood irradiators in a blood station as an example, the radiation environment monitoring is carried out on the transportation packages, transportation vehicles and surrounding areas, and the exposure dose of personnel is evaluated; the radiation room and surrounding areas are monitored to evaluate the radioactive pollution level of the site, to achieve the purpose of opening. Results: The maximum radiation dose rate of each monitoring point around the transport vehicle is 7.77×103nGy/h, irradiation room and surrounding area after the decommissioning of blood irradiator γradiation dose rate is 84.8～115 nGy/h, the surface contamination of α and β is lower than the minimum detection limit（α<0.02 Bq/cm2，β<0.14 Bq/cm2）. Conclusion: During the decommissioning of the project, the radiation dose rate around the special transport vehicle for radioactive source packages is lower than the relevant requirements of GB 11806-2019; after the radioactive source is shipped, the monitoring results of the original irradiation room and the surrounding environment are normal, indicating that the site is not radioactive pollution and can meet the opening requirements.

blood irradiators; decommissioning of radioactive sources; radiation dose rate; surface contamination; radiation protection

X591

A

1008-1151(2022)12-0014-04

2022-09-24

廣西壯族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境廳2020年核與輻射安全研究課題（桂環(huán)辦函〔2020〕169號）。

陳晶（1982－），女，廣西壯族自治區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)督管理站工程師，研究方向為電離輻射監(jiān)測與評價。

李瑋衡（1992－），男，廣西壯族自治區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)督管理站工程師，研究方向為電離輻射監(jiān)測與評價。