基于大學(xué)輻射隱患整治的環(huán)境監(jiān)測及效果評價

摘要：某大學(xué)同位素實驗室和室外地堡已停用，場地長期處于封閉狀態(tài)，可能存在放射性污染，目前已初步完成治理。本文以退役實驗室和室外地堡為研究對象，測量γ輻射劑量率和表面污染水平，采集樣品檢測放射性核素活度，以評價該大學(xué)輻射隱患整治項目實施后的放射性污染水平，為項目的后續(xù)推進(jìn)提供依據(jù)。結(jié)果表明，輻射隱患整治基本達(dá)到預(yù)期效果，大部分區(qū)域表面污染水平及剩余放射性核素活度滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但部分區(qū)域仍然超標(biāo)，需要進(jìn)一步治理。

關(guān)鍵詞：輻射隱患；整治；環(huán)境監(jiān)測；效果評價

中圖分類號：X327 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）08-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.042

Environmental monitoring and effect evaluation of radiation hazard remediation in a university

LIU Zichao

（Anhui Nuclear Exploration Technology Central Institute， Wuhu 241000， China）

Abstract： The isotope laboratory and outdoor bunker of a certain university have been decommissioned， and the site has been closed for a long time， there may be radioactive pollution， and the initial treatment has been completed. Taking the retired laboratory and outdoor bunker as research objects， this paper measures γ radiation dose rate and surface pollution level， and collects samples to test the radioactive nuclide activity， so as to evaluate the level of radioactive pollution after the implementation of the university's radiation hazard remediation project， and provide a basis for the subsequent promotion of the project. The results indicate that the radiation hazard remediation has basically achieved the expected effect， and the surface pollution level and residual radioactive nuclide activity in most areas meet relevant standards， however， some areas still exceed the standard and require further treatment.

Keywords： radiation hazards; remediation; environmental monitoring; effect evaluation

20世紀(jì)以來，核技術(shù)迅速發(fā)展，取得大量優(yōu)異成果，同時產(chǎn)生一定的放射性廢物，帶來輻射環(huán)境問題。放射性廢物治理可以有效控制輻射源，改善環(huán)境質(zhì)量，同時取得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益[1-2]。1990年，我國開始對歷史遺留的放射性廢物進(jìn)行治理，隨著《核安全與放射性污染防治“十三五”規(guī)劃及2025年遠(yuǎn)景目標(biāo)》的發(fā)布[3]，國家提出新老并重，統(tǒng)籌解決早期核設(shè)施退役和歷史遺留放射性廢物治理問題，進(jìn)一步消除民眾和各級地方政府關(guān)注的環(huán)境隱患，這對輻射隱患治理有著非凡的意義。

20世紀(jì)60年代至70年代，某大學(xué)建立同位素實驗室用于開展同位素放射源研究，并利用既有地堡進(jìn)行輻照試驗。隨著時間的推移，二者均已停用，場地長期處于封閉狀態(tài)。20世紀(jì)90年代初，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，場地附近的γ輻射劑量率偏高，可能會造成放射性污染邊界的擴(kuò)大，其存在極大的安全隱患，需要盡快治理。近年來，國家越來越重視核安全與放射性污染防治工作[3]，因此該大學(xué)對上述設(shè)施及場地進(jìn)行退役治理，以達(dá)到無限制開放使用水平。本文對初步退役治理后的輻射環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測，評價輻射隱患整治效果。

1 項目概況

目前，該項目已初步完成退役整治工作，為查明輻射治理效果是否達(dá)到無限制開放要求，開展輻射環(huán)境調(diào)查及評價。退役整治區(qū)主要分為兩個區(qū)域，即退役實驗室和室外地堡。實驗室是為開展同位素放射源相關(guān)研究而建，包括同位素輻射源研究實驗室A、同位素輻射源研究實驗室B、廢放射源儲存室及放射性廢液暫存室。室外地堡原為戰(zhàn)爭遺留的軍用設(shè)施，1959年，該大學(xué)從國外引進(jìn)6 g鐳當(dāng)量的60Co用于輻照試驗，將該地堡作為輻射源的暫存地。運行期間，大雨曾導(dǎo)致坑內(nèi)積水，造成地堡內(nèi)部出現(xiàn)污染，輻照試驗研究停止后，對該地堡進(jìn)行關(guān)閉。廢放射源儲存室的北側(cè)及西側(cè)堆存大量放射性固體廢物及污染土壤，在現(xiàn)場監(jiān)測過程中會不同程度地影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，因此本文未對退役實驗室的廢放射源儲存室開展調(diào)查與評價。

2 技術(shù)方法

2.1 γ輻射劑量率測量

γ輻射劑量率的測量以《環(huán)境γ輻射劑量率測量技術(shù)規(guī)范》（HJ 1157—2021）為主要依據(jù)[4]，目標(biāo)區(qū)域設(shè)置1.0 m×1.0 m的網(wǎng)格點，在離地高1 m處進(jìn)行定點監(jiān)測。

2.2 表面污染水平測量

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）[5]，對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行α、β表面污染水平測量。首先對測量區(qū)域進(jìn)行整體巡測，對于α輻射，探頭與被測表面的距離小于0.5 cm，對于β輻射，探頭與被測表面保持1.0 cm的距離，探頭移動速度不超過15 cm/s。如巡測數(shù)據(jù)無異常，則按照0.5 m×0.5 m網(wǎng)格布點進(jìn)行定點測量，如發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域，則在異常區(qū)域進(jìn)行加密測量。

2.3 放射性核素活度檢測

根據(jù)現(xiàn)場γ輻射劑量率及表面污染水平監(jiān)測結(jié)果，參照《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ 61—2021）[6]，結(jié)合退役實驗室和室外地堡源項特征及現(xiàn)場環(huán)境條件現(xiàn)狀，采集有代表性的樣品送有資質(zhì)的單位進(jìn)行放射性核素活度檢測。

3 結(jié)果與評價

3.1 γ輻射劑量率

退役實驗室及室外地堡γ輻射劑量率（含宇宙射線貢獻(xiàn)值）監(jiān)測結(jié)果如表1所示。由表1可知，退役實驗室的放射性廢液暫存室、同位素輻射源研究實驗室A及同位素輻射源研究實驗室B的γ輻射劑量率變化范圍不大，與當(dāng)?shù)厥覂?nèi)γ輻射劑量率背景值（53.4～151.7 nGy/h）[7]處于同一水平，退役實驗室γ輻射劑量率屬正常本底水平。室外地堡內(nèi)γ輻射劑量率水平明顯超出當(dāng)?shù)乇尘爸导爸苓叚h(huán)境，輻射隱患整治效果不佳，因此內(nèi)部可能還有潛在的污染。

3.2 表面污染水平

依據(jù)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18871—2002）[8]，確定本項目建構(gòu)筑物表面放射性殘留污染水平管理目標(biāo)限值：α≤0.08 Bq/cm2，β≤0.8 Bq/cm2。退役實驗室及室外地堡中的地面、墻體及室內(nèi)操作臺等表面污染水平監(jiān)測結(jié)果如表2所示。

由表2可知，表面污染水平監(jiān)測結(jié)果整體變化范圍較大，退役實驗室中的同位素輻射源研究實驗室A、同位素輻射源研究實驗室B表面污染水平監(jiān)測結(jié)果均未出現(xiàn)超標(biāo)情況，污染整治效果較好。放射性廢液暫存室整體污染水平不高，大部分區(qū)域未超過管理目標(biāo)限值，但極個別測點存在不同程度的超標(biāo)，主要表現(xiàn)為：在放射性廢液暫存室的操作臺，2個測點出現(xiàn)α表面污染水平超標(biāo)；在室內(nèi)地面中間位置，1個測點出現(xiàn)β表面污染水平超標(biāo)。

室外地堡內(nèi)α表面污染水平一般，未超過限值，但β表面污染水平整體較退役實驗室高，其中有16個測點的β表面污染水平超過標(biāo)準(zhǔn)限值，這一結(jié)果與地堡內(nèi)γ輻射劑量率測量結(jié)果明顯高于環(huán)境本底值相呼應(yīng)，進(jìn)一步驗證室外地堡內(nèi)有放射性污染殘留，上述超標(biāo)區(qū)域需要進(jìn)一步開展清洗、墻面鏟除、地面處置等工作[9]。經(jīng)分析，原因可能是地堡內(nèi)常年積水，造成內(nèi)部污染擴(kuò)散。

3.3 剩余放射性核素活度

本項目治理目標(biāo)為：場址達(dá)到無限制開放，剩余放射性核素對公眾造成的附加年有效劑量不超過0.10 mSv/a。根據(jù)輻射源項特征及治理目標(biāo)，依據(jù)《擬開放場址土壤中剩余放射性可接受水平規(guī)定（暫行）》（HJ 53—2000）[10]、《可免于輻射防護(hù)監(jiān)管的物料中放射性核素活度濃度》（GB 27742—2011）[11]，本項目對6種放射性核素加以限制，剩余放射性核素活度可接受水平如表3所示。

根據(jù)γ輻射劑量率及表面污染水平的現(xiàn)場監(jiān)測情況，本次共取9個樣品進(jìn)行室內(nèi)檢測分析。其中，退役實驗室及周圍環(huán)境采集4個樣品，分別為同位素輻射源研究實驗室A地面殘留物及退役實驗室外北側(cè)、西側(cè)、南側(cè)的草地表層土壤樣（各1個）。室外地堡內(nèi)及周圍環(huán)境采集5個樣品，采樣點為地堡內(nèi)地面殘留物、出口常年水位線附近土壤、地堡頂層覆土及整治施工工棚入口外草地表層樣。樣品檢測結(jié)果如表4、表5所示。

由表4可以看出，退役實驗室及周圍4個不同樣品的核素活度檢測結(jié)果無明顯差異，均小于剩余放射性可接受水平，但退役實驗室周圍環(huán)境樣品檢測出一定的137Cs、90Sr人工放射性核素，表明實驗室在運行期間有少量放射性核素遷移，對周圍環(huán)境造成一定的污染。

根據(jù)表5檢測結(jié)果，室外地堡周圍環(huán)境土壤樣品中的60Co核素活度均小于剩余放射性可接受水平，但室外地堡內(nèi)殘留物中60Co活度為504 Bq/kg，遠(yuǎn)超過30 Bq/kg的可接受水平限值，超標(biāo)倍數(shù)為16.8，這一結(jié)果也與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果吻合。

4 結(jié)論

退役實驗室中，同位素輻射源研究實驗室A、同位素輻射源研究實驗室B的各項檢測指標(biāo)均小于管理目標(biāo)限值，滿足退役要求；放射性廢液暫存室的退役整治工作基本達(dá)到目標(biāo)要求，但仍有零星區(qū)域表面污染水平超標(biāo)，要進(jìn)一步開展小面積清污處置。室外地堡表面污染水平大面積超標(biāo)，與γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果相互印證，結(jié)合室外地堡內(nèi)取樣檢測分析結(jié)果，綜合判定室外地堡仍有大量放射性污染殘留，不滿足退役相關(guān)要求，未達(dá)到輻射隱患整治目標(biāo)。建議對超標(biāo)區(qū)域進(jìn)行二次清污處置，重點為室內(nèi)地堡，處置過程中應(yīng)防止發(fā)生二次污染。待清污及實驗室區(qū)域內(nèi)暫存的固體廢物外運處置工作結(jié)束后，及時對整個輻射隱患整治區(qū)域進(jìn)行復(fù)測評價，確保整治達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

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11 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.可免于輻射防護(hù)監(jiān)管的物料中放射性核素活度濃度：GB 27742—2011[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011．