中国辐射卫生  1996, Vol. 5 Issue (1): 29-31  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1996.01.015

引用本文 

周舜元, 范葆盛, 查永如, 周小亚, 吴保德. 离子感烟火灾探测器的放射卫生防护[J]. 中国辐射卫生, 1996, 5(1): 29-31. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1996.01.015.

文章历史

收稿日期:1995-08-07
离子感烟火灾探测器的放射卫生防护
周舜元 , 范葆盛 1, 查永如 2, 周小亚 1, 吴保德 1     
北京卫生部工业卫生实验所, 北京 100088

离子感烟火灾探测器是含放射性物质消费品中的一项重要产品。在国外,特别是发达国家如美国、德国、瑞典、澳大利亚等,应用都已十分普通,甚至很早就进入了家庭,因此有不少国家早已制定有关管理法规和技术标准。在我国,近年来的应用数量增长迅速,特别是在商业、宾馆等大型髙层建筑中的应用。其生产也已形成一定规模,离子感烟火灾探测器作为一种含放射源的消费品,其放射防护既有这类消费品的共性,也有它自身的特殊性。本文对此加以探讨,以便为制定相应的放射卫生防护标准提供参考。

1 原理和定义

离子感烟火灾探测器是感烟火灾探测器的一个主要品种,据美国消费品安全委员会1985年的调査[1]估计,大约占到85%的份额。

离子型探测器是用α辐射源使得两电极之间的空气电离,一旦两电极上出现少量电位差的影响,就能允许电流通过其中的空气间隙。当燃烧产生的烟雾进入空气间隙时,使其电阻増加或减少,引起电流的变化,随后经放大并触发报警器。通常在一个探测器中使用两个性能匹配的密封放射源及其电离单元,利用其失衡来触发报警。

因此,离子感烟火灾探测器可以如下定义:应用烟雾粒子改变电离室内电离电流的原理而实现火灾报警的探测器。

2 使用情况和剂量估算 2.1 探测器生产使用情况

在美国,1973年约有2.5×105只探测器,1978年则有2.6×107只,可见其增长迅速。预计到1986年,全美国5.2×107户家庭平均持有1.5只探测器,其中85%是离子型的,计为6.6×107只;再加上非家庭使用的,一共有6.6×107只在使用;此外,还有约1×107只属于新销售和废弃处置的, 从而处于平衡状态; 这还是属于偏保守的估计[1]

在我国,目前除少量进口外,主要是国内自产,已收集到资料表明至少有20家生产厂家,且发展迅速,其中也有合资企业从国外进口放射源等主要部件在国内组装,加工后返销国外兼在国内销售的。离子感烟火灾探测器属于消防器材,主要由消防器材经营行业经销。在我国,产品大部分属于分布式使用,即在大型髙层建筑中广泛安装形成报瞀系统,而家庭单独使用的仅是极少数,这一点不同于许多其他国家。

2.2 内含放射源及其所致剂量

离子型探测器早期使用Ra-226作为α-源,目前都用Am-241源。核素用量也在不断降低,据美国国家辐射防护和测量委员会(NCRP)的报道[1]每个电离单元的平均含Am-241量已由早期的1.85MBq减到18.5 kBq以下,而Ra-226含量约是其1 %即2 kBq, 这种情况具有代表性。家庭用离子型探测器的含Am-241量可能更低,而Ra-226在不少国家已被禁止使用。

关于离子型探测器所致辐照剂量,上述权威报道[1]也提供了一些可用数据:同样活度的Ra-226和Am-241相比,由于辐射能量差异,所致外照射剂量相差90倍,考虑到每个电离单元所含的Ra-226和Am-241量不同,按2kBqAm-241而言,Ra-226所致外照射剂量是Am-241所致剂量的1.5倍。

离子型探测器所致个人照射,对职业人员年剂量最大为10mSv。对于公认,零售店员的平均剂量是5 kSv, 两个电离单元的运输剂量是0.02μSv,用户平均为0.093μSv,用户检修平均为0.0018μSv; 另一份调查估计家庭用户个人的剂量是0.009~0.05μSv。综合各类受照人员的平均个人年剂量约为0.08μSv。

离子型探测器所致集体剂量,在用探测器10×107只所致使用和维修的剂量是7.07man·Sv, 新售l×107只探测器的制造和销售所致剂量是0.05man·Sv,1×107只探测器弃用处理造成的剂量是0.05 man·Sv,合计为7.85man·Sv。这与假设全美国有1×108人受照,人均0.08μSv, 共计8 man·Sv的估计相符合。

2.3 防护管理特点

由于探测器内含放射源,其放射防护管理既有含放射性物质消费品管理的共性,即需要以放射卫生评价为基础实行生产和经营的放射卫生批准程序[2, 3]又有其自身的放射防护管理特点:(1)它属于安全功能产品,具有防灾救命的功能,其实践正当化已毋容置疑,对它的限制不应影响其推广使用; (2)它所含密封源活度虽低,所致个人剂量也很有限,但当数量较大时,生产、经营和使用的许多环节都存在一定的潜在危险。

3 产品的放射防护要求 3.1 对放射源的要求

对于探测器中密封放射源所用的核素与活度,我国行业标准EJ278-86《感烟探测器用密封放射源》曾规定:考虑了核素毒性修正之后的有效活度不应超过7.4MBq,这相当于最常用的极毒组核素241 Am的活度限额(740kBq)。在上述行业标准作废后,新的国家标准GB12951-91《离子感烟火灾探测器用镅-241α放射源的技术条例》[4]明确了每个镅α源的放射性沾度限制在370kBq以内。德国[5]和澳大利亚[6]的规定如附表所示,具有一定代表性,其中德国的规定随使用场所而有所区别。

附表 澳大利亚和德国对探测器用源的规定

考虑到我国目前主要使用Am-241源,以及各国禁用Ra-226的趋势,故而建议:每个探测器中Am-241放射源的总活度限额为37kBq×2 (家庭用)和370 kBq×2 (其他场所用)。鉴于我因生产的这种放射源比起早期已有显著降低,因而是可以做到的此外,行政法规中要求用于生产消费品的密封放射源必须合格GB 12951-91也要求镅α源的表面污染和泄漏水平应满足GB4076的要求,源的安全检验不低于GB4075[3]中规定的C32222要求。

3.2 对探测器的防护要求

最重要的一条要求是,从探测器的结构上,应当做到不用特殊工具不易暴露或拆卸探测器中的放射源,以防止用户直接触及或自行拆卸放射源。

依据国家标准GB8703《辐射防护规定》[8]和其他有关资料[9]还建议:距探测器表面0.1米处的任何一点外照射剂量当量率不超过1μSv·h-1探测器表面的放射性污染不超过0.4Bq·cm-2(α-放射性物质)和4 Bq.cm-2(β-放射性物质)。这里的探测器表面可以理解为探测器的外表面和维修等操作中可能触及的表面。

3.3 其他要求

主要是探测器品或其包装上应标示有产品所含放射性核素的化学符号与活度,电离辐射标志以及产品及产品批号、制造日期与制造单位等。在产品说明书中更应包括生产单位的放射性同位素工作许可登记证号,产品质量检验合格的说明。放射卫生防护注意事项以及产品废弃时的正确处理方式等内容。

4 生产、经营和使用各环节的放射防护 4.1 生产和拆洗的防护要求

离子感烟火灾探测器的制造、装配和拆洗工作,一般属于放射工作,耑按冇关行政法规和技术标准实施放射防护;尤其是拆洗作业场所,应当具备开放型放射工作场所必要的放射防护条件。

在制造、装配和拆洗场所,各种待用和弃用的放射源,含放射源的探测器半成品和成品的现场存放量,在不超过工作场所额定的日最大等效操作量的前提下,应尽可能实行少量、分批、勤周转的原则。作业场所应具备有外照射剂量监测和表而污染监测手段。

从事离子感烟火灾探测器制造、装配和拆洗的工作单位,必须对各种待用和弃用的放射源、含放射源的探测器半成品和成品建立健全相应的收付、保管和记账制度。

4.2 储运、安装、维修和销售的防护要求

从事探测器储运、安装、维修和销售业务的单位,除了必须具有相应的场所或设备条件外,还必须经过卫生部门核准。当作业规模达到国家有关放射工作的水平时,应像生产和拆洗工作那样,按有关行政法规和技术标准实施放射防护。从事这项工作和经常接触探测器商品的人员和有关业务负责人,必须熟悉这类商品的放射卫生防护知识。探测器商品应有相应的收付、保管和记帐制度。

此外,探测器的运输应当符合放射性物质安全运输的有关法规和标准。

4.3 使用的防护要求

使用探测器的单位,应当向卫生部门备案并指定专人负责探测器的进货验收、保管储存和弃用处理,以及探测器安装位置图册的保存。一旦发现探测器丢失或被盗应及时报告。

使用离子型探测器的单位和个人,不得自行拆卸、清洗、更换或任意弃置探测器。除了要求每3年左右清洗一次外,总的预期使用寿命约10年。随后应按照商品进货渠道将探测器及时退回生产、进口单位或其委托的回收单位。

参考文献
[1]
NCRP: Radiation Exposure of the U.S.population from consumer products and misscellaneous sources, NCRP Report 95, 1987.
[2]
中华人民共和国卫生部, 国家技术监督局.含放射性物质消费品卫生防护管理规定.卫监发(1995)第2号, 199S.
[3]
周舜元, 等. 含放射性物质消费品的放射卫生防护管理[J]. 放射卫生, 1990, 3(4): S148.
[4]
中华人民共和国国家标准: 离子感烟火灾探测器用镅-241α放射源的技术条件(GB12951-91).中国标准出版社; 1991.
[5]
德国: 辐射防护法令的实施.电离室烟雾探测器设计审批导则.1979.
[6]
澳大利亚国家卫生医学研究委员会: 实业防火系统离子感烟探测器建议书.1988.
[7]
中华人民共和国国家标准: 密封放射源分级(GB 4075-83).密封放射源一般规定(GB4076-83), 中国标准出版社; 1983.
[8]
中华人民共和国国家标准: 辐射防护规定(GB8703-88).中国标准出版社; 1988.
[9]
瑞典国家辐射防护研宄所: 关于含放射性物质的火灾报警器的规定.1983年2月和1985年11月.