随着新技术和新材料的不断开发, 市场上出现的含放射性物质的消费品的种类和数量也不断增加, 它们对广大公众造成的附加照射也日益受到重视。卫生部和国家技术监督局于1995年联合发布了《含放射性物质消费品卫生防护管理规定》 (以下简称《管理规定》), 明确了国家对含放射性物质消费品的生产、销售和进口实施卫生监督制度。但由于该项工作在我国还刚起步, 缺乏成熟的检验方法及其相应的技术标准。为了配合我省开展这项工作, 我们对含放射性物质消费品的检测方法作了一些研究, 叙述如下。

由于含放射性物质消费品单个产品或单次操作对接触者和使用者所致照射剂量比较低, 产品的使用者是非放射性的一般单位和公众或成员, 涉及全民照射, 因此, 监测中不仅要考虑单个产品的检测, 更应考虑大量产品集中在一起的生产、仓储、销售、运输等的检测。

根据各种含放射性物质消费品的生产工艺及其所用放射性核素特性不同, 我们将其分为以下几类分别阐述。

1 含放射性密封源类

对含放射性密封源的消费品, 如静电消除器、感烟探测器、辐射电离型负离子发生器等^{〔1〕〔2〕}, 应进行:

1.1 密封源的附加检验

国家标准《密封放射源》 (GB4705-83)规定:制成的每个密封源均应进行表面污染检验和泄漏检验。

源的表面污染检验通常采用湿擦法或浸泡法, 如测出的放射性活度小于185Bq, 则可认为源表面未被污染^〔3〕。

1.1.1 湿擦法

用具有高度吸湿性的软质材料(如滤纸等), 沾上不腐蚀源壳表面而又能有效去除放射性的液体(如水、中性洗涤液), 擦拭整个源表面, 并测量擦拭材料上的放射性。

1.1.2 浸泡法

将源浸没在不腐蚀源表面而又能有效地去除放射性的液体中, 在(50±5)℃下保持4小时, 将源取出, 测量液体的放射性。

1.2 源外壳、源支架及喷气口等的表面污染检测 1.2.1 直接监测法

把防护监测仪表的探头置于待测表面上方, 根据仪表的读数直接确定α、β表面沾染水平。

1.2.2 间接监测法

就是把被测表面上的污染转移到样品上, 然后对样品进行放射性活度的测量, 从而估计出表面污染水平。最常用的采样方法是擦拭法^〔1〕。

所谓擦找法就是用擦拭材料(通常是滤材、棉花、棉纱等), 在待测表面上擦拭, 使松散污染物转移到擦拭材料上, 然后制成样品用放射性测量装置测量其放射性活度。

1.3 X、γ外照射剂量率测量

这里应特别指出的是:对单个产品, 其X、γ外照射量可能很低, 甚至用一般仪器测不出来。但当产品堆积达一定量时, 其外照射剂量可能超过《管理规定》的剂量限值。所以, 对一般含放射性物质的消费品, 应使用能量响应较好的防护监测仪对生产、仓储、运输、大宗销售的产品进行^〔1〕:工作人员工作位置上的照射量率测量; 工作场所及其周围照射量率测量; 产品表面剂量剂的测试。

1.4 气体中的放射性测量

对辐射电离型负离子发生器类消费品, 如文献^〔4〕提到的一种皮肤治疗美容器, 用来产生负离子的²⁴¹Am源就置于美容器的喷气口。对这一类产品, 应进行产品启动工作时空气放射性水平测量。

放射性气体的采样通常采用过滤法, 即用空气采样器分别对①环境和工作场所的空气采样, ②工作人员(接触人员)呼吸带的空气采样。对采集的滤样可直接进行α、β、γ放射性测量或β、γ能谱分析。由于过滤法收集的样品中除人工核素外还有氡、子体天然核素气溶胶, 它们在空气中的浓度要高于某些人工核素。对此, 可根据人工放射性气溶胶的半衰期远比氡、氢子体长, 在采样后不同时刻测滤样活度的方法来甄别天然和人工放射性气体浓度。由于²²²Rn半衰期为3.82天, 一般来说, 在采样4天后, 氡、氢已基本衰变完, 此时测出的放射性几乎全部为人工放射性。

1.5 破坏性检验

对试制或出厂产品应进行产品的破坏性, 即模拟可能遭受的水灾、火灾、地震或人为破坏等条件下产品中放射性是否泄漏的检验, 以确保销售后的不可控因素不致造成对公众的意外照射或污染生活场所的不良后果。

2 辐射发光类

辐射发光涂料现在广泛地用于时钟刻度盘、航标、出入口指示器等。发光涂料使用的主要放射性核素是: ²²⁶Ra、¹⁴⁷Pm和³H。它们的物理状态一般为粉末。如不注意采取防护措施, 极易造成环境污染和空气污染^〔5〕。因此, 对此类产品的检测, 需进行

2.1 表面污染检测

对产品表面, 生产厂家操作发光涂料的场所及周围环境、操作工具、操作人员的工作服、手部、皮肤等进行表面污染检测。检测方法见1.2。

2.2 空气污染检测

对描绘、调料等容易引起空气污染的工作场所及其周围环境, 应进行空气污染检测。检测方法见1.4。

2.3 γ外照射检测

由于¹⁴⁷Pm、和²²⁶Ra有γ衰变, 对使用¹⁴⁷Pm和²²⁶Ra作发光涂料的产品, 应对生产、仓储、运输和大宗销售作γ外照射量的检测, 检测方法见1.3。

欧洲原子能联营(EURATOM)对操作辐射发光涂料的放射性物质总活度限值为:

对供仪器或时钟制造、修理用涂料的保存量可适当高于上述值^〔1〕。

2.4 放射性废物(液)的检测

操作发光涂料厂房的废水一般经砂滤后排入下水系统。滤砂收集后成为放射性废物, 清洗描绘用具等的废液一般应专门收集。对这些废物(液)及其储存、运输场所应进行放射性水平的检测。放射性同位素废物(液)可用γ能谱法或放化分析法测量其放射性核素的比活度。

3 掺铀或钍的陶瓷、玻璃器皿、合金及气灯纱罩类

此类产品的共同特点是生产过程中使用了钍或铀(如气灯炒罩^{〔6〕〔7〕}), 或拌生铀、钍的稀土元素(如陶瓷着色剂、玻璃器皿、合金)。因此, 对此类产品及其生产厂家的监测包括:

3.1 表面污染检测

对操作涉及铀、钍或稀土元素的场所及其周围环境、操作工具(设备)、操作人员的作服、手、皮肤等要进行表面污染检测。检测方法见1.2。

3.2 空气污染检测

这类场所产生的放射性气溶胶的主要成分为短寿命的(²²²Rn)子体以及长寿命的²³²Th及衰变产物²²⁸Ra, 因此, 对这类场所要进行空气中(²²²Rn)及²³²Th含量检测。

²³²Th和²²⁸Ra的测量见1.4。

氡子体常用滤膜法采样, 一次计数法测子体潜能浓度。

3.3 β、γ外照射量率检测

这类产品的成品在大量存放时, β、γ外照射不容忽视, 应进行生产、仓储、运输、大宗销售的β、γ外照射检测。检测方法是1.3。

3.4 放射性废物(液)的检测

这类产品生产中所产生的放射性废物(液), 主要来源于稀土破碎作业逸出的含钍粉尘及废渣、纱罩生产过程中的废纱罩、清扫的废纱头、废水处理中的沉淀物、除尘废水、清洗用水等。其检测方法同2.4。

此外, 对这类产品中的特殊产品, 还应进行如下检测。

3.5 日用陶瓷放射性限量及测量方法

日用陶瓷指日常生活所用陶瓷器皿。如餐具、茶具、咖啡具、酒具和容具, 热烹饪具如砂锅、汽锅、“茶煲”、火锅、炒锅等。

3.5.1 放射性限量

① 日用陶瓷的胚料、釉料中U、Th或U、Th混合量不得大于20% (重量含量); ②釉下彩装饰层的U、Th混合量不得大于2mg.cm^-2; ③釉上彩装饰层的U、Th混合量不得大于0.1mg.cm^-2; ④日用陶瓷任何一单个制品的U、Th、²²⁶Ra溶出量允许极限为:

U、Th、²²⁶Ra溶出总量按下式控制:

式中, I_u、I_th分别为陶瓷制品U、Th实际溶出量(μg.ml^-1), I_Ra为²²⁶Ra实际溶出量(mBq.ml^-1)。

3.5.2 采样方法

添加含放射性物质的胚料、釉料, 按五点法随机取样, 混匀后供测量用;

添加含放射性物质的釉上彩或釉下彩产料按五点法随机取样, 分析出其中的U、Th含量后, 再根据装饰1cm²所需颜料量, 计算出1cm²装饰层U、Th或U、Th混合量。

日用陶瓷制品, 每批产品取样6件, 取表面积与体积最大、与水和食物接触面彩色装饰最多的产品, 标明名称、大小、形状、颜色及其装饰。

取出的样品用浸润过微碱性洗涤剂的软布擦试表面, 用水反复冲洗, 然后用蒸馏水或相应纯度脱离子水清洗干净, 在干燥箱或无尘处干燥, 清洗后的样品浸泡表面不得用手触摸。

3.5.3 日用陶瓷制品中U、Th、²²⁶Ra溶出法

用4% (V/V)乙酸溶液注入试样, 直至离溢出口5mm (若容器小于20ml, 注液至溢出口), 测定浸泡液的体积(V准确度± 2%), 在22℃± 2℃泡24小时± 10分钟, 浸泡时盖上。

对陶瓷烹调器, 用蒸馏水注至烹调器容积的2/3, 加盖加热至水慢慢沸腾, 然后加入冰乙酸, 配成4% (V/V)乙酸溶液, 持续沸腾两小时。在加热中发生试验溶液的损失, 用预先配好的4%乙酸溶液补充, 使烹饪器中溶液维持在2/3容量的水平上。两小时后立即移走热源。

用移液管反复吸入、放出、或用硼硅质玻璃棒不断搅动, 混匀浸出液(注意避免出液的损失及测试面的损伤), 并将其移入聚氯乙烯容器保存, 并尽快进行放射性溶出量的分析。

3.5.4 测量方法

γ能谱法或放化分析法。

3.6 建筑装饰用陶瓷制品的检测

除3.1~3.4所述各项外, 当测出的γ外照射量率超过(7.74×10^-10+本底) C· Kg^-1·h^-1或(3+本底)μR·h^-1时, 应按五点法随机采样, 进行核素分析。

对釉面瓷砖, 应分别对其胚料、釉料进行γ谱或放化分析。

4 首饰类 4.1 磁疗首饰

在金属材料中加入稀土钴永磁材料制成首饰(如项链、戒指等)用于医疗磁疗法。现这种磁疗首饰全国各地都很常见。

稀土钴永磁材料中除Sm, Pr, Ce等外, 还伴生有微量天然放射性核素(主要为钍、铀)。因此, ,对这类产品及其生产厂家的监测同3类似, 在此不再赘述。

4.2 辐照改性后的人造宝石

辐照改性后人造宝石的放射性主要来自辐照引起的感生放射性。因此, 对这类产品主要应进行外照射监测, 检测方法同1.3。

4.3 景泰蓝首饰

景泰蓝首饰由于表面附有一层釉材料, 应考虑表面沾污和对皮肤的外照射检测。

5 伴生X线电器产品

各种装配有大型电子管、电容器的电器设备:大功率发射管以及使用电子束的设备, 如电视机^〔8〕、电子显微镜、计算机终端^〔9〕、氩弧焊应用的电子枪以及电视发射台、转播台等; 整流器和某些特殊的开关, 等等。它们都属于伴生X线产品。

伴生X线电器产品发射的X线能量较低, 需用能量响应较好的灵敏探测器按.3所述各条进行场所及其周围剂量检测。

应该指出的是, 这些电子器件发射的X线能量较低, 当它们安装在设备中正常运行时, 机箱外很难测到X线。但是, 当工作电压超过设计值或整流管灯丝发射不足, 或打开机箱操作等意外和事故情况下, 就会出现X线泄漏。因此, 对这类产品的生产、使用和维修应按规定进行监督监测, 切不可掉以轻心。