原子核能技术的和平利用给人类带来了巨大财富, 但它也会有发生核辐射事故的危险。目前我国⁶⁰Co辐照装置有110座, 总活度为370 PBq^[1], 主要从事辐射化工、辐照灭菌、保鲜等工作。由于钴-60辐射源的半衰期较短(5.26 a), 故一个辐照室每2 ~ 3 a就必须增添一定量的钴源。若一个装源活度为3. 7 PBq(10万Ci)的铅罐一旦发生意外事故, 在距放射源1 m处的吸收剂量率约为0.33 Gy/s^[2], 工作人员若在该处被照射30 s, 累积剂量可达10 Gy。因此, 如何防止倒装源过程中放射事故的发生, 有效控制倒装源工作人员的受照剂量是辐射防护人员的首要任务。

苏州市现有18.5 PBq(50万Ci)的辐射装置2个, 小于2.4 PBq(6.4万Ci)的辐照室3个(其中2个辐照室已停止使用), 为了满足辐照的需求, 我市5个辐照室, 自1982年至今已先后倒装大小钴-60源13次, 装源总活度为24.35 PBq(65.8万Ci), 其中最大的一次为5.92 PBq(16万Ci), 最小的一次为1.11 PBq(3万Ci)。在13次倒装钴源过程中由于实施了现场监督, 无一次发生意外事故, 并对倒装钴源工作人员实行受照剂量控制。为此就苏州市倒装钴源过程的现场监督及受照剂量控制对策浅析如下。

1 组织保证

为了使每次倒装源工作能安全顺利进行, 均成立有倒装源单位和卫生、公安、环保等部门组成的倒装源领导小组, 下设现场指挥组、倒装源组、安防组, 秘书联络组和后勤组, 每组各负其责, 确保现场工作有条不紊。

2 卸源前的准备

当钴源运抵装源单位之前, 必须做好有关的准备工作, 首先制定一套严格的倒装源方案, 并经领导小组进行反复论证, 确保万无一失, 然后做好各项检查工作。如检查各种控制仪器及电器机械设备, 装源车、夹具、钩、照明灯、电源、手动、电动葫芦、源管、花篮的性能与完好情况, 监测井水的总β放射性水平, 并更换无离子水(在抽井水之前, 必须设一套备用水泵, 以防万一水泵出现故障)。所有工作人员均应做好装源前的体检(装源完毕再复查一次)工作, 最后确定钴棒的安装排列方案和应急措施。

3 倒装源

倒装源是一个既复杂又危险的工作, 一旦某一环节疏忽, 就会酿成事故, 所以必须严格按照预定的方案进行。

(1) 首先将铅罐运进辐照室并进行清洗, 以免出厂时的铅罐表面污染带入井水, 然后进行浸泡试验, 以确定源棒包壳无泄漏, 再拧下铅罐盖的螺丝。

(2) 穿好钢丝绳, 将铅罐吊入水井, 在井底(井内注满无离子水)利用长柄钳等工具打开铅罐盖。

(3) 所有吊装人员撤离辐照室, 只允许留2 ~ 3名装源人员和一名剂量监测人员, 用长柄钳将源棒逐根从铅罐中取出来夹到辐照室源架或花篮里。

4 受照剂量控制

根据辐射防护“三原则”, 合理控制工作人员的受照剂量负担, 减少部分人员的不必要照射, 我们将倒装源人员分成红、黄、蓝三类:凡戴红牌者允许进入辐射室, 可在源罐周围操作; 戴黄牌者, 不准进入辐照室, 但可在辐照室附近的办公室或堆货场工作; 而蓝牌者为后勤人员, 必须远离辐射场。因此对个人受照剂量而言, 无疑戴红牌者为最高, 但为了严格控制装源人员的受照剂量, 根据国家放射卫生防护基本标准^[3]要求和源罐表面剂量率的大小, 我们通过时间防护来控制受照剂量, 另外由于倒装源人员操作时均采用弯腰、蹬步姿势, 故时间长, 易掉入井里, 为此, 我们将每组装源人员每次进入辐照室装源时间不得超过我们所规定的时限, 13次倒装源人员的装源时间限制见表 1。

由表 1可见源罐装源活度的大小与表面照射量率不成正比关系, 这是由于源罐采用的防护材料不同所致。如第13次源罐装源量为最高5.92 PBq(16万Ci)。但其表面照射量率并不高, 这是因为该罐采用贫化铀作防护材料, 其防护效果比铅材料好。

5 剂量监测 5.1 装源时现场监测

当源车到达装源单位后, 首先测其铅罐表面的剂量, 然后从运入辐照室开始应时刻不断监测剂量率的变化, 尤其是当夹源棒时, 应密切监视井水表面的剂量率变化。

5.2 工作人员个人剂量监测

凡参加倒装源的工作人员, 不论是一线还是二线人员, 必须佩戴热释光个人剂量计, 测量每个人在整个装源过程中的受照情况和为万一出现事故的剂量估算提供依据。13次倒装源的个人剂量监测结果见表 2。

表 2显示第9次监测结果偏高的原因是:①钴源活度较大(3.7 PBq)。②工作人员均为第一次倒装源, 技术不熟练, 操作时间长。③铅罐用铅材料屏蔽表面剂量率高。

5.3 辐照场环境剂量监测

为了评价辐照装置增补钴源后的防护效果, 每次增补钴源前后均对辐照场环境进行监测, 由于13次增补钴源的活度均未超过其辐照装置的最大设计容量, 故增补钴源前后的辐射场环境剂量监测结果变化不大, 亦无超过国家标准规定的剂量限值^[3]。

5.4 井水总β放射性监测

为了确定井水能否直接排入下水道, 每次增补钴源在井水排放前测其总β水平, 总β水平小于1.0 Bq/L^[4], 在征得环保部门同意后, 就直接排入下水道, 若测量结果高于此水平, 排放前对井水必须进行处理。同时换水加源后48 h再测总β水平, 确定源棒是否有泄漏现象。13次倒装源前后井水总β监测结果见表 3。

由表 3可知, 13次倒装源前后井水总β监测结果均未超过1.0 Bq/L。从该结果分析, 未发现有放射性泄漏现象, 但因钴棒是直接从反应堆里出来, 虽出厂时做过清污处理, 但总难免表面或铅罐内壁有轻微沾污现象。另外加源前的井水, 因原有钴棒在井里存放了3~ 4 a, 而加源后的井水才48 h, 因此加源前的井水总β值要比加源后的高。

6 讨论

通过13次倒装钴源的现场监测实践证明, 每次成功的操作关键是必须确定一个良好的方案, 一旦方案确定, 认真执行方案又是关键之关键。在实施过程中, 我们严格采取了划区, 挂牌上岗制度, 并严格控制挂红牌者的操作时间, 从而有效控制了操作人员的受照剂量。整个操作过程有公安人员值勤, 绝对杜绝闲杂人员出入, 另外装源前的准备工作非常重要, 尤其是换井水, 是倒装成功与否的关键, 只有这样才能保证倒装源工作顺利进行。