2007 ~ 2008年, 重庆市圆满完成了某大型γ辐照装置退役与放射源安全隐患处置, 该处置工作以受到各级领导一致高度重视、放射源数量与活度均居全国处置的辐照装置之首、辐照装置井水及底泥放射性污染程度堪称全国之首、其废旧放射源处置问题突出和方案措施创新等“之最”成为重庆市乃至全国废旧放射源处置典型事例之一。

重庆市某钴-6Oγ辐照装置始建于1984年, 于1986年投入运行, 设计装源活度11.1PBq(30万Ci), 实际装源活度为8.51PBq(23万Ci), 共有160多枚放射源(无原始档案资料, 枚数不清), 现有活度约1.67PBq(4.5万Ci)。在2004年“清查放射源, 让百姓放心”专项行动中, 重庆市环保局查出该辐照装置无安全联锁、进出口管制等安全措施, 存在严重的安全隐患, 即责令其限期整改, 同年11月因整改达不到要求, 辐照场停止运行。经监测, 贮源井水、底泥总β放射性浓度高, 存在放射源破损的可能。为妥善处理放射源、治理放射性污染, 彻底消除严重安全隐患, 保护环境, 保障公众健康, 重庆市辐射站决定根据国家有关规定组织实施对该辐照装置放射源安全隐患的处置工作。

1 辐照装置源项分析

该辐照装置放射源为高活度⁶⁰Co放射源, 半衰期为5.26a, 衰变时发出穿透力较强的β粒子和γ射线, 主要辐射污染为1.33 MeV和1.17 MeV的γ射线, 其平均能量为1.25 MeV。贮源方式为湿法水井贮源, 源架类型为板源架(无板源架结构图、装源布局图等资料), 源升降装置为电动式。辐照室为钢筋水泥结构, 呈方形。室内正中贮源水井2m×2m×6.5m, 面贴瓷砖。内有一个副井0.3m×0.3m×0.5m。贮源井水未使用去离子水, 长期贮源有可能腐蚀破坏Co源包壳, 导致井水、底泥放射性污染。

2 辐射环境状况和处置目标

根据国家有关辐射环境测量分析方法, 重庆市辐射站于2007年4月对该辐照场室内及周围环境进行了辐射有关项目的监测和实验分析。结果见表 1。

可见, 辐照室在源处于井下时, 室内及周围环境空气比释动能率属正常本底水平; 辐照室地面和墙面无固定污染; 土壤及混凝土中总β放射性低于放射性核素的剩余活度浓度可接受水平30Bq/kg; 贮源井底泥钴-60已达到中放废物水平, 远高于放射性核素的剩余活度浓度可接受水平30Bq/kg; 贮源井水也受到较大污染。

该处置项目包括废源退役、贮源井水处理、放射性表面污染治理、放射性废物贮存与处置等。项目环保目标是控制辐照装置周围公众和工作人员(倒源与运输工作人员、现场监督和监测人员)受照剂量符合标准规定的要求, 辐照装置周围环境辐射水平保持在天然本底水平; 保护当地水环境质量, 贮源井水放射性污染物的活度浓度应控制在10Bq/L以下、排放总活度不得超过1 ×10⁵Bq。辐照装置场址去污后β表面污染控制在0.8Bq/cm²内, 并达到无限制开放使用的最终目标。在处置工作中具体还要求控制贮源铅罐表面不受污染、运输车辆辐射剂量水平低于2mSv/h, 符合《放射性物质安全运输规程》 (GB11806 -2004)的要求。

3 环境影响评价与风险分析

该项目按照规定编制了实施方案, 并组织开展了环境影响评价, 环评文件依据国家有关法律法规、技术规范与导则、评价的标准, 对放射源倒装与运输方案、污染治理措施及项目风险进行了分析与评价。

本项目主要安全问题是放射源倒装及运输, 因此特别强调倒源、运输方案评价及其应急方案评价; 风险分析主要包括源项不清风险分析、倒源风险分析、运输风险分析、事故风险分析等。

4 辐照场退役与废旧放射源处置工作过程介绍

处置工作分为四大阶段进行, 一是准备阶段, 包括现场踏勘、监测, 准备处置涉及工具、器械和设备, 编制项目实施方案、开展环境影响评价及专家评审, 以及现场准备等工作; 二是放射源核查、倒装及运输阶段, 包括放射源清查、倒装至运输贮源容器, 按照运输方案, 送往西北处置场等工作; 三是污染治理阶段, 包括污染井水、辐照室场址去污处理, 对污染物及去污物等放射性废物进行整备包装送往西北处置场处置等; 四是总结验收阶段, 包括场址环境、介质等去污治理后的全面辐射监测, 编制报告文件, 办理环保竣工验收等工作。

为加强处置项目实施的组织领导和安全监管, 保证处置工作安全、顺利地完成, 根据各级领导要求, 市环保局会同某县政府制定了《某辐照场放射源安全隐患处置工作方案》, 具体建立了组织机构及职责、处置工作目标及计划安排、项目宣传与新闻通报等工作, 处置工作领导小组在某县召开会议, 对处置相关工作进行了部署。6月14日, 领导小组成员、市辐射站专业技术人员和中核清原环境技术工程有限责任公司(“清原公司”)项目负责人及技术人员进入处置现场, 开始进行废旧放射源的核查与倒装工作。

在处置过程中, 领导小组始终把握安全第一的原则, 切实加强处置现场的辐射污染防护监督与指导, 落实安全保卫与稳定工作, 作好医疗应急与后勤保障, 确保了处置相关工作人员及周围环境安全。由于无放射源原始数据与档案资料, 无辐照板源架结构图、装源布局图以及贮源井水存在严重的放射性污染等问题, 给废弃放射源核查、倒装工作带来了较大难度。领导小组、有关专家与清原公司就安全处置问题先后多次召开专题会议, 研究解决了板源架结构与倒源、核查方法, 井水混浊与污染对放射源核查、倒装的影响以及5t重铅罐的吊装等问题。6月27日, 成功将贮源井水中的165枚放射源装入贮源铅罐中。技术人员用特制的防水辐射剂量仪在贮源井水中进行多次反复监测, 辐照场贮源井内的所有废旧放射源已全部清除。6月28日, 对贮源铅罐实施铅封、装车, 进行了运输剂量监测, 市辐射站分别与某县政府、清原公司办理了废源交接手续后, 贮源铅罐正式启运。为确保放射源运输安全, 领导小组决定运输过程中由某县安排警车开道, 市辐射站专业技术人员押后。当日下午, 废旧放射源安全运离重庆, 并于7月4日安全运抵西北国家放射性废物集中贮存库, 放射源的安全处置工作顺利完成。清原公司于2007年10月开始污染治理阶段工作, 2008年初完成井水净化处理, 经监测达标后分次排放, 排放总活度约5.7 ×10⁴Bq; 并进行了场所去污治理、固体废物处理及整备包装工作。对本次处置工作相关人员进行了个人累积剂量监测, 倒源人员累积剂量为35.3 ~ 75.8μSv, 平均值60.2μSv; 污染治理人员累积剂量为150 ~ 260μSv, 平均值215μSv; 现场监督人员累积剂量最大值为12.1μSv, 符合国家标准和环评审批要求。

5 结束语

辐照装置及其废旧放射源的退役处置和安全管理, 关系到核技术利用的可持续发展, 是一项长期、艰巨、复杂的工作, 我们应该在处置和监管中, 不断总结、不断思考, 不断提高, 用科学、现实、合理的途径妥善处置废旧放射源, 以及时消除安全隐患, 保障公众健康和环境安全。

本论文的完成感谢曹永进、古宪贵、韩勇、任利、李衣维、杜恒雁等同志的指导和帮助