中国辐射卫生  2011, Vol. 20 Issue (4): 469-471  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2011.04.006

引用本文 

李国申, 马怀成, 邓培君, 王引东, 孙高峰. 某放射源仓库的科学管理及外照射剂量监测[J]. 中国辐射卫生, 2011, 20(4): 469-471. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2011.04.006.

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收稿日期:2011-04-23
某放射源仓库的科学管理及外照射剂量监测
李国申 , 马怀成 , 邓培君 , 王引东 , 孙高峰     
西北核技术研究所, 陕西 西安 710024
摘要目的 有效利用及科学管理放射源仓库以降低辐射风险, 减少人员所受剂量。方法 在辐射防护原则的指导下, 通过放射源分类, 非常用源屏蔽, 受照时间控制等措施优化了某放射源仓库的管理和使用, 并对仓库外围和内部主要工作点进行了γ剂量率跟踪监测。结果 显示该仓库对周围环境γ辐射场基本没有贡献。同时基于对工作人员工作时间和地点的统计, 分析计算了工作人员所受的附加剂量, 结果表明工作人员年有效剂量逐年降低, 且所受剂量远低于职业照射年剂量限值。结论 对该仓库的科学管理利用是有成效的。
关键词放射源仓库    科学管理    剂量率监测    

放射源的安全使用和管理一直受到政府和公众的密切关注。2004年5月起,国家环保总局、公安部和卫生部联合首次在全国范围内开展了为期8个月的“清查放射源,让百姓放心”专项活动[1],通过该项活动提高了我国放射源安全管理水平,矿山、高校、研究所等单位的放射源管理也更加安全合理[2, 3]。但是以前的讨论多集中在安全管理层面,基于降低工作人员和公众附加剂量的放射源科学有效管理却少有介绍。本文所介绍的放射源仓库放射源数量多、种类复杂、活度差异大,根据安全管理及合理利用需求,在辐射防护原则的指导下,对放射源的存放、屏蔽,人员工作时间、内容等进行了优化。并根据优化措施的实施,于2005、2007、2008、2010年每年一次监测了仓库内部和周围环境的γ辐射场。分析评价了仓库对周围环境的影响和工作人员的年附加剂量,验证了放射源科学管理的有效性。

1 放射源仓库概况

为了安全管理及有效利用放射源,本辐射防护实验室于2005年建造了该放射源仓库,其结构示意图如图 1所示。截止到目前,共管理包括点源、面源、固体体源及液体源四大类近300多个放射源。

图 1 放射源仓库及布点示意图

该仓库具备严格的安全管理措施,包括源室正门指纹和门禁系统(双人门禁和指纹匹配)、人员出入报警系统、放射源出入报警系统、源室正门外视频监视系统、人员出入及活动登记制度等。外墙窗户加装防盗栏,仓库外1m整体铁网保护,确保了源存放安全。放射源使用管理采取入库登统计、借还登统计、报废登统计等制度,保证了放射源的安全有效使用。

2 科学管理措施

自放射源仓库启用以来,随着实验及工作需要,放射源数量不断增加,一部分放射源的使用频率也在变化。在辐射防护原则的指导下,通过几年的实践摸索,逐步完善了该放射源仓库的科学管理模式。最终较成熟的管理措施主要包括放射源分类存放、非常用源有效屏蔽、人员受照时间控制等。

2.1 放射源的分类存放

该放射源仓库所管理的放射源种类较多,数量较大,存放和管理的要求有一定差别,分类存放不仅符合安全管理要求,也更有利于人员的辐射防护。按照源的形状类型,将源分为点源、面源、固体体源和液体源四类; 根据使用频率的不同将源分为常用源和非常用源两类; 按照存放要求将源分为常规存放、冰箱存放和屏蔽存放三类。

图 1所示,将非液体源中非常用源按照形状类型存放于储源间1,其中活度较高的采用屏蔽存放; 将非液体源中常用源存放于储源间3,并按照使用频率大小近门存放; 将液体源存放于储源间2,对有温湿度存放要求的存放于冰箱中。所有源的存放位置登记造册,方便使用和管理。存放点变更及时更新放射源存放登记表。

2.2 非常用源的屏蔽

非常用源特别是一些活度较高的源会给工作人员带来不必要的照射,对此类源采用有效屏蔽手段不仅可以减少工作人员受照剂量,也降低了仓库对周围环境的影响。在储源间1中,将活度较高且有屏蔽容器的放射源远门堆放; 无屏蔽容器的源采用自制的铅砖挡墙屏蔽。活度较低的源近门常规存放。

2.3 人员受照时间的控制

工作人员在放射源仓库受照时间主要依赖于实验及工作需求,但在不影响工作的前提下,通过合理安排实验时间,统筹优化放射源借还程序,减少不必要的检查等手段对受照时间进行控制。

3 剂量率监测及结果

GB18871-2002规定,实践和源的注册者、许可证持有者或用人单位应根据其负责的实践或源的具体情况,按照辐射防护最优化的原则制定适当的职业照射监测大纲,进行相应的监测和评价。如果可能,对所有受到职业照射的人员均应进行个人监测。但对于受照剂量始终不可能大于1mSv /a的工作人员,一般可不进行个人监测[4]。因此本文对仓库外围和内部主要工作地点进行了监测,用以评价该放射源仓库对周围环境的影响,在对工作人员受照剂量估算评价时,没有采用个人剂量计,而是根据仓库内部主要工作点的剂量率及工作时间来估算的。

3.1 监测仪器

采用中国原子能科学院研制的YB-Ⅳ环境辐射剂量仪进行监测,该仪器经过中国计量科学院检定,仪器主要性能指标如下[5] :高压电离室灵敏度因子:对Ra源KRa:约12.5 × 10-16 A /(nGyh-1)、对典型环境Ke:约13.0 × 10-16 A /(nGyh-1); 量程(用户可选择): 10nGyh-1 ~ 10μGyh-1、100nGyh-1 ~ 100μGyh-1两种; 相对固有误差:约± 10%;高压电离室能量响应特性:<30%(55 ~ 1 250keV); 工作环境:温度范围:-10℃ ~ + 55℃、相对温度:<90%。

3.2 监测布点

仪器探测器距地面1m,监测点周围为较平坦的泥土地面。布点示意如图 1所示,其中近外墙监测点距外墙1m,由于储源间1内存放大多数放射源特别是存在活度较高的源,因此在储源间1窗外远距离处增设监测点,布设4#、5#点距墙分别为5m、10m,储源间1内布设近门点21#和远门点20#,储源间2存放少量液体源,储源间3存放少量常用源,因此分别布设1个监测点,近正门的两个房间作为备用储源间也各设一个监测点。存储间为未启用的多源辐射场刻度系统,因一直处于密闭状态,未设监测点。

3.3 监测结果

分别在2005年、2007年、2008年、2010年四年对放射源仓库的辐射场进行了布点监测,监测结果见图 2

图 2 放射源仓库各年剂量率

由于监测目的变更,监测的重点也不同。2005年仓库启用时,重点考虑该仓库对周围环境的影响,因此只监测了仓库外围17个点。2007年后随着工作内容的变化,删减了部分仓库外监测点,重点增加了仓库内部的监测,并随着放射源存放位置的优化及屏蔽措施的开展对仓库内部的主要工作点进行了跟踪监测。

4 结果分析

2005年该仓库作为放射源仓库使用时,大部分放射源都存放于仓库的地下井中,为了监测其对周围环境产生的剂量负担,在仓库外围布设监测点1# ~ 17#。本地区房屋附近γ剂量率本底水平约为150 nGyh-1 (未扣除宇宙射线影响),而监测点剂量率在149 ~ 179 nGyh-1,其中剂量率为149 nGyh-1的5#点距墙10m,周围是平坦泥土地,接近于本底水平,12# ~ 14#点处于仓库外墙和院子围墙之间,建筑材料的影响带来了剂量率的升高。从整个监测结果看,该放射源仓库对周围环境的剂量率水平没有贡献。

由于2005年仓库外围各监测点剂量率大多在本底水平,因此在之后的监测中精简了仓库外围监测点5#、6#、9#、11#、15#、17#,从图 2可以看出,2007之后3#点剂量率略微升高,这是因为放射源存放点的变更引起的,但同时可以发现在距墙5m的4#点又降为本底水平。2010年9# ~ 11#点剂量率稍高,这是因为此处堆放了水泥预制块等建材,并非由仓库内的放射源造成。总体来说,放射源仓库对周围环境基本没有影响。

2007年年初对该仓库的放射源进行了再整理和登统计,并将所有放射源从井内取出分类型分别存放于储源间1、储源间2、和储源间3,多数放射源存放于储源间3。因此在精简原有监测点的基础上,于2007年、2008年、2010年增加了仓库内部的剂量率监测点18# ~ 24#,同时根据所统计的人员受照时间、主要工作内容,利用(1)式计算工作人员的有效剂量当量[6] :

(1)

式中He为有效剂量当量,Sv; Dγ为环境地表γ辐射空气吸收剂量率,Gy·h-1; K为有效剂量当量率与空气吸收剂量率比值,采用0.7Sv·Gy-1; t为环境中停留时间,h。

根据人员出入登记及工作内容估算,在管理间、储源间1 (主要工作区域在21#点附近)、储源间2、储源间3、18#点房间、24#点房间活动时间比例约为3:2:1:2:1:1。工作人员在各年的有效剂量见表 1

表 1 放射源仓库管理措施及工作人员受照剂量

GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准中规定,工作人员的职业照射剂量限值为连续5年的年平均有效剂量不超过20mSv,任何一年中的年有效剂量不超过50mSv[4]。由表 1可知,该仓库工作人员的职业照射年有效剂量远低于剂量限值。同时可见,在科学管理措施实施后,工作人员的职业照射剂量大幅降低,说明对于放射源的优化使用管理是有成效的。

5 讨论

在安全管理的基础上,对放射源的科学优化管理应受到重视。本文根据辐射防护原则的指导,通过采用放射源分类,非常用源屏蔽,受照时间控制等措施,逐年降低了工作人员的职业附加有效剂量,而且远远低于职业照射的剂量限值。

通过几年对放射源仓库γ剂量率水平的监测,发现除储源间1对仓库外1m处的γ辐射场有贡献外,仓库外围其它地点处于本底水平。由于3#点为储存了较多放射源的储源间1,且距地1.5m高的窗户屏蔽能力较差,导致窗外剂量率水平较高,因此建议将该窗户用水泥密封,加强屏蔽能力。

由于安全和屏蔽等原因,各储源间的窗户基本都被封死,因此由液体源的挥发、放射性尘土的再悬浮造成的内照射没有做评估。建议在该仓库安装通风系统,减少工作人员的内照射剂量。

参考文献
[1]
国家环保总局.查底数、除隐患、收废源, "清查放射源, 让百姓放心"专项行动启动[EB/OL]. http://www.sepa.gov.cn/eic/649094490434306048/20040426/1049126.shtml. 2004-04-26.
[2]
葛沭锋. 浅析淮南矿业集团放射源管理[J]. 能源环境保护, 2009, 23(1): 60-61. DOI:10.3969/j.issn.1006-8759.2009.01.016
[3]
王咏妙. 对高校实验室辐射安全管理的探讨[J]. 实验室科学, 2006(4): 91-92. DOI:10.3969/j.issn.1672-4305.2006.04.041
[4]
GB18871 -2002, 电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].
[5]
中国原子能科学研究院, YB-Ⅳ型环境辐射剂量率仪使用说明书[Z]. 002: 2-3.
[6]
GB/T14583-93, 环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].