⁶⁰Co辐照装置应用非常广泛, 几乎遍及各行各业, 可以保鲜食品、消毒医疗器材、处理环境污染物等。据不完全统计, 到目前为止, 我国辐照装置约有200座, 昆明市有3座。辐照装置具有潜在的危险性, 一旦发生核辐射事故, 后果将非常严重。本文对昆明三家辐照中心(以下简称A、B、C), 环境放射性水平进行调查, 旨在了解三家辐照中心土壤、水、空气中的放射性水平和辐射工作人员个人剂量水平, 为人员健康和防护提供参考。

1 材料与方法 1.1 调查对象

昆明三家辐照中心。

1.2 样品采集

共采集12份表层土壤样品和6份水样。

1.2.1 土壤样品

在辐照中心周边区域(东、南、西、北四个方向)相对开阔的未耕区采取垂直深10 cm的表层土, 按梅花采样法在10 m × 10 m正方形中央和四角各取表层10 cm × 10 cm × 10 cm土样, 将多点采集的土壤去除石块、草根等杂物, 现场混合后取2 kg样品(共4个)装在双层塑料袋内密封^[1]。剔除杂草、碎石等异物的土壤样品经100 ℃烘干至恒重, 压碎过筛(80目)称重后装入与刻度谱仪的体标准源相同形状和体积的样品盒中, 密封, 放置3~4周让其放射性基本平衡后进行测量^[2]。

1.2.2 水样品

将适量的硝酸加入聚乙烯塑料桶中, 用塑料桶分别取贮源水和自来水(水管末端水)10 L, 静置。将所采样品转移至蒸发容器中, 使用电炉加热蒸发容器, 在70 ℃下蒸发, 当液体量减少到一半时, 加入剩余样品。当液体量很少时, 将其转移至小瓷蒸发皿中浓缩, 小火蒸发至干, 转至马福炉内(350 ± 10)℃灰化1 h, 然后铺成厚薄均匀的样品源, 待测量^[3]。

1.3 监测仪器和方法 1.3.1 土壤样品监测

使用BE 3830型高纯锗低本底多道γ能谱分析系统(Canberra公司), 探测器相对效率30%, ⁶⁰Co 1332 keV的能量分辨率为1.8 keV, 效率刻度源采用中国计量院混合源。样品测量时间不少于20 000 s, 监测方法参照《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》(GB/T 11743-1989)^[2]。

1.3.2 水中总放射性的监测

仪器为CLB-102型流气式低本底α/β测量仪(北京康科洛电子有限公司), 测量系统总和总β测量效率分别为80%和50%, 测量时间不少于1000 min, 监测方法参照《生活饮用水标准检验方法》(GBT 5750.13-2006)^[4]。

1.3.3 辐照中心环境γ辐射水平监测

使用FD-3013人辐射仪(上海电子仪器厂), 本次调查为⁶⁰Co辐照中心升源工作时, 在监督区(辐照室、迷道、控制室、货物装卸区等位置)设监测点, 离地面约1 m处进行监测, 监测方法参照《环境地表"γ辐射剂量率测定规范》(GB/T 14583-93)^[5]。

1.3.4 辐射工作人员个人剂量监测

使用FJ-427A1型热释光剂量仪(北京核仪器厂), 剂量元件为LiF (Mg, Cu, P)圆片, 监测周期为3月, 监测方法参照《职业性外照射个人监测规范》(GBZ 128-2002)^[6]。

1.4 质量控制

严格按照实验室操作要求进行, 依照相应的标准; 调查所使用的仪器均经计量部门检定, 并参加全国卫生系统盲样比对, 结果均合格, 保证设备的技术指标满足测量要求; 实验室定期开展仪器效率和本底的质量控制监测。

2 结果及讨论 2.1 土壤样品监测结果

表 1为三家辐照中心土壤样品中天然放射性核素²³⁸U, ²²⁶Ra、²³²Th, ⁴⁰K和人工放射性核素⁶⁰Co活度水平。由表 1可以看出辐照中心土壤中天然放射性核素²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th含量B中心略高于A中心、和C中心; ⁴⁰K含量A中心最高。三家辐照中心土壤中天然放射性核素²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的活度范围分别为8.2~23.6 Bq/kg、10.6~21.2 Bq/kg、15.1~29.7 Bq/kg和41.7~103.4 Bq/kg, 按点算术平均值分别为16.1、15.1、20.6和73.2 Bq/kg, 均低于昆明市及云南省平均水平^[7]。其中, ²³⁸U分别为昆明市和云南省的0.24倍和0.33倍, ²²⁶Ra含量分别为0. 27倍和0.29倍, ²³²Th含量分别为0.32倍和0.32倍, 含量分别为0.18倍和0.14倍, 属于本底水平。人工放射性核素¹³⁷Cs/⁶⁰Co)活度很低, 基本都是低于探测下限, 说明没有核泄露。

2.2 水样监测结果

表 2为三家辐照中心贮源井水和自来水中总α、总β。由表 2可知A、B、C三家辐照中心贮源水总β水平分别为0.003、0.002和0.01 Bq/L。总β水平最高值为0.01 Bq/L, 符合《γ辐照装置的辐射防护与安全规范》(GB 10252-2009)^[8]的要求。三家辐照中心, C中心贮源井水总α、总β水平最高, 分别为0.003和0.01 Bq/L, 与江苏省γ辐照中心贮源井水测值相近^[9], 均远低于《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)最高允许排放浓度^[10], 总α < 1 Bq/L, 总β < 10 Bq/L。B辖照中心自来水中总α、总β水平最高, 分别为0.01和0.10 Bq/L, 均低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)^[11]最低限值, 总α < 0.5 Bq/L, 总β < 1 Bq/L。

2.3 γ辐射空气吸收剂量率监测结果

由表 3可知, A、B、C三家辐照中心γ辐射空气吸收剂量率均值分别为0.09、0.10和0.07 μGy/h, 与1995年云南省环境天然贯穿辐射水平调查时昆明市和云南省室内γ辐射水平测值0.09 μGy/h相近, 且均满足《γ射线和电子束辐照装置防护检测规范》(GBZ 141-2002)中不超过2.5 μG y/h的限值要求^[13]。

2.4 个人剂量监测结果

由表 4可知, A、B、C三家辐照中心放射工作人员人均年有效剂量当量分别为0.19、0.16和0.16 mSv, 未发现超年剂量限值(20 mSv)的人员^[6], 且低于云南省2010-2012年放射工作人员个人年有效剂量均值^[14], 均满足《γ福照装置的辐射防护与安全规范》(GB 10252-2009)的限值要求^[9]。

3 结论

昆明三家辐照中心土壤样品中天然放射性核素低于昆明市和全省均值水平, 但仍属于本底水平, 且未检测出人工放射性核素; 贮源井水和辐射工作人员个人剂量水平符合《γ辐照装置的辐射防护与安全规范》要求; 空气中γ辐射剂量率符合《γ射线和电子束辐照装置防护检测规范》要求。综上所述, 从放射卫生角度来看, 三家辐照中心均无放射性污染, 工作环境安全。