辐照加工用60Co辐照装置贮源井水的放射性污染,主要来源于源棒表面的污染,或源的不锈钢包壳因损坏或浸蚀其密封性被破坏后,钴源金属直接与空气和水接触,而造成污染[1]。由于生产高活度60Co密封放射源,国内外均有严格的标准[2], 所以贮源井水的放射性污染是罕见的。为防止可能的污染,国家严格规定了对贮源井水的监测周期和对井水含放射性物质比活度的控制标准(1 Bq/L以下[3]。钴-60属β、γ放射性物质,在对贮源井水的监测中,以含β放射性物质的比活度进行评价。本文针对两家辐照厂(分别称甲、乙厂)贮源井水β放射性物质比活度超标问題进行了调查与研究。
1 仪器与方法对贮源井水的来源及其一般污染进行了调查,用塑料桶采集贮源井表面和放射源贮源位的水样,α、β放射性比活度和含钾量的测定采用国标方法[4-6],使用BH-1217C型低本底弱α、β测量系统和WFX-ID型原子吸收分光光度计。
2 结果与讨论 2.1 甲厂 2.1.1 第一次监测于1995年1月采贮源井水并测定β放射性物质的比活度为2.3Bq/L, 超过1 Bq/L的标准。同时超出对照水12倍。见表 1。由于该厂使用的辐照源是另一单位“正常使用”的辐照源,经询问对方明确回答无泄漏。因此,初步断定这种污染不是来源于钴-60, 而可能来源于贮源井水的钾污染。钾主要来源于水泥、灰尘及井壁附着物在井水的溶解所致。为此进行了现场调查。
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表 1 甲厂贮源井水的第一次测定结果 |
经现场调查,该厂于1994年8月18日前,向贮源井水注入某造纸厂400m深井水,使贮源井水深达4.5m,水量为18.7m3, 后装源2.6×1015Bq(7万居里)。装源时适逢大雨,从辐照室顶预留孔中漏进屋顶流雨水约2吨,另贮源井口密封不严,也存在灰尘(主要是浮水泥)污染问题。
现场测定PH值(用PH试纸),贮源井原水(对照水)为6.4~6.7, 贮源井水~9, 在水中加点水泥搅拌后其PH≥14。水泥为碱性物质,含钾量较高。贮源井水PH升高,是由于漏进井中的雨水溶解了辐照室顶水泥及浮水泥所致。为证实此论,第二次采样并测定。
2.1.3 第二次测定为确切证实贮源井水的钾污染,除对水样进行总β放射性比活度的测定外,还用原子吸收法测出水中钾计算40钾的方法。天然钾中40钾的活度按0.027Bq/mg计算。由表 2结果可见,贮源井原水及其表层、深层水,用两种方法测出的总β比活度基本一致,而水泥和辐照室内灰尘确含有较高的β放射性物质。因此,确认贮源井水的β放射性污染系钾污染所致,而非60Co的放射性污染。
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表 2 甲厂贮源井水的第二次测定结果 |
于1995年7月采集乙厂贮源井水并测定,发现β放射性物质的比活度超标,分别为1.80Bq/L和1.87Bq/L。进一步通过测井水含钾量计算钾-40的比活度。两种测定方法所得结果一致,见表 3。
该厂自1989年向贮源井加注并定期补加蒸馏水至今,从未对井水进行彻底更换。井壁内面系水泥结构。井水PH值及含钾量高,系由井水长期浸溶水泥中的钾盐所致。
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表 3 乙厂贮源水的测定结果 |
两家辐照厂贮源井水的β放射性污染来源于天然钾,而非因60Co源的泄漏所致。
3.2由于天然水中杂质离子含量高,对不锈钢的腐蚀性强,因此辐照厂贮源井水应用去离子水或蒸馏水,不应该用天然水,更不应被其它水源或水泥、灰尘污染。
3.3对贮源井水应定期监测,如发现污染应及时更换。
3.4不锈钢耐酸性强,耐碱性差,所以辐照厂使用的贮源井水应控制在偏酸性。
3.5两厂贮源井水被污染的教训,应引以为戒。
[1] |
李德平, 潘自强主编.辐射防护手册.第三分册, 辐射安全.北京: 原子能出版社, 1990: 50
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[2] |
中华人民共和国国家标准(GB7465-87).高活度钴-60密封放射源.
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[3] |
中华人民共和国国家标准(GB10252-88).辐照加工用钴-60辐照装置的辐射防护规定.
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[4] |
中华人民共和国国家标准(GB8538.56-87).饮用天然矿泉水中总α放射性的测定方法.
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[5] |
中华人民共和国国家标准(GB8538.57-87).饮用天然矿泉水中总β放射性的测定方法.
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[6] |
中华人民共和国国家标准(GB8538.12-14-87).饮用天然矿泉水中钾的测定方法.
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