地下施工坑道中, 由于天然放射性核素的存在, 工作人员不可避免地受到辐射照射。目前, 放射性对人类的健康危害已越来越引起人们的重视, 放射卫生防护成为职业卫生防护工作的重要内容^[1]。因此, 对地下施工坑道实施放射性水平调查, 进而对职业放射性危害给予评价, 以加强放射工作人员的防护是很有必要的。为此, 我们于2008年4月中旬对某地下施工坑道进行了放射性水平检测调查。

1 基本情况

该地下施工坑道设有两个出入口, 主坑道呈“∩”型, 主坑道两侧开有数条支坑道; 坑道纵剖面呈“∩”型。每天在地下坑道内工作的人员分三类:一类是固定在坑道内工作的人员, 每天工作时间为8h(这类人员是此次调查的主要研究对象); 另一类为监督指挥人员, 每天在坑道内停留约3 h; 其他还有部分检查指导人员因停留时间短暂不考虑。

2 材料与方法 2.1 检测指标

主要有空气中γ射线剂量率、空气中氡浓度两项。

2.2 检测仪器与方法

本次检测所使用的仪器为FH40G多功能辐射监测仪、RAD7测氡仪。FH40G多功能辐射监测仪是一种较易使用的数字型测量仪, 它的灵敏度高, 错误率低, 对低水平的放射性能实现快速响应, 适用于测量剂量率和辐射污染。RAD7氡浓度探测仪是一个可在现场给出被测场所瞬间的氡浓度的半导体探测仪, 它具有快速、连续测量、操作简单、测量间隔时间短(30 ~ 60min)、灵敏度与精确度高、能与计算机实现串行通信等优点, 因而使用广泛。在进行现场调查前, 所有测量仪器皆由国家计量科学研究院实施计量校正。

坑道内部γ射线剂量率的测定采用均匀分布测点, 测量以坑道进出口为基点, 每隔20m在主坑道的居中位置实施测量; 各测量点测量时间为60s。另外还在从坑道运出的矿渣堆积场以及坑道出口附近实施了γ射线剂量率的测量。考虑到尽量避免通风因素影响, 氡浓度的测量^[2]布点, 则是取主坑道拐角处两点, 其余均分别布放于各支坑道中。测量时采样头距离地面高约1m, 距离墙面约0.5m。各采样点测量时间为1h (10min一个周期, 测量六次)。同样也在坑道外部环境中选取了对照点。

3 结果与分析

按照上述方法, 对地下施工坑道进行放射性水平测量。γ射线剂量率测量结果见表 1; 对照组坑道外的γ射线剂量率测量结果见表 2, 氡浓度测量结果见表 3。

3.1 γ射线剂量率

(1) 由表 1知, 该地下施工坑道γ射线外照射的剂量率变化范围在280 ~ 730nSv/h之间, 平均值为482.6nSv/h。如果按工作人员国家标准工作时间每年2 000h计算, 工作人员可能接受的外照射年剂量最大值约为0.560 ~ 1.460mSv, 平均为0.965mSv; 实际上, 由于工作量大、工期紧张、工作人员有限等因素的制约, 为了确保工程进度, 工作人员经常还要加班工作, 实际工作时间为每年2 500h, 则每年接受的剂量0.700 ~ 1.825 mSv, 平均为1.207mSv。

(2) 作为对照组的两个测量点坑道外开阔地及渣场的剂量率范围分别为210 ~ 360nSv/h、259 ~ 388nSv/h, 平均值分别为267.6nSv/h、308.4 nSv/h(见表 2)。可以得出:坑道内γ射线剂量率平均值分别为坑道外开阔地、渣场的1.8、1.5倍。可见, 在坑道内部的工作人员所受的放射性危害明显高于外部工作人员。因此有必要加强对这些长期在坑道中的工作人员的放射防护监测。此外, 比较表 1中数据得出:在未用混凝土被覆的测量点位, 其测量值比其他测量点位的要高。使用混凝土被覆坑道可减弱γ射线的贯穿能力。在施工过程中, 应及早采用低放射性本底的混凝土材料被覆, 并且要尽量减少工作人员暴露于高γ辐射环境的时间。

3.2 氡浓度

(1) 如表 3所示, 该坑道施工场所中的氡浓度变化范围为62.8 ~ 305.3Bq/m³, 平均值为151.9 Bq/m³, 低于国家标准规定的待建地下建筑的行动水平^[3] 400 Bq/m³, 也低于国家标准规定的工作场所宜采取补救行动的控制值500 Bq/m³, 因此, 可以认为该工作场所对氡浓度的控制措施是有效的。按照IAEA的基本安全表中IBSS提供的转换系数, 工作场所1 000 Bq/m³年平均浓度(每年2 000h)可造成6.3mSv/a的照射, 即有:

从而得出在该坑道工作场所的工作人员由于吸入氡气而导致的内照射剂量约为0.396 ~ 1.923 mSv, 平均值为0.957 mSv, 按实际工作时间每年2 500h计算, 由氡引起的内照射剂量为0.495 ~ 2.404mSv, 平均值为1.196mSv。

(2) 此外, 还对坑道外开阔地、宿舍、储藏室三个通风条件不同的地点进行了氡浓度的测量, 除开阔地低于探测限无读数外, 其他两点位测量值分别为47.9 Bq/m³、112.9 Bq/m³, 这些外部环境中所测得的氡浓度比坑道内要低。调查中发现, 该施工场所的通风设施工作计划不健全, 通风时间也不固定, 而我们在测量中曾测得某循环周期内的氡浓度高达457 Bq/m³。可见, 在综合考虑经济因素等的前提下, 该施工场所的通风仍可进一步优化, 从而使坑道工作场所的氡浓度尽量降至更低, 以减少对工作人员健康的危害。

3.3 坑道工作人员个人剂量

据上分析有, 由γ射线所致的外照射年有效剂量为0.700 ~ 1.825mSv, 平均值为1.206mSv; 由氡所致的内照射年有效剂量为0.495 ~ 2.404mSv, 平均值为1.196mSv。工作人员由于受到γ射线的外照射以及吸入氡对人体产生的内照射所致的总的年有效剂量范围在1.195 ~ 4.229mSv, 平均值为2.403mSv, 这一数值低于国家标准规定的20mSv的限值, 完全可认为处在一个比较安全的水平之下。

4 结论

综上分析, 可以认为该工作场所的放射性指标是比较好的, 所测指标都处在国家标准限值的范围内。这与目前人们日益注重对地下坑道工作场所的放射性危害的防护, 并采取有效的放射防护措施(如使用混凝土被覆、采取外循环通风等)是密切相关的。此外, 我们认为, 随着工作进度的深入, 还应当有针对性地实施不定期放射性监测, 以便及时发现异常情况, 确保地下坑道工作人员的安全与健康。