核与辐射应急人员是指在核与辐射应急响应中有特定职责的工作人员[1-2]。应急工作人员既包含由核电站或放射源使用单位雇用的工作人员,还包含场外应急响应组织的工作人员,比如警察、消防员、医学响应人员、撤离用车的驾驶员和乘务员等[1-2]。应急工作人员在执行核与辐射应急响应任务时有可能受到辐射照射,从而威胁应急人员的生命健康。所以为保护应急人员,有必要事先制定应急工作人员的剂量控制水平。
在我国2002颁布的国家标准[3]中,对应急人员的剂量控制水平做出了规定。但是该数值是基于国际原子能机构(IAEA) 1996年颁布的基本安全标准[4]中的规定。随着近些年国际上对于辐射损伤与核应急研究的深入,IAEA也对相应规定做出修订。IAEA在2014年颁布了新的基本安全标准[5],对应急工作人员受照剂量控制给出了修订后的指导值。IAEA又在2015年针对核应急工作发布了《核与辐射应急准备与响应基本安全要求》[2],进一步细化了应急人员的剂量控制指导值,特别是加入了对器官受照剂量的指导值。利用这一指导值,可以进一步优化核应急人员的防护措施。另一方面,通过研究福岛核事故应急人员的剂量控制工作,特别是分析超剂量照射人员的受照情况,可以提示今后核应急剂量控制措施的重点。本文结合国际原子能机构的最新报告书并分析福岛核应急实战情况,给出对我国核应急人员剂量控制水平的建议。
1 应急人员剂量控制水平核与辐射应急响应组织在进行应急准备时,应考虑应急人员在应急响应任务过程中各种可能的危害情况和相应的应对方案,采取措施尽可能减少应急人员的受照剂量,这些措施包括[2] : ①事先对应急人员进行相应培训; ②管理、控制和记录应急人员接受的剂量; ③为应急人员提供专门的防护设备和监测设备; ④如果应急响应行动中可能摄入放射性碘,根据需要提供稳定碘阻断措施等。
在核与辐射应急中,除特殊情况外,应急照射的剂量控制应执行基本安全标准[5]中对职业照射的相关要求,即年有效剂量不超过50 mSv。只有以下三种情况可以例外[2] : ①抢救生命的行动或避免严重损伤的行动; ②为避免发生严重确定性效应而采取的行动和为避免发展成严重影响公众和环境的灾难性状态而采取的行动; ③为避免大的集体剂量而采取的行动。
表 1给出应急人员剂量控制的指导值[2]。对于强贯穿辐射外照射,可通过应急人员佩戴的个人剂量计进行监测,监测结果与表 1中基于个人剂量当量Hp (10)的剂量控制指导值进行比较,应急人员的剂量应限制在表 1中规定的剂量值以下。但是此时并未考虑内照射的剂量,因为在应急过程中外照射个人剂量监测相对容易。一旦条件允许,应当立即估算应急人员包含所有照射途径(外照射和内照射)的有效剂量和组织/器官相对生物效应加权吸收剂量,并与表 1中的相应指导值(E和ADT)进行比较,以考虑是否应该限制应急人员受到进一步照射。其中,ADT的限值设定为IAEA发布的急性照射剂量通用准则[1-2, 8] (见表 2)的1/2到1/10[2],这样可以有效保护应急人员,最大限度减少严重确定性效应的出现。
核与辐射应急响应组织应确保所有参加有效剂量可能超过50 mSv的响应行动的应急人员是自愿工作的,并且事先全面清晰地告知他们应急中可能存在的健康风险[6-7],并提供给他们必要的防护措施和装备[2]。在抢救生命的行动中,只有当被救人员的预期利益明显大于应急人员自身的健康风险时[7-8],才允许应急人员的剂量接近表 1中所列的指导值。一旦应急响应阶段结束,开始执行恢复行动(如设施修复、大面积去污、垃圾处理、长期医学行动),应立即执行应急人员职业照射剂量控制的相关规定[6-7]。
在应急过程中和应急结束后,应急人员应该得到与其可能受照剂量相适应的医学救助,例如进行去污、促排、敏感器官(如甲状腺)当量剂量监测、长期医学随访等[1]。女性工作人员如果知道自己怀孕或可能怀孕,应当立即告知相关部门,应急组织应将她们调离可能导致胎儿受照剂量超过50 mSv的岗位[2]。在应急响应中受到辐射照射的工作人员通常可以继续从事与辐射有关的工作,但是如果受照剂量超过200 mSv或者本人提出要求,在受到任何进一步职业照射之前应认真听取合格医生的医学劝告[2]。
2 福岛核事故应急人员剂量控制分析2011年3月11日东日本大地震及其引发的海啸导致福岛第一核电站出现国际核事件分级(INES) 7级的严重事故[10]。事故发生后,东京电力公司及其合同商大量应急人员进入现场进行响应工作。据东京电力公司发布的报告,自2011年3月至2012年5月总计14 638名工作人员的累积有效剂量(内外照射合计)平均值为11. 84 mSv,其中东京电力公司应急人员的平均剂量为24. 79 mSv,合同商人员的平均剂量为9. 46 mSv[11],不仅远低于福岛核事故后日本厚生劳动省发布的应急人员累积有效剂量不超过250 mSv[12]的规定,也低于日本《电离辐射危害防止规则》中关于职业照射年有效剂量不超过50 mSv[13]的规定。共计有167名应急工作人员累积有效剂量超过100 mSv,只有6名工作人员累积有效剂量超过250 mSv[11]的控制值,这说明从整体上讲,福岛核事故应急人员剂量控制工作是有效的。
6名超剂量控制值的应急人员的受照情况见表 3。可以看出,他们的受照剂量主要是由内照射贡献,内照射剂量大约为外照射剂量的2 ~ 10倍。即使外照射剂量远未达到控制值(如人员F外照射剂量仅为31. 4 mSv),其内照射剂量有可能已经超过控制值。这可以提示,内照射防护是应急人员剂量控制的重点。由于外照射剂量监测相对容易,应急人员只需佩戴个人剂量计就可以实现,所以应急人员剂量监测往往只关注外照射剂量。福岛核事故应急初期,由于没有足够的全身计数器(WBC),应急人员的内照射剂量无法及时评价[10],这导致受照接近剂量控制值(主要贡献为内照射)的应急人员未能及时被发现而继续从事应急工作,从而出现超剂量照射。
福岛核应急的经验可以提示,事故应急中对内照射剂量的监测尤为重要。在事故初期,可能存在缺乏全身计数器的问题。笔者认为折衷的办法可以是用相对易取得的γ剂量率探测器经适当标定后先监测甲状腺剂量率,并与依据表 2中剂量通用准则制定的操作干预水平[14]进行比较,以判断是否需要进行剂量控制。因为在核事故初期,吸入放射性碘是内照射剂量的主要贡献因素之一。此外,加强应急人员的防护措施也尤为重要。例如,正确佩戴呼气器具,采用稳定碘阻断措施等。一旦条件允许,应尽快对所有应急响应人员进行内照射剂量筛查。
福岛核应急中,并未像国际标准中规定的那样(见表 1)根据应急响应工作的性质分别制定应急人员的剂量控制指导值,而是统一设定为累积剂量不超过250 mSv。这可能主要是考虑到在应急实战中明确区分响应工作的性质会增加剂量管理的工作量,且日本政府当时出台相关规定非常仓促。不过这可能会导致一些参加非紧急响应行动的应急人员累积剂量虽然符合日本政府设定的250 mSv的限值,但大幅超过IAEA标准中100 mSv的限值,从而增加不必要的健康风险。
3 讨论及建议国际原子能机构(IAEA) 2015年发布的标准[2]对应急人员剂量控制指导值的规定与此前的报告书相比做出了修订,例如在IAEA2006年发布的报告书中[8]规定抢救生命的行动剂量控制指导值是1000 mSv,而在新标准中是500 mSv。这可能是考虑到500 ~ 1000 mSv的剂量会导致人员出现短时间呕吐并导致出现恶性肿瘤的风险增加25% ~ 30%[8],所以为有效控制应急人员的健康风险而调低了相关限值。再比如,IAEA2006年的报告书中规定为避免大的集体剂量而采取的行动的剂量限值为50 mSv,在新的标准中调整为100 mSv。
在国际原子能机构过往发布的标准或报告书中,应急人员剂量控制指导值有时以个人剂量当量Hp(10)的形式给出,有时以有效剂量E的形式给出,使用中容易混淆。此次新报告书则分别使用Hp (10)和有效剂量E两个量值给出。且明确当只有外照射剂量监测值时使用Hp(10),一旦有条件进行内污染评价,则应使用包含内外照射的有效剂量E进行评估。此外,在新报告书中还增加了应急人员器官受照剂量的指导值,以组织/器官相对生物效应加权吸收剂量ADT的量值给出。增加这一剂量指导值可以更有针对性地保护应急人员的健康。
在福岛核应急中,应急人员剂量控制限值没有根据应急任务类型的不同而区别制定。这固然简化了剂量控制工作,但可能造成执行相对非紧急任务的应急人员接受与抢救生命行动的应急人员相同的高剂量。笔者认为,针对剂量控制应事先制定详细的方案,依据响应任务的不同制定不同的剂量控制限值,建立明确的任务类型与剂量控制标准之间的关系,并体现在相关的应急预案中。且应事先考虑到应急过程的各种可能性(如应急人员不足需要放宽相关剂量限值等),在相关方案中明确剂量限值动态调整的方法,而不应在事故发生后再临时制定相关限值。
应急人员剂量控制是核与辐射应急响应中保护应急人员生命健康的重要手段,是应急人员执行各类公众防护行动[15-16]的前提保证,制定应急人员剂量控制水平是应急准备的重要方面。建议我国参考国际原子能机构2015年发布的新标准[2]中对应急人员剂量控制限值的新要求,并结合我国具体情况,尽快修订国内相关标准,制定出适合我国核与辐射应急人员的剂量控制水平。
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