9MeV加速器工業CT無損檢測項目環境輻射影響分析

山東省核與輻射安全監測中心　屈加燕

山東省輻射環境管理站　李曉恒

山東省核與輻射安全監測中心　李兆軼

9MeV加速器工業CT無損檢測項目環境輻射影響分析

山東省核與輻射安全監測中心屈加燕

山東省輻射環境管理站李曉恒

山東省核與輻射安全監測中心李兆軼

目的：了解9MeV加速器工業CT無損檢測項目對環境的輻射影響。結果：工作狀態下，機房周圍X-γ輻射劑量率監測范圍為（65.4～451.0）nGy/h，低于《工業X射線探傷放射衛生防護標準》（GBZ117-2015）所規定的2.5μGy/h的標準限值。結論：開機狀態時，該項目機房外環境符合國家標準要求，公眾可正常活動。

9MeV加速器工業CT；無損檢測；輻射影響；評價

1.概況

某公司在廠區東側建設1座加速器工業CT機房并購買1臺加速器工業CT（X射線最大標稱能量9MeV）用于無損檢測，屬Ⅱ類射線裝置。

2.輻射工作場所屏蔽情況

檢測室主體為10.1m×8.9m×7.2m（長×寬×高），四周墻壁采用素混凝土與鋼筋混凝土結構，北側主屏蔽墻厚為2800mm，東側、南側、西側副屏蔽墻厚度為1800mm；室頂厚為1800mm，由900mm厚素混凝土與900mm厚土層構成。大防護門為厚1600mm混凝土，小防護門為厚5mm鋼板。檢測室設“幾”字型迷路，迷路長度3500mm，迷路內墻為厚1000mm混凝土。設計安裝門-機聯鎖裝置，電離輻射警告標志，工作狀態指示燈。

檢測室內設計機械強制通風管道系統，設置進風口10個，排風口1個。進風口位于北墻，高7m，排風口位于東墻地面，設計通風量1300m3/h，通風管道采用“Z”字形穿過屏蔽墻，避開了有用射束照射。

3.主要放射性污染物和污染途徑

加速器工業CT無損檢測系統工作時，將產生X射線及高能電子束有用線束輻射、泄漏輻射、散射輻射，對機房周圍環境造成一定輻射污染；運行時產生非放射性有害氣體臭氧（O3）和氮氧化物（NO，NO2）等非輻射有害因素，通過通風系統，可明顯降低其濃度，不會對周圍環境造成不利影響；低能加速器的感生放射性多數是由中子引起的，絕大多數天然核素的反應閾能在10MeV以上，本項目加速器最大標稱能量為9MeV，不需要考慮感生放射性和中子。

因此，在加速器開機時間內，產生的X射線為主要輻射環境污染因素。

4.監測參考標準

4.1《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》［1］（GB18871-2002）

工作人員的職業照射和公眾照射的有效劑量限值，見表1。

表1　工作人員職業照射和公眾照射劑

4.2《粒子加速器輻射防護規定》［2］（GB 5172-1985）

加速器廳、靶廳的門均需安裝聯鎖裝置，只有門關閉后才能產生輻射。

在加速器廳、靶廳內人員容易到達的地點，應安裝緊急停機或緊急斷束開關，并且這種開關應當有醒目的標志。

為排放有毒氣體（如臭氧）和氣載放射性物質，加速器設施內必須設有通風裝置。

4.3 《工業X射線探傷放射衛生防護標準》［3］（GBZ117-2015）

X 射線探傷室墻和入口門的輻射屏蔽應同時滿足：

a）人員在關注點的周劑量參考控制水平，對職業工作人員不大于100μSv/周，對公眾不大于5μSv/周；

b ） 關注點最高周圍劑量當量率參考控制水平不大于 2. 5μSv / h 。

5.監測結果與評價

5.1監測依據

《環境地表γ輻射劑量率測定規范》（GB/T14583-1993）

5.2監測儀器

FH40G型便攜式X-γ劑量率儀。

5.3監測結果

9MeV加速器工業CT開機狀態，射線能量9MV，西北方向出束；工件為鋁材料活塞，厚度約50mm。對治療室周圍環境X-γ輻射劑量率進行了監測，監測結果見表3。

表3　加速器工業CT機房周圍環境X-γ輻射劑量率監測結果（nGy/h）

非工作狀態下，機房周圍X-γ輻射劑量率監測范圍為（41.0～78.2）nGy/h，低于當地天然放射性本底水平內。工作狀態下，機房周圍X-γ輻射劑量率監測范圍為（65.4～451.0）nGy/h，低于《工業X射線探傷放射衛生防護標準》（GBZ117-2006）所規定的2.5μGy/h的標準限值。

6.職業和公眾受照劑量

6.1職業照射

根據該單位提供的最近連續一年的個人劑量報告4份，項目涉

及的2名輻射工作人員年有效累積劑量均低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中規定職業人員的劑量限值20mSv/a。

6.2公眾受照劑量

根據現場監測結果，取加速器大防護門右側門縫30cm處X-γ輻射劑量率451.0nGy/h計算，扣除該點位本底測量值50.0nGy/h，每年實際開機時間約為500小時，公眾人員居留因子取1/4，可以估算：

H=0.7×（451.0-50.0）nGy/h×500h×1/4≈0.04mSv

該年有效劑量低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中規定公眾人員的劑量限值1mSv/a。

7.結論

該9MeV加速器工業CT無損檢測項目在正常使用過程中，監測結果符合國家標準要求，對工作人員及公眾的影響較小，從輻射環境保護的角度分析，該項目的運行是安全的。

［1］國家質量監督檢驗檢疫總局.GB18871-2002電離輻射防護與輻射源安全基本標準［S］.北京：中國標準出版社，2002.

［2］國家標準局.GB5172-1985粒子加速器輻射防護規定［S］.北京：中國標準出版社，1986.

［3］國家衛生和計劃生育委員會.GBZ117-2015工業X射線探傷放射防護標準［S］.北京：中國標準出版社，2015.

屈加燕（1986-），女，學士，助理工程師，從事核與輻射環境監測工作。