某鈾礦富集區(qū)及其周圍環(huán)境放射性調(diào)查分析

宋凱林

（遼寧省能源地質(zhì)勘查開發(fā)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽110000）

近年來，伴隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，各種先進(jìn)科技和裝備也被應(yīng)用在了諸多領(lǐng)域。在礦藏開采過程中，考慮到不同種類礦物本身的物理化學(xué)特征差別較大，應(yīng)制定差異化的開采和生產(chǎn)管理方案。特別是一些金屬礦藏具有一定的放射性，若不進(jìn)行規(guī)范化的開采和生產(chǎn)極易對(duì)參與開挖過程的人員及自然環(huán)境帶來不同程度的損害。當(dāng)今時(shí)代，人們愈發(fā)關(guān)注自己所生活的自然環(huán)境。任何發(fā)展都不能以犧牲自然環(huán)境為代價(jià)，尤其是鈾礦等具有核輻射的危險(xiǎn)礦藏，必須進(jìn)行嚴(yán)格的統(tǒng)一化管理。將礦物開采的放射性按照系統(tǒng)化的規(guī)范管理模式加以管控。并為后續(xù)的礦藏開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)提供可供參考的實(shí)踐依據(jù)。在積累和豐富技術(shù)儲(chǔ)備的同時(shí)，從安全性和規(guī)范性的角度共同提升放射性礦物開采和挖掘的效率。

1 調(diào)查目的

鈾是一種有較強(qiáng)放射性的金屬元素。它對(duì)人體的健康及周邊的環(huán)境都會(huì)造成一定的影響。因此，在自然界鈾礦的開采、發(fā)掘、加工以及管理過程中要格外關(guān)注礦物質(zhì)放射性的科學(xué)控制。為了客觀的評(píng)估鈾礦放射性的實(shí)際情況并對(duì)其進(jìn)行量化，應(yīng)對(duì)鈾礦富集區(qū)周圍的環(huán)境進(jìn)行放射性調(diào)查。近幾年，相關(guān)部門陸續(xù)開展了一系列關(guān)于環(huán)境放射性勘察的工作。得益于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，環(huán)保部門聯(lián)合煤礦開采管理部門對(duì)于礦藏放射性的環(huán)境監(jiān)督管理工作逐年增加了投入力度，并切實(shí)的優(yōu)化和提高了放射性金屬礦藏的管控效果。以鈾礦為例，其開發(fā)單位必須對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可能存在放射性物質(zhì)泄露的環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范化的操作，避免放射性物質(zhì)的意外擴(kuò)散。對(duì)于鈾礦的放射性，除了要進(jìn)行嚴(yán)密的分析和調(diào)查外，還要同步推進(jìn)鈾礦資源的高效開采和利用。礦物資源開發(fā)與利用的本質(zhì)是能夠帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且鈾礦還是核能在研究與實(shí)際應(yīng)用中重要的能量來源渠道之一，有助于推動(dòng)我國的核工業(yè)發(fā)展。可以說，對(duì)于鈾礦放射性的調(diào)查和評(píng)估工作不僅可繼續(xù)推動(dòng)我國鈾礦資源的開采和發(fā)掘進(jìn)程，還能夠提升放射性礦開采過程的安全性。

2 調(diào)查方法與開展路徑

2.1 調(diào)查內(nèi)容及方案設(shè)定

在調(diào)查開始前需要預(yù)先對(duì)鈾礦密集區(qū)范圍內(nèi)已勘探和未開采的鈾礦進(jìn)行徹底的統(tǒng)計(jì)。計(jì)算出區(qū)域內(nèi)天然貫穿輻射吸收劑量率現(xiàn)狀，并對(duì)空氣中氡的濃度現(xiàn)狀以及土壤和地下水的環(huán)境放射性含量進(jìn)行客觀評(píng)估。通過全面而系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，提煉出能夠準(zhǔn)確描述該區(qū)域自然環(huán)境中放射性元素含量及分布規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。使其能夠表達(dá)出輻射水平分布的特征，以便為后續(xù)的環(huán)保措施制定及保護(hù)工作的推進(jìn)提供真實(shí)可靠的參考依據(jù)。首先，需要對(duì)鈾礦的調(diào)查區(qū)域按照吸收劑量率進(jìn)行貫穿式普查，對(duì)調(diào)查范圍內(nèi)的區(qū)塊以數(shù)據(jù)異常程度劃分為重點(diǎn)區(qū)域和外圍區(qū)域。不同區(qū)域內(nèi)的空氣輻射吸收劑量率應(yīng)設(shè)置為不同的規(guī)格。以重點(diǎn)區(qū)域?yàn)槔话阋?0m×10m 作為單元網(wǎng)格，并設(shè)定1:1000 的比例貫穿整個(gè)天然輻射空氣采樣區(qū)域。如果出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，可適當(dāng)對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行加密。對(duì)空氣中氡元素的濃度監(jiān)測可按照200x200 米的單位網(wǎng)格開展區(qū)域篩查，統(tǒng)計(jì)空氣中氡的濃度。如果鈾礦富集區(qū)周邊有居民住宅區(qū)域，可適當(dāng)加密監(jiān)測點(diǎn)。外圍區(qū)域可有針對(duì)性地選擇在居民住房的內(nèi)、外部環(huán)境進(jìn)行空氣氡濃度的檢測。土壤中的放射性元素可選取水田，旱地，蔬菜地和林地等進(jìn)行采樣。一般來說，地下水會(huì)影響到該地區(qū)生活的大多數(shù)居民的身體健康，還會(huì)對(duì)農(nóng)作物的放射性含量造成直接影響，因此對(duì)于區(qū)域內(nèi)地下水的采樣監(jiān)測是最直接也是最有效的評(píng)估區(qū)域放射性的措施。可先選取具有代表性的泉水或水井進(jìn)行采樣。再重點(diǎn)針對(duì)地下水中鐳、釷、鈾的濃度展開監(jiān)測，測定總α 放射性活度和β 放射性活度。

2.2 調(diào)查所需儀器和設(shè)備

對(duì)于鈾礦富集區(qū)周邊環(huán)境的放射性調(diào)查應(yīng)在開展具體的措施前做好預(yù)案。過程中需要涉及到的放射性監(jiān)測儀器和設(shè)備要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境和放射性的監(jiān)測方式篩選確定。考慮到鈾礦中所含有的具有放射性的子體及各類核素，就要根據(jù)放射性核素的分布規(guī)律及含量選用與之匹配的儀器和設(shè)備。一般需將閃爍測氡儀，X-γ 劑量率儀或類似的α、β 測量儀和激光熒光微量鈾分析儀等設(shè)備經(jīng)過參數(shù)的設(shè)置和功能調(diào)試后，即可得到準(zhǔn)確的放射性物質(zhì)信息，為后續(xù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和變化趨勢對(duì)比提供基礎(chǔ)。

3 質(zhì)量保證措施

不僅是在鈾礦富集區(qū)周邊環(huán)境的放射性調(diào)查前期準(zhǔn)備階段，在現(xiàn)場取樣，實(shí)驗(yàn)室分析，數(shù)據(jù)收集和資料整理等全過程中都要嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量管控措施。并由技術(shù)監(jiān)督管理人員對(duì)數(shù)據(jù)分析和處理的過程進(jìn)行不定期的抽查和檢驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)影響放射性調(diào)查結(jié)果客觀性的問題及時(shí)予以糾正和處理。

3.1 調(diào)查人員管理

礦區(qū)放射性環(huán)境調(diào)查有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，對(duì)于參與其中的調(diào)查人員的專業(yè)素質(zhì)和技能經(jīng)驗(yàn)也有著較高要求。因此，所有調(diào)查人員必須參照《環(huán)境監(jiān)測人員持證上崗考核制度》中的相關(guān)規(guī)定和要求按步驟開展上崗前的技術(shù)培訓(xùn)和注意事項(xiàng)宣貫活動(dòng)。通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的考核與評(píng)價(jià)方式，對(duì)調(diào)查過程涉及的技能應(yīng)用水平和樣品分析操作進(jìn)行系統(tǒng)化考察，經(jīng)評(píng)判確認(rèn)合格后方可持證上崗。

3.2 儀器和設(shè)備的合理使用

監(jiān)測放射線的專業(yè)儀器精密度較高，且測量準(zhǔn)確性會(huì)受到使用環(huán)境和操作方式的影響。首先，要保證用于測量的儀器處于校準(zhǔn)后的穩(wěn)定狀態(tài)，必要時(shí)可將相關(guān)儀器和設(shè)備送至有資質(zhì)的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)性評(píng)估。測量過程中，除了按照操作流程和技術(shù)規(guī)范使用外，還要同步記錄測量步驟及對(duì)應(yīng)的檢出數(shù)據(jù)。檢測結(jié)束后，指派專人對(duì)儀器和設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一存放和保管。

3.3 現(xiàn)場監(jiān)測質(zhì)量控制

從監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)程度和客觀性角度來說，鈾礦富集區(qū)的現(xiàn)場采樣點(diǎn)位設(shè)置均應(yīng)按照國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，充分體現(xiàn)監(jiān)測信息的代表性和完整性。另外，放射性采集的頻次、時(shí)間設(shè)定也需要結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境而作綜合考量，確保采集到的放射性環(huán)境數(shù)據(jù)能夠真實(shí)準(zhǔn)確的反映出監(jiān)測區(qū)域的實(shí)際狀況及指標(biāo)的波動(dòng)和變化規(guī)律。

綜上所述，本文重點(diǎn)對(duì)放射性環(huán)境調(diào)查的注意事項(xiàng)及開展流程進(jìn)行了論述。根據(jù)現(xiàn)階段我國核工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程來看，鈾礦等具有放射性的礦藏開發(fā)在規(guī)模及頻率上還會(huì)不斷增加。相關(guān)開發(fā)單位必須從勘探、開采、加工及治理等不同階段著手，強(qiáng)化鈾礦放射性管控，提升開發(fā)的安全性和環(huán)保程度。