放射源存儲及運輸輻射環境污染情況監測與分析

張則菊，李春苗，秦 斌，鄭昕宇

(吉林省查德威克科技有限公司，長春 130000)

前 言

中國石油主要分布在海洋、高原和平原地區，吉林油田主要分布在松遼平源，而在石油開采過程中，為了準確判斷不同地層石油儲量，放射源隨鉆測井技術是十分重要的一道工序，一般放射源測井時中子源和γ源常常幾種放射源一起使用，測井用放射源存于油田測井公司的放射源庫，幾種不同的放射源常常儲于不同的放射源庫中，當接到放射源測井任務后，辦理放射源出庫及運輸源相關手續，由專用運源車將放射源運至測井作業現場，測井任務完成后按照相應程序由運源車運回放射源庫。對比國內關于放射源使用環境監測的安全性的相關文章，大部分僅僅是對源庫進行監測，或部分對運源車發車前及到達后進行監測，很少對運輸途中進行放射源的監測，但在放射源運輸中，放射源丟失的案例不為少數，因測井用的放射源活度都較強，主要產生γ射線和中子射線，一旦泄漏或丟失會造成環境污染，甚至社會恐慌，所以規范油田測井用放射源的存儲和使用，保護儲源庫工作人員及運源工作人員健康和環境安全，尤為重要[1]。本文系統的介紹了對放射源在儲源庫輻射環境的污染情況進行監測，對取出放射源進行表面污染監測，對放射源在整個運輸過程進行監測，對源庫工作人員進行年有效劑量估算，同時對涉源人員進行個人劑量監測，用綜合監測得到的結果來評價放射源存儲和整個運輸過程的安全性[2-3]，為油田放射源的安全管理提供了參考依據和防護建議。

1 材料與方法

1.1 監測對象

對吉林省2個放射源庫和3家油田測井公司的3臺運源車的周圍環境進行中子及γ輻射水平防護監測，對源容器外表面α放射性污染及β放射性污染進行監測，為確保放射工作人員輻射環境的安全，對儲源庫工作人員進行年有效劑量估算，對涉源人員進行個人劑量監測。

1.2 監測儀器

中核(北京)核儀器廠生產的便攜式X-γ劑量率儀BH-3103B和中子周圍劑量當量儀BH3105E；德國NUVIA公司生產的α、β表面污染儀CoMo170；北京海陽博創科技股份有限公司生產的熱釋光劑量儀RGD-3D。監測儀器均經過檢定，檢定均在合格有效期內，能夠保障數據的準確性與可靠性。

1.3 監測依據

依據GB18871-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》和GBZ142-2002《油(氣)田測井用密封型放射源衛生防護標準》對源庫周圍和運源車車廂外進行中子及γ輻射水平防護監測[4-5]。依據GBZ 114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射衛生防護標準》和GB/T14056.1-2008《表面污染測定 第1部分：β發射體和α發射體》對源容器外表面進行表面污染監測[6-7]。按照GBZ 128 -2019《職業性外照射個人監測規范》對放射工作人員進行個人劑量監測[8]。

1.4 運源車監測位置

依據標準要求，放射源在運輸過程中對源車共布設26個輻射劑量率監測點位，其中駕駛員座椅處布1個點，運源車外表面布11個點，運源車廂外2m處布14個點，監測點位布設示意圖見圖1。

圖1 運源車監測點位布設示意圖Fig.1 Distribution of monitoring points of source carrier vehicles

2 結果及分析

2.1 儲源庫監測

在儲源庫外0.3m，高1.0m處進行巡測，儲源庫在巡檢基礎上按東、南、西、北四個方位共取8個點進行光子及中子監測。監測空氣比釋動能率最大值為1.67μGy/h，符合GBZ142-2002《油(氣)田測井用密封型放射源衛生防護標準》的要求。說明所監測源庫周圍環境是安全的，源庫結構是完好的，沒有泄漏輻射。

2.2 源容器外表面α、β放射性活度監測

源庫的工作人員按照放射源出入庫管理規定及作業指導書要求，將密封源放到運源車內的指定位置。監測單位按照標準要求對源容器外表面進行表面污染監測，確定源容器外表面是否被污染，監測結果見表1。3臺運源車的16個密封源容器外表面α放射性污染活度值均低于探測限，源容器外表面β放射性污染活度最大值為0.25Bq/cm2，監測結果低于標準GBZ 114-2006《密封放射源及密封γ放射源容器的放射衛生防護標準》要求的4Bq/cm2。說明從源庫取出的16個放射源均未被放射性污染。密封效果較好，可裝入運源車進行測井使用。

表1 α、β放射性污染活度監測結果一覽表Tab.1 Analysis results of activity concentration of alpha and beta

2.3 運源車周圍輻射劑量率監測

因平原油田面積較大，運源車需要長途運輸，當確定測井用的密封源未被污染，關好車門，對運源車車廂外和運源車駕駛員座椅位置進行發車前第一次周圍輻射劑量率監測，運源車在運輸過程中為防止放射源的損壞或丟失進行第二次監測，放射源被運到作業場所卸源前進行最后一次監測，記錄每次監測結果，三次監測結果見表2，座椅位置監測結果光子的監測范圍為87～112nGy/h，中子監測值均小于0.10μSv/h；在車廂外表面布點后進行監測，光子監測范圍為79～12419 nGy/h，中子監測范圍為為0.1～3.8μSv/h；在車廂外2m處進行監測，光子監測范圍為76～962 nGy/h，中子監測范圍為0.1～0.9μSv/h(對于中子劑量1Sv/h約等于1Gy/h)。由數據可知駕駛員座椅處監測到的光子及中子劑量值最低，車廂外表面車尾位置劑量值偏高，監測結果符合放射源裝入車中時放置的位置，對駕駛員座椅處的中子及光子劑量最大值進行劑量加和，加和結果為0.212μGy/h，監測的結果均遠低于國家規定的專用運源車駕駛員座椅位置的空氣比釋動能率限值的2.5μGy/h，對車廂外表面進行光子及中子的劑量加和，加和后的監測結果為16.219μGy/h，低于國家標準要求的車廂外表面空氣比釋動能率限值的25μGy/h，對車廂外2m處進行中子及光子劑量加和，加和后的劑量值為1.710μGy/h，低于國家標準要求的車廂外2m處 空氣比釋動能率限值的2.5μGy/h 限值要求，由此可知運源車周圍輻射環境是安全的。

表2 運源車周圍輻射劑量率監測結果Tab.2 Monitoring results of radiation dose rate around radiation source vehicle

2.4 源庫工作人員年有效劑量估算

放射源庫儲存的放射源應保證放射源的安全，防止其輻射泄漏和丟失，因此采油廠安排了庫管及保安對放射源庫中的放射源進行管理。本次監測的兩個放射源庫共設有9名源庫工作人員，工作地點為源庫外圍，工作人員每周工作100min，工作人員配有個人防護用品，工作場所配有電離輻射警示標志。通過工作時間及輪崗次數對其每個人員進行年有效劑量估算，估算結果為0.07mSv/a。由數據可知，為更好的保證工作人員的輻射環境的安全性，個人防護用品的佩戴尤為重要。

2.5涉源人員個人劑量監測

為更好的確保源庫工作人員及駕駛員輻射環境的安全性，對源庫工作人員及駕駛員進行一年的個人劑量監測，監測結果見表3，通過一年4期的個人劑量監測，源庫工作人員周期監測中最大劑量值為0.93mSv/a，駕駛員周期監測中最大劑量值為0.78mSv/a，監測結果均遠低于職業接觸限值要求的20 mSv/a。通過表2駕駛員座椅處監測數據與駕駛員個人劑量監測數據充分證明了駕駛員所在位置輻射環境是安全的。

表3 工作人員個人劑量監測結果一覽表Tab.3 Results of individual dose monitoring of staff (mSv/a)

3 結 論

在石油放射源測井工作中，應通過全面有效的監測保證放射源在存儲、運輸、使用過程中不損壞、不丟失，放射源所處輻射環境是安全的。在源庫及運源車環境輻射監測與涉源人員受照監測相結合的方式下確保了整個放射源使用過程的安全性，確保了放射源存儲和運輸過程不存在對環境污染的情況，確保了輻射環境是安全的，對工作人員健康不會產生影響。

3.1 放射源存儲庫周圍環境空氣比釋動能率最大值為1.67μGy/h，低于標準要求的2.5μGy/h。

3.2 運源車內的16個密封源容器外表面α放射性污染活度值均低于探測限，源容器外表面β放射性污染活度最大值為0.25Bq/cm2監測結果低于標準要求的4Bq/cm2。放射源運輸過程中，運輸前、運輸途中及運輸到達后進行光子和中子監測，中子及光子監測最大值均低于國家標準要求的空氣比釋動能率限值25μGy /h。

3.3 根據不同工作崗位、工作時間等因素對源庫工作人員和駕駛員進行年有效劑量估算，同時對這些工作人員進行個人劑量監測。源庫工作人員和駕駛員有效劑量估算值和個人劑量監測年有效劑量值均低于職業接觸限值20mSv/a的要求。