某種同位素發生器用于示蹤測井項目的輻射水平調查與評價研究

黃軍

（新疆智檢匯安環保科技有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

1 引言

放射性同位素示蹤測井是利用人工放射性同位素作為示蹤劑來研究注水動態和油井技術情況的一種測井方法。目前，大多數測井公司使用的放射性同位素為131Ba，131I 等，但也有部分公司使用113Sn-113mIn，68Ge-68Ga 同位素發生器等。為了掌握同位素發生器在示蹤測井中對環境和人員造成的輻射危害，建立同位素發生器分階段輻射環境影響評價方法，為今后開展此類項目輻射環境影響評價提供方法借鑒。本文將重點分析113Sn-113mIn 同位素發生器用于示蹤測井的貯存、運輸、淋洗及現場測井各階段，開展各階段輻射水平調查，并對調查結果進行劑量估算與現狀評價。

2 調查與測量方法

2.1 調查對象及內容

113Sn-113mIn 同位素發生器的母體113Sn 半衰期為115 d，而洗脫液113mInCl3的半衰期為99.8 min，由于113mInCl3的半衰期短，淋洗過程一般在野外測井現場進行。本次調查的113Sn-113mIn 同位素發生器出廠活度為120×37 MBq，每口井大約使用20 mL 洗脫液113mInCl3，約3.1×109Bq。

對使用的113Sn-113mIn 同位素發生器（單次最大使用量3.1×109Bq）在貯存、運輸、淋洗和現場測井過程進行γ 輻射劑量率和β 表面污染水平監測。

2.2 測量方法

按照《輻射環境監測技術規范》（HJ/T 61—2001）［1］和《表面污染測定 第1 部分：β 發射體（Eβmax＞0.15 MeV）和α 發射體》（GB/T 14056.1—2008）［2］，采用AT1121型γ 輻射儀和PAM-170C 型α，β 表面污染儀進行監測。進行γ 輻射劑量率測量時，待儀器校驗處于正常后，將探測器靠近測點，每個測點讀取5 個測量值，每間隔10 s 讀1 個數，取5 個測量值的平均值作為測量結果。儀器使用前均經計量部門檢定。

2.3 監測布點

按照《油（氣）田非密封型放射源測井衛生防護標準》（GBZ 118—2002）［3］，對源庫暫存坑、貯存容器，運輸車輛，現場淋洗操作位、釋放器，測井現場，臨時廢物儲存桶等點位進行了γ 輻射劑量率監測；對運輸容器、淋洗操作位、臨時廢物儲存桶進行了α，β 表面污染監測（α 未檢出）。

3 監測結果分析及劑量估算

3.1 監測結果分析

按照上述的監測布點描述，γ 輻射劑量率測量結果見表1。

表1 γ 輻射劑量率測量結果 μSv/h

從源庫暫存坑、貯存容器，運輸車輛，現場淋洗操作位、釋放器，測井現場，臨時廢物儲存桶等點位的γ 輻射劑量率測量結果可知：

（1）源庫墻外γ 輻射劑量率監測結果，低于標準［3］中規定源庫外的空氣比釋動能率不得超過2.5 μGy/h 的要求。

（2）源庫暫存坑表面γ 輻射劑量率監測結果，低于標準［3］中規定室內人員活動區域的空氣比釋動能率不得超過25 μGy/h 的要求。

（3）貯存容器表面的γ 輻射劑量率監測結果，遠遠低于標準［3］中規定距防護容器外表面5 cm 處的空氣比釋動能率不得超過25 μGy/h 的要求。

（4）運輸車輛γ 輻射劑量率監測結果，遠遠低于標準［3］中規定車輛外表面的空氣比釋動能率不得超過25 μGy/h，距車輛外表面1 m 處不得超過2.5 μGy/h 的要求。

（5）測井現場周圍環境γ 輻射劑量率監測結果，遠遠低于標準［3］中規定測井作業現場警戒區不得超過2.5 μGy/h 的要求。

（6）臨時廢物儲存桶γ 輻射劑量率監測結果，遠遠低于標準［3］中規定污物桶和貯存設施表面的空氣比釋動能率不得超過25 μGy/h 的要求。

β 表面沾污測量結果見表2。

從源庫暫存坑、貯存容器，現場淋洗操作位，臨時廢物儲存桶等點位的β 表面沾污測量結果可知：

（1）源庫內暫存坑表面的β 放射性污染低于標準［4］中規定的40 Bq/cm2的控制限值。

（2）貯存容器表面的β 放射性污染低于標準［4］中規定的貯存容器外表面的β 放射性污染不得超過4 Bq/cm2的控制限值。

（3）淋洗操作位、分裝釋放器地面的β 放射性污染低于標準［4］中規定的40 Bq/cm2的控制限值。

3.2 劑量估算

職業人員因測井作業所致的年附加有效劑量當量計算如下：

式中，E 為有效劑量，Sv/a；Ht為組織或器官t 所接受的當量劑量，Sv/a；Wt為組織或器官t 所接受組織權重因子，對全身取1；Wr為輻射權重因子，對γ 射線取1；D 為γ 致空氣吸收劑量率，Gy/h；T 為年受照時間，h。

3.2.1 職業人員的劑量估算

根據現場調查，工作人員操作同位素發生器的工作時間如下：

（1）將同位素發生器從源庫暫存坑內取出，移至運輸車輛指定位置，用時約10 min；

（2）運輸時間1 h；

（3）示蹤劑淋洗過程，用時約1 min；

（4）將淋洗后的示蹤劑搬至釋放器處，用時約1 min；

（5）將示蹤劑倒入釋放器同位素倉，用時約1 min；

（6）操作釋放器吊裝入井口，用時約15 min；

（7）現場作業完畢后將釋放器從運輸車輛上卸下放入暫存庫，用時10 min。

因上述（1），（2），（7）操作過程中的γ 輻射劑量率與環境本底值相當，此處劑量估算可忽略。其他操作過程中的γ 輻射劑量率如下：淋洗過程中取14.60 μSv/h，將淋洗后的示蹤劑搬至釋放器并倒入釋放器同位素倉取68.20 μSv/h，操作釋放器吊裝入井口取2.35 μSv/h，環境本底值為0.10 μSv/h。

職業人員所受的年附加有效劑量當量估算：

［（14.60-0.10）×1/60+（68.20-0.10）×2/60+（2.35-0.10）×15/60］μSv/次×200 次/a＝0.70 mSv/a。

由以上估算結果可知，職業人員年附加受照劑量遠遠低于標準［4］中規定的職業人員劑量約束值和劑量限值。

3.2.2 公眾人員的劑量估算

一般示蹤測井作業現場均位于人煙稀少的空曠地帶，且在作業現場均用警示牌和警戒繩設置了監督區，監督區以外的公眾人員受到射線放射性影響的可能性幾乎沒有，因此報告未進行公眾年附加受照劑量估算。

4 結論

通過對同位素發生器用于示蹤測井各階段的放射性水平調查，掌握了其對周圍環境和人員的危害小于國家相關標準規定的劑量限值，為今后開展同類型項目的輻射環境影響評價提供了方法借鑒。