火箭軍核應急專用個人防護背囊內容物的設計

陳忠民，胡紅芳，呂小立，馮曉玲，劉全斌，彭仁軍，東肅河，李 偉，李峰生，鄧致榮

（火箭軍特色醫學中心，北京100088）

0 引言

核應急醫學救援是保障核安全的最后一道防線，救援人員需在做好個人防護的前提下開展救治傷員的任務，而做好個人防護主要依靠個人防護裝具[1-2]。防原醫學救援和核武器核事故醫學救援同樣需要救援人員在做好自身防護的前提下執行任務，但二者在輻射源項、個人防護需求等方面存在以下區別：（1）核素種類。核武器核事故主要涉及U、Pu、3H 3種放射性核素，防原主要涉及U、Pu、137Cs、131I等放射性核素。（2）射線種類。U和Pu同時釋放中子和α、β、γ、X射線，137Cs等主要釋放β、γ射線。（3）個人防護需求。核武器核事故醫學救援中的個人防護主要針對U、Pu、3H吸入性內污染和U、Pu放射性沾染，防原醫學救援中的個人防護主要針對吸入性內污染（不包括3H）和放射性沾染。（4）個人劑量監測。核武器核事故醫學救援需同時監測光子、電子和中子照射，防原醫學救援需重點監測光子照射。常見的防護背囊內容物主要針對核電事故救援、防原醫學救援等，在火箭軍核武器核事故醫學救援個人防護中針對性不強。本文擬通過市場采購設計成熟的囊體，針對放射性核素特性，梳理總結火箭軍核武器核事故醫學救援個人防護需求，提出有針對性的個人劑量監測方案，并著重考慮人性化、取用方便等要求，設計針對性較強、功能模塊齊全的火箭軍核應急專用個人防護背囊內容物。

1 總體設計

市場購置外部帶有儲物袋、內部具有隔層設計的囊體。分析火箭軍核武器核事故輻射源項與個人防護需求，設計個人劑量監測、個人防護、抗放、自助去污、通信、污物收容等6個功能模塊，按照穿戴取用的順序組合包裝，整合形成火箭軍核應急專用個人防護背囊內容物，以達到針對性強、功能模塊齊全、取用方便的目的。

2 內容物設計

2.1 火箭軍核武器核事故輻射源項與個人防護需求分析

核應急救援時，救援人員主要面臨U、Pu外照射和U、Pu、3H吸入性內污染的威脅。U、Pu屬錒系核素，同時釋放中子和α、β、X、γ射線，3H釋放β射線。

個人防護需求包括以下幾個方面：（1）呼吸道防護裝具，如防毒面具、口罩。（2）軀體防護裝具，如防護服、手套、靴套等。（3）滿足同時監測電子、光子、中子的累計式個人劑量計以及具有高劑量率報警功能的直讀式個人劑量計。（4）抗放藥[（意外）超閾劑量時服用]。（5）自助去污及污物收容袋（意外小面積污染時使用）。（6）3H防護服（3H泄漏核武器核事故醫學救援時使用）。

2.2 囊體外觀與內容物布局

囊體為長方體，尺寸為46 cm×26 cm×66 cm（長×寬×高），購自華諾救生裝備有限公司。其采用防水材料與拉鏈設計，頂部、左右側均設有儲物袋，囊體內部有5個隔層。囊體外觀與內容物布局如圖1所示。

圖1 囊體外觀與內容物布局

2.3 功能模塊設計

火箭軍核應急專用個人防護背囊內容物包括個人劑量監測、個人防護、抗放、自助去污、通信、污物收容等6個功能模塊。

2.3.1 個人劑量監測模塊

個人劑量監測模塊配置光釋光個人劑量計與具有報警功能的直讀式個人劑量計。在劑量計背面標記好個人信息后，將光釋光個人劑量計佩戴于防護服內側，直讀式個人劑量計佩戴于反光背心左胸靠上部位。個人劑量監測模塊的組成及功能詳見表1。

表1 個人劑量監測模塊的組成及功能

核應急救援作為一種特殊的“實踐”，同樣要遵守“輻射防護三原則”[3]，即正當性、防護最優化和個人劑量限值。核應急救援隊員的劑量限值需依據救援任務的性質及危害程度確定。核武器核事故醫學救援需同時監測X、γ射線和中子劑量[4]。最常見的熱釋光個人劑量計僅能同時監測光子和電子劑量，即X、γ、β射線，目前僅光釋光個人劑量計滿足同時監測電子、光子與中子劑量的要求（探測范圍為0.01 mSv~100 Sv），且無需退火并可重復測讀[5]。核武器核事故現場局部劑量率可能較高，為避免較大的受照劑量，救援人員需佩戴具有報警功能的直讀式個人劑量計。此外，防護服的設計大多未考慮佩戴劑量計等因素，故配備反光背心用于佩戴直讀式個人劑量計，同時可在反光背心前后標明“組別、姓名”，便于組員相互識別。反光背心其余部位可放置簽字筆、記號筆等小型器材，不占用救援人員雙手。

2.3.2 個人防護模塊

個人防護模塊配置B級雙袖口設計防護服、C級防護服、3H防護服、全面屏大視野防毒面具、3M帶呼吸閥的口罩、護目鏡、無粉手術手套、防化橡膠靴套等裝具。個人防護模塊的組成及功能詳見表2。

表2 個人防護模塊的組成及功能

核武器核事故發生時，空氣中放射性氣溶膠隨風擴散，地表含有放射性物質的灰塵。根據現場劑量率可將事故現場分為熱區（劑量率＞100μSv/h）、溫區（劑量率為10~100μSv/h）和冷區（劑量率＜10μSv/h）[4]。為避免救援人員吸入放射性氣溶膠，必須依據氣溶膠監測數據選擇合適的呼吸道防護裝具。為避免放射性核素沾染救援人員皮膚，必須依據所處區域選擇合適的軀體防護裝具，同時須扎緊“三口”。根據防護最優化原則，溫區活動人員穿B級雙袖口設計防護服、佩戴全面屏大視野防毒面具，冷區活動人員穿C級防護服、佩戴全面屏大視野防毒面具或3M帶呼吸閥的口罩并佩戴護目鏡。3H泄漏核事故時，穿3H防護服。手足部防護需著重考慮舒適度及可能發生的防護手套或靴套破損等因素，在不影響操作的情況下，手部防護可依次帶3層無粉手術手套或2層無粉手術手套加丁腈薄型防護手套，足部穿結實、耐磨、防滑的防化橡膠靴套。同時配4卷彈力繃帶或透明膠帶用于扎緊“三口”。氣溫過高時，為避免汗水進入眼睛，活動人員需戴超薄型運動頭帶。

2.3.3 抗放模塊

抗放模塊配備尼爾雌醇（523）片2片，由EP管獨立分裝，用于預防急性放射病。

核武器核事故嚴重程度未知時，很難估算救援人員的預期受照劑量。若需按戰時規定控制救援人員的受照劑量[6]，救援人員可能超過急性放射病的閾值劑量。為充分保障救援人員的輻射安全，依據相關規定要求，配備尼爾雌醇（523）片2片，使用EP管獨立分裝，便于保存與服用，同時需在EP管標明其有效期。而其他防護背囊或急救箱的碘化鉀片不適用于核武器核事故醫學救援。

2.3.4 自助去污模塊

自助去污模塊配置3#洗消液1瓶（200 mL）、無菌紗布2卷、三角巾2個、消毒濕巾10片，分別獨立組裝，包裝袋噴涂“自助去污包”。自助去污模塊的組成及功能詳見表3。

表3 自助去污模塊的組成及功能

全身嚴密防護時，一般情況下救援人員不會受到放射性沾染。但手套意外破損或解除防護時，手指和頸部前側最易受到放射性沾染。全部救援人員進入洗消組去污不僅延誤傷員處置時間，還會大幅增加去污工作量。因此選用原軍事醫學科學院研制的核輻射應急洗消箱中的3%乙二胺四乙酸二鈉[7]或3#洗消液[8]溶液，用于去除U、Pu等錒系元素污染[4]。配備的消毒濕巾、無菌紗布和三角巾等可用于小面積、無外傷情況下的局部去污。

2.3.5 通信模塊

通信模塊由骨傳導耳機及其配件組成。

核武器核事故醫學救援時通信聯絡非常重要。佩戴全面屏大視野防毒面具時用對講機通信存在聲音小、雜音大、聲帶負擔重等實際困難。骨傳導耳機可有效解決佩戴防毒面具時的通信難題[9]，且骨傳導耳機體積較小、與防毒面具契合度高，不存在因佩戴骨傳導耳機導致防毒面具氣密性降低等問題。

2.3.6 污物收容模塊

污物收容模塊由4個自封口型大號收納袋組成。

救援任務結束后，除明確回收的物品外，其他裝具均作放射性廢物處置。隨意拋棄或直接置于污物桶內容易造成放射性物質擴散。基于簡單實用的原則，污物收容模塊采用自封口型大號收納袋用于收納防護服、手套、靴套等放射性廢物。并在收納袋外貼放射性標志，統一放置于指定地點。

3 結語

本文設計的火箭軍核應急專用個人防護背囊內容物立足于火箭軍核武器核事故醫學救援輻射源項與輻射照射特點，結合醫學救援流程與技術需求，有針對性地滿足了核武器核事故醫學救援的個人防護需求，其功能全面、取用方便，可在承擔核武器核事故核醫學救援任務的部隊推廣使用。

當前，防護裝備呈現高防護性、高環境適用性、低生理負擔、高舒適性、體積小、質量輕、核生化一體防護、通用化、模塊化、信息化、智能化等發展趨勢。火箭軍核應急專用個人防護背囊內容物的設計仍存在以下缺陷，有待于進一步研究解決：（1）人性化考量仍不足。雖然配備超薄型運動頭帶用于避免救援人員汗水進入眼睛，配備反光背心用于標識與懸掛小型器材，但其仍缺乏降溫配件，未從源頭解決高溫帶來的生理難題。（2）智能化、信息化含量仍不高。該設計能滿足當前核武器核事故基本個人防護需求，但指揮通信、累計劑量預警、輔助決策、生命體征監測等功能有待于進一步研究整合。（3）通用化、模塊化程度仍不夠高。在今后的研究中，課題組將著重關注上述問題，盡快彌補不足，為核應急醫學救援提供裝具支持。