輻照中心輻射環境管理

劉文娜 葛婷 郭學文

（山東省核與輻射安全監測中心 山東濟南 250117）

鈷-60輻照加工是利用電離輻射與物質相互作用所產生的物理、化學和生物效應，對被照射物品進行處理，達到消毒滅菌、改變材料性能等目的的加工處理過程［1-2］。其工作原理為放射性同位素鈷-60產生的γ射線將能量轉移給被輻照物質，電離輻射作用到被輻照的物質上，產生電離和激發，釋放出軌道電子，形成自由基，通過控制輻射條件，而使被輻照物質的物理性能和化學組成發生變化，并能使其成為人們所需要的一種新的物質，或使生物體（微生物等）受到不可恢復的損失和破壞，從而滿足人們所需［3］。鈷-60輻照加工不僅具有高效、節能、無殘留、清潔環保的優點［4-5］，還具備反應易于控制、加工流程簡單、適合產業化和規模化生產等優勢，目前在輻照滅菌［6］、輻照保鮮［7］、輻射育種［8］等領域具有重要的應用價值。

1 輻照中心概況

鈷-60 輻照中心取得輻射安全許可證，為水池貯源型，放射源用不銹鋼外殼密封，源的升降由升降機自動完成，貯源井為長方形，無縫不銹鋼做內襯，去離子水屏蔽為6.78m，貯源井水采樣自動報警加水裝置，輻照室采用雙U 迷道布局，防護墻厚度為2.2m，頂厚1.8m，3臺風機用于通風換氣。

輻照中心采用懸掛鏈式物料輸送系統，將待輻照的產品運至操作大廳裝料段，由人工裝入輸送線上的輻照貨籃內，經迷道入口，由懸掛鏈自動輸入輻照室進行輻照。啟動輸送系統，當自控程序開始后，輻照箱被輸入輻照室內進行輻照。輻照完畢的輻照貨籃自動輸出輻照室，由迷道出口到達操作大廳的卸貨段上等候卸貨，輻照完的產品暫時存放在操作大廳或直接運走。

2 監測內容

為掌握該輻照中心周圍環境輻射水平，對輻照室內外環境進行現場監測和采樣分析監測。通過對輻照中心工作原理及污染源的分析，確定本次監測對象，根據現場條件和相關監測標準、技術規范和方法的要求，合理布點，規范監測。

2.1 監測項目

鈷-60輻照中心監測項目見表1。

表1 鈷-60輻照中心監測項目

2.2 監測點位

2.2.1 γ空氣吸收劑量率現場監測點位

非工作狀態和工作狀態下，在輻照室東、西、南、北防護墻外各布設3 個監測點位，在工作臺、警戒線外、輻照中心四周硬化路分別布點，共布設監測點位26個。非工作狀態下，在輻照室內迷道、貯源井上表面5cm、100cm處分別布點監測，布設點位11個。

2.2.2 β表面污染測量現場監測點位

在輻照室貯源井蓋表面、輻照室內地面、迷道地面、工作人員、工作臺、工作服表面5mm處布設監測點位，共計16個。

2.2.3 廠界噪聲監測點位

項目所在地為工業企業噪聲Ⅱ類功能區，輻照中心四周圍墻為該中心廠界，在廠界圍墻外1m處共布設監測點位4個，分晝夜監測。

2.2.4 貯源井水、地下水、土壤監測點位

貯源井水：在輻照中心輻照室貯源井內取水20L。

地下水：在距輻照室南側30m自備水井取地下水20L。

土壤：由于長清主導風向是西北風，考慮到輻照中心運行多年，在距輻照室30～50m 主導風上風向、下風向和側面4個不同方向取土壤樣品4份，各2kg。

2.3 監測方式

2.3.1 γ空氣吸收劑量率現場監測

使用便攜式γ 劑量率儀，分別監測輻照室內及周圍γ 空氣吸收劑量，每個監測點讀取10個測量值為一組，取其平均值，經過儀器效率校準并扣除宇宙射線響應值后，作為最終測量結果。

2.3.2 β表面污染水平現場監測

使用β 表面污染測量儀，分別監測輻照室內及周圍輻照中心工作場所β 表面污染水平，每個監測點讀取10個測量值為一組，取其平均值，扣除本底后，經計算作為最終測量結果。

2.3.3 廠界噪聲

使用噪聲分析儀，監測廠界墻外1m處噪聲。

2.3.4 總α、總β，鈷-60

現場規范采集貯源井水、地下水和土壤樣品，帶回實驗室，在實驗室進行前處理、制樣，使用低本底α/β檢測儀、HPGe γ 譜儀，測定地下水中的總α、總β 及貯源井水、地下水和土壤中鈷-60的放射性比活度濃度。

3 檢查內容

對輻照中心的輻射環境管理和安全防護措施進行檢查。

3.1 輻射安全管理制度的落實情況

成立了安全生產管理委員會，由放射防護管理工作領導小組和安全生產管理工作領導小組負責公司整體的安全工作，明確了各部門的職責，明確了企業法人為輻射安全管理的第一責任人。制定了《放射防護管理規定》等管理制度及《泉港輻照系統操作流程》等操作規程。落實了人員培訓、個人劑量檔案、輻射監測、安全設施管理等制度，有放射源臺賬、檔案、輻射工作安全責任書，制定了《泉港輻照系統操作流程》《輻射事故應急管理規定》《防卡源事故應急預案》等制度。

3.2 落實生態環境部文件的相關要求

設置了防碰撞拉線—源聯鎖裝置，貨物邊角超過3cm 并碰撞到防撞線就自動報警、降源；制定了《輻照裝置定期檢測、維護、檢修規定》，規定定期檢查源升降系統和纜繩磨損情況，并有記錄。設置輻照室內電視監控系統，安裝有傳送裝置，供攝像系統在輻照室及其他區域按需移動。設置了可放入攝像頭的S 形通道，并配備電視可視系統，但部分界面運轉故障。安裝了煙霧報警—源聯鎖裝置，頂棚安裝了滅火噴淋系統。

3.3 輻射安全防護體系檢查

輻照室為鋼筋混凝土結構，頂厚1.80m，輻照室屏蔽墻單墻1.95m，雙墻（外層厚1.0m，內層厚1.2m）總厚2.2m。室內凈高度為4.0m，選用比重2.35g/cm3的混凝土屏蔽材料，一次澆筑完成；輻照室通道為雙向U型迷道。貯源井（長3.8m，寬1.6m，深7.0m）為混凝土結構的矩形井，用不銹鋼板作井的內襯，井內為去離子水。源架處于井底位置時，其水屏蔽厚6.78m。裝源、倒源操作在水下進行，利用水層進行防護。

輻射安全與環境保護設施。輻照室外設置了電離輻射標志，配置了工作狀態指示燈和警報裝置，防護門前有黃色警戒線。放射源升降系統與控制系統各部位的開關聯鎖基本正常，劑量報警、誤入報警系統正常，緊急降源系統正常，通風系統正常，但貨物出入口聯鎖裝置故障。貯源井監控管理受控有效，安裝了水位計，補水系統與升降源系統聯鎖，制定了每年取樣送檢不少于2 次的管理制度，但落實欠佳。控制臺上安裝了監控系統，劑量監測系統顯示正常，應急開關和手動機械復位聯鎖正常，但視頻監控系統部分界面故障。輻照室內墻壁四周離地面1m處和迷道墻壁離地面1m處設置了“緊急手動拉線開關”和3 個“緊急按鈕”，實行緊急降源至井底。輻照室頂安裝了重錘迫降緊急降源裝置，液壓機的導向及提升系統的鋼繩維護良好。輻照室及通道內共設有4個復位開關按鈕，每次升源前，值班長巡視完輻照室確認無人后，退出并依次按動復位按鈕復位，關門后方可升源。放射源安全貯存聯鎖出現通風系統故障或出現煙霧，源降到井下或不能提升。裝在輻照室內壁周圍的緊急開關或迷道周圍的安全繩被拉動，源降到井下或不能提升。安裝了UPS 電源，停電時，放射源自動降至安全位。

3.4 日常安全設施檢查

現場檢查表明，該輻照中心安全作業、設備維修記錄比較齊全。每個作業班組人員能按規定填寫安全作業日志，包括工況、交接班、被照貨物名稱、檢查、維修等內容。班前進行安全聯鎖檢查：檢查聯鎖工作信號是否有效、監控設施是否有效、警報聲響是否有效。

4 結果與討論

通過監測和分析，得到輻照中心輻照室內及周圍γ空氣吸收劑量、工作場所β表面污染、廠界噪聲、貯源井水、地下水、土壤的監測結果如下。

4.1 γ空氣吸收劑量率

非工作狀態（水屏蔽層厚度為6m）下，輻照室周圍γ空氣吸收劑量率監測范圍為63.6～156.9nGy/h；工作狀態下，輻照室周圍γ空氣吸收劑量率監測范圍為63.2～158.8nGy/h，低于《γ 輻照裝置設計建造和使用規范》（GB 17568-2008）［9］。在設計最大裝源量的前提下，屏蔽體外劑量率不應超過2.5μSv/h的要求。

非工作狀態（水屏蔽層厚度約6.5m）下，輻照室內γ空氣吸收劑量率監測范圍為68.2～95.6nGy/h，在該地區室內正常天然放射性本底水平范圍內。

4.2 β表面污染水平

工作場所β表面污染監測結果均未檢出（檢出限：0.2Bq/cm2），滿足《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）［10］對監督區、控制區、工作人員皮膚、工作服標準限值的要求。表面放射性污染控制水平如表2所示。

表2 表面放射性污染控制水平（單位：B q/cm2）

4.3 聲環境監測結果

廠界聲環境，晝間噪聲值的變化范圍48.1～50.9dB（A），夜間晝間噪聲值的變化范圍45.2～45.9dB（A），低于《工業企業場界環境噪聲排放標準》（GB 12348-2008）［11］的Ⅱ類標準，即晝間60dB（A）、夜間50dB（A）。

4.4 樣品中核素分析

（1）貯源井水質：鈷-60 放射性活度低于檢出限（檢出限為11.6mBq/L），滿足《γ 輻照裝置的輻射防護與安全規范》（GB 10252-2009）貯源井水中鈷-60的放射性活度濃度應控制在10Bq/L以下的要求。

（2）地下水水質：地下水中鈷-60放射性活度低于檢出限（檢出限為11.6mBq/L）；地下水中總α 放射性、總β放射性濃度分別為0.063Bq/L、0.099Bq/L，滿足《地下水質量標準》（GB 14848-2017）Ⅱ類標準（總α 放射性≤0.1Bq/L、總β放射性≤1.0Bq/L）。

（3）土壤中鈷-60 放射性活度未檢出（檢出限為

0.31Bq/kg）。

4.5 職業人員和公眾年有效劑量

通過調查，職業人員受到的職業照射主要來自輻照裝置非工作狀態下進入輻照室受到的照射和工作狀態下在輻照室周圍環境中受到的照射，公眾很少靠近輻照中心。通過人員劑量估算，該輻照中心從事輻射工作的職業人員可能接受的年有效劑量約為0.27mSv/a，公眾年有效劑量約為0.02mSv/a。

人員劑量估算和《個人劑量計檢測報告》均表明，該公司輻照裝置正常工況下，對職業人員和公眾的年有效劑量滿足《γ 輻照裝置的輻射防護與安全規范》（GB10252-2009）中規定的職業人員的劑量限值5mSv/a、公眾劑量限值0.1mSv/a的限值要求。

5 結語

綜上所述，該鈷-60輻照中心基本落實了輻射安全管理制度和輻射安全防護各項措施，該項目對職業工作人員和公眾是安全的，對周圍環境產生的影響較小。