放射性同位素實驗室的安全與防護探究

高 嶺，汪 尚，皮二旭*

（1.杭州師范大學 基礎醫學院，杭州 311121；2.杭州師范大學 生命與環境科學學院，杭州 311121）

隨著核技術的發展，電離輻射在工農業領域、醫療衛生、環境保護及科學研究中（如輻射育種、工業探傷、射線診斷、放射治療和放射性示蹤等方面）得到了廣泛應用，并取得了豐碩的成果。放射性同位素和射線裝置在經濟社會發展中的作用越來越明顯。在已報道的25萬枚放射源和13 萬余臺射線裝置中，醫用輻射源約占80%，而放射性同位素和射線裝置在科研機構中的應用具有日益增加的趨勢[1]。

放射性同位素在科學研究中主要用于開展示蹤實驗，同位素示蹤法又稱為核素示蹤技術。放射性核素示蹤是以放射性核素及其標記化合物作為示蹤劑，應用射線探測儀器和方法來檢測核素的行蹤，以此來研究示蹤劑在生物體中的遷移、代謝降解狀態或者在外界環境中的分布狀態[2]。放射性同位素示蹤具有如下特點：靈敏度較高、樣品的制備過程相對簡單和能追蹤物質的來源。自從放射性同位素示蹤技術開始應用以來，快速成為各科研領域獲得研究成果不可替代的技術手段。

高校實驗室是進行各類科學研究的特定場所，其中物理、化學和生物環境因素交織，不安全因素種類繁多，稍有不慎，極易釀成實驗安全事故。在高校的涉輻工作中，以實驗室的放射性同位素及射線裝置為主要輻射源，而這些輻射源都屬于人工輻射源[3]，安全與防護管理顯得更重要。縱觀全國各高校核與輻射安全工作，主要存在如下隱患。①高校對于輻射安全的宣傳教育不足，大多數非相關專業的師生缺乏核與輻射安全知識、管理知識，核與輻射安全意識薄弱；②放射性同位素實驗室開放管理給學校輻射安全管理帶來新挑戰，導致核與輻射安全工作比較混亂，開放共享效率偏低；③放射性廢物的處理和管理沒有納入統一危化品管理，對放射性廢物的處理安全重視程度不高，導致放射性廢物存在輻射安全與生物安全雙重隱患；④高校核與輻射安全工作變量多、變數大。教學科研工作中使用到的放射性物質微量，但種類多；存放放射性物質的實驗室構造各異，布局分散，管理困難；科研課題的變更致使不斷有新的放射性物質轉入[4]。針對上述問題，高校核與輻射安全工作原則上需從以下幾個方面著手改進。①健全核與輻射安全學習制度，加強上崗人員資格認證；②建立健全核輻射相關的管理制度，確保安全有序的情況下，提升平臺共享效率；③將放射性廢物的處理和管理納入統一危化品管理；④新建的放射性同位素實驗室統一規劃，集中管理。

本文結合杭州師范大學同位素實驗室安全與防護管理的實際情況，從同位素實驗室安全與防護管理的方法和內容，以及本單位的具體措施和案例進行探討。

1 同位素實驗室管理方法與內容

1.1 建立健全管理制度，加強輻射安全知識學習

同位素實驗室的安全管理除傳統意義上的防火、防盜和防毒以外，《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》《中華人民共和國放射性污染防治法》和GB 18871—2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》等相關法律法規對放射性同位素實驗室使用放射性物質提出了更加明確的管理內容。任何需要從事放射性同位素實驗的單位必須按照國家法律法規相關要求，申請許可證，結合本單位具體情況制訂事故應急預案及同位素實驗室規章制度，逐步形成輻射安全與防護管理制度體系，在同位素的購置和使用、涉輻人員管理、同位素實驗室日常監測管理及放射性廢物的處理等各個環節，都可以有章可循，了解相應的防護和安全保護方法，避免錯誤操作或意外泄漏事件發生[5-6]。

輻射安全與防護監管人員和輻射工作人員必須熟悉同位素實驗室各項規章制度，熟悉安全操作規程，掌握同位素安全與防護知識和實踐，參加輻射安全與防護知識的學習或培訓，并經考試合格取得《輻射安全與防護培訓合格證書》后，才能從事輻射相關工作[7-8]。

1.2 加強同位素實驗室工作場所管理，嚴格規范操作

按照相關規定，同位素實驗室分為控制區和監督區。控制區是為了控制正常工作條件下的正常照射或防止污染擴散，在控制區進出口應設置設立醒目的警告標志。控制區應實行雙人雙鎖、與110 聯網等管理模式，便于安全管理；對控制區和監督區應設置明確的標識。

同位素實驗室常見的衰變類型為α 射線、β 射線和γ 射線。其中，α 射線射程較短，β 射線穿透能力比α 射線強，高能β 粒子需考慮韌致輻射（X 射線），γ 射線屬于短波長、能量大的電磁波，其穿透能力很強。在以X 射線、γ 射線為主的射線防護中，重點考慮外照射對輻射工作人員的影響，因此需規范化實驗操作，從實驗技術手段層面減少輻射帶來的危害，對于保障操作人員的安全可以說是事半功倍。

1.3 加強放射性廢物管理

放射性廢物是指被放射性核素所污染或內含放射性核素的物質[9]。同位素實驗室產生的放射性廢物一般包括2 類：①放射性固體廢棄物。多數為實驗過程中產生的被放射性同位素污染的實驗耗材，如使用過的一次性乳膠手套、離心管、槍頭、吸水紙和紙巾等，以及實驗廢棄物，比如實驗動植物、由實驗培養基干化而產生的廢干膠等。②放射性液體廢棄物。主要為帶有微量放射性同位素的可重復使用的實驗器械的清洗水及培養基實驗產生的廢水。放射性廢液主要是含放射性同位素實驗廢液（如細胞懸液、淋洗液等）。放射性廢物處理質量不過關有可能引發環境污染和疾病傳播等安全問題。

放射性廢物的處理要嚴格執行國家環保部門的有關規定，實驗室非放射性廢物與放射性廢物要嚴格區分，核素類別要加以區分，按照不同核素分類處理。不同高校其放射性廢物處理不同，如北京大學醫學部多次專項撥款用于放射性廢物處理，先對放射性廢物分類收集，再按照相關部門的要求，由專業放射性廢物處理單位集中處理[5]。山東大學同位素實驗室在放射性廢物專用暫存室中，設置了專用的儲存箱、廢管和儲存池，并進行嚴格分類和記錄。不同核素根據其性質不同采取不同的處置流程[10-11]。高校同位素實驗室在廢物處理上一般遵循“分類收集、統一存放、集中處理”的原則，根據自身核素類型進行不同處理。

2 本單位同位素實驗室管理措施與案例

學校現有輻射安全許可證，包含使用Ⅲ類射線裝置和丙級非密封放射性工作場所，而現有同位素實驗室就屬于丙級非密封放射性工作場所，5 年內擬使用32P、33P、35S、45Ca、14C 及3H 6 種非密封放射性同位素，開展放射性同位素示蹤實驗等科學實驗工作。

本單位同位素實驗室主要涉及到的項目有：①通過32P 標記蛋白進行示蹤，從而了解不同條件下，激酶對底物進行磷酸化修飾的動態變化。該項技術在分子生物學、生物化學相關研究領域應用廣泛。②通過3H標記細胞培養液的特定成分，培養一定時間后，利用液閃儀對細胞內放射性進行定量分析，從而監測細胞代謝情況。

現有同位素實驗室平臺為本單位生物醫學科研提供支持，為相關研究論文的發表和各類基金項目的執行提供基礎。

根據同位素實驗室安全與防護要求，依據國家相關法律法規，結合本單位的輻射防護與安全管理機制，從加強理論學習、安全建設、技術防范、嚴格操作和廢物管理等方面介紹本單位同位素實驗室輻射安全與防護措施和案例。

2.1 加強放射性實驗室安全建設，健全完善管理制度

實驗室同位素區基建采用PVC 防靜電地板鋪設，地面若有接縫，須做到光滑平整，容易清洗；工作臺面采用不銹鋼臺面，無明顯縫隙，易清洗；實驗室設置在頂層角落，滿足同位素實驗室基本基建要求。學校成立了輻射與安全管理領導小組，制定了《事故應急預案》《輻射工作場所安全措施和放射性同位素儲存要求》《放射性同位素實驗操作規程》《輻射防護安全崗位職責》《輻射防護和安全保衛制度》《輻射工作人員培訓及健康管理制度》《放射性同位素操作人員個人劑量監測方案》《放射性廢物的處理方案》《同位素實驗室管理辦法》《放射性同位素采購使用登記管理制度》《同位素實驗室設備檢修維護制度》和《輻射安全防護措施》。針對放射性同位素的使用許可、轉讓審批、劑量監測、工作場所、人員培訓、廢物處理及臺帳管理等全過程均提出了一系列管理要求，明確要求針對同位素實驗室使用特點，在日常的輻射防護和安全管理方面逐步建立一套行之有效的安全管理規章制度。

2.2 加強輻射安全理論知識體系研究

由于日常工作、學習和生活中有關輻射的科普宣傳較少，學校師生普遍缺乏輻射安全知識，對于輻射的類型、不同輻射的危害及防護知識欠缺，導致師生對同位素實驗室的認知呈現盲目恐慌現象[12]。多數師生對輻射的了解僅僅停留在核電站、醫院X 光片檢查等水平，一部分師生談同位素色變，談及放射性物質就與歷史上核事故聯系起來[13]。因此，一方面要了解本校師生的輻射安全知識水平，制作系統且通俗易懂的輻射安全宣傳手冊或視頻，提高師生輻射安全理論知識。與此同時，開辟專門欄目普及輻射安全理論知識，定期在學校、學院等各級相關網站發布輻射安全防護知識及典型案例。另一方面，不斷提高輻射工作人員理論水平，對于從事輻射相關操作的師生，在取得《輻射安全與防護培訓合格證書》后，應每年通過線上再學習模式，利用“國家核技術利用輻射安全與防護培訓平臺”網站或“學習充電站”等輻射知識小程序，更新相關法律法規、輻射防護等專業知識，進行再學習。

2.3 對同位素實驗室進行嚴格分區管理

本單位同位素實驗室控制區包括儲源室、廢料間及操作區；監督區主要包括預實驗操作區、植物種植區和衣帽間等，衣帽間是普通實驗室進入同位素實驗室的過渡區，監督區空間相對較大。在實際管理中，從以下幾方面加強分區嚴格管理：同位素實驗室入口實行嚴格登記管理，衣帽間入口處設置專門的放射性警示標志，非本實驗室或未經預約的師生禁止進入同位素實驗室，進入前嚴格執行登記制度；進入監督區的人員應穿戴實驗服和手套，嚴禁進入控制區；監控系統與學校聯網，并能提供24 h 的實時監控和錄像，視頻保存時間在3 個月以上，確保掌握實驗室不同區域的人員數據；為了確保監督區不被污染，實驗室配備了輻射劑量監測儀，對放射性實驗室進行定性放射性污染監測；對同位素實驗室進行場所監測，確保實驗室輻射安全數據處于正常范圍。

2.4 加強技術防范，嚴格規范操作

同位素實驗室以開放性生物醫學類實驗操作為主。每一種核素的操作應進行預實驗，減少重復操作次數。對于成熟操作體系可以形成流程，進行規范化操作，從而減少廢物的產生量，減少接觸時間[14]，利于操作過程的安全監督管理。在實際操作中，從以下幾方面進行規范管理：①不同核素在實際操作中，會逐步形成一套相對完善的技術規范。因此，根據不同核素的常用操作，制定規范的操作流程。比如，對于實驗室常用的32P 等核素，操作體系已經成熟，制定規范流程張貼上墻；②在正式進行放射性同位素實驗工作之前，做好充分的預實驗準備，熟悉實驗操作流程，縮短與放射源的接觸時間；③放射性物質的分裝、制備及其實驗過程在不銹鋼臺面的通風櫥內進行；④實驗過程中，利用放射性檢測儀對污染進行全過程監測。一旦發生污染，根據應急預案采取相應的措施；⑤在實驗操作過程中采取一系列措施，提高放射性同位素回收率。對實驗過程中所使用的玻璃儀器進行前處理可以減少實驗器具表面放射性污染水平，加入適量的載體以減少放射性膠體的形成，對每一步操作的放射性進行測量，可最大程度減少放射性物質的損失或失控。

2.5 加強放射性廢物的安全管理

廢物最小化是放射性廢物管理的重要原則，在實驗過程中應優化管理，從源頭抓起，減少放射性廢物的產生[15]，對放射性廢物嚴格實行分類管理。在本單位同位素實驗室安全與防護中，從以下幾方面加強廢物的管理：放射性廢物的處理嚴格執行國家環保部門的有關規定，實行分類處理。廢物儲存在專用的有機玻璃材質收集箱污桶內；建立嚴格的放射性廢物處理標準，對于短半衰期放射性廢物，可放置10 個半衰期以上的時間，經過劑量檢查小于最大允許劑量時，可作為一般放射性廢物處理[16]（如32P、33P）；長半衰期同位素應集中保存、集中處置，嚴禁隨意丟棄，并送有資質的單位進行處置（如14C、3H）。同時，長半衰期廢物的預處理應按照收儲單位的要求進行規范化處理；建立臺賬，加強登記制度，對同位素實驗室管理實行登記預約制度，對實驗內容、實驗人員、實驗時間、核素類型、廢物類型、廢物體積或質量等進行嚴格登記；加大對放射性廢物處理的經費投入，將放射性廢物的處理納入實驗室廢物的處置及管理中。

3 結束語

隨著醫用輻射和核素示蹤技術的發展，同位素實驗室作為公共實驗共享平臺，其安全管理也愈發重要。提高對同位素的認識、正確利用同位素、加強各個環節的安全防護管理，優化各項管理進而保障放射性同位素更好地為教學科研服務，已成為高校實驗室工作中的一項重要任務。只有抓準放射性同位素管理中的安全與防護主線，才能使放射性同位素實驗室成為支撐教學科研工作的廣闊平臺。