某海關(guān)6MeV/3MeV車輛檢查系統(tǒng)環(huán)境影響評價方法探討

■鄧善橋

（核工業(yè)二九○研究所廣東韶關(guān)512026）

某海關(guān)6MeV/3MeV車輛檢查系統(tǒng)環(huán)境影響評價方法探討

■鄧善橋

（核工業(yè)二九○研究所廣東韶關(guān)512026）

對某海關(guān)6MeV/3MeV車輛檢查系統(tǒng)環(huán)境影響評價方法進行了探討，論述車輛檢查系統(tǒng)污染源分析、屏蔽計算及環(huán)境影響。

環(huán)境影響評價 車輛檢查系統(tǒng) 電離輻射

1 項目概況

1.1 核技術(shù)應(yīng)用目的和任務(wù)

某海關(guān)新增1臺MB1215DE（HS）型集裝箱/車輛檢查系統(tǒng)（安全檢查用加速器，屬于Ⅱ類射線裝置）用于車載貨物的安全檢查。加速器能量為6MeV/3MeV。

1.2 輻射屏蔽設(shè)計

1.2.1 檢查系統(tǒng)自身輻射屏蔽設(shè)計

為減少掃描時射線對周邊環(huán)境的影響，保護工作人員、引導(dǎo)人員、司機、外圍人員和公眾，檢查系統(tǒng)屏蔽設(shè)計主要是采用鉛鋼結(jié)構(gòu)的屏蔽墻。

（1）加速器艙：加速器艙采用鉛鋼相夾的多層屏蔽結(jié)構(gòu)，前壁采用10mm鋼夾10mm鉛，左右側(cè)壁采用10mm鋼，后壁采用20mm鋼夾15mm鉛。

（2）準直器：采用屏蔽鉛厚度達160mm。

（3）垂直探測器臂四周屏蔽：采用鉛鋼多層屏蔽的方案，左右兩側(cè)采用20mm鋼夾10mm鉛，后墻采用20mm鋼夾50mm鉛。

（4）探測器臂：探測器臂背后采用160mm鉛，側(cè)面板采用5mm厚鉛板。

（5）檢查通道兩側(cè)：檢查兩側(cè)通道墻采用50mm厚鋼。

1.2.2 掃描大廳輻射屏蔽設(shè)計

（1）主射線方向墻體：300mm厚混凝土防護墻。

（2）其他墻體：200mm厚磚墻。

采取以上屏蔽措施，可以減少掃描時射線對周邊的輻射影響。

1.3 評價標準

按防護與安全的最優(yōu)化要求，結(jié)合本項目實際情況，取《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）職業(yè)照射年有效劑量的四分之一作為職業(yè)工作人員的年有效劑量限值，即≤5mSv/a；取公眾照射年有效劑量的四分之一作為公眾成員的年有效劑量限值，即≤0.25 mSv/a。

2 污染源分析

該系統(tǒng)電子直線加速器輸出X射線的最大能量為6MeV，正常運行情況下 X射線 1m處輸出劑量率為 0.45Gy/min（2.7× 107μGy/h）。加速器產(chǎn)生的最大X射線能量為6MeV，可不考慮感生放射性和中子污染的問題。在加速器工作期間，X射線與空氣中的氧氣發(fā)生作用會產(chǎn)生少量臭氧和氮氧化合物。

由于該項目采用準直窄束，掃描大廳容積為4186m3，且橫臂后面設(shè)計有鉛屏蔽，天空散射可忽略不計。

因此，在加速器開機期間，X射線成為加速器污染環(huán)境的主要因子，其次為少量臭氧和氮氧化合物的污染問題。

3 污染防治措施

（1）加速器自身帶有輻射屏蔽設(shè)計，掃描大廳委托有資質(zhì)的單位進行輻射防護設(shè)計，具體參數(shù)見1.2。

（2）檢查系統(tǒng)設(shè)置了主控制臺鑰匙開關(guān)聯(lián)鎖、門聯(lián)鎖、鑰匙聯(lián)鎖，在聯(lián)鎖失靈時，禁止檢查系統(tǒng)運行或中斷檢查系統(tǒng)的運行。

（3）加速器室安裝了排氣系統(tǒng)，掃描通道設(shè)有排風(fēng)管，能保持良好的通風(fēng)。

（4）在掃描車頂部橫梁兩側(cè)、掃描大廳出/入口各安裝一組綠、紅、黃三色出束警燈和警鈴。

（5）在掃描大廳內(nèi)、外設(shè)有一定數(shù)量的攝像裝置，相應(yīng)的監(jiān)視器裝在系統(tǒng)控制室操作臺上。

（6）工作人員上崗工作時，必須佩帶個人劑量計和帶有報警功能的劑量報警儀。

（7）將MB1215DE（HS）型集裝箱/車輛檢查系統(tǒng)工作場所劃分為控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)：

①控制區(qū)：輻射源室及周圍劑量當量率大于40μSv/h的區(qū)域劃定為控制區(qū)，加速器出束時該區(qū)域不得有人員滯留；

②監(jiān)督區(qū)：控制區(qū)以外的周圍劑量當量率大于2.5μSv/h的區(qū)域劃定為監(jiān)督區(qū)。

4 理論計算及環(huán)境影響分析

4.1 理論計算

參考《輻射防護導(dǎo)論》，方杰主編，原子能出版社出版，1991年。

距靶r(m)處的空氣比釋動能率（?Gy/h）按下式計算：

式中：

D˙為計算點劑量率，μGy/h；

D˙0為源項劑量率，μGy/h；

r為計算點到源點的距離，m；

di為第i種屏蔽體的厚度，cm；

TVLi為第i種屏蔽體的十分之一值層厚度，cm。

采用下式估算散射體對計算點的散射輻射：

式中：

D˙為計算點散射劑量率，μGy/h；

D˙0為有用線束距離靶點1m處劑量率，μGy/h；

s為散射體面積，m2；

r、rR分別為源點到散射點、散射點到計算點的距離，m；

α為散射系數(shù)。

di為第i種屏蔽體的厚度，cm；

TVLi為第i種屏蔽體的十分之一值層厚度，cm。

散射射線的能量估算采用：

式中：

ES為散射線能量,MeV；

Eλ為入射線能量,MeV；

θ為散射線與入射線方向之間的夾角。

表1 檢查系統(tǒng)場所周圍空氣比釋動能率計算結(jié)果

在計算散射線時，評僅考慮一次散射的影響，對于多次散射后的射線，能量已經(jīng)很低，不作考慮。計算時的屏蔽主要針對該方向散射或漏射的射線；根據(jù)以上公式計算各計算點的結(jié)果見表1。

經(jīng)計算，在掃描條件下，經(jīng)屏蔽后掃描大廳門口最大值為2.44μGy/h。

4.2 環(huán)境影響分析

操作室操作人員、車輛引導(dǎo)人員停留時間：系統(tǒng)每年開機時間為528h。操作室操作人員、車輛引導(dǎo)人員停留因子取1，則停留時間為528h。據(jù)此計算出該項目輻射工作人員的有效劑量最高為1.288mSv/a，低于 5mSv/a，公眾照射最高為 0.081mSv/a，低于0.25mSv/a，均符合標準。

5 結(jié)論

綜上所述，該海關(guān)6MeV/3MeV車輛檢查系統(tǒng)項目符合《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）的要求，在落實各項污染防治措施和輻射環(huán)境管理要求后，其運行對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響能符合輻射環(huán)境保護的要求。

X5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-409-2