六氟化鈾泄漏的風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)急處置

陶麗娟 陶麗萍

摘 要：本文通過對常見的六氟化鈾泄漏應(yīng)急處置過程進(jìn)行危險(xiǎn)危害因素分析，提出六氟化鈾泄漏應(yīng)急搶險(xiǎn)人員必須配備的個(gè)人防護(hù)用品及搶險(xiǎn)物資。

關(guān)鍵詞：六氟化鈾;泄漏;危害因素;防護(hù)

中圖分類號：X591 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）23-0224-02

1 概述

六氟化鈾是核燃料循環(huán)過程中一種主要的工作物質(zhì)，既有化學(xué)毒性，又有輻射危害。ICRP 10號出版物指出，當(dāng)天然鈾濃縮了12倍時(shí)（235U豐度8.5%）時(shí)，就有必要控制輻射危害，核燃料循環(huán)過程使用的六氟化鈾的豐度一般小于5%，在運(yùn)行單位的具體實(shí)踐中除了采取一定的輻射防護(hù)措施外，對于六氟化鈾的化學(xué)毒性的防護(hù)也是職業(yè)衛(wèi)生管理的一項(xiàng)主要內(nèi)容。

六氟化鈾的化學(xué)性質(zhì)不很活潑，一般條件下不與氧、氯、氮等發(fā)生反應(yīng)，但能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成氟化鈾酰，放出氟化氫和大量的熱，并形成白色煙霧。

氟化鈾酰是淡黃色結(jié)晶狀粉末。在對接觸六氟化鈾的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行解體、有六氟化鈾氣體逸出的工作現(xiàn)場中，都會遇到它。

氟化氫是一種性質(zhì)很活潑的物質(zhì)，它與水能夠無限互溶形成氫氟酸。氟化氫和氫氟酸均能與有機(jī)物及多種金屬起反應(yīng)，但無水氟化氫的腐蝕性比其水溶液要弱得多。

2 六氟化鈾泄漏事件的應(yīng)急處置措施及風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 六氟化鈾泄漏處置過程的風(fēng)險(xiǎn)分析

六氟化鈾泄漏的應(yīng)急搶險(xiǎn)過程中，搶險(xiǎn)人員接觸到的危害因素有：六氟化鈾、氟化鈾酰、氟化氫、液氮;同時(shí)UO2F2水化物和HF-H2O氣霧在空氣當(dāng)中形成 “白霧”，液態(tài)六氟化鈾泄漏的處置會有高溫燙傷風(fēng)險(xiǎn)、對于235U豐度大于1%的六氟化鈾采用潤濕毛毯包裹還存在核臨界風(fēng)險(xiǎn)。

六氟化鈾、氟化鈾酰為六價(jià)可溶性鈾，吸入體內(nèi)會對人體造成化學(xué)危害和輻射危害，可能損及兩個(gè)重要器官是腎和肺。

氟化氫為刺激性很強(qiáng)的氣體，在空氣中的濃度超過一定水平時(shí)，會對眼睛、呼吸道發(fā)生刺激作用，導(dǎo)致炎癥，造成眼睛流淚，眼和眼瞼腫脹，角膜模糊不清，喉嚨發(fā)干、咳嗽、流鼻涕，呼吸困難以及頭暈嘔吐等病狀。接觸高濃度氟化氫，會使皮膚發(fā)生燒傷。深部灼傷或處理不當(dāng)時(shí)，可能形成難以愈合的深潰瘍，損及骨膜和骨質(zhì)。眼睛接觸后，若處理不及時(shí)可引起角膜穿孔。

液氮是惰性的，無色，無嗅，無腐蝕性，溫度極低（-196℃）。盡管氮無毒且很大程度上不活潑，但通過取代空氣中的氧，它可以成為簡單的窒息物。過量吸入氮會導(dǎo)致眩暈、惡心、嘔吐、失去知覺和死亡。死亡可能來源于錯(cuò)誤的判斷、精神混亂或者阻止了自救的失去知覺。在低氧濃度情況下，意識不清和死亡會在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生，而且沒有警告。

UO2F2水化物和HF-H2O氣霧會在空氣中形成白霧，降低空氣能見度，在應(yīng)急搶險(xiǎn)過程中縮小搶險(xiǎn)人員的可視范圍，在照度無能滿足時(shí)會影響搶險(xiǎn)速度，或引起人員誤傷。

2.2 常見六氟化鈾泄漏事件的應(yīng)急處置措施

一般情況在核燃料正常生產(chǎn)過程，六氟化鈾處于密封、負(fù)壓或半開放狀態(tài)，通過對建構(gòu)筑物、工藝系統(tǒng)、設(shè)施設(shè)備包括應(yīng)急設(shè)施設(shè)備合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)，可以確保在正常運(yùn)行狀態(tài)下，工作人員接受的職業(yè)危害處于可接受水平。

隨著科學(xué)進(jìn)步，核燃料循環(huán)設(shè)施從工藝路線的選擇到工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型可以避免大量六氟化鈾泄漏事件的發(fā)生。但工藝系統(tǒng)運(yùn)行階段不可避免的存在一些薄弱環(huán)節(jié)，如閥門連接處破裂、軟管破損、設(shè)備的檢修、設(shè)備的密封失效等，在此過程有可能發(fā)生六氟化鈾泄漏事件。

常見的六氟化鈾泄漏事件的應(yīng)急處置措施為采用木塞、潤濕的毛毯對漏點(diǎn)進(jìn)行堵塞、包裹，然后澆注液氮進(jìn)行局部快速冷卻，或者將事故設(shè)備放入事故容器后再進(jìn)行物料收集和處置。

關(guān)于核臨界問題，對于民用核燃料循環(huán)設(shè)施，六氟化鈾的豐度一般小于5%，而泄漏部位通常為管道、閥門、軟管等，管徑相對較小，一般小于26.6cm，為幾何良好設(shè)備，即使有水進(jìn)入設(shè)備腔體，也不會發(fā)生臨界事故，采用濕毛毯包裹是臨界安全。對于容器等的大破口泄漏，在應(yīng)急處置時(shí)應(yīng)考慮在水中加入硼酸等中子毒物后再潤濕毛毯進(jìn)行處置，以確保安全。

3 六氟化鈾泄漏處置過程應(yīng)采取的個(gè)人防護(hù)措施

3.1 呼吸防護(hù)用品

考慮到搶險(xiǎn)人員吸入含鈾放射性氣溶膠會造成內(nèi)照射、氟化氫的化學(xué)危害及腐蝕性、液氮的澆注過程的氮?dú)庥锌赡茉讵M小空間引起的窒息，對于大量六氟化鈾泄漏的情景，搶險(xiǎn)人員應(yīng)佩戴正壓式全面型自攜式呼吸防護(hù)具或正壓式全面型供氣式呼吸防護(hù)具。

少量六氟化鈾的泄漏可選擇佩戴全面罩防毒面具，過慮件的類型首選多功能過慮件，既可以過濾無機(jī)氣體（鈾氣溶膠）、又可以過濾酸性氣體（氟化氫）。

3.2 皮膚及身體防護(hù)

對于皮膚的防護(hù)，最主要關(guān)注的為頸部、手部、腳踝裸露部位，可選擇可耐低溫且保溫的圍裙或工作靴，可耐低溫的防酸保溫手套，避免氟化氫灼傷及液氮燙傷。

3.3 眼部防護(hù)

化學(xué)防濺護(hù)目鏡、面罩。

3.4 其他

如果條件具備，應(yīng)為搶險(xiǎn)人員配備防放射性氣溶膠、防酸氣衣，做到全面防護(hù)，確保搶險(xiǎn)人員人身安全。

4 應(yīng)急搶險(xiǎn)物資的配備

常備的應(yīng)急物資應(yīng)滿足現(xiàn)場搶險(xiǎn)需要和個(gè)人防護(hù)的需要。

應(yīng)急搶險(xiǎn)物資應(yīng)配備毛毯、木塞、搶險(xiǎn)工具、鐵絲、液氮、塑料布、小蘇打，考慮到“白霧”引起的空氣能見度降低，還應(yīng)配備強(qiáng)光手電筒或其他穿透力強(qiáng)的照明工具;其次搶險(xiǎn)工具方面，除了常用的手鉗、扳手等之外，配備一把剪刀是有必要的，以應(yīng)對不同破口及管徑下裁剪尺寸適宜的毛毯。

個(gè)人防護(hù)用品應(yīng)配備防毒面具、防酸堿手套、護(hù)目鏡、防凍傷手套、靴子等。

現(xiàn)場配備必要的醫(yī)學(xué)救護(hù)藥品也是必要的如：用于氟化氫燒傷急救用的六氟靈、1%的葡萄糖酸鈣溶液、3%-5%的碳酸氫鈉溶液。用于包扎的紗布、繃帶等。

其次，現(xiàn)場配備必要的安全操作規(guī)程、事故應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急處置方案等也是必要的。

5 結(jié)語

我國自核工業(yè)誕生以來，非常重視核安全工作，總體保持了良好的安全運(yùn)行記錄，但隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、資深核工業(yè)人才的稀釋，核安全問題不容忽視，運(yùn)營單位應(yīng)警鐘長鳴，提高核設(shè)施的本質(zhì)安全、加強(qiáng)應(yīng)急能力建設(shè)、做好應(yīng)急準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)人才的鍛煉與培養(yǎng)，注重培育良好的核安全文化，促進(jìn)核工業(yè)又快又好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 許賀卿.鈾化合物轉(zhuǎn)化工藝學(xué)[M].北京：原子能出版社，1994.

[2] 吳國慶，等.無機(jī)化學(xué)（第四版）下冊[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3] 核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所，中國原子能研究院，中國工程物理研究院.GB15146.2-2008反應(yīng)堆外易裂變材料的核臨界安全[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.