四川某大型γ輻照裝置的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

劉 朗,王 艷,李雪泓,林 強(qiáng),王麗媛

(1.四川省輻射環(huán)境管理監(jiān)測(cè)中心站，成都 610031；2.四川省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)，成都 610041)

前 言

隨著科技的發(fā)展，大型γ輻照裝置在食品保鮮、滅菌、凈化環(huán)境污染等方面的廣泛應(yīng)用，國(guó)家對(duì)大型γ輻照裝置的監(jiān)督監(jiān)管也更加規(guī)范嚴(yán)格。國(guó)家對(duì)放射源和射線裝置實(shí)行分類管理，根據(jù)放射源、射線裝置對(duì)人體健康和環(huán)境的潛在危害程度，從高到低將放射源分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類。生產(chǎn)放射性同位素、銷售和使用Ⅰ類放射源、銷售和使用Ⅰ類射線裝置的單位的許可證，由國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門審批頒發(fā)，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督管理；受生態(tài)環(huán)境部委托，四川省輻射環(huán)境管理監(jiān)測(cè)中心站對(duì)四川某大型γ輻照裝置進(jìn)行了2018年度的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，為生態(tài)環(huán)境部的監(jiān)督管理提供可靠的技術(shù)依據(jù)，監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及結(jié)果如下。

1 材料與方法

1.1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

按照《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》( HJ/T61-2001)[1]及生態(tài)環(huán)境部的相關(guān)委托監(jiān)測(cè)方案，對(duì)大型γ輻照裝置輻照室四周建筑物內(nèi)外環(huán)境γ輻射劑量率進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，并對(duì)采集的貯源井水進(jìn)行60Co活度濃度、總β活度濃度、pH值、電導(dǎo)率和氯化物含量分析，輻照室建筑物外土壤進(jìn)行60Co活度濃度分析。

1.2 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)

根據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》( HJ/T 61-2001)[1]、《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)[2]和大型γ輻照裝置的結(jié)構(gòu)布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，本次監(jiān)測(cè)布點(diǎn)示意圖如下圖。

圖1 γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)布點(diǎn)示意圖Fig.1 Diagram of gamma dose rate monitoring points

水樣采樣點(diǎn)為貯源井水面下10cm處；土壤采樣點(diǎn)為大型γ輻照裝置輻照室建筑物南側(cè)外10～30cm處空地。

1.3 測(cè)量方法

四川省輻射環(huán)境管理監(jiān)測(cè)中心站對(duì)大型γ輻照裝置監(jiān)督性監(jiān)測(cè)選取的主要方法有《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》( HJ/T 61-2001)[1]、《環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范》( GB/T14583-93)[3]、《水質(zhì)pH 值的測(cè)定玻璃電極法》(GB 6920-86)[4]、《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[5]、《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法放射性指標(biāo)》(GB/T5750.13-2006)[6]、《水中放射性核素的γ 能譜分析方法》(GB/T16140-1995)[7]、《土壤中放射性核素的γ能譜分析方法》(GB/T11743-2013)[8]。

1.4 使用儀器

本次監(jiān)督性監(jiān)測(cè)根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，使用的儀器設(shè)備有FH40G多功能輻射測(cè)量?jī)x、MPC9604 四路流氣式低本底α、β 測(cè)量?jī)x、3-Star 酸度計(jì)、4-Star 氯離子濃度測(cè)量?jī)x、GX8021型高純鍺γ譜儀；所有儀器設(shè)備均經(jīng)過(guò)國(guó)家計(jì)量部門檢定并在有效期內(nèi)。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境輻射劑量水平監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

使用FH40G多功能輻射測(cè)量?jī)x對(duì)γ輻射劑量率進(jìn)行監(jiān)測(cè)(FH40G多功能輻射測(cè)量?jī)x探頭型號(hào)為021455/0574)，每10秒鐘讀取一個(gè)數(shù)值，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位讀10 個(gè)數(shù)值，取其平均值作為測(cè)量結(jié)果，得到監(jiān)測(cè)結(jié)果表1的內(nèi)容。

表1 輻照?qǐng)霏h(huán)境γ輻射劑量率監(jiān)測(cè)結(jié)果Tab.1 Monitoring results of environmental γ radiation dose rate of radiation field (nSv/h )

續(xù)表1

大型γ輻照裝置監(jiān)督區(qū)環(huán)境γ輻射劑量率在72.5～121nSv/h之間，控制區(qū)貯源時(shí)輻照?qǐng)鰞?nèi)γ輻射劑量率在67.3～95.3nSv/h之間，與相同監(jiān)測(cè)點(diǎn)位所獲得的歷次數(shù)據(jù)相比較，無(wú)明顯差異；按照該項(xiàng)目輻照室年最大照射時(shí)間約8 100小時(shí)，放射工作人員按三班倒，占有因子取1/3，則有效工作時(shí)間為2 700小時(shí)/年，公眾在輻照?qǐng)鐾獾木恿粢蜃尤?/10，即810小時(shí)/年，根據(jù)前述監(jiān)測(cè)結(jié)果，估算出對(duì)工作人員的年有效劑量最大值約0.32mSv，公眾年有效劑量最大值為0.01mSv。該值將遠(yuǎn)低于國(guó)家《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)[2]所規(guī)定的職業(yè)放射工作人員年劑量限值20mSv、公眾1mSv的劑量限值，且低于職業(yè)人員5mSv、公眾0.1mSv的劑量管理約束值；因此說(shuō)明輻照室屏蔽墻體和迷道滿足輻射防護(hù)的技術(shù)要求。

2.2 貯源井水監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

輻照裝置正常運(yùn)行情況下，在貯源井水下10cm處采集貯源井水樣品，監(jiān)測(cè)貯源井水60Co放射性活度濃度和總β活度濃度，以確定貯源井水是否被污染；為減少井水中雜質(zhì)對(duì)輻射源的侵襲，確保源的安全，定期監(jiān)測(cè)貯源井水中的電導(dǎo)率、氯離子濃度和PH值。表2 為該輻照裝置貯源井水監(jiān)測(cè)結(jié)果。

表2 輻照?qǐng)鲑A源井水監(jiān)測(cè)結(jié)果表Tab.2 Monitoring results of well water storage in radiation field

所取貯源井水60Co活度濃度低于探測(cè)下限，滿足《γ輻照裝置的輻射防護(hù)與安全規(guī)范》(GB 10252-2009)[9]中貯源井水60Co放射性活度濃度低于10Bq/L的要求；貯源井水的總β活度濃度為7.87×10-3Bq/L，pH值為7.18，電導(dǎo)率為4.45μS/cm，氯化物含量為0.42mg/L，滿足《γ輻照裝置設(shè)計(jì)建造和使用規(guī)范》(GB 17568-2008)[10]中濕法貯源γ輻照裝置貯源井水的要求：電導(dǎo)率1μS/cm～10μS/cm，總氯離子含量不大于1mg/L，pH值5.5～8.5。從監(jiān)測(cè)結(jié)果分析看，貯源水井監(jiān)測(cè)時(shí)水質(zhì)良好，各項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 土壤監(jiān)測(cè)

為確定γ輻照裝置使用核素是否對(duì)周圍環(huán)境土壤介質(zhì)產(chǎn)生影響，一般在輻照裝置建筑物外10～30cm范圍內(nèi)選取相對(duì)固定的位置進(jìn)行土壤取樣分析，本次在輻照裝置南側(cè)外10cm空地處采集土壤。表3為輻照室建筑物外土壤60Co監(jiān)測(cè)結(jié)果，從監(jiān)測(cè)結(jié)果看，本次未檢出該輻照裝置使用的放射性核素60Co。

表3 輻照室建筑物外土壤60Co監(jiān)測(cè)結(jié)果表Tab.3 Monitroing results of soil 60Co outside the irradiation room building (Bq/kg)

3 結(jié) 論

3.1 從現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，監(jiān)督區(qū)和控制區(qū)的劑量率分別在72.5～121nSv/h與67.3～95.3nSv/h之間，相同監(jiān)測(cè)點(diǎn)位所獲得的歷次數(shù)據(jù)相比較，無(wú)明顯差異；根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，估算出該項(xiàng)目工作人員和公眾的年有效劑量最大值遠(yuǎn)低于《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)[2]所規(guī)定的職業(yè)放射工作人員年劑量限值20mSv、公眾1mSv的劑量限值，且低于職業(yè)人員5mSv、公眾0.1mSv的劑量管理約束值；因此說(shuō)明輻照室屏蔽墻體和迷道滿足輻射防護(hù)的技術(shù)要求，職業(yè)員和公眾所受劑量均在標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi)。

3.2 從實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果來(lái)看，所取貯源井水60Co活度濃度、土壤中60Co活度濃度、總β活度濃度、pH值、電導(dǎo)率、氯化物含量指標(biāo)滿足《γ輻照裝置的輻射防護(hù)與安全規(guī)范》(GB 10252-2009)[9]、《γ輻照裝置設(shè)計(jì)建造和使用規(guī)范》(GB 17568-2008)[10]要求，貯源水井水質(zhì)良好，井水不會(huì)對(duì)放射源進(jìn)行腐蝕；建筑物外土壤樣品中未檢出60Co核素，說(shuō)明放射源未對(duì)外圍土壤造成污染。

3.3 從監(jiān)督性監(jiān)測(cè)的結(jié)果分析來(lái)看，大型γ輻照裝置正常平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)，不會(huì)對(duì)職業(yè)人員、公眾、環(huán)境造成放射性影響。但對(duì)于大型γ輻照裝置，監(jiān)督監(jiān)測(cè)作為輻射監(jiān)管的重要手段，監(jiān)督性監(jiān)測(cè)要定期進(jìn)行，確保人員設(shè)施安全；若發(fā)現(xiàn)異常情況或事故隱患，應(yīng)及時(shí)查明原因并進(jìn)行處理,防止輻射事故發(fā)生。