放射性同位素實(shí)驗(yàn)室的安全與防護(hù)探究

高 嶺，汪 尚，皮二旭*

（1.杭州師范大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，杭州 311121；2.杭州師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，杭州 311121）

隨著核技術(shù)的發(fā)展，電離輻射在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)及科學(xué)研究中（如輻射育種、工業(yè)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(yīng)用，并取得了豐碩的成果。放射性同位素和射線裝置在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的作用越來越明顯。在已報(bào)道的25萬枚放射源和13 萬余臺(tái)射線裝置中，醫(yī)用輻射源約占80%，而放射性同位素和射線裝置在科研機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用具有日益增加的趨勢(shì)[1]。

放射性同位素在科學(xué)研究中主要用于開展示蹤實(shí)驗(yàn)，同位素示蹤法又稱為核素示蹤技術(shù)。放射性核素示蹤是以放射性核素及其標(biāo)記化合物作為示蹤劑，應(yīng)用射線探測(cè)儀器和方法來檢測(cè)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(tài)或者在外界環(huán)境中的分布狀態(tài)[2]。放射性同位素示蹤具有如下特點(diǎn)：靈敏度較高、樣品的制備過程相對(duì)簡(jiǎn)單和能追蹤物質(zhì)的來源。自從放射性同位素示蹤技術(shù)開始應(yīng)用以來，快速成為各科研領(lǐng)域獲得研究成果不可替代的技術(shù)手段。

高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行各類科學(xué)研究的特定場(chǎng)所，其中物理、化學(xué)和生物環(huán)境因素交織，不安全因素種類繁多，稍有不慎，極易釀成實(shí)驗(yàn)安全事故。在高校的涉輻工作中，以實(shí)驗(yàn)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(hù)管理顯得更重要?？v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(duì)于輻射安全的宣傳教育不足，大多數(shù)非相關(guān)專業(yè)的師生缺乏核與輻射安全知識(shí)、管理知識(shí)，核與輻射安全意識(shí)薄弱；②放射性同位素實(shí)驗(yàn)室開放管理給學(xué)校輻射安全管理帶來新挑戰(zhàn)，導(dǎo)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(tǒng)一?；饭芾?，對(duì)放射性廢物的處理安全重視程度不高，導(dǎo)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(shù)大。教學(xué)科研工作中使用到的放射性物質(zhì)微量，但種類多；存放放射性物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室構(gòu)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(zhì)轉(zhuǎn)入[4]。針對(duì)上述問題，高校核與輻射安全工作原則上需從以下幾個(gè)方面著手改進(jìn)。①健全核與輻射安全學(xué)習(xí)制度，加強(qiáng)上崗人員資格認(rèn)證；②建立健全核輻射相關(guān)的管理制度，確保安全有序的情況下，提升平臺(tái)共享效率；③將放射性廢物的處理和管理納入統(tǒng)一危化品管理；④新建的放射性同位素實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一規(guī)劃，集中管理。

本文結(jié)合杭州師范大學(xué)同位素實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)管理的實(shí)際情況，從同位素實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)管理的方法和內(nèi)容，以及本單位的具體措施和案例進(jìn)行探討。

1 同位素實(shí)驗(yàn)室管理方法與內(nèi)容

1.1 建立健全管理制度，加強(qiáng)輻射安全知識(shí)學(xué)習(xí)

同位素實(shí)驗(yàn)室的安全管理除傳統(tǒng)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(hù)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(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)法律法規(guī)對(duì)放射性同位素實(shí)驗(yàn)室使用放射性物質(zhì)提出了更加明確的管理內(nèi)容。任何需要從事放射性同位素實(shí)驗(yàn)的單位必須按照國家法律法規(guī)相關(guān)要求，申請(qǐng)?jiān)S可證，結(jié)合本單位具體情況制訂事故應(yīng)急預(yù)案及同位素實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度，逐步形成輻射安全與防護(hù)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(shí)驗(yàn)室日常監(jiān)測(cè)管理及放射性廢物的處理等各個(gè)環(huán)節(jié)，都可以有章可循，了解相應(yīng)的防護(hù)和安全保護(hù)方法，避免錯(cuò)誤操作或意外泄漏事件發(fā)生[5-6]。

輻射安全與防護(hù)監(jiān)管人員和輻射工作人員必須熟悉同位素實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度，熟悉安全操作規(guī)程，掌握同位素安全與防護(hù)知識(shí)和實(shí)踐，參加輻射安全與防護(hù)知識(shí)的學(xué)習(xí)或培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格取得《輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)合格證書》后，才能從事輻射相關(guān)工作[7-8]。

1.2 加強(qiáng)同位素實(shí)驗(yàn)室工作場(chǎng)所管理，嚴(yán)格規(guī)范操作

按照相關(guān)規(guī)定，同位素實(shí)驗(yàn)室分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)。控制區(qū)是為了控制正常工作條件下的正常照射或防止污染擴(kuò)散，在控制區(qū)進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置設(shè)立醒目的警告標(biāo)志?？刂茀^(qū)應(yīng)實(shí)行雙人雙鎖、與110 聯(lián)網(wǎng)等管理模式，便于安全管理；對(duì)控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)應(yīng)設(shè)置明確的標(biāo)識(shí)。

同位素實(shí)驗(yàn)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(qiáng)，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(qiáng)。在以X 射線、γ 射線為主的射線防護(hù)中，重點(diǎn)考慮外照射對(duì)輻射工作人員的影響，因此需規(guī)范化實(shí)驗(yàn)操作，從實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段層面減少輻射帶來的危害，對(duì)于保障操作人員的安全可以說是事半功倍。

1.3 加強(qiáng)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(nèi)含放射性核素的物質(zhì)[9]。同位素實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的放射性廢物一般包括2 類：①放射性固體廢棄物。多數(shù)為實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的被放射性同位素污染的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)廢棄物，比如實(shí)驗(yàn)動(dòng)植物、由實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基干化而產(chǎn)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(fù)使用的實(shí)驗(yàn)器械的清洗水及培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢水。放射性廢液主要是含放射性同位素實(shí)驗(yàn)廢液（如細(xì)胞懸液、淋洗液等）。放射性廢物處理質(zhì)量不過關(guān)有可能引發(fā)環(huán)境污染和疾病傳播等安全問題。

放射性廢物的處理要嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定，實(shí)驗(yàn)室非放射性廢物與放射性廢物要嚴(yán)格區(qū)分，核素類別要加以區(qū)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(xué)醫(yī)學(xué)部多次專項(xiàng)撥款用于放射性廢物處理，先對(duì)放射性廢物分類收集，再按照相關(guān)部門的要求，由專業(yè)放射性廢物處理單位集中處理[5]。山東大學(xué)同位素實(shí)驗(yàn)室在放射性廢物專用暫存室中，設(shè)置了專用的儲(chǔ)存箱、廢管和儲(chǔ)存池，并進(jìn)行嚴(yán)格分類和記錄。不同核素根據(jù)其性質(zhì)不同采取不同的處置流程[10-11]。高校同位素實(shí)驗(yàn)室在廢物處理上一般遵循“分類收集、統(tǒng)一存放、集中處理”的原則，根據(jù)自身核素類型進(jìn)行不同處理。

2 本單位同位素實(shí)驗(yàn)室管理措施與案例

學(xué)?，F(xiàn)有輻射安全許可證，包含使用Ⅲ類射線裝置和丙級(jí)非密封放射性工作場(chǎng)所，而現(xiàn)有同位素實(shí)驗(yàn)室就屬于丙級(jí)非密封放射性工作場(chǎng)所，5 年內(nèi)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(shí)驗(yàn)等科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作。

本單位同位素實(shí)驗(yàn)室主要涉及到的項(xiàng)目有：①通過32P 標(biāo)記蛋白進(jìn)行示蹤，從而了解不同條件下，激酶對(duì)底物進(jìn)行磷酸化修飾的動(dòng)態(tài)變化。該項(xiàng)技術(shù)在分子生物學(xué)、生物化學(xué)相關(guān)研究領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。②通過3H標(biāo)記細(xì)胞培養(yǎng)液的特定成分，培養(yǎng)一定時(shí)間后，利用液閃儀對(duì)細(xì)胞內(nèi)放射性進(jìn)行定量分析，從而監(jiān)測(cè)細(xì)胞代謝情況。

現(xiàn)有同位素實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)為本單位生物醫(yī)學(xué)科研提供支持，為相關(guān)研究論文的發(fā)表和各類基金項(xiàng)目的執(zhí)行提供基礎(chǔ)。

根據(jù)同位素實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)要求，依據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)，結(jié)合本單位的輻射防護(hù)與安全管理機(jī)制，從加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)、安全建設(shè)、技術(shù)防范、嚴(yán)格操作和廢物管理等方面介紹本單位同位素實(shí)驗(yàn)室輻射安全與防護(hù)措施和案例。

2.1 加強(qiáng)放射性實(shí)驗(yàn)室安全建設(shè)，健全完善管理制度

實(shí)驗(yàn)室同位素區(qū)基建采用PVC 防靜電地板鋪設(shè)，地面若有接縫，須做到光滑平整，容易清洗；工作臺(tái)面采用不銹鋼臺(tái)面，無明顯縫隙，易清洗；實(shí)驗(yàn)室設(shè)置在頂層角落，滿足同位素實(shí)驗(yàn)室基本基建要求。學(xué)校成立了輻射與安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，制定了《事故應(yīng)急預(yù)案》《輻射工作場(chǎng)所安全措施和放射性同位素儲(chǔ)存要求》《放射性同位素實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程》《輻射防護(hù)安全崗位職責(zé)》《輻射防護(hù)和安全保衛(wèi)制度》《輻射工作人員培訓(xùn)及健康管理制度》《放射性同位素操作人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)方案》《放射性廢物的處理方案》《同位素實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室設(shè)備檢修維護(hù)制度》和《輻射安全防護(hù)措施》。針對(duì)放射性同位素的使用許可、轉(zhuǎn)讓審批、劑量監(jiān)測(cè)、工作場(chǎng)所、人員培訓(xùn)、廢物處理及臺(tái)帳管理等全過程均提出了一系列管理要求，明確要求針對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室使用特點(diǎn)，在日常的輻射防護(hù)和安全管理方面逐步建立一套行之有效的安全管理規(guī)章制度。

2.2 加強(qiáng)輻射安全理論知識(shí)體系研究

由于日常工作、學(xué)習(xí)和生活中有關(guān)輻射的科普宣傳較少，學(xué)校師生普遍缺乏輻射安全知識(shí)，對(duì)于輻射的類型、不同輻射的危害及防護(hù)知識(shí)欠缺，導(dǎo)致師生對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)知呈現(xiàn)盲目恐慌現(xiàn)象[12]。多數(shù)師生對(duì)輻射的了解僅僅停留在核電站、醫(yī)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(zhì)就與歷史上核事故聯(lián)系起來[13]。因此，一方面要了解本校師生的輻射安全知識(shí)水平，制作系統(tǒng)且通俗易懂的輻射安全宣傳手冊(cè)或視頻，提高師生輻射安全理論知識(shí)。與此同時(shí)，開辟專門欄目普及輻射安全理論知識(shí)，定期在學(xué)校、學(xué)院等各級(jí)相關(guān)網(wǎng)站發(fā)布輻射安全防護(hù)知識(shí)及典型案例。另一方面，不斷提高輻射工作人員理論水平，對(duì)于從事輻射相關(guān)操作的師生，在取得《輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)合格證書》后，應(yīng)每年通過線上再學(xué)習(xí)模式，利用“國家核技術(shù)利用輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)平臺(tái)”網(wǎng)站或“學(xué)習(xí)充電站”等輻射知識(shí)小程序，更新相關(guān)法律法規(guī)、輻射防護(hù)等專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行再學(xué)習(xí)。

2.3 對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行嚴(yán)格分區(qū)管理

本單位同位素實(shí)驗(yàn)室控制區(qū)包括儲(chǔ)源室、廢料間及操作區(qū)；監(jiān)督區(qū)主要包括預(yù)實(shí)驗(yàn)操作區(qū)、植物種植區(qū)和衣帽間等，衣帽間是普通實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入同位素實(shí)驗(yàn)室的過渡區(qū)，監(jiān)督區(qū)空間相對(duì)較大。在實(shí)際管理中，從以下幾方面加強(qiáng)分區(qū)嚴(yán)格管理：同位素實(shí)驗(yàn)室入口實(shí)行嚴(yán)格登記管理，衣帽間入口處設(shè)置專門的放射性警示標(biāo)志，非本實(shí)驗(yàn)室或未經(jīng)預(yù)約的師生禁止進(jìn)入同位素實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入前嚴(yán)格執(zhí)行登記制度；進(jìn)入監(jiān)督區(qū)的人員應(yīng)穿戴實(shí)驗(yàn)服和手套，嚴(yán)禁進(jìn)入控制區(qū)；監(jiān)控系統(tǒng)與學(xué)校聯(lián)網(wǎng)，并能提供24 h 的實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像，視頻保存時(shí)間在3 個(gè)月以上，確保掌握實(shí)驗(yàn)室不同區(qū)域的人員數(shù)據(jù)；為了確保監(jiān)督區(qū)不被污染，實(shí)驗(yàn)室配備了輻射劑量監(jiān)測(cè)儀，對(duì)放射性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定性放射性污染監(jiān)測(cè)；對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行場(chǎng)所監(jiān)測(cè)，確保實(shí)驗(yàn)室輻射安全數(shù)據(jù)處于正常范圍。

2.4 加強(qiáng)技術(shù)防范，嚴(yán)格規(guī)范操作

同位素實(shí)驗(yàn)室以開放性生物醫(yī)學(xué)類實(shí)驗(yàn)操作為主。每一種核素的操作應(yīng)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，減少重復(fù)操作次數(shù)。對(duì)于成熟操作體系可以形成流程，進(jìn)行規(guī)范化操作，從而減少廢物的產(chǎn)生量，減少接觸時(shí)間[14]，利于操作過程的安全監(jiān)督管理。在實(shí)際操作中，從以下幾方面進(jìn)行規(guī)范管理：①不同核素在實(shí)際操作中，會(huì)逐步形成一套相對(duì)完善的技術(shù)規(guī)范。因此，根據(jù)不同核素的常用操作，制定規(guī)范的操作流程。比如，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室常用的32P 等核素，操作體系已經(jīng)成熟，制定規(guī)范流程張貼上墻；②在正式進(jìn)行放射性同位素實(shí)驗(yàn)工作之前，做好充分的預(yù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，熟悉實(shí)驗(yàn)操作流程，縮短與放射源的接觸時(shí)間；③放射性物質(zhì)的分裝、制備及其實(shí)驗(yàn)過程在不銹鋼臺(tái)面的通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行；④實(shí)驗(yàn)過程中，利用放射性檢測(cè)儀對(duì)污染進(jìn)行全過程監(jiān)測(cè)。一旦發(fā)生污染，根據(jù)應(yīng)急預(yù)案采取相應(yīng)的措施；⑤在實(shí)驗(yàn)操作過程中采取一系列措施，提高放射性同位素回收率。對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中所使用的玻璃儀器進(jìn)行前處理可以減少實(shí)驗(yàn)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(duì)每一步操作的放射性進(jìn)行測(cè)量，可最大程度減少放射性物質(zhì)的損失或失控。

2.5 加強(qiáng)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(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)優(yōu)化管理，從源頭抓起，減少放射性廢物的產(chǎn)生[15]，對(duì)放射性廢物嚴(yán)格實(shí)行分類管理。在本單位同位素實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)中，從以下幾方面加強(qiáng)廢物的管理：放射性廢物的處理嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定，實(shí)行分類處理。廢物儲(chǔ)存在專用的有機(jī)玻璃材質(zhì)收集箱污桶內(nèi)；建立嚴(yán)格的放射性廢物處理標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于短半衰期放射性廢物，可放置10 個(gè)半衰期以上的時(shí)間，經(jīng)過劑量檢查小于最大允許劑量時(shí)，可作為一般放射性廢物處理[16]（如32P、33P）；長半衰期同位素應(yīng)集中保存、集中處置，嚴(yán)禁隨意丟棄，并送有資質(zhì)的單位進(jìn)行處置（如14C、3H）。同時(shí)，長半衰期廢物的預(yù)處理應(yīng)按照收儲(chǔ)單位的要求進(jìn)行規(guī)范化處理；建立臺(tái)賬，加強(qiáng)登記制度，對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)行登記預(yù)約制度，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、核素類型、廢物類型、廢物體積或質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格登記；加大對(duì)放射性廢物處理的經(jīng)費(fèi)投入，將放射性廢物的處理納入實(shí)驗(yàn)室廢物的處置及管理中。

3 結(jié)束語

隨著醫(yī)用輻射和核素示蹤技術(shù)的發(fā)展，同位素實(shí)驗(yàn)室作為公共實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái)，其安全管理也愈發(fā)重要。提高對(duì)同位素的認(rèn)識(shí)、正確利用同位素、加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的安全防護(hù)管理，優(yōu)化各項(xiàng)管理進(jìn)而保障放射性同位素更好地為教學(xué)科研服務(wù)，已成為高校實(shí)驗(yàn)室工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)。只有抓準(zhǔn)放射性同位素管理中的安全與防護(hù)主線，才能使放射性同位素實(shí)驗(yàn)室成為支撐教學(xué)科研工作的廣闊平臺(tái)。