钴-60辐照装置事故分析与改进

王 洪,李 栋（山东莱州华电莱州发电有限公司,山东 莱州 261400）

钴-60辐照装置事故分析与改进

王 洪,李 栋
（山东莱州华电莱州发电有限公司,山东 莱州 261400）

文章简要介绍了目前商用工业钴-60辐照装置的构成与运行机理。对国内外钴-60辐照装置的4起事故进行了汇总，对部分典型事故进行了详述，深入透彻地分析了事故的原因。并且合理地提出了2项创新措施，即设置金刚石膜的探测器、添加摄像头装置。并且予以可行性的证明。

钴-60装置;事故汇总;监控;改进措施

1 引言

随着社会的快进步，辐射应用技术的推广，辐照装置目前已被广泛的应用。它利用衰变过程中释放的高能射线对食品、药品、化工产品、生物制品等进行杀毒灭菌或保鲜改性等。虽然钴-60辐照装置的可靠性颇佳，然而钴-60的强放射性以及近些年仍有有不同程度的事故发生，我们不得不予以高度重视。文章对几例典型事故进行分析。在不降低装置目前利用率的基础上提出若干建议对后续安全措施进行了加固研究的探索。

2典型事故与分析

2.1事故汇总

1990年6月,以色列，装源12.6 PBq 输送机构故障 ,信号误报警 ,值班员误判断 ,人为断开报警电缆线 ,误入。受到10～15 G y 辐照剂量,1人受照死亡。

1991年10月,白俄罗斯，装源28.1 PBq 。输送机构故障 ,未佩戴个人剂量计 ,违章绕过安全设施 ,误入 。受到11～18 G y 辐照剂量,1人受照死亡。

2.2 事故分析

（1）广州辐照中心事故分析。1）装置装源量达到90万居里，然而为了一贯的提高辐照利用率，而牺牲了安全保护措施，没有在源板外侧加焊合金挡板，致使货物经过时，货门倒下后直接落在源板上，源板被卡住从而不能照常提升；2）货架坏损失修，导致货门不紧，货物在运动的时候将门挤出，倾倒在源板上，卡住放射源；3）应急措施不够完善，对发生事故的预案欠缺导致卡源48天才被解决，明知剂量累积会照成货物起火却没做充分准备导致烧毁后的货物严重堵住迷道。

（2）河南杞县利民辐照厂事故分析。1）装源量20万居里，与广州辐照中心一样，没有焊接合金挡板，货物落在井口上卡住了源的下降；2）没有很好的降温措施，致使货物起火，大大增加了事故解决难度；3）在这次事故中，特别要提出的是由于没有成熟的预案它造成了严重的社会不良效应。事故发生后，公司领导一再隐瞒状况，导致部分群众在各信息平台凭空猜测，夸大事实，以至于当地群众集体迁移，产生了极不安定的因素，造成了相当坏的社会后果。

3 安全改造

3.1 环境监控

对于环境，我们可以引入金刚石膜的探测器。从探测器信号电流随γ射线连续照射剂量的变化曲中得知：剂量率为3.7×C/( kg•s)、 能量为1.25MeV的γ辐射并没有引起金刚石探测器电信号的下降， 在γ射线的连续照射剂量达到10.32C/kg时， 没有观测到探测器信号电流／电荷收集效率的下降。因此我们就可以随时检测辐射室内环境的定点照射剂量，最有效的使辐照装置在监控之下。

3.2 程序监控

钴-60辐照事故中，国内外多起人员误入辐照室受辐射伤害事故都与安全控制、 联锁系统失灵有关。

程序监控是检查各种安全装置、 源升降联锁系统、 信号指示系统的有效性 ,以避免各安全控制装置、 联锁系统失灵 ,造成工作人员的误判断而受辐射危害。

3.3 增加设施

摄像头装置。在辐照室水井上方添加摄像头装置，不仅能够对事故的解决起到至关重要的作用，同时也强化了对装置运行的监控。辐照装置运行时，照射量是很大的，很容易直接损坏摄像头。以某农科院钴60辐照装置为例，装源22万居里，升源后，屋顶离源板1.2米，墙厚2米。

我们在源板上方建立一个含微型的去离子水管道，管道又不锈钢合金组成，内壁浸上反光油漆。近辐射源两端端用高透光铅玻璃密封，远离辐照源一端，将摄像头置于水中。

首先我们从原理上分析这种方法的可行性。1.25MeV的γ射线在水中时康普顿散射占优势。经多次散射后，γ光子能量逐渐下降直至光电效应占有而被吸收掉，所以产物都是电子，在水分子中很容易被减弱掉。然而可见光能量低，大致在1.61eV～3.10eV之间，波长在770～390纳米间，根据波粒二象性，可知此时波的效果相对更加明显。

水中传播问题就是水中光散射、光吸收特性引起的光量下降，一般水下观察距离可达2～4个衰减长度，视场角约为40°，5米以下都具有利用价值，“奥林巴斯μ550WP”摄像机就可达到3米左右。这说明了我们仅把摄像头放在去离子水管道中进行摄像是完全可行的。

由于能量为1.25MeV时能量通量密度与剂量率的转化因子=1.765(mSv/h)/[MeV/()]，则转换可求得该探测点无屏蔽层时的剂量D。

K-屏蔽体的有效减弱倍数；D-无屏蔽体情况下探测点的剂量； -屏蔽体外探测点所在区域的剂量约束值

为了以下计算保守起见，我们选取离源平面42厘米处的剂量20KGy为离源1.2米处的上方的剂量。

而屏蔽强外经测量，起剂量为10mSv，在此剂量下，摄像头正常工作，不受辐射的影响。

所以现在要求经去离子水屏蔽后到达摄像头的剂量为10mSv。

所以K==2.0

即减弱倍数要为2.0

经查上表可得需要287厘米的水层来屏蔽。由于墙体厚2米，因而我们在管道初段加了用于密闭的高透射铅玻璃。完全可以达到屏蔽要求

4 结论

通过对钴-60辐照装置的事故分析，在前人基础上，运用了新方法，新思想合理地提出了四项改进措施，并且从理论上证明其完全可靠、可行，此外还初步提出了提高经济性的方法。只有完善的设计，完整的防护，严格的管理与人员培训。这样软件和硬件都达标，方可保辐照装置的长期安全运行。

[1]武齐心,程丰民,王荣锁.某钴-60辐照装置超剂量照射事故与分析[J].中国辐射卫生,2008,17(01):68-69.

[2]GB17279-1998，水池贮源型辐照装置设计安全准则[s].

[3]金辉.钴源辐照装置的安全监控与事故防范[J].中国辐射卫生,2006,15(01):67-69.