2014—2017年中国散裂中子源建设调试期间放射性工作人员个人剂量监测

叶 榕 王庆斌 吴青彪 王怀宝 王宇飞

( 1.中国科学院高能物理研究所东莞分部， 广东 东莞， 523808；2.东莞中子科学中心， 广东 东莞， 523808)

0 引言

中国散裂中子源(CSNS)于2012年3月在广东东莞开工建设，采取边安装、边调束、边施工的方式来进行工程建设。2014年10月CSNS加速器首台设备负氢离子源进入隧道安装；2015年4月加速器前端的射频4级加速器(RFQ)成功出束；2017年7月，快循环同步加速器(RCS)成功将质子束流加速到设计能量1.6 GeV；2017年8月，首次打靶成功，获得中子束流。CSNS将于2018年3月建设完成，并对用户开放[1]。

CSNS个人剂量监测系统从2014年5月起对参加散裂工程的工作人员配备OSL个人剂量计，2015年3月加速器进入全面调试阶段，技术安全办公室为加速器技术部集中配备OSL个人剂量计，随后的几个月，加速器的其他系统逐步参与调试安装，相应的也为其工作人员配备OSL个人剂量计，用来进入控制区进行调试安装。同时，还为技术支持部安装维修人员配备OSL个人剂量计，以进入控制区协助安装维修工作。2016年12月底，加速器全面进入RCS环和RTBT调试阶段，靶站谱仪大厅作为控制区毗邻区，技术安全办公室又为靶站谱仪大厅的安装人员配备OSL个人剂量计。从2017年第3季度开始，CSNS逐步进入打靶调试阶段，在2017年第3季度加入了CR39中子个人剂量计。

CSNS个人剂量监测采用OSL与CR-39组合的胸章式个人剂量计，同时配备笔式个人剂量报警仪和手持式个人剂量报警仪作为补充手段，对工作人员进行外照射剂量监测。

1 CSNS个人剂量监测对象和管理目标值

根据《放射性同位素与射线装置放射防护条例》[3]和《放射工作人员健康管理规定》[4]中的规定，对进入CSNS实验区，如进入中控室、隧道、靶站大厅、谱仪大厅等放射工作场所各部门工作人员(包括职工、学生、临时、外聘、返聘等工作人员)都进行个人剂量监测。

CSNS各部分隧道结构水平剖面图见图1[2]。

在CSNS的辐射防护设计中，依据相关国家标准，借鉴其他国家散裂中子源关于屏蔽设计目标的经验数据，拟订了CSNS职业照射工作人员防护设计的个人剂量管理目标值为10 mSv/a[5]。

2 CSNS的辐射场特性、个人剂量监测的方法与质量保证

2.1 辐射场特性

CSNS是一台高能强流质子加速器驱动的强中子源装置，运行时，高能质子轰击钨靶，发生强子级联，产生蒸发中子及级联中子；并使原子核激发，产生瞬发γ射线；同时产生感生放射性。因此，CSNS产生的辐射场是中子、γ混合的辐射场，并且能量大于20 MeV的高能中子占比较大，中子、γ剂量水平变化大。CSNS个人剂量监测，剂量计的选择需适合中子、γ混合辐射场。γ个人剂量计可进行β、X、γ辐射剂量监测，且对中子无响应；中子个人剂量计需对β、X、γ辐射不敏感，且能量响应范围足够宽[5]。

2.2 CSNS的个人剂量监测系统

CSNS个人剂量监测系统采用光致发光技术(OSL)进行β、X、γ辐射剂量监测。OSL个人剂量监测系统包括XA型剂量计，MicroStar便携手动读数仪一台，系统操控笔记本电脑一台和手动退火器一台。

XA型剂量计，是专门为光子(X、γ、β)辐射而设计的OSL 4元件能量鉴别式个人剂量计，内嵌CR39中子个人剂量计，可用于中子、γ混合辐射场的常规个人剂量监测。剂量计同时给出深部Hp(10)、浅表Hp(0.07)及眼晶体Hp(3) 3个剂量值；环境稳定性好；可完全重复读取；采用光激发方式实现快速退火；剂量计灵敏度因子恒定不变，每个剂量计的灵敏度以二维码形式刻在剂量计上，读数仪在处理时自动读取；可以在任何一台读数仪上读出准确数值。

OSL个人剂量计测量范围0.01 mSv～10 Sv，能量范围5.0 keV～20 MeV；CR39中子个人剂量计的能量范围0.25 eV～40 MeV，探测下限0.20 mSv。

2.3 个人剂量监测方法

2.3.1剂量计退火和配装

加速器技术部辐射防护组给每位放射性工作人员配备2套个人剂量计交替使用。每个季度末，统计下季度参测人员名单，给OSL剂量计退火，手动退火仪一次可退180片，退火完成后按名单给各组放射性工作人员配装个人剂量计。

2.3.2剂量计收发

由技术安全办公室通知各部门个人剂量管理员1周内领取下季度的个人剂量计，并在2周内收齐上季度测量的个人剂量计交给技术安全办公室。超过本次收取时效的(收取时效指接到收取通知后2周以内交回个人剂量计的时间)，无故拖延不上交个人剂量计的部门或个人超过本季度测量时效的(测量时效指剂量计使用期3个月加上收取测量期1月以内的时间)，以及没有正当原因未参加季度个人剂量测量的分别制定相应的处罚措施，以保障个人剂量测量的有序进行。

2.3.3剂量计测量

剂量计收取完成后由技术安全办公室统一送到个人剂量实验室，CSNS光子个人剂量计使用MicroStar便携手动读数仪进行测量。启动读数仪和计算机，预热30 min，进行仪器自检后，手动装填测量，每小时60枚剂量计。全部剂量计测量完成后，导出测量数据文档。

2.4 数据处理

测量后得到的剂量值扣除天然本底，一次同时得到Hp(10)、Hp(0.03)及Hp(7) 3个剂量值，通过发放名单、剂量计编号、剂量计条码等信息整理得到本季度个人剂量监测数据。

2.5 质量保证

每年随机选取一定数量的个人剂量计送到中国计量科学研究院进行不同量级的辐照，然后用CSNS个人剂量监测系统进行测量，通过对测量数据的分析进而达到用个人剂量计来校正个人剂量读出仪的目的。

CSNS个人剂量监测实验室由专人负责，负责人需经过培训并严格按照作业指导书来进行操作。个人剂量计要保存在不受人工辐射干扰的地方，并在每个季度装配时留存多余剂量计作为本底。

测量过程中加入质量控制片(质量控制片为辐照一定标准剂量的剂量片，用途为校准测量仪器的正常数据读取，最好保存在干燥皿及铅罐中)，个人剂量计可暂时保留剂量计不退火，发现异常后可重复测量。

2.6 系统维护

保持个人剂量实验室的整洁，并对个人剂量监测各仪器进行定期除尘，在不使用时进行遮挡和覆盖。广东气候潮湿，会影响仪器的正常使用，应保持个人剂量实验室空调或除湿设备常开来除湿。

2.7 个人剂量计佩戴和使用

放射工作人员进入散裂中子源装置实验区，如进入中控室、隧道、靶站大厅、谱仪大厅等放射性工作场所，应正确佩戴个人剂量计在前胸，切勿拆解、污染、暴晒及置于高辐射场所，损坏丢失需赔偿，丢失或拾取联系本部门个人剂量管理员，按时收缴更换剂量计。进入强辐射工作场所时，除佩戴个人剂量计外，还应当携带个人剂量报警仪。

2.8 个人剂量监测档案

个人剂量计的监测周期为3个月，个人剂量的监测报告在每个监测周期结束后的一个月内送技术办公室归档。技术安全办公室负责为每个放射工作人员建立并保存个人剂量监测档案，个人剂量档案保存至工作人员年满七十五周岁，或停止放射性工作30 a。放射性工作人员可以向技术安全办公室申请查阅、复印本人的个人剂量监测档案。个人剂量监测档案包括如下内容：

(1) 常规监测的方法和结果等相关资料；

(2) 应急或者事故中受到照射的剂量和调查报告等相关资料；

(3) 个人剂量监测结果。

3 CSNS个人剂量监测数据与分析

2014—2017年CSNS建设调试期间放射性工作人员个人剂量监测结果列于表1。

由表1可见，2014、2015、2016、2017年CSNS辐射工作人员年人均有效剂量分别为0.11、0.11、0.15、0.15 mSv，个人年最大有效剂量分别为0.29、0.27、0.62、0.65 mSv，远小于CSNS管理目标值(10 mSv/a)。

原因分析：

(1) CSNS工程于2012年3月开工，2015年4月出束，因而2014年和2015年CSNS辐射工作人员年有效剂量属于天然本底水平；

(2) 2016年和2017年辐射工作人员年人均有效剂量和个人年最大有效剂量处同一水平，是因为CSNS工程仍处于调试运行状态，年人均有效剂量比上两年略高。

4 结语

CSNS个人剂量监测工作通过技术安全办公室、辐射防护组，各部门个人剂量管理员等多方人员的协同下，严格执行放射防护法规和标准，制定个人剂量监测规章制度并及时修订，加强放射性工作人员法律法规和辐射防护知识的培训，强化人员进入CSNS放射性工作场所(如中控室、隧道、靶站大厅、谱仪大厅等)时安全意识，保障工程建设、调试与运行的有序进行。

表1 2014—2017年CSNS建设调试期间放射性工作人员个人剂量监测结果