某种同位素发生器用于示踪测井项目的辐射水平调查与评价研究

黄军

（新疆智检汇安环保科技有限公司，新疆乌鲁木齐 830011）

1 引言

放射性同位素示踪测井是利用人工放射性同位素作为示踪剂来研究注水动态和油井技术情况的一种测井方法。目前，大多数测井公司使用的放射性同位素为131Ba，131I 等，但也有部分公司使用113Sn-113mIn，68Ge-68Ga 同位素发生器等。为了掌握同位素发生器在示踪测井中对环境和人员造成的辐射危害，建立同位素发生器分阶段辐射环境影响评价方法，为今后开展此类项目辐射环境影响评价提供方法借鉴。本文将重点分析113Sn-113mIn 同位素发生器用于示踪测井的贮存、运输、淋洗及现场测井各阶段，开展各阶段辐射水平调查，并对调查结果进行剂量估算与现状评价。

2 调查与测量方法

2.1 调查对象及内容

113Sn-113mIn 同位素发生器的母体113Sn 半衰期为115 d，而洗脱液113mInCl3的半衰期为99.8 min，由于113mInCl3的半衰期短，淋洗过程一般在野外测井现场进行。本次调查的113Sn-113mIn 同位素发生器出厂活度为120×37 MBq，每口井大约使用20 mL 洗脱液113mInCl3，约3.1×109Bq。

对使用的113Sn-113mIn 同位素发生器（单次最大使用量3.1×109Bq）在贮存、运输、淋洗和现场测井过程进行γ 辐射剂量率和β 表面污染水平监测。

2.2 测量方法

按照《辐射环境监测技术规范》（HJ/T 61—2001）［1］和《表面污染测定 第1 部分：β 发射体（Eβmax＞0.15 MeV）和α 发射体》（GB/T 14056.1—2008）［2］，采用AT1121型γ 辐射仪和PAM-170C 型α，β 表面污染仪进行监测。进行γ 辐射剂量率测量时，待仪器校验处于正常后，将探测器靠近测点，每个测点读取5 个测量值，每间隔10 s 读1 个数，取5 个测量值的平均值作为测量结果。仪器使用前均经计量部门检定。

2.3 监测布点

按照《油（气）田非密封型放射源测井卫生防护标准》（GBZ 118—2002）［3］，对源库暂存坑、贮存容器，运输车辆，现场淋洗操作位、释放器，测井现场，临时废物储存桶等点位进行了γ 辐射剂量率监测；对运输容器、淋洗操作位、临时废物储存桶进行了α，β 表面污染监测（α 未检出）。

3 监测结果分析及剂量估算

3.1 监测结果分析

按照上述的监测布点描述，γ 辐射剂量率测量结果见表1。

表1 γ 辐射剂量率测量结果 μSv/h

从源库暂存坑、贮存容器，运输车辆，现场淋洗操作位、释放器，测井现场，临时废物储存桶等点位的γ 辐射剂量率测量结果可知：

（1）源库墙外γ 辐射剂量率监测结果，低于标准［3］中规定源库外的空气比释动能率不得超过2.5 μGy/h 的要求。

（2）源库暂存坑表面γ 辐射剂量率监测结果，低于标准［3］中规定室内人员活动区域的空气比释动能率不得超过25 μGy/h 的要求。

（3）贮存容器表面的γ 辐射剂量率监测结果，远远低于标准［3］中规定距防护容器外表面5 cm 处的空气比释动能率不得超过25 μGy/h 的要求。

（4）运输车辆γ 辐射剂量率监测结果，远远低于标准［3］中规定车辆外表面的空气比释动能率不得超过25 μGy/h，距车辆外表面1 m 处不得超过2.5 μGy/h 的要求。

（5）测井现场周围环境γ 辐射剂量率监测结果，远远低于标准［3］中规定测井作业现场警戒区不得超过2.5 μGy/h 的要求。

（6）临时废物储存桶γ 辐射剂量率监测结果，远远低于标准［3］中规定污物桶和贮存设施表面的空气比释动能率不得超过25 μGy/h 的要求。

β 表面沾污测量结果见表2。

从源库暂存坑、贮存容器，现场淋洗操作位，临时废物储存桶等点位的β 表面沾污测量结果可知：

（1）源库内暂存坑表面的β 放射性污染低于标准［4］中规定的40 Bq/cm2的控制限值。

（2）贮存容器表面的β 放射性污染低于标准［4］中规定的贮存容器外表面的β 放射性污染不得超过4 Bq/cm2的控制限值。

（3）淋洗操作位、分装释放器地面的β 放射性污染低于标准［4］中规定的40 Bq/cm2的控制限值。

3.2 剂量估算

职业人员因测井作业所致的年附加有效剂量当量计算如下：

式中，E 为有效剂量，Sv/a；Ht为组织或器官t 所接受的当量剂量，Sv/a；Wt为组织或器官t 所接受组织权重因子，对全身取1；Wr为辐射权重因子，对γ 射线取1；D 为γ 致空气吸收剂量率，Gy/h；T 为年受照时间，h。

3.2.1 职业人员的剂量估算

根据现场调查，工作人员操作同位素发生器的工作时间如下：

（1）将同位素发生器从源库暂存坑内取出，移至运输车辆指定位置，用时约10 min；

（2）运输时间1 h；

（3）示踪剂淋洗过程，用时约1 min；

（4）将淋洗后的示踪剂搬至释放器处，用时约1 min；

（5）将示踪剂倒入释放器同位素仓，用时约1 min；

（6）操作释放器吊装入井口，用时约15 min；

（7）现场作业完毕后将释放器从运输车辆上卸下放入暂存库，用时10 min。

因上述（1），（2），（7）操作过程中的γ 辐射剂量率与环境本底值相当，此处剂量估算可忽略。其他操作过程中的γ 辐射剂量率如下：淋洗过程中取14.60 μSv/h，将淋洗后的示踪剂搬至释放器并倒入释放器同位素仓取68.20 μSv/h，操作释放器吊装入井口取2.35 μSv/h，环境本底值为0.10 μSv/h。

职业人员所受的年附加有效剂量当量估算：

［（14.60-0.10）×1/60+（68.20-0.10）×2/60+（2.35-0.10）×15/60］μSv/次×200 次/a＝0.70 mSv/a。

由以上估算结果可知，职业人员年附加受照剂量远远低于标准［4］中规定的职业人员剂量约束值和剂量限值。

3.2.2 公众人员的剂量估算

一般示踪测井作业现场均位于人烟稀少的空旷地带，且在作业现场均用警示牌和警戒绳设置了监督区，监督区以外的公众人员受到射线放射性影响的可能性几乎没有，因此报告未进行公众年附加受照剂量估算。

4 结论

通过对同位素发生器用于示踪测井各阶段的放射性水平调查，掌握了其对周围环境和人员的危害小于国家相关标准规定的剂量限值，为今后开展同类型项目的辐射环境影响评价提供了方法借鉴。