辐照中心辐射环境管理

刘文娜 葛婷 郭学文

（山东省核与辐射安全监测中心 山东济南 250117）

钴-60辐照加工是利用电离辐射与物质相互作用所产生的物理、化学和生物效应，对被照射物品进行处理，达到消毒灭菌、改变材料性能等目的的加工处理过程［1-2］。其工作原理为放射性同位素钴-60产生的γ射线将能量转移给被辐照物质，电离辐射作用到被辐照的物质上，产生电离和激发，释放出轨道电子，形成自由基，通过控制辐射条件，而使被辐照物质的物理性能和化学组成发生变化，并能使其成为人们所需要的一种新的物质，或使生物体（微生物等）受到不可恢复的损失和破坏，从而满足人们所需［3］。钴-60辐照加工不仅具有高效、节能、无残留、清洁环保的优点［4-5］，还具备反应易于控制、加工流程简单、适合产业化和规模化生产等优势，目前在辐照灭菌［6］、辐照保鲜［7］、辐射育种［8］等领域具有重要的应用价值。

1 辐照中心概况

钴-60 辐照中心取得辐射安全许可证，为水池贮源型，放射源用不锈钢外壳密封，源的升降由升降机自动完成，贮源井为长方形，无缝不锈钢做内衬，去离子水屏蔽为6.78m，贮源井水采样自动报警加水装置，辐照室采用双U 迷道布局，防护墙厚度为2.2m，顶厚1.8m，3台风机用于通风换气。

辐照中心采用悬挂链式物料输送系统，将待辐照的产品运至操作大厅装料段，由人工装入输送线上的辐照货篮内，经迷道入口，由悬挂链自动输入辐照室进行辐照。启动输送系统，当自控程序开始后，辐照箱被输入辐照室内进行辐照。辐照完毕的辐照货篮自动输出辐照室，由迷道出口到达操作大厅的卸货段上等候卸货，辐照完的产品暂时存放在操作大厅或直接运走。

2 监测内容

为掌握该辐照中心周围环境辐射水平，对辐照室内外环境进行现场监测和采样分析监测。通过对辐照中心工作原理及污染源的分析，确定本次监测对象，根据现场条件和相关监测标准、技术规范和方法的要求，合理布点，规范监测。

2.1 监测项目

钴-60辐照中心监测项目见表1。

表1 钴-60辐照中心监测项目

2.2 监测点位

2.2.1 γ空气吸收剂量率现场监测点位

非工作状态和工作状态下，在辐照室东、西、南、北防护墙外各布设3 个监测点位，在工作台、警戒线外、辐照中心四周硬化路分别布点，共布设监测点位26个。非工作状态下，在辐照室内迷道、贮源井上表面5cm、100cm处分别布点监测，布设点位11个。

2.2.2 β表面污染测量现场监测点位

在辐照室贮源井盖表面、辐照室内地面、迷道地面、工作人员、工作台、工作服表面5mm处布设监测点位，共计16个。

2.2.3 厂界噪声监测点位

项目所在地为工业企业噪声Ⅱ类功能区，辐照中心四周围墙为该中心厂界，在厂界围墙外1m处共布设监测点位4个，分昼夜监测。

2.2.4 贮源井水、地下水、土壤监测点位

贮源井水：在辐照中心辐照室贮源井内取水20L。

地下水：在距辐照室南侧30m自备水井取地下水20L。

土壤：由于长清主导风向是西北风，考虑到辐照中心运行多年，在距辐照室30～50m 主导风上风向、下风向和侧面4个不同方向取土壤样品4份，各2kg。

2.3 监测方式

2.3.1 γ空气吸收剂量率现场监测

使用便携式γ 剂量率仪，分别监测辐照室内及周围γ 空气吸收剂量，每个监测点读取10个测量值为一组，取其平均值，经过仪器效率校准并扣除宇宙射线响应值后，作为最终测量结果。

2.3.2 β表面污染水平现场监测

使用β 表面污染测量仪，分别监测辐照室内及周围辐照中心工作场所β 表面污染水平，每个监测点读取10个测量值为一组，取其平均值，扣除本底后，经计算作为最终测量结果。

2.3.3 厂界噪声

使用噪声分析仪，监测厂界墙外1m处噪声。

2.3.4 总α、总β，钴-60

现场规范采集贮源井水、地下水和土壤样品，带回实验室，在实验室进行前处理、制样，使用低本底α/β检测仪、HPGe γ 谱仪，测定地下水中的总α、总β 及贮源井水、地下水和土壤中钴-60的放射性比活度浓度。

3 检查内容

对辐照中心的辐射环境管理和安全防护措施进行检查。

3.1 辐射安全管理制度的落实情况

成立了安全生产管理委员会，由放射防护管理工作领导小组和安全生产管理工作领导小组负责公司整体的安全工作，明确了各部门的职责，明确了企业法人为辐射安全管理的第一责任人。制定了《放射防护管理规定》等管理制度及《泉港辐照系统操作流程》等操作规程。落实了人员培训、个人剂量档案、辐射监测、安全设施管理等制度，有放射源台账、档案、辐射工作安全责任书，制定了《泉港辐照系统操作流程》《辐射事故应急管理规定》《防卡源事故应急预案》等制度。

3.2 落实生态环境部文件的相关要求

设置了防碰撞拉线—源联锁装置，货物边角超过3cm 并碰撞到防撞线就自动报警、降源；制定了《辐照装置定期检测、维护、检修规定》，规定定期检查源升降系统和缆绳磨损情况，并有记录。设置辐照室内电视监控系统，安装有传送装置，供摄像系统在辐照室及其他区域按需移动。设置了可放入摄像头的S 形通道，并配备电视可视系统，但部分界面运转故障。安装了烟雾报警—源联锁装置，顶棚安装了灭火喷淋系统。

3.3 辐射安全防护体系检查

辐照室为钢筋混凝土结构，顶厚1.80m，辐照室屏蔽墙单墙1.95m，双墙（外层厚1.0m，内层厚1.2m）总厚2.2m。室内净高度为4.0m，选用比重2.35g/cm3的混凝土屏蔽材料，一次浇筑完成；辐照室通道为双向U型迷道。贮源井（长3.8m，宽1.6m，深7.0m）为混凝土结构的矩形井，用不锈钢板作井的内衬，井内为去离子水。源架处于井底位置时，其水屏蔽厚6.78m。装源、倒源操作在水下进行，利用水层进行防护。

辐射安全与环境保护设施。辐照室外设置了电离辐射标志，配置了工作状态指示灯和警报装置，防护门前有黄色警戒线。放射源升降系统与控制系统各部位的开关联锁基本正常，剂量报警、误入报警系统正常，紧急降源系统正常，通风系统正常，但货物出入口联锁装置故障。贮源井监控管理受控有效，安装了水位计，补水系统与升降源系统联锁，制定了每年取样送检不少于2 次的管理制度，但落实欠佳。控制台上安装了监控系统，剂量监测系统显示正常，应急开关和手动机械复位联锁正常，但视频监控系统部分界面故障。辐照室内墙壁四周离地面1m处和迷道墙壁离地面1m处设置了“紧急手动拉线开关”和3 个“紧急按钮”，实行紧急降源至井底。辐照室顶安装了重锤迫降紧急降源装置，液压机的导向及提升系统的钢绳维护良好。辐照室及通道内共设有4个复位开关按钮，每次升源前，值班长巡视完辐照室确认无人后，退出并依次按动复位按钮复位，关门后方可升源。放射源安全贮存联锁出现通风系统故障或出现烟雾，源降到井下或不能提升。装在辐照室内壁周围的紧急开关或迷道周围的安全绳被拉动，源降到井下或不能提升。安装了UPS 电源，停电时，放射源自动降至安全位。

3.4 日常安全设施检查

现场检查表明，该辐照中心安全作业、设备维修记录比较齐全。每个作业班组人员能按规定填写安全作业日志，包括工况、交接班、被照货物名称、检查、维修等内容。班前进行安全联锁检查：检查联锁工作信号是否有效、监控设施是否有效、警报声响是否有效。

4 结果与讨论

通过监测和分析，得到辐照中心辐照室内及周围γ空气吸收剂量、工作场所β表面污染、厂界噪声、贮源井水、地下水、土壤的监测结果如下。

4.1 γ空气吸收剂量率

非工作状态（水屏蔽层厚度为6m）下，辐照室周围γ空气吸收剂量率监测范围为63.6～156.9nGy/h；工作状态下，辐照室周围γ空气吸收剂量率监测范围为63.2～158.8nGy/h，低于《γ 辐照装置设计建造和使用规范》（GB 17568-2008）［9］。在设计最大装源量的前提下，屏蔽体外剂量率不应超过2.5μSv/h的要求。

非工作状态（水屏蔽层厚度约6.5m）下，辐照室内γ空气吸收剂量率监测范围为68.2～95.6nGy/h，在该地区室内正常天然放射性本底水平范围内。

4.2 β表面污染水平

工作场所β表面污染监测结果均未检出（检出限：0.2Bq/cm2），满足《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）［10］对监督区、控制区、工作人员皮肤、工作服标准限值的要求。表面放射性污染控制水平如表2所示。

表2 表面放射性污染控制水平（单位：B q/cm2）

4.3 声环境监测结果

厂界声环境，昼间噪声值的变化范围48.1～50.9dB（A），夜间昼间噪声值的变化范围45.2～45.9dB（A），低于《工业企业场界环境噪声排放标准》（GB 12348-2008）［11］的Ⅱ类标准，即昼间60dB（A）、夜间50dB（A）。

4.4 样品中核素分析

（1）贮源井水质：钴-60 放射性活度低于检出限（检出限为11.6mBq/L），满足《γ 辐照装置的辐射防护与安全规范》（GB 10252-2009）贮源井水中钴-60的放射性活度浓度应控制在10Bq/L以下的要求。

（2）地下水水质：地下水中钴-60放射性活度低于检出限（检出限为11.6mBq/L）；地下水中总α 放射性、总β放射性浓度分别为0.063Bq/L、0.099Bq/L，满足《地下水质量标准》（GB 14848-2017）Ⅱ类标准（总α 放射性≤0.1Bq/L、总β放射性≤1.0Bq/L）。

（3）土壤中钴-60 放射性活度未检出（检出限为

0.31Bq/kg）。

4.5 职业人员和公众年有效剂量

通过调查，职业人员受到的职业照射主要来自辐照装置非工作状态下进入辐照室受到的照射和工作状态下在辐照室周围环境中受到的照射，公众很少靠近辐照中心。通过人员剂量估算，该辐照中心从事辐射工作的职业人员可能接受的年有效剂量约为0.27mSv/a，公众年有效剂量约为0.02mSv/a。

人员剂量估算和《个人剂量计检测报告》均表明，该公司辐照装置正常工况下，对职业人员和公众的年有效剂量满足《γ 辐照装置的辐射防护与安全规范》（GB10252-2009）中规定的职业人员的剂量限值5mSv/a、公众剂量限值0.1mSv/a的限值要求。

5 结语

综上所述，该钴-60辐照中心基本落实了辐射安全管理制度和辐射安全防护各项措施，该项目对职业工作人员和公众是安全的，对周围环境产生的影响较小。