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        車站安檢機(jī)的電離輻射影響分析

        2014-09-08 03:34:49趙秉華危明飛
        江西科學(xué) 2014年6期
        關(guān)鍵詞:電離輻射劑量率X光

        趙秉華,危明飛,熊 璇,廖 誠

        (江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,330039,南昌)

        車站安檢機(jī)的電離輻射影響分析

        趙秉華,危明飛,熊 璇,廖 誠

        (江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,330039,南昌)

        通過對(duì)安檢X光機(jī)的工作原理分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)計(jì)算,表明正常情況下,安檢X光機(jī)的電離輻射能滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,并對(duì)實(shí)際工作中存在的一些問題提出建議及措施。

        安檢機(jī);電離輻射;影響分析

        0 引言

        X射線安全檢查設(shè)備作為交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域最重要的安全檢查手段之一,是公共安全防御的一道重要防線[1]。大量的X射線行李安檢機(jī)被安裝在各個(gè)地鐵站、火車站、機(jī)場(chǎng)內(nèi),人們出行的行李都會(huì)接受安檢X光機(jī)的檢查,于是許多市民對(duì)安檢機(jī)帶來的電離輻射有一種恐懼感,擔(dān)心其影響人體健康,因此分析了解安檢X光機(jī)的輻射環(huán)境影響對(duì)緩解人們對(duì)其的擔(dān)憂有著積極的作用。

        1 安檢X光機(jī)的工作原理

        安檢X光機(jī)主要由X光速射線管、輸送帶、高分辨率的顯示器、防輻射外殼等組成,其安全檢查是借助于傳送帶將被檢查行李送入履帶式通道完成的。行李進(jìn)入通道后,將阻擋光障信號(hào),檢測(cè)信號(hào)被送至控制單元,觸發(fā)射線源發(fā)射X射線束。一束經(jīng)過準(zhǔn)直器的非常窄的扇形X射線束穿透?jìng)魉蛶系男欣钗锲仿涞诫p能量探測(cè)器上,高效半導(dǎo)體探測(cè)器把接收到X射線變?yōu)殡娦盘?hào),這些很弱的電流信號(hào)被直接量化,通過通用串行總線傳送到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步處理,經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算和成像處理后得到高質(zhì)量的圖像。射線成像主要利用射線的穿透性,熒光效應(yīng)和攝影效應(yīng)。目前X線安檢中常用的X線波長范圍為0.008~0.031 nm(相當(dāng)于40~150 kV時(shí)),經(jīng)過它照射的食物不存在輻射殘留,不影響人們食用,這和核泄露事故中的放射性塵埃污染有本質(zhì)的區(qū)別[2],而且安檢機(jī)只有在過行李時(shí)才會(huì)發(fā)射X射線束產(chǎn)生輻射。

        2 電離輻射相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

        根據(jù)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002),職業(yè)照射為審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量(但不可作任何追溯性平均),20 mSv;公眾照射年有效劑量1 mSv[3]。結(jié)合主管部門的要求,取職業(yè)照射劑量限值1/4即5 mSv/a作為項(xiàng)目管理限值;公眾照射取劑量限值1/10即0.1 mSv/a作為項(xiàng)目管理限值。

        根據(jù)《X射線行李包檢查系統(tǒng)衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ127-2002)要求,系統(tǒng)產(chǎn)生輻射時(shí),距其外表面5 cm任意一點(diǎn)的空氣比釋動(dòng)能率不得超過5 μGy/h[4]。

        3 電離輻射影響分析

        3.1監(jiān)測(cè)結(jié)果

        本文以某車站常見安檢機(jī)型ZK-10080安檢X光機(jī)進(jìn)行分析。

        安檢X光機(jī)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位:1)每臺(tái)設(shè)備工作人員操作位、旅客通道;2)設(shè)備監(jiān)測(cè)點(diǎn)位包括進(jìn)出通道口30 cm處、設(shè)備兩側(cè)及頂部5 cm處。監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。

        表1 現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果

        由表1的監(jiān)測(cè)結(jié)果可知:

        1)安檢X光機(jī)機(jī)體兩側(cè)及上方表面5 cm處X-γ輻射劑量率在97~130 nSv/h之間,均低于《X射線行李包檢查系統(tǒng)衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ127-2002)中要求的;系統(tǒng)產(chǎn)生輻射時(shí),距其外表面5 cm任意一點(diǎn)的空氣比釋動(dòng)能率不得超過5 μGy/h。表明投入運(yùn)行的安檢X光機(jī)的屏蔽效果較好,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

        2)安檢X光機(jī)的各工作崗位及旅客通道X-γ輻射劑量率在105~213 nSv/h之間,與背景值相比變化較小。

        3)安檢X光機(jī)的進(jìn)出口處X-γ輻射劑量率在496~4 310 nSv/h之間,表明部分監(jiān)測(cè)值較背景值有顯著升高。分析原因是因?yàn)槲锲愤B續(xù)通過安檢X光機(jī)的進(jìn)出口時(shí),物品頂起了鉛膠簾,造成X射線輻射劑量率升高。由于安檢X光機(jī)的進(jìn)出口處無人員,且持續(xù)時(shí)間較短,因此對(duì)工作人員和旅客影響較小。

        3.2個(gè)人劑量限值估算

        人員個(gè)人劑量估算模式按《環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范》(GB/T14583-1993)中第6.3條的規(guī)定[5],公式如下。

        環(huán)境γ輻射照射對(duì)居民產(chǎn)生的有效劑量當(dāng)量可用下式進(jìn)行估算:

        根據(jù)分折,本項(xiàng)目涉及輻射的工作人員是X光機(jī)操作員、手檢員、引導(dǎo)員、開包員;非輻射工作人員受照劑量最大的是的旅客。

        3.2.1 工作人員年有效劑量估算參數(shù)確定 本項(xiàng)目工作人員每年按工作時(shí)間250 d,每天工作8 h,則全年工作時(shí)間為2 000 h。極端情況下旅客乘火車通勤,全年250 d工作時(shí)間,每天乘火車2次,安檢每次接觸安檢X光機(jī)20 s,則全年接觸時(shí)間為2.78 h;空氣輻射劑量率取安檢X光機(jī)測(cè)量的最大值進(jìn)行估算。

        3.2.2 職業(yè)照射、公眾照射年有效劑量估算 根據(jù)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果及個(gè)人劑量估算模式,安檢X光機(jī)工作狀態(tài)時(shí),各類人員崗位處的空氣輻射劑量率及年有效劑量估算見表2。

        根據(jù)上述估算,本項(xiàng)目工作狀態(tài)時(shí),工作人員(職業(yè))年附加有效劑量最大值約為9.24×10-2mSv/a,低于限值5 mSv/a。非輻射職業(yè)人員旅客(公眾)年附加有效劑量約為5.84×10-6mSv/a,低于限值0.1 mSv/a。表明輻射工作人員和非輻射職業(yè)人員在安檢X光機(jī)工作狀態(tài)時(shí)受到的年附加有效劑量滿足項(xiàng)目個(gè)人劑量限值要求,同時(shí)也符合《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)中關(guān)于“劑量限值”的要求。

        表2 各類人員崗位處的空氣輻射劑量率及年有效劑量估算

        4 存在的問題與建議

        在現(xiàn)場(chǎng)工作中發(fā)現(xiàn)在車站安檢機(jī)實(shí)際使用過程中還存在一些問題。

        4.1鉛膠簾破損或者缺失

        因?yàn)檐囌镜目土髁枯^大安檢機(jī)使用頻度高且缺乏專項(xiàng)人員,設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)不到位,存在鉛膠簾破損甚至是缺失的情況,造成X光機(jī)物品進(jìn)出口處的空氣比釋動(dòng)能率較高,甚至是超過國家限值的情況。

        4.2不按規(guī)范操作

        某些車站因?yàn)榭土髁枯^大,行李安檢壓力大,將鉛膠簾全部掀開方便行李快速通過,造成安檢機(jī)行李進(jìn)出口位置完全沒有防護(hù),空氣比釋動(dòng)能率超過國家限值。

        4.3設(shè)備故障

        安全聯(lián)鎖裝置發(fā)生故障或指示錯(cuò)誤,人員或身體某部位誤入運(yùn)行的X光機(jī)輻照室。

        4.4缺乏專業(yè)知識(shí)宣傳

        經(jīng)常能看見一些乘客還沒等行李完全出來就迫不及待地去拿,甚至有的乘客會(huì)把手伸進(jìn)機(jī)器里去取包,而周圍的工作人員也不進(jìn)行勸阻。

        通過前文的分析可知:1)正常情況下設(shè)備空氣比釋動(dòng)能率可滿足國家要求,人員接收的劑量與接觸的時(shí)間有關(guān),公眾應(yīng)減少在安檢區(qū)的滯留時(shí)間;2)工作人員必須嚴(yán)格按照安檢X光機(jī)操作程序進(jìn)行工作,每次上班時(shí)首先要檢查安全聯(lián)鎖裝置是否正常,設(shè)備管理單位應(yīng)該做好日常設(shè)備維護(hù),出現(xiàn)問題盡快修理,杜絕設(shè)備帶病工作;3)設(shè)備生產(chǎn)廠家可在物品進(jìn)出口位置兩側(cè)加裝一定高度的鉛隔板,可防護(hù)物品將鉛膠簾頂起的輻射泄漏及公眾到物品進(jìn)出口處掏行李;4)車站所用的X光安檢機(jī)屬于Ⅲ類射線裝置,根據(jù)《中華人民共和國放射性污染防治法》、《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例》以及《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》相關(guān)規(guī)定,生產(chǎn)、銷售、使用Ⅲ類射線裝置的單位應(yīng)到環(huán)保部門申辦領(lǐng)取《輻射安全許可證》。

        [1] 徐一鶴,何林鋒,葉東勝,等.X射線行李安檢機(jī)的檢測(cè)及其重要性[J].上海劑量測(cè)試,2010(1):43-45.

        [2]Sheldon.安檢儀會(huì)影響健康嗎[J].大眾科學(xué),2013(12):48-49.

        [3]GB18871-2002.電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)[S].

        [4]GBZ127-2002.X射線行李包檢查系統(tǒng)衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

        [5]GB/T14583-1993.環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范[S].

        IonizingRadiationImpactAnalysisofStationX-rayMachine

        ZHAO Binghua,WEI Mingfei,XIONG Xuan,LIAO Cheng

        (Jiangxi Research Academy of Environmental Sciences,330039,Nanchang,PRC)

        Based on the principle of X-ray machines to analyze and field measurement calculations show under normal circumstances, ionizing radiation of X-ray machines to meet the relevant national standards,and to make recommendations and measures for some of the problems that exist in the actual work.

        security inspection machine;ionizing radiation;impact analysis

        2014-08-30;

        2014-11-27

        趙秉華(1983-),男,江西上饒人,工程碩士,工程師,主要從事輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。

        10.13990/j.issn1001-3679.2014.06.011

        R812;TH744

        A

        1001-3679(2014)06-0791-03

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