劉忠恕， 李紅， 賀良國， 文湘閩

(四川省疾病預防控制中心， 成都， 610041)

放射工作人員在從事接觸有放射性危害因素的工作過程中，有可能受到放射性職業(yè)危害。放射性職業(yè)危害對人體的影響亦即放射性所致生物效應，包括隨機性效應和確定性效應。隨機性效應不存在劑量閾值，主要表現(xiàn)為癌癥與遺傳疾病；確定性效應存在劑量閾值，超過劑量閾值時，可引發(fā)局部器官和組織的放射性損傷，如放射性白內(nèi)障、放射性皮炎等。

本文通過對我國某壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線放射性職業(yè)病危害因素的識別，及其輻射防護措施的分析，結合人員個人劑量的監(jiān)測結果，對核燃料生產(chǎn)線對作業(yè)場所的輻射影響及對作業(yè)人員可能產(chǎn)生的健康影響進行分析評價。

1 對象與方法

1.1 對象

2009年9月—10月，四川省疾病預防控制中心對四川省宜賓市某壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線周圍環(huán)境輻射水平進行監(jiān)測，對工作人員職業(yè)健康體檢進行調(diào)查。

1.1.1核燃料元件生產(chǎn)線工藝

(1) 干法化工轉(zhuǎn)換工藝

干法化工轉(zhuǎn)換是通過UF6汽化、轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定化等工序制得UO2粉末產(chǎn)品。

(2) 濕法化工轉(zhuǎn)換工藝

濕法轉(zhuǎn)換主要工藝流程為UF6原料經(jīng)氣化水解、連續(xù)沉淀、老化、離心過濾、流化干燥、熱解還原、穩(wěn)定化及均勻化等工序生產(chǎn)出UO2粉末。

(3) 芯塊制造

芯塊制造主要工藝流程為將化工轉(zhuǎn)換生產(chǎn)的UO2粉末經(jīng)預壓與成型壓制、燒結、磨削等工藝而生產(chǎn)出UO2芯塊。

(4) 燃料棒制造

燃料棒制造采用的工藝流程主要為：包殼管來料檢查(抽檢)及準備→貼條形碼→壓下端塞→下端塞與包殼管焊接→下端塞焊縫X光檢查→空管稱重→芯塊裝管→空腔長度測量→實管稱重→裝入彈簧→壓入上端塞→上端塞與包殼管電子束環(huán)縫焊→上端塞堵孔焊→上端塞環(huán)焊縫及堵孔焊縫的X光檢查→單棒內(nèi)芯塊富集度檢查及間隙檢查→單棒外觀及尺寸檢查→132根單棒批稱量→單棒氦找漏→成品入庫暫存。

(5) 組件制造

組件制造流程簡述如下：

成品單棒從單棒庫轉(zhuǎn)移到組裝大廳單棒大貯槽支架上，單棒經(jīng)單棒臺插入位于單棒裝盒裝置上的單棒盒中。在單棒平臺上需要對單棒條碼進行掃描并記錄，去除條碼、清潔。單棒位于單棒盒中的位置應與掃描插入時的記錄一致。

燃料組件組裝時，將已插入單棒的單棒盒置于組件組裝線的單棒盒支架上，單棒盒的“Y”標識必須與位于組件工作臺上的骨架的“Y”標識一致。將骨架定位、夾緊，卸下上、下管座，并裝上模擬管座，使單棒盒的燃料棒層位與骨架中燃料棒孔的層位對正，利用拉棒機構將燃料棒從單棒盒分層拉入骨架。拉棒結束后安裝上、下管座，并將導向管上下端分別用套筒螺釘和軸肩螺釘擰緊，在檢查無誤后用氣動增壓工具將螺釘?shù)谋∵吤涢_貼在管座的梅花狀槽中，以防螺釘松脫影響燃料元件的穩(wěn)定。在下管座上裝防漏網(wǎng)，再裝上三角形支座，然后將組裝工作臺回轉(zhuǎn)至垂直位置，用吊車轉(zhuǎn)運組件到檢查崗位進行檢查、入庫。

1.1.2輻射源項和職業(yè)病危害因素識別

(1) 輻射源項

該項目操作的放射性物料是UF6、UO2粉末、U3O8粉末及UO2芯塊，主要輻射源項為238U和235U。UF6，質(zhì)量指標須符合《235U豐度低于5%的濃縮六氟化鈾技術條件》[1]；UO2粉末，質(zhì)量指標須符合《核純級可燒結二氧化鈾粉末技術條件》[2]。

(2) 職業(yè)病危害因素

壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線操作的放射性物料是UF6、UO2粉末、U3O8粉末及UO2芯塊，放射性物質(zhì)是鈾，其輻射特性以α放射性為主，兼有一定的β、γ輻射。生產(chǎn)過程中放射性職業(yè)病危害因素有：UF6、UO2粉末、U3O8粉末和UO2芯塊操作和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鈾氣溶膠；鈾所產(chǎn)生的γ射線。

1.1.3輻射防護措施

(1) 放射性工作場所分區(qū)

①控制區(qū)。干法化工轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)爐間、出料小室、均勻化間，尾氣間及尾氣吸收間等等；濕法化工轉(zhuǎn)換：水解崗位、沉淀崗位、還原崗位(一樓、二樓)屬于控制區(qū)；芯塊制造：負壓輸送間、制粒壓制、芯塊燒結間、芯塊磨削間、芯塊庫房、烘干間、返料氧化煅燒間；燃料棒制造、組件制造：芯塊烘干、裝管間。

②監(jiān)督區(qū)。干法化工轉(zhuǎn)換：汽化大廳、空氣取樣泵房間、儀修間、機修間、分析間、排風機房、工作服更衣間等；濕法化工轉(zhuǎn)換：汽化大廳、控制分析間、排風機室、機修間、儀器維修間、核物料庫房等場所；芯塊制造：工作服更衣間、現(xiàn)場調(diào)度室、排風機室等；燃料棒制造、組件制造：燃料棒制造、組件制造。

(2) 出入控制和現(xiàn)場管理

干法化工轉(zhuǎn)換廠房設1個人流出入口和2個物流出入口；2個物流出入口中的一個為氫氟酸和UO2物料的出口，另一個為30B容器出入口。進入車間的工作人員必須持有崗位作業(yè)卡，經(jīng)值班人員驗證后，方可入內(nèi)。放射工作人員進入衛(wèi)生出入口脫家常服，穿工作服，佩帶個人防護用品，進入本車間；工作人員出本車間在衛(wèi)生出入口脫工作服、淋浴去污、表面污染檢查、穿家常服。

芯塊制造廠房設1個人流出入口和2個物流出入口；2個物流出入口中的一個為芯塊的出口，另一個為UO2粉末入口。其人流控制同干法化工轉(zhuǎn)換。

燃料棒制造、組件制造廠房設一個人流出入口和4個物流出入口；4個物流出入口中2個為組件出口、一個為管材入口、一個為芯塊入口。其人流控制同干法化工轉(zhuǎn)換。

(3) 密閉、通風與空氣凈化

① 密閉。

密封操作是防止放射性物質(zhì)彌散于工作場所和環(huán)境的主要措施之一。為了保證在正常、異常及事故情況下不致使工作人員和公眾受到過量照射，對放射性物料設有3道密封屏障。

?第一道屏障為直接與放射性介質(zhì)接觸的設備、管道?；まD(zhuǎn)換的IDR爐轉(zhuǎn)化、穩(wěn)定化、均勻化等工序的物料均在密閉的設備和管道內(nèi)反應和轉(zhuǎn)運，并且IDR爐等容器均按壓力容器設計，減少放射性物質(zhì)和其他有毒有害物質(zhì)的泄漏。

?第二道屏障為手套箱及其過濾器和通風管道系統(tǒng)?；まD(zhuǎn)換穩(wěn)定化、均勻化等操作，芯塊制造混料、壓制等操作均在手套箱內(nèi)進行，減少放射性粉塵的擴散。

?第三道屏障為建筑物本身。該生產(chǎn)線各子項建筑物采取密封結構，結構設計保證在設計基準事故情況下建筑物的安全功能不被破壞。

② 通風與凈化

為了合理組織氣流，廠房內(nèi)的氣流流向為：低污染區(qū)→高污染區(qū)，廠房內(nèi)設有送排風系統(tǒng)，對放射性工作場所進行排風換氣，換氣次數(shù)為3～6 次/h。操作區(qū)的負壓維持在10～20 Pa。

干式操作區(qū)的排風經(jīng)亞高效、高效過濾器過濾，濕式操作區(qū)的排風經(jīng)排風系統(tǒng)的酸霧凈化塔凈化，最后通過80 m高的排氣筒排入大氣。

(4) 個人防護措施

該生產(chǎn)線主要危害因素為內(nèi)照射危害，因此，應加強對工作人員呼吸道的防護，為此，要求放射性操作人員上崗時必須穿工作服、鞋，并佩戴特種濾布口罩。

1.2 方法

到生產(chǎn)線現(xiàn)場對生產(chǎn)線工作場所γ劑量率、主工藝生產(chǎn)崗位α表面污染水平、β表面污染水平、α放射性氣溶膠濃度進行監(jiān)測。

2 結果

2.1 工作場所輻射水平

2.1.1監(jiān)測內(nèi)容和依據(jù)

(1) 監(jiān)測內(nèi)容

工作場所γ空氣吸收劑量率；α放射性表面污染水平；β放射性表面污染水平；α放射性氣溶膠濃度。

(2) 監(jiān)測依據(jù)

《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》[3]；《鈾加工與核燃料制造設施輻射防護規(guī)定》[4]；《鈾加工與燃料制造設施的職業(yè)照射監(jiān)測規(guī)定》[5]；《職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范》[6]；《職業(yè)性內(nèi)照射個人監(jiān)測規(guī)范》[7]。

2.1.2監(jiān)測儀器

監(jiān)測所用的儀器列于表1。

表1 監(jiān)測儀器設備

2.1.3監(jiān)測結果

2010年，某壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線工作場所輻射環(huán)境監(jiān)測結果列于表2～表4。

由表2可見，生產(chǎn)線工作場所γ劑量率最大值為38.67 μGy/h。

由表3可見，主工藝生產(chǎn)崗位α表面污染水平平均值最大為1.80 Bq/cm2；β表面污染水平平均值最大為3.38 Bq/cm2。

由表4可見，該生產(chǎn)線工作場所α氣溶膠濃度范圍為1.67×10-5～1.28×10-3Bq/L。其中，芯塊制造壓制監(jiān)測點最高，為1.21×10-3Bq/L；干法穩(wěn)定化次之，為1.28×10-3Bq/L；其余各測點結果均遠低于國家標準限值。

2.2 工作人員受照劑量

2009年、2010年生產(chǎn)線試運行期間，對該核燃料元件生產(chǎn)線放射工作人員進行了內(nèi)照射、外照射劑量的監(jiān)測，監(jiān)測結果列于表5、表6。

由表5、表6可見，在核燃料元件試運行生產(chǎn)過程中，工作人員受到的最大個人劑量為9.62 mSv/a，低于項目管理目標值( 10 mSv/a)。

2.3 工作人員職業(yè)健康體檢調(diào)查

2009年9月至11月，建設方組織該項目生產(chǎn)崗位人員共364人進行了職業(yè)健康檢查，體檢項目主要包括：內(nèi)科、五官科、血常規(guī)、血小板、肝腎功能、表面抗原、甲胎蛋白、胸部攝片、B超、心電圖、外周血淋巴細胞染色體畸變及微核監(jiān)測等。體檢結果均未發(fā)現(xiàn)職業(yè)病(例)及職業(yè)禁忌證。

3 討論與結論

該項目操作的放射性物料是UF6、UO2粉末、U3O8粉末及UO2芯塊，主要輻射源項為放射性核素238U和235U。主要放射性職業(yè)危害因素有：UF6、UO2粉末、U3O8粉末和UO2芯塊操作和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鈾氣溶膠和鈾產(chǎn)生的γ射線。主要職業(yè)輻射危害是吸入工作場所空氣中鈾化合物氣溶膠所致的內(nèi)照射和γ射線產(chǎn)生的外照射。

根據(jù)《建設項目職業(yè)病危害分類管理辦法》[8]規(guī)定：該壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線屬職業(yè)病危害因素嚴重的建設項目。因此，該生產(chǎn)線嚴格按照《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》和《鈾加工與核燃料制造設施輻射防護規(guī)定》的基本原則設計建設。通過對該壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線工作場所的γ劑量率、α、β放射性表面污染平均水平、α放射性氣溶膠濃度的監(jiān)測表明，在正常運行時，作業(yè)場所的放射性水平符合《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》的要求。

對放射工作人員個人受照劑量監(jiān)測結果表明，工作人員個人受照劑量最大為9.62 mSv/a，低于國家行業(yè)標準《鈾加工與核燃料制造設施輻射防護規(guī)定》要求鈾作業(yè)人員的年有效劑量當量管理控制值10 mSv/a；工作人員可能受到的照射的平均年有效劑量和最高年有效劑量，均可控制在《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》規(guī)定的范圍內(nèi)。通過對放射工作人員健康體檢的調(diào)查可知，在正常運行條件下該生產(chǎn)線不會對工作人員的身體造成輻射危害。

表2 某壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線工作場所γ劑量率監(jiān)測結果 (μGy/h)1)

1) 監(jiān)測條件為正常生產(chǎn)；環(huán)境本底γ劑量率：0.07 μGy/h；測量結果均未扣除本底。

表3 某壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線主工藝生產(chǎn)崗位α、β表面污染水平監(jiān)測結果

表4 某壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線部分生產(chǎn)崗位α放射性氣溶膠水平監(jiān)測結果

表5 2009年某壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線放射工作人員個人劑量監(jiān)測結果

表6 2010年某壓水堆核燃料元件生產(chǎn)線放射工作人員個人劑量監(jiān)測結果