劉文娜 葛婷 郭學文

（山東省核與輻射安全監(jiān)測中心 山東濟南 250117）

鈷-60輻照加工是利用電離輻射與物質相互作用所產(chǎn)生的物理、化學和生物效應，對被照射物品進行處理，達到消毒滅菌、改變材料性能等目的的加工處理過程［1-2］。其工作原理為放射性同位素鈷-60產(chǎn)生的γ射線將能量轉移給被輻照物質，電離輻射作用到被輻照的物質上，產(chǎn)生電離和激發(fā)，釋放出軌道電子，形成自由基，通過控制輻射條件，而使被輻照物質的物理性能和化學組成發(fā)生變化，并能使其成為人們所需要的一種新的物質，或使生物體（微生物等）受到不可恢復的損失和破壞，從而滿足人們所需［3］。鈷-60輻照加工不僅具有高效、節(jié)能、無殘留、清潔環(huán)保的優(yōu)點［4-5］，還具備反應易于控制、加工流程簡單、適合產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)勢，目前在輻照滅菌［6］、輻照保鮮［7］、輻射育種［8］等領域具有重要的應用價值。

1 輻照中心概況

鈷-60 輻照中心取得輻射安全許可證，為水池貯源型，放射源用不銹鋼外殼密封，源的升降由升降機自動完成，貯源井為長方形，無縫不銹鋼做內(nèi)襯，去離子水屏蔽為6.78m，貯源井水采樣自動報警加水裝置，輻照室采用雙U 迷道布局，防護墻厚度為2.2m，頂厚1.8m，3臺風機用于通風換氣。

輻照中心采用懸掛鏈式物料輸送系統(tǒng)，將待輻照的產(chǎn)品運至操作大廳裝料段，由人工裝入輸送線上的輻照貨籃內(nèi)，經(jīng)迷道入口，由懸掛鏈自動輸入輻照室進行輻照。啟動輸送系統(tǒng)，當自控程序開始后，輻照箱被輸入輻照室內(nèi)進行輻照。輻照完畢的輻照貨籃自動輸出輻照室，由迷道出口到達操作大廳的卸貨段上等候卸貨，輻照完的產(chǎn)品暫時存放在操作大廳或直接運走。

2 監(jiān)測內(nèi)容

為掌握該輻照中心周圍環(huán)境輻射水平，對輻照室內(nèi)外環(huán)境進行現(xiàn)場監(jiān)測和采樣分析監(jiān)測。通過對輻照中心工作原理及污染源的分析，確定本次監(jiān)測對象，根據(jù)現(xiàn)場條件和相關監(jiān)測標準、技術規(guī)范和方法的要求，合理布點，規(guī)范監(jiān)測。

2.1 監(jiān)測項目

鈷-60輻照中心監(jiān)測項目見表1。

表1 鈷-60輻照中心監(jiān)測項目

2.2 監(jiān)測點位

2.2.1 γ空氣吸收劑量率現(xiàn)場監(jiān)測點位

非工作狀態(tài)和工作狀態(tài)下，在輻照室東、西、南、北防護墻外各布設3 個監(jiān)測點位，在工作臺、警戒線外、輻照中心四周硬化路分別布點，共布設監(jiān)測點位26個。非工作狀態(tài)下，在輻照室內(nèi)迷道、貯源井上表面5cm、100cm處分別布點監(jiān)測，布設點位11個。

2.2.2 β表面污染測量現(xiàn)場監(jiān)測點位

在輻照室貯源井蓋表面、輻照室內(nèi)地面、迷道地面、工作人員、工作臺、工作服表面5mm處布設監(jiān)測點位，共計16個。

2.2.3 廠界噪聲監(jiān)測點位

項目所在地為工業(yè)企業(yè)噪聲Ⅱ類功能區(qū)，輻照中心四周圍墻為該中心廠界，在廠界圍墻外1m處共布設監(jiān)測點位4個，分晝夜監(jiān)測。

2.2.4 貯源井水、地下水、土壤監(jiān)測點位

貯源井水：在輻照中心輻照室貯源井內(nèi)取水20L。

地下水：在距輻照室南側30m自備水井取地下水20L。

土壤：由于長清主導風向是西北風，考慮到輻照中心運行多年，在距輻照室30～50m 主導風上風向、下風向和側面4個不同方向取土壤樣品4份，各2kg。

2.3 監(jiān)測方式

2.3.1 γ空氣吸收劑量率現(xiàn)場監(jiān)測

使用便攜式γ 劑量率儀，分別監(jiān)測輻照室內(nèi)及周圍γ 空氣吸收劑量，每個監(jiān)測點讀取10個測量值為一組，取其平均值，經(jīng)過儀器效率校準并扣除宇宙射線響應值后，作為最終測量結果。

2.3.2 β表面污染水平現(xiàn)場監(jiān)測

使用β 表面污染測量儀，分別監(jiān)測輻照室內(nèi)及周圍輻照中心工作場所β 表面污染水平，每個監(jiān)測點讀取10個測量值為一組，取其平均值，扣除本底后，經(jīng)計算作為最終測量結果。

2.3.3 廠界噪聲

使用噪聲分析儀，監(jiān)測廠界墻外1m處噪聲。

2.3.4 總α、總β，鈷-60

現(xiàn)場規(guī)范采集貯源井水、地下水和土壤樣品，帶回實驗室，在實驗室進行前處理、制樣，使用低本底α/β檢測儀、HPGe γ 譜儀，測定地下水中的總α、總β 及貯源井水、地下水和土壤中鈷-60的放射性比活度濃度。

3 檢查內(nèi)容

對輻照中心的輻射環(huán)境管理和安全防護措施進行檢查。

3.1 輻射安全管理制度的落實情況

成立了安全生產(chǎn)管理委員會，由放射防護管理工作領導小組和安全生產(chǎn)管理工作領導小組負責公司整體的安全工作，明確了各部門的職責，明確了企業(yè)法人為輻射安全管理的第一責任人。制定了《放射防護管理規(guī)定》等管理制度及《泉港輻照系統(tǒng)操作流程》等操作規(guī)程。落實了人員培訓、個人劑量檔案、輻射監(jiān)測、安全設施管理等制度，有放射源臺賬、檔案、輻射工作安全責任書，制定了《泉港輻照系統(tǒng)操作流程》《輻射事故應急管理規(guī)定》《防卡源事故應急預案》等制度。

3.2 落實生態(tài)環(huán)境部文件的相關要求

設置了防碰撞拉線—源聯(lián)鎖裝置，貨物邊角超過3cm 并碰撞到防撞線就自動報警、降源；制定了《輻照裝置定期檢測、維護、檢修規(guī)定》，規(guī)定定期檢查源升降系統(tǒng)和纜繩磨損情況，并有記錄。設置輻照室內(nèi)電視監(jiān)控系統(tǒng)，安裝有傳送裝置，供攝像系統(tǒng)在輻照室及其他區(qū)域按需移動。設置了可放入攝像頭的S 形通道，并配備電視可視系統(tǒng)，但部分界面運轉故障。安裝了煙霧報警—源聯(lián)鎖裝置，頂棚安裝了滅火噴淋系統(tǒng)。

3.3 輻射安全防護體系檢查

輻照室為鋼筋混凝土結構，頂厚1.80m，輻照室屏蔽墻單墻1.95m，雙墻（外層厚1.0m，內(nèi)層厚1.2m）總厚2.2m。室內(nèi)凈高度為4.0m，選用比重2.35g/cm3的混凝土屏蔽材料，一次澆筑完成；輻照室通道為雙向U型迷道。貯源井（長3.8m，寬1.6m，深7.0m）為混凝土結構的矩形井，用不銹鋼板作井的內(nèi)襯，井內(nèi)為去離子水。源架處于井底位置時，其水屏蔽厚6.78m。裝源、倒源操作在水下進行，利用水層進行防護。

輻射安全與環(huán)境保護設施。輻照室外設置了電離輻射標志，配置了工作狀態(tài)指示燈和警報裝置，防護門前有黃色警戒線。放射源升降系統(tǒng)與控制系統(tǒng)各部位的開關聯(lián)鎖基本正常，劑量報警、誤入報警系統(tǒng)正常，緊急降源系統(tǒng)正常，通風系統(tǒng)正常，但貨物出入口聯(lián)鎖裝置故障。貯源井監(jiān)控管理受控有效，安裝了水位計，補水系統(tǒng)與升降源系統(tǒng)聯(lián)鎖，制定了每年取樣送檢不少于2 次的管理制度，但落實欠佳?？刂婆_上安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，劑量監(jiān)測系統(tǒng)顯示正常，應急開關和手動機械復位聯(lián)鎖正常，但視頻監(jiān)控系統(tǒng)部分界面故障。輻照室內(nèi)墻壁四周離地面1m處和迷道墻壁離地面1m處設置了“緊急手動拉線開關”和3 個“緊急按鈕”，實行緊急降源至井底。輻照室頂安裝了重錘迫降緊急降源裝置，液壓機的導向及提升系統(tǒng)的鋼繩維護良好。輻照室及通道內(nèi)共設有4個復位開關按鈕，每次升源前，值班長巡視完輻照室確認無人后，退出并依次按動復位按鈕復位，關門后方可升源。放射源安全貯存聯(lián)鎖出現(xiàn)通風系統(tǒng)故障或出現(xiàn)煙霧，源降到井下或不能提升。裝在輻照室內(nèi)壁周圍的緊急開關或迷道周圍的安全繩被拉動，源降到井下或不能提升。安裝了UPS 電源，停電時，放射源自動降至安全位。

3.4 日常安全設施檢查

現(xiàn)場檢查表明，該輻照中心安全作業(yè)、設備維修記錄比較齊全。每個作業(yè)班組人員能按規(guī)定填寫安全作業(yè)日志，包括工況、交接班、被照貨物名稱、檢查、維修等內(nèi)容。班前進行安全聯(lián)鎖檢查：檢查聯(lián)鎖工作信號是否有效、監(jiān)控設施是否有效、警報聲響是否有效。

4 結果與討論

通過監(jiān)測和分析，得到輻照中心輻照室內(nèi)及周圍γ空氣吸收劑量、工作場所β表面污染、廠界噪聲、貯源井水、地下水、土壤的監(jiān)測結果如下。

4.1 γ空氣吸收劑量率

非工作狀態(tài)（水屏蔽層厚度為6m）下，輻照室周圍γ空氣吸收劑量率監(jiān)測范圍為63.6～156.9nGy/h；工作狀態(tài)下，輻照室周圍γ空氣吸收劑量率監(jiān)測范圍為63.2～158.8nGy/h，低于《γ 輻照裝置設計建造和使用規(guī)范》（GB 17568-2008）［9］。在設計最大裝源量的前提下，屏蔽體外劑量率不應超過2.5μSv/h的要求。

非工作狀態(tài)（水屏蔽層厚度約6.5m）下，輻照室內(nèi)γ空氣吸收劑量率監(jiān)測范圍為68.2～95.6nGy/h，在該地區(qū)室內(nèi)正常天然放射性本底水平范圍內(nèi)。

4.2 β表面污染水平

工作場所β表面污染監(jiān)測結果均未檢出（檢出限：0.2Bq/cm2），滿足《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）［10］對監(jiān)督區(qū)、控制區(qū)、工作人員皮膚、工作服標準限值的要求。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（單位：B q/cm2）

4.3 聲環(huán)境監(jiān)測結果

廠界聲環(huán)境，晝間噪聲值的變化范圍48.1～50.9dB（A），夜間晝間噪聲值的變化范圍45.2～45.9dB（A），低于《工業(yè)企業(yè)場界環(huán)境噪聲排放標準》（GB 12348-2008）［11］的Ⅱ類標準，即晝間60dB（A）、夜間50dB（A）。

4.4 樣品中核素分析

（1）貯源井水質：鈷-60 放射性活度低于檢出限（檢出限為11.6mBq/L），滿足《γ 輻照裝置的輻射防護與安全規(guī)范》（GB 10252-2009）貯源井水中鈷-60的放射性活度濃度應控制在10Bq/L以下的要求。

（2）地下水水質：地下水中鈷-60放射性活度低于檢出限（檢出限為11.6mBq/L）；地下水中總α 放射性、總β放射性濃度分別為0.063Bq/L、0.099Bq/L，滿足《地下水質量標準》（GB 14848-2017）Ⅱ類標準（總α 放射性≤0.1Bq/L、總β放射性≤1.0Bq/L）。

（3）土壤中鈷-60 放射性活度未檢出（檢出限為

0.31Bq/kg）。

4.5 職業(yè)人員和公眾年有效劑量

通過調(diào)查，職業(yè)人員受到的職業(yè)照射主要來自輻照裝置非工作狀態(tài)下進入輻照室受到的照射和工作狀態(tài)下在輻照室周圍環(huán)境中受到的照射，公眾很少靠近輻照中心。通過人員劑量估算，該輻照中心從事輻射工作的職業(yè)人員可能接受的年有效劑量約為0.27mSv/a，公眾年有效劑量約為0.02mSv/a。

人員劑量估算和《個人劑量計檢測報告》均表明，該公司輻照裝置正常工況下，對職業(yè)人員和公眾的年有效劑量滿足《γ 輻照裝置的輻射防護與安全規(guī)范》（GB10252-2009）中規(guī)定的職業(yè)人員的劑量限值5mSv/a、公眾劑量限值0.1mSv/a的限值要求。

5 結語

綜上所述，該鈷-60輻照中心基本落實了輻射安全管理制度和輻射安全防護各項措施，該項目對職業(yè)工作人員和公眾是安全的，對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響較小。