趙廣翠,高 鵬,王 毅,楊 勇,馬國(guó)學(xué)

(北京市輻射安全技術(shù)中心，北京 100089)

引 言

我國(guó)早期的集裝箱輻射成像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是基于直線加速器為核心技術(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)，為了降低成本，提高性能，節(jié)省占地面積，1997年鈷-60輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，隨著第一套國(guó)產(chǎn)集裝箱檢測(cè)系統(tǒng)在中國(guó)海關(guān)馬尾檢查站通入使用[1]，打破了國(guó)外的壟斷。隨著20多年的發(fā)展，鈷-60輻射成像監(jiān)測(cè)技術(shù)已初具規(guī)模，形成了多種類型：門(mén)架移動(dòng)型[2]、車載式[3]、鐵路貨運(yùn)列車檢測(cè)系統(tǒng)[4]、垂直透視轎車檢測(cè)系統(tǒng)[5]及雙視角檢測(cè)系統(tǒng)[6]等，在輻射安全檢查等方面發(fā)揮了重要作用[7]。

本文分析的鈷-60乘用車安檢系統(tǒng)用于人員駕駛乘用車輛直接通過(guò)門(mén)式安檢系統(tǒng)時(shí)的安全檢查。該系統(tǒng)使用一枚鈷-60輻射源，設(shè)計(jì)出廠活度1.1×1012Bq(約8居里)，位于安檢系統(tǒng)門(mén)架的正上方，以垂直透視方式掃描成像，設(shè)計(jì)車輛通過(guò)速度為10～20km/h，駕駛?cè)藛T不下車駕駛車輛通過(guò)安檢系統(tǒng)。人員在通過(guò)門(mén)架的過(guò)程中要受到少量散漏輻射的影響，同時(shí)，控制室內(nèi)人員操作位、監(jiān)督區(qū)邊界公眾活動(dòng)區(qū)域等工作人員所受輻射影響也是關(guān)注重點(diǎn)。

1 材料與方法

本文對(duì)該安檢系統(tǒng)設(shè)備表面、重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)位的輻射水平以及相關(guān)人員的輻射受照劑量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，使用的監(jiān)測(cè)儀器及監(jiān)測(cè)方法如下。

1.1 監(jiān)測(cè)儀器

各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目使用的儀器名稱及型號(hào)見(jiàn)表1，所有儀器均經(jīng)過(guò)檢定，并在有效期限內(nèi)使用。

表1 各檢測(cè)項(xiàng)目使用儀器主要參數(shù)Tab.1 Main parameters of radiation monitoring equipment

1.2 監(jiān)測(cè)方法

1.2.1 參考標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)依據(jù)

所有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的分析測(cè)量方法按照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，具體見(jiàn)表2。

表2 參考標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Standard monitoring methods

根據(jù)國(guó)家《貨物/車輛輻射檢查系統(tǒng)的放射防護(hù)要求》(GBZ143-2015)和《輻射型貨物和(或)車輛檢查系統(tǒng)》(GB/T19211-2015)[9]輻射防護(hù)及安全規(guī)定，相關(guān)限值如表3。

表3 不同位置輻射水平控制值Tab.3 Control value of radiation level at different positions

1.2.2 監(jiān)測(cè)方案

依據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)限值，本次監(jiān)測(cè)主要項(xiàng)目為：γ輻射源箱的泄漏輻射水平、監(jiān)督區(qū)邊界處和控制室內(nèi)(操作人員操作位置)處的周圍劑量當(dāng)量率及駕駛員駕駛車輛通過(guò)時(shí)的有效劑量(因輻射源設(shè)計(jì)活度為8Ci，監(jiān)測(cè)時(shí)活度6.5Ci，故活度修正系數(shù)為8 Ci /6.5 Ci =1.23)，具體方案如下 ：

1.2.2.1 γ輻射源箱的泄漏輻射水平v將γ輻射源置于工作容器中，并關(guān)閉快門(mén)。使用伸縮桿輻射監(jiān)測(cè)儀(FH40G)分別測(cè)量距源箱6個(gè)外表面5cm和1m處的周圍劑量當(dāng)量率，測(cè)量點(diǎn)布置圖見(jiàn)圖1，A1-A6距源箱5cm，A7-A12距源箱1m。將監(jiān)測(cè)結(jié)果乘以放射源活度修正系數(shù),得到γ輻射源箱的泄漏輻射水平。

圖1 輻射源箱外監(jiān)測(cè)布點(diǎn)示意圖Fig.1 Layout schematic of monitoring points outside the radiation source box

1.2.2.2 監(jiān)督區(qū)邊界和控制室內(nèi)周圍劑量當(dāng)量率(操作人員操作位置)

將乘用車安檢系統(tǒng)檢測(cè)門(mén)架外5m距離內(nèi)設(shè)為監(jiān)督區(qū)，控制室距離門(mén)架10m，布點(diǎn)圖如圖2所示。將γ輻射源置于貯源容器中，并關(guān)閉快門(mén)。使用伸縮桿輻射監(jiān)測(cè)儀(FH40G)測(cè)量直通式乘用車安檢系統(tǒng)檢測(cè)門(mén)架附近對(duì)照點(diǎn)本底。將車輛中部置于有用線束照射區(qū)。將γ輻射源置于工作容器中，并打開(kāi)快門(mén)。使用伸縮桿輻射監(jiān)測(cè)儀(FH40G)在監(jiān)督區(qū)邊界測(cè)量周圍劑量當(dāng)量率。

使用伸縮桿輻射監(jiān)測(cè)儀(FH40G)測(cè)量控制室內(nèi)，以及操作人員操作位置的周圍劑量當(dāng)量率。將如上測(cè)得的周圍劑量當(dāng)量率扣除天然本底并經(jīng)活度修正后得到測(cè)量點(diǎn)的周圍劑量當(dāng)量率。

圖2 監(jiān)督區(qū)邊界和控制室監(jiān)測(cè)布點(diǎn)示意圖Fig.2 Schematic diagram of monitoring points for boundary of supervision area and control room

1.2.2.3 駕駛員位置有效劑量(表4)

表4 駕駛員位置有效劑量監(jiān)測(cè)方案Tab.4 Driver’s position effective dose monitoring scheme

將車輛開(kāi)至不受直通式乘用車安檢系統(tǒng)輻射影響的位置作為“起始位”。將γ輻射源置于工作容器中，并打開(kāi)快門(mén)。駕駛員胸前佩戴1個(gè)RADEYE G便攜式巡檢劑量?jī)x，將累積劑量清零。在相應(yīng)速度下掃描20次，將車輛停至“起始位”。讀取駕駛員位置的RADEYE G便攜式巡檢劑量?jī)x累積劑量。將RADEYE G便攜式巡檢劑量?jī)x累積劑量除以掃描次數(shù)并經(jīng)過(guò)源項(xiàng)修正后，得到駕駛員位置一次通過(guò)有效劑量。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)上述監(jiān)測(cè)方法得到的結(jié)果如表5。

表5 γ輻射源箱的泄漏輻射水平Tab.5 Leakage radiation level of gamma radiation source box (μSv/h)

由表5可見(jiàn)， 距γ輻射源箱5cm處X-γ輻射劑量率最高為31.5μSv/h，小于控制值1mSv/h，γ輻射源箱1m處X-γ輻射劑量率最高為2.66μSv/h，小于控制值0.1mSv/h。

表6 監(jiān)督區(qū)邊界及控制室周圍劑量當(dāng)量率*Tab.6 Dose equivalent rate at boundary of supervision area and around the control room (μSv/h)

由表6可見(jiàn)，輻射安全監(jiān)督區(qū)邊界及控制室內(nèi)周圍劑量當(dāng)量率最高為2.35μSv/h，小于控制值2.5μSv/h，操作位置的周圍劑量當(dāng)量率為0.09μSv/h,小于控制值1.0μSv/h。

表7 乘用車駕駛員位置有效劑量Tab.7 Effective dose of passenger car driver’s position

由表7可見(jiàn)，小轎車和面包車在通過(guò)時(shí)速為10km/h時(shí)，駕駛員位置一次通過(guò)有效劑量最高為均0.02μSv，小于控制值0.1μSv。

直通式乘用車安檢系統(tǒng)輻射監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：距γ輻射源箱5cm處X-γ輻射劑量率最高為31.5μSv/h，小于控制值1mSv/h，距γ輻射源箱1m處X-γ輻射劑量率最高為2.66μSv/h，小于控制值0.1mSv/h。輻射安全監(jiān)督區(qū)邊界及控制室內(nèi)周圍劑量當(dāng)量率最高為2.35μSv/h，小于控制值2.5μSv/h，操作位置的周圍劑量當(dāng)量率為0.09μSv/h，小于控制值1.0μSv/h。滿足《貨物/車輛輻射檢查系統(tǒng)的放射防護(hù)要求》(GBZ143-2015)和《輻射型貨物和(或)車輛檢查系統(tǒng)》(GB/T19211-2015)相關(guān)要求。

在本次監(jiān)測(cè)模式下，乘用車駕駛員位置一次通過(guò)有效劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果不大于0.02μSv，滿足《貨物/車輛輻射檢查系統(tǒng)的放射防護(hù)要求》(GBZ143-2015)中關(guān)于被檢車輛乘員一次通過(guò)有效劑量不得超過(guò)0.1μSv的要求。

3 結(jié) 論

本文選取某型號(hào)鈷-60乘用車安檢系統(tǒng)，對(duì)其開(kāi)展了輻射水平監(jiān)測(cè)分析，對(duì)安檢系統(tǒng)γ輻射源箱的泄漏輻射水平、監(jiān)督區(qū)邊界處和控制室內(nèi)(操作人員操作位置)處的周圍劑量當(dāng)量率及駕駛員駕駛車輛通過(guò)時(shí)的有效劑量進(jìn)行了實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明該檢查系統(tǒng)輻射劑量率水平滿足相應(yīng)限值要求，正常工況下一次通過(guò)的人員有效劑量滿足相關(guān)要求，可為今后同類型設(shè)備的輻射劑量監(jiān)測(cè)提供參考，為同類型環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)支持。