詹樂昌 包 捷 郝慧杰 洪 哲
1(中機生產(chǎn)力促進中心有限公司 北京 100044)
2(中國寶原投資有限公司 北京 100143)
國際原子能機構(gòu)(International Atomic Energy Agency,IAEA)《放射性物質(zhì)安全運輸條例》(SSR-6)[1]為從極低活度的鈾釷礦石到高活度的核乏燃料和高放射性廢物等放射性物品的運輸提供了一個國際通用的管理框架,并通過一系列技術(shù)和管理的安全要求與控制措施涵蓋安全運輸?shù)乃蟹矫?,包括對托運人和承運人的要求。該文件根據(jù)內(nèi)容物的危險性,規(guī)定了涵蓋標(biāo)準(zhǔn)商用包裝(對低危險內(nèi)容物)至有嚴(yán)格設(shè)計和性能要求的B型和C型貨包的安全要求。
《放射性物品安全運輸規(guī)程》(GB11806—2019)[2]等效采用了IAEA SSR-6,將放射性物品定義為:在托運貨物中任何含有放射性核素且活度濃度和放射性總活度都超過規(guī)定值的物品。
《放射性物品運輸安全管理條例》(國務(wù)院令第562號,簡稱《條例》)[3]規(guī)定了放射性物品運輸?shù)姆诸惞芾碇贫?。主要原因是放射性物品種類繁多,不同放射性物品的特性和潛在環(huán)境風(fēng)險不同,只有通過分類管理,才能實現(xiàn)科學(xué)、高效的監(jiān)管。《條例》實施以來,有效規(guī)范了國內(nèi)放射性物品運輸活動,提高了放射性物品運輸活動的整體安全水平。但是實踐發(fā)現(xiàn)存在少量貨包監(jiān)管與國際不一致、放射性藥品所屬類別模糊、放射性廢物分類與低比活度放射性物品不對應(yīng)等問題。
放射性物品運輸是一項重要的國際性活動,本文在深入研究國內(nèi)外放射性運輸分類管理的基礎(chǔ)上,提出了一套科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆派湫晕锲贩诸惙椒ǖ慕ㄗh。
IAEA沒有對所有放射性物質(zhì)進行系統(tǒng)性分類,放射性物質(zhì)主要包括:低比活度物質(zhì)、表面污染物體、特殊形式放射性物質(zhì)、低彌散放射性物質(zhì)、易裂變材料和六氟化鈾等。對于其中部分放射性物質(zhì)(例如低比活度物質(zhì))進一步劃分為:I類、II類和Ⅲ類低比活度物質(zhì)。從放射性物品的定義來看,常見的放射性物品只有兩類,分別按照總活度定義(例如7.4×1014Bq60Co放射源)和活度濃度定義(例如低比活度放射性物品235U初始鈾富集度不超過4.5%的新燃料)。
美國核管會(Nuclear Regulatory Commission,NRC)Packaging and Transportation of Radioactive Material[4](10CFR PART 71)對放射性物品、包裝和運輸活動提出了監(jiān)管要求,除了試驗條件初始溫度(-29~38 ℃)、個別試驗項目外,其主要內(nèi)容與IAEA SSR-6基本相同[5]。
歐洲國家關(guān)于放射性物品運輸管理直接采用IAEA SSR-6,同時還遵循以下國際法規(guī)或協(xié)定:1)《國際公路運輸危險品協(xié)定》(Autorisation Dangerous Road,ADR);2)《國際鐵路運輸危險品規(guī)程》(The Regulation concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Rail,RID);3)《國際空運危險品技術(shù)規(guī)章》(Technical Instructions for the Safe Transport of Dangerous Goods by Air,TI);4)《國際海運危險貨物規(guī)則》(International Maritime Dangerous Goods Code,IMDG CODE)等。主要通過國內(nèi)法規(guī)、行政命令等方式進行規(guī)定并在具體指南中予以落實,例如英國核監(jiān)管辦公室(Office for Nuclear Regulation,ONR)《運輸許可指南》(TRAPER-GD-014 Rev.3)、法國核安全局(Autorité de s?reté nucléaire,ASN)《運 輸 許 可 和 批 準(zhǔn)》(ASN GUIDE No.7)等。
《條例》根據(jù)放射性物品的特性和危害程度,可將其分為一類、二類、三類放射性物品。一類放射性物品,是指I類放射源、高水平放射性廢物、乏燃料等釋放到環(huán)境后對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生重大輻射影響的放射性物品。二類放射性物品,是指Ⅱ類和Ⅲ類放射源、中等水平放射性廢物等釋放到環(huán)境后對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生一般輻射影響的放射性物品。三類放射性物品,是指Ⅳ類和V類放射源、低水平放射性廢物、放射性藥品等釋放到環(huán)境后對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生較小輻射影響的放射性物品。
為方便放射性物品運輸,國際采用統(tǒng)一的貨包分類,《放射性物品安全運輸規(guī)程》(GB 11806—2019)根據(jù)放射性內(nèi)容物的特性、活度水平、比活度等,將貨包分為:例外貨包、工業(yè)貨包、A型貨包、B型貨包和C型貨包,此外還有易裂變貨包和六氟化鈾貨包。其中工業(yè)貨包進一步分為1型工業(yè)貨包(IP-1)、2型工業(yè)貨包(IP-2)和型工業(yè)貨包(IP-3);B型貨包分為B(U)型貨包和B(M)型貨包。
國內(nèi)對一類放射性物品運輸容器設(shè)計、制造和進口使用進行審批管理;國際上對B型、C型貨包、易裂變貨包以及六氟化鈾貨包的設(shè)計進行審批管理。
國際上對于放射性物品運輸活動的監(jiān)管主要基于危險品運輸管理,對于每種專用貨運名稱都有其對應(yīng)的聯(lián)合國編號,表1將聯(lián)合國編號進行梳理,分成了三種情況。國際上對于放射性運輸活動的核與輻射安全監(jiān)管主要以監(jiān)督為主;其中特殊安排的運輸需要審批,總裝載活度大(3 000A1與A2,或者1 000 TBq以上)的運輸需要提前通知,類似于備案。
表1 聯(lián)合國編號分配情況Table 1 The allocation of United Nations Numbers
國內(nèi)放射性物品運輸涉及交通、公安、核與輻射安全等多個監(jiān)管部門。對放射性物品運輸活動的分類管理主要體現(xiàn)在核與輻射安全的監(jiān)管上,一類放射性物品運輸?shù)暮伺c輻射安全分析報告書需要取得國家核安全局批準(zhǔn)。此外,公安對于不同放射性物品運輸活動的批準(zhǔn)部門也有不同,根據(jù)《核安全法》,運輸乏燃料或者高水平放射性廢物的,應(yīng)當(dāng)報國務(wù)院公安部門批準(zhǔn);通過道路運輸其他放射性物品的,托運人應(yīng)當(dāng)報啟運地縣級以上人民政府公安機關(guān)批準(zhǔn)。
2.1.1 貨包分類原則
國際原子能機構(gòu)對于A型貨包分類主要基于A1與A2值,將其作為放射性核素的基本值,IAEA技術(shù)文件Advisory Material for the IAEA Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material[6](SSG-26)附錄I“計算和應(yīng)用A1與A2值的Q體系”說明了確定該值的基礎(chǔ),即考慮5種照射途徑造成的劑量值(Q值),每種途徑均可能導(dǎo)致在發(fā)生嚴(yán)重運輸事故時使A型貨包附近的人員受到內(nèi)外照射。而A1與A2值是相關(guān)照射途徑的最小值。在確定Q值時考慮了以下假設(shè)條件基準(zhǔn):
1)在貨包附近因事故受照人員的有效劑量或待積有效劑量不應(yīng)超過50 mSv的參考劑量。
2)事故所涉人員的單個器官(包括皮膚)所受的劑量或待積當(dāng)量劑量不應(yīng)超過0.5 Sv;對于眼睛晶狀體這種特殊情況下,不應(yīng)超過0.15 Sv。
3)人員在距離受損貨包1 m處停留時間超過30 min的概率非常低。
2.1.2 放射源和放射性廢物分類原則
《條例》放射性物品分類中明確了I、II、III、IV和V類放射源以及高、中、低放射性廢物的歸屬,但是放射源和放射性廢物分類基準(zhǔn)卻與上述A值的確定大不相同。
根據(jù)《放射源分類辦法》[7],該分類主要考慮在沒有防護情況下,接觸后的死亡時間、永久性損傷時間或臨時性損傷等,例如:I類放射源為極高危險源,沒有防護情況下,接觸這類源幾分鐘到1 h就可致人死亡。A值考慮的50 mSv為年度工作人員劑量限制,而不是死亡的概念。
《放射性廢物分類》[8]規(guī)定其分類體系的基本原則,是以實現(xiàn)放射性廢物的最終安全處置為目標(biāo),根據(jù)各類廢物的潛在危害以及處置時所需的包容和隔離程度進行分類,并使廢物的類別與處置方式相關(guān)聯(lián),確保廢物處置的長期安全。
2.2.1 部分放射源貨包的管理與國際不一致
假設(shè)某特殊形式放射源的活度為其核素對應(yīng)的A1值,將該值與《放射源分類辦法》中的59種核素進行放射源分類限值對比發(fā)現(xiàn),其中:有一種屬于I類放射源,33種屬于Ⅱ類放射源,6種屬于Ⅲ類放射源,19種屬于Ⅳ類放射源。表2給出了上述情況的幾種核素示例,根據(jù)GB11806的規(guī)定,對于特殊形式放射性物品,A型貨包裝載放射性活度不超過其A1值,從表2中可以看出:
表2 幾種核素放射源分類限值及A1值對比Table 2 Comparison of classification limits and A1 values of several radionuclide radioactive sources
1)存在I類放射源卻使用A型貨包的極端情況,例如4×1013Bq的242Cm,屬于I類放射源。
2)存在屬于Ⅱ類、Ⅲ類和Ⅳ類放射源的,但是卻大于A1值的情況,例如特殊形式密封源活度為8×1011Bq的60Co、1×1012Bq的99Mo和5×1013Bq的55Fe。這就導(dǎo)致放射性物品對應(yīng)貨包的管理上與國際不一致。
美國NRC 10CFR71和IAEA SSR-6規(guī)定對于大于A值的放射性物品應(yīng)采用B型包裝,同時B型貨包應(yīng)該進行審批管理;但是條例規(guī)定二類放射性物品運輸容器設(shè)計進行備案管理,三類放射性物品設(shè)計存檔備查。
國內(nèi)對于上述情況的放射性物品運輸容器的監(jiān)管不嚴(yán)格。
2.2.2 部分放射性物品所屬類別較為模糊
以放射性藥品為例,根據(jù)《中華人民共和國藥典》[9]目前我國放射性藥品有30種,主要有99mTc注射液、碘-131口服液、碘-125密封籽源、碘-125放免藥盒、氟-18注射液、氯化鍶注射液、碳-14呼吸藥盒、磷-32注射液等。涉及的核素為99mTc、131I、67Ga、201Tl、18F、133Xe、51Cr、125I、14C、153Sm、89Sr和32P,共12種核素,除14C外,其余核素的半衰期均小于60 d。運輸放射性藥品的貨包為UN2910的例外貨包或UN2915的A型貨包。
根據(jù)《放射性物品運輸安全管理條例》第三條,放射性藥品屬于第三類放射性物品;但是在《放射性物品分類與名錄(試行)》[10]表1的三類放射性物品中,沒有與放射性藥品對應(yīng)的名錄,其中對應(yīng)的A型貨包與例外貨包是VI類和V類放射源,而放射性藥品不屬于放射源。
2.2.3 部分放射性物品不能對應(yīng)
《放射性廢物分類》規(guī)定中水平放射性廢物的活度濃度下限值為低水平放射性廢物活度濃度上限值,中水平放射性廢物的活度濃度上限值為4×1011Bq·kg-1,且釋熱率小于或等于2 kW·m-3。放射性廢物運輸分類方法研究[11]進行了具體說明。
《放射性物品分類與名錄(試行)》并未對中水平放射性廢物進行舉例,根據(jù)表中二類放射性物品類別,其對應(yīng)為非易裂變或例外易裂變的III類低比活度放射性物品(非獨家使用)或者非易裂變或例外易裂變的II類低比活度放射性物品(液體非獨家使用),根據(jù)GB11806,這兩種的限值分別為2×10-3g-1、1×10-5g-1與其核素對應(yīng)A2值的乘積,這兩個值隨核素而不同,與上述規(guī)定的4×1011Bq·kg-1顯然不對應(yīng)。
2.2.4 部分重要放射性物品未列舉全
條例規(guī)定一類放射性物品,是指I類放射源、高水平放射性廢物、乏燃料等釋放到環(huán)境后對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生重大輻射影響的放射性物品。但是實際上易裂變材料制成的相關(guān)物品例如核電廠反應(yīng)堆新燃料、燃料芯塊等放射性物品屬于一類放射性物品,但是在條例的表述中并未舉例列出;同時這類物品的放射性活度較低,與I類放射源、高水平放射性廢物、乏燃料相比,不會對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生重大輻射影響,是從核臨界安全的角度考慮。
2.2.5 空貨包運輸管理有待加強
GB11806規(guī)定盛裝過放射性物品的空貨包可歸類為例外貨包,同時提出了附加要求,如例外貨包外表面任一點的輻射水平不得超過5 μSv·h-1等。對于盛裝過密封源、核電廠新燃料組件等密封封裝放射性物品的貨包,這類空貨包的運輸基本能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;對于盛裝過六氟化鈾、中高放射性廢液以及乏燃料運輸?shù)呢洶瑑?nèi)容物卸載后能否被定義為空貨包,則要進行測量論證,包括要求:殘留的六氟化鈾質(zhì)量小于0.1 kg,內(nèi)部非固定污染水平未超過以下表面污染限值:1)對β和γ發(fā)射體以及低毒性α發(fā)射體為400 Bq·cm-2;2)對所有其他α發(fā)射體為40 Bq·cm-2。
《放射性物品運輸安全監(jiān)督管理辦法》要求啟運地的省、自治區(qū)、直轄市生態(tài)環(huán)境主管部門對三類放射性物品的運輸,可以根據(jù)實際情況實施抽查,原則上檢查頻次每年不少于一次。對于盛裝過六氟化鈾、中高放射性廢液以及乏燃料運輸?shù)目肇洶?,啟運地監(jiān)管部門可以進一步加強監(jiān)督監(jiān)測,確??肇洶鼭M足標(biāo)準(zhǔn)的要求,而被劃分為三類放射性物品進行運輸。否則的話應(yīng)進一步進行清洗或者按照其他類型貨包進行運輸。
1)建議在條例修訂時刪除放射性物品分類中放射性物品的舉例。
造成上述問題的主要原因,是條例在對放射性物品分類定義時,對部分放射性物品進行了舉例,而列舉放射性物品的分類原則與國際放射性物品貨包分類原則不一致,建議刪除放射源、放射性廢物等描述。
將條例第三條第二、三和四款修訂為:一類放射性物品,是指有易裂變特性或釋放到環(huán)境后對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生重大輻射影響的放射性物品;二類放射性物品,是指等釋放到環(huán)境后對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生一般輻射影響的放射性物品。三類放射性物品,是指釋放到環(huán)境后對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生較小輻射影響的放射性物品。
2)建議修訂《放射性物品分類與名錄》,確保貨包的監(jiān)管盡可能與國際保持一致。
表3給出了新放射性物品分類與名錄框架建議,主要優(yōu)點如下:a)貨包的設(shè)計審批與國際一致,都是對B型以上及易裂變貨包進行審批;b)聯(lián)合國編號唯一,沒有以前的分類與名錄出現(xiàn)的交叉情況;c)所有的放射性物品類別清晰明確,不存在歧義。
表3 放射性物品分類框架Table 3 Classification framework of radioactive material
3)建議結(jié)合中國放射性物品運輸實際,考慮簡政放權(quán)或部分豁免。
《條例》規(guī)定的分類管理,實際上主要由核與輻射安全監(jiān)管機構(gòu)實施,尤其是對放射性物品運輸容器的審批及備案制度,其中一類放射性物品運輸容器制造許可制度與美國、歐洲等國家監(jiān)管不同。
目前國內(nèi)一類放射性物品運輸容器制造許可證除了對制造廠核質(zhì)保體系、廠房、設(shè)備等能力有要求外,還對焊接和無損檢驗人員有資格要求,用于運輸工業(yè)探傷源的探傷機屬于B型貨包,國內(nèi)探傷機制造單位在人員資質(zhì)方面尚有差距,值得注意的是探傷機的制造工藝主要是成型和機加工等,主要依靠栓接,焊接很少,屏蔽材料主要是貧化鈾,不需要灌鉛,只是按照圖紙要求進行采購。按照本文提出的新分類與名錄后,探傷機設(shè)計將與國際保持一致進行審批管理,但是制造在人員資質(zhì)方面可能無法完全滿足要求。建議對于探傷機的制造,要求按照《核電廠質(zhì)量保證安全規(guī)定》(HAF003)[12]建立核質(zhì)保體系即可,基于探傷機幾十年的使用經(jīng)驗和質(zhì)量,不要求核級焊工和無損檢驗人員資質(zhì)。
對于放射性藥品,分類與名錄修訂后,一部分屬于二類,一部分屬于三類,但是沒有降低運輸容器的技術(shù)要求,只是在核與輻射安全監(jiān)管上有一定差異,總體來說影響不大。對于放射性藥品制約的主要在公安與交通部門的監(jiān)管上,建議上述監(jiān)管部門結(jié)合放射性藥品衰變期短、事關(guān)國家民生,配送受到危險品運輸限行等特點,對二類、三類的運輸實施分類管理,豁免放射性藥品的運輸相關(guān)審批,而以監(jiān)督為主。
本文對國內(nèi)外放射性物品及貨包的分類進行了研究,梳理了國內(nèi)放射性物品運輸安全分類管理情況,對比了國際放射性貨包分類基準(zhǔn)限值的確定原則與放射源和放射性廢物分類的區(qū)別,總結(jié)了目前放射性物品分類管理存在的主要問題,并給出了放射性物品運輸安全管理條例及放射性物品分類與名錄修訂建議。主要結(jié)論如下:
1)《放射性物品運輸安全管理條例》放射性物品分類中列舉了如放射源、放射性廢物等,導(dǎo)致部分放射性物品貨包的監(jiān)管與國際不一致,不利于放射性物品運輸活動國際化。建議在條例修訂時予以刪除,并考慮對易裂變材料進行了適應(yīng)性描述。
2)針對原分類導(dǎo)致的不同類放射性物品出現(xiàn)聯(lián)合國編號交叉、部分放射性物品類別清晰模糊等問題,給出了新的放射性物品分類與名錄框架,與國際保持了一致性,解決了上述問題。
3)針對工業(yè)探傷源、放射性藥品等運輸安全監(jiān)管,給出了管理見解和建議。
作者貢獻聲明詹樂昌:負(fù)責(zé)放射性物品分類方法的總體研究、設(shè)計、提出解決問題的思路和建議,以及文章的起草和最終版本的修訂;包捷:負(fù)責(zé)國內(nèi)外放射性物品分類相關(guān)法規(guī)文獻調(diào)研;郝慧杰:負(fù)責(zé)梳理放射性物品運輸存在的主要問題;洪哲:負(fù)責(zé)提出解決放射性物品分類問題的合理化建議。