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核子秤放射源检测与个人防护技术应用

时间:2024-07-28

赵永宏

(金堆城钼业股份有限公司监测中心,陕西华县714102)

0 前言

HCS核子秤是利用物质对γ射线的吸收原理制成。原部件为γ(Cs137)放射源、γ射线探测器、速度传感器、工业计算机、电源和支架组成(如图1所示)。放射源安装在皮带上端,γ射线探测器安装在皮带下端,γ射线穿透被测物料,一部分射线被物料吸收,其余部分射线穿透物料照射到物料γ射线探测器上,信号被前置放大器放大后记录下来,根据信号的衰减程度就反应出皮带上物料层的多少。与皮带速度等其他参数结合,最终计算出物料的多少。γ(Cs137)放射源存在辐射,对周围场所和人员有辐射影响,长期以来,放射源的辐射危害有多大?辐射剂量是多少?由于没有相应的检测仪器,所以放射源运行过程中是否发生泄漏、有无辐射异常现象无法判定。

1 放射源检测仪及技术参数

1.1 放射源检测仪引进背景

国务院《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》规定,生产、销售、使用放射性同位素和射线装置的单位要有专门的安全和防护管理机构或者专职、兼职安全和防护管理人员,并配备必要的防护用品和监测仪器[1]。省市两级辐射监督管理机构来我公司,对现场使用的核子秤放射源进行了现场测试,指出对放射源应当采用防盗防护隔离,定期进行监测维护,建立辐射事故预防与应急救援预案。之后,我们购置了放射源检测仪,仪器名称为:Gamma RAEⅡ,型号是:PRM3000。

1.2 检测仪概述

图1 核子秤系统图

Gamma RAEⅡ是用于对射线进行快速检测的高灵敏辐射测量仪器。该仪器对X、γ射线高灵敏度的检测能力及多种可灵活设置的报警功能,使其可用于搜寻微弱放射源,对可能存在核放射性的场所进行环境监测的X、γ射线巡测仪器,也可用于非核环境X、γ射线源的快速搜寻。

1.3 检测仪特点及技术参数

该仪器选用高灵敏的碘化铯检测器,能在1 s内对(<0.2 μSV/h)放射线做出响应,合理的声、光、振动报警设计,防水、防尘设计和本质安全设计,使仪器可在恶劣的环境中使用,快速报警响应时间小于1 s,便携的双键操作,启动后自动检测射线本底值,通过1.5 m坠落测试。

⑴检测器:碘化铯闪烁晶体

⑵能量响应:40 KeV~3.0 MeV

⑶剂量率:0.01~40 μSv/h

⑷剂量累计:0.01~9.9 SV

⑸工作温度:-20~50℃

⑹存储模式:连续模式,连续存储剂量率数据;报警模式,当报警时开始存储。

⑺数据间隔:存储数据的时间间隔,可在1~3 600 s范围内设置。

⑻通讯:用户可通过蓝牙通讯接口下载数据进行电脑管理。

⑼电源:碱性5号电池两节。

2 现场辐射检测及防护隔离

2.1 现场辐射检测

检测器开启使用:(1)按住MODE键3 s,仪器启动,显示产品型号,制造日期和软件产品等信息;(2)仪器自检,显示时间和电池状态;(3)背景校准,在36 s的倒计时校准后,进入正常操作模式。然后对1#、2#、3#、4#放射源距射线源0.05 m、1 m、3 m处分别进行测定,测定结果见表1。

表1 不同距离处放射源辐射剂量表

检测完成数据录入后,按住MODE键后,检测器进入5 s倒计时,然后关机。

2.2 检测结果分析

检测结果表明,在距离放射源0.05 m处,2#放射源的辐射剂量最大,1#、3#、4#源的辐射剂量也达到在距源容器外表面3 m的区域内不可能有人进入,或放射工作场所划出了监督区和非监督区。[2]

针对上述情况,我们决定对放射源采取防护隔离,使距放射源3 m的区域内,不可能有人进入。

2.3 安装防护隔离

我们组织核子秤使用管理部门就放射源安装防盗防护隔离进行了现场考察论证,通过现场测量计算,决定在原有放射源外围做一个方锥形的防护罩,防护罩下端两边立两块铁板与防护罩连接,靠在皮带两端的铁架上,皮带从防护罩下顺利通过,不会对放射源照射能力发生任何变化,制作隔离罩之后,任何人无法近距离接触放射源,从而实现距离防护。

2.4 防护隔离实施效果验证

防护隔离安装完成后,我们对现场放射源进行重新测试,测试结果见表2。

表2 实施防护隔离后放射源检测值

3 个人防护及体检培训

3.1 个人防护

《国际电离辐射防护和辐射源安全基本标准》对剂量限值作了如下规定,即对于工作人员每年20 mSv,对公众成员为每年1 mSv[3]。因此,我们为放射工作人员配备了Bar-Ray铅防护服,该铅防护服内部为多层0.1 mmPb或0.125 mmPb轻薄柔软的铅防护材料组成,外部为防水耐磨尼龙布,前身为0.5 mmPb,背面为 0.25 mmPb,可在 X线照射80 kVP时达到吸收X射线约99%的功效。为每个现场工作人员配备了个人剂量计[4],要求在佩戴于左胸前(铅防护服内),佩戴周期为3个月,到时及时更换。更换时应将本批次元件佩戴开始日期、结束日期及人员数量等信息连同元件一并送省卫生监督所。

图2 安装了防护隔离的放射源现场图

3.2 体检培训

每个放射工作人员必须参加由省卫生监督部门组织的放射工作人员培训,培训时间不少于3个工作日,培训结束时进行考试,考试合格者取得由省卫生监督部门颁发的《放射工作人员证》,之后方可从事放射工作,省卫生监督部门定期安排放射工作人员到指定医院参加体检。

下面以2006年第1次体检、2009年第2次体检结果说明从事放射工作人员的职业健康状况。

第一次体检共9人,检查未见放射病9人,其中有2人分别查出胆囊息肉、转氨酶升高,副脾等,均与从事放射工作无关;第2次体检共10人,未见职业禁忌症或疑似职业病8人,白细胞减少和血小板减少各1人,经复查均与从事放射工作无关,其他如高血压、双核部混浊等均与从事放射工作无关,这10人除1人是第一次参加放射疾病检查外,其余9人均为第2次例行检查,两次体检均为核工业部放射性疾病指定体检医院,体检结果证明我们的辐射防护工作是安全有效的。

4 放射源管理

国务院发布了《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》,规定由国务院环境保护部门对全国放射性同位素、射线装置的安全防护工作实施统一监督管理,要求生产、销售、使用放射性同位素和射线装置的单位,在申领许可证时应当有符合国家环保标准、职业卫生标准和安全防护要求的场所、设施和设备,有专门的安全和防护管理机构或者专职、兼职安全和防护管理人员,并配备必要的防护用品和监测仪器。

我们向省环境保护厅提出了换证复审申请,要求为我们办理放射源使用许可证[5],之后,由核子秤放射源生产厂家对所有放射源进行了检查维护,对个别放射源部件进行了更新。

5 结论

放射源以其独特的性能被应用于工农业生产、商检、医疗等诸多领域,如何安全地使用它,防止意外照射也成为我们工作的重中之重,人防、机防、技防以及履行相应的制度规范,即进入现场工作人员必须穿放射防护服,佩戴个人剂量计,确保人员安全;生产现场有相应的防护隔离设施、警示标志,从而实现设施和距离防护;日常管理中定期对放射工作人员进行培训和体检,对放射源进行检测管理,从管理上遏制辐射危害,杜绝放射职业病的发生、发展。

[1] 国务院令第449号.放射性同位素与射线装置安全和防护条例[S].2005.

[2]GBZ125-2002.含密封源仪表的卫生防护标准[S].2002.

[3] 国际原子能机构(IAEA)编著,李豫海张丹编译.辐射、人与环境[M].西安:西安地图出版社,2007.

[4] 罗明泉,郑桂芳,高怀伟.辐射危害与防护[M].西安:陕西科学技术出版社,1998.

[5] 陕西省环境保护局 .陕环发108号 .关于印发《陕西省辐射安全许可证审批程序》和陕西省放射性同位素转让审批程序的通知[S].2006.

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