氪-85氣體密封源丟失后的風險評估

張蕊雪

江蘇省輻射環境監測管理站，江蘇 南京 210019

隨著人工輻射技術的發展，核技術已經在我國能源、工業、農業、醫療、和環保等領域得到了廣泛的應用，為促進我國經濟社會發展做出了積極的貢獻。但是放射源管理過程中仍然存在薄弱環節，若應用不當或發生放射事故，也可危及人民健康，對社會帶來不良影響。本文以一起氪-85氣體密封源丟失事故為例，建立放射性氣體泄露和不泄露兩種情況受照估算模式，并依時間因素對風險進行了評估。

1 放射源污染特性

丟失的放射性核素的特性下表：

表1 氪－85核素特性

在放射氣體不泄漏情況下，氪-8 5 產生能量為0.672MeV的β射線，會對周圍環境和公眾產生附加劑量；氪-85還會產生能量為0.517MeV的γ射線，雖然γ射線所占比例很小（不足1%），但γ射線在空氣中射程較遠，穿透性強，也會對周圍環境和公眾造成影響。

在特別情況下，密封源的密封性可能受損，氪-85壓縮氣體泄漏進入空氣中，則室內煙云浸沒γ外照射和β皮膚浸沒照射會對公眾造成輻射影響。另外，氪-85還可以通過吸入途徑進入人體內，但氪-85氣體作為一種惰性氣體，在人體內不會發生有機、無機或是生物分子反應，因此不考慮事故情況下內照射影響。

2 非泄露情況下外照射評估模式及風險評估

2.1 受照時間計算模式 [1]

若已知吸收劑量率，則與國家規定各事故等級下的受照劑量相比較，利用下式計算達到該事故等級所需時間。離β源距離r(g/cm2)處的吸收劑量率（Gy/h）可根據現有源測量出

t ——為時間（h）

H ——國家規定的事故受照劑量值（Sv）

2.2 計算及風險評估

本事故中放射源是在1990年隨儀器購買，時間較早，資料不全。根據《放射性同位素工作登記證》（中華人民共和國衛生部制）記載，事故單位有2臺氪-85測厚儀源和1臺钷-147測厚儀源，總活度7.4×1010Bq，為安全起見，對于這臺丟失的氪-85測厚源購買時的活度定為7.4×1010Bq，則到今年，經過衰變，活度為：3.00×1010Bq。本文估算，均按此活度值計算。根據該單位2003年檢測報告，在距測厚儀5cm處的劑量當量率可達23μSv/h。根據同類型同活度的氪-85測厚儀資料,距測量厚儀表面5cm處的劑量當量率為:18μSv/h～42μSv/h，依據此實測值，保守估計，取該類測量儀最大值42μSv/h估算。

由于此枚氪-85放射源為點源，γ輻射照射在近距離對人局部產生危害最大，因此對國家規定的劑量當量按公眾的局部受照劑量取值，則達到國家規定的公眾事故受照劑量所需時間見表2。

表2 密封性未損壞情況下達到國家規定值所需照射時間

表2中估算的結果，假設一個人保持距源5cm處，連續受照50天，將達到一般事故的受照劑量。這種情況發生的可能性是較小的。

如果測厚儀的外殼被人為剝離，成為裸源，其表面5cm處的劑量率最大可達2100μSv/h。則達到一般事故受照劑量所需時間見下表3。

表3 密封性損壞情況下達到國家規定值所需照射時間

如果測厚儀外殼被剝離后，假設一個人將裸源緊貼皮膚，連續受照24小時，將受到一般事故的受照劑量。這是一種較極端的情況。

3 非泄露情況下外照射評估模式及風險評估

3.1 非泄露情況下外照射評估模式 [2]

如果密封源的密封性能受損，氪-85氣體從密封罐中全部逸出進入空氣中，使周圍公眾受到一定程度的外照射（包括室內煙云浸沒γ外照射和β皮膚浸沒照射）。

考慮風險事故情況下，假設在一個5m×2m×2.7m的小房間內，放射源中氪-85氣體全部逸出，短時間內布滿整個空間；假設此房間不通風，氣體不向外彌散稀釋

輻射影響計算模式

室內空氣中放射性核素氪-85的濃度[3]：

式中：C — 室內空氣中核素的濃度，Bq/m3；

A — 氪-85氣體的放射性源強， 為3.00×1010Bq ；

V — 氪-85氣體彌散體積，假設均勻分布在約300m3的小房間內。

室內煙云浸沒γ外照射達到國家規定的有效劑量時需時間：

式中：DAE — 標準中規定的有效劑量，Sv；

C — 室內空氣中核素的濃度，Bq/m3；

DFAE—氪-85有效劑量轉換因子,4.28×10-13S·vm3/ (Bq·h) （取自美國聯邦導則No.12號報告）；

t — 達到規定值所需時間，h。

β皮膚浸沒照射達到國家規定的有效劑量時需時間：

式中：Dsk —標準中規定的有效劑量，Sv；

C — 室內空氣中核素的濃度，Bq/m3；

DFsk—皮膚的β浸沒劑量轉換因子，4.75×10-11Sv·m3/ (Bq·h)；

t — 時間，h。

綜合考慮室內煙云浸沒γ外照射和β皮膚浸沒照射的效應，達到國家規定的有效劑量時需時間：

3.2 計算及風險評估

由于放射性氣體逸出，這時將產生全身射照射的情況，所以國家規定的受照劑量按全身照射取值。達到規定的事故受照劑量所需時間計算結果見表4。

表4 放射性氣體逸出情況下達到國家規定值所需照射時間

表4中估算的結果，是假設一個人持續停留在一個較小不通風的房間內，此情況下密封容器破損后導致氪-85完全釋放，連續受照51.7h，將達到一般事故的受照劑量。讓一個人在密閉房間內停留時間長達50h以上，這種可能性是較小的。

4 結語

本文僅是初步討論了氣體密封源在氣體無泄露及有泄露時，極端情況下達到事故受照劑量所需時間，并以時間因素作為風險評估的主要因素，對風險的可能性做了定性評述。對風險的可能性，若做更按近真實情況的評估，就要對房間通風狀況、個人耐輻照程度在人群中的分布及個人對一物體持續放在身邊的可能性都要做進一步的統計分析，這樣才能對風險概率給出定量結果。

[1]中華人民共和國國家標準．電離輻射防護與輻射源安全基本標準(GB18871-2002)

[2]劉慶芬，劉強等．《放射性核素攝入量及內照射劑量估算規范》編制說明．中國輻射衛生，2011年3月第2O卷第1期．P49～51

[3]周友樸,王斌等．放射性氣體活度絕對測量．原子能科學技術，1994年5月第28卷第3期．P194～199