淺析核電站射線探傷的安全防護

鄭文君

【摘 要】本文首先介紹射線對人體的傷害和防護手段，再從安全技術層面介紹了控制區劃分計算射線安全防護的方法，從安全管理層面介紹了核電廠探傷作業人員素質要求、探傷許可制度及宣傳和培訓制度。

【關鍵詞】核電站；射線探傷；安全管理；控制區

【Abstract】Firstly， the damage and protective measures of the radiation to the human body are introduced，and the control area， the radiation transmission security methods were introduced on the aspect of security technology，also the quality requirements of nuclear plant operators and the examination permission system and the publicity and training system were introduced on the aspects of security manage demands.

【Key words】Nuclear power plant； Rad detection； Safety management； Controlling area

0 引言

在核電站運行壽期內，設備部件可能受到諸如壓力、溫度、輻射、氫吸附、腐蝕、振動和磨損等因素影響，引起老化、脆化、疲勞以及缺陷的形成和擴展等材料性能的變化，因此，必須對核安全1、2、3級承壓部件及其整體附件進行在役檢查。射線探傷是利用放射源發出具有穿透性的射線，用來檢驗大型鑄件或管道焊接的質量或者揭示材料內部結構的檢驗方法。國家質檢總局批準了防護標準GB1887-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》以及GBZ132-2008《工業γ射線探傷放射防護標準》。這些法規條例構成了我們對射線安全管理的重要依據，本文根據以上標準來探討核電站射線探傷的安全防護工作。

1 射線對人體的傷害及防護手段

1.1 射線對人體的傷害

人體受到放射線照射后出現的健康危害來源于各種射線的電離輻射。電離輻射會對人體發生理化、生物變化等輻射效應。電離輻射對機體的損傷其本質是對細胞的滅活作用，當被滅活的細胞達到一定數量時，軀體細胞的損傷會導致人體器官組織發生疾病，最終可能導致人體死亡。

1.2 射線防護手段

核電站射線防護總的原則是防止射線發生有害的確定性效應，并將隨機效應的發生率控制在可以接受的合理水平范圍之內，從而盡量降低射線造成的危害。

為防止或減少放射源發出的射線對人體的傷害，主要通過時間、距離及屏蔽防護手段。盡可能減少與放射源的接觸時間，距離放射源越遠，選取適當的屏蔽材料（如混凝土、鐵或鉛等），受到的傷害也就越小。

2 核電站探傷源的種類和應用情況

據國際原子能機構的有關規定，按照放射源對人體健康和環境的潛在危害程度，從高到低將放射源分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類。按照放射源的密封程度，分為密封源和非密封源。

核電站是一個巨大的輻射源場，運行期間貯存數百枚放射源及若干臺X射線裝置，最大為60CoⅡ類源，其余為Ⅲ、Ⅳ、V 類及豁免源。射線探傷檢查常用到192Ir、137Cs、60Co等放射源或者X光機。一般，放射源活度為幾十居里到一百多居里，X光機管電流為幾個mA。在距離放射源或X光機1米遠處，劑量率一般為幾十mSv/h，高的可達幾百mSv/h，甚至達到Sv/h量級。

3 安全技術層面對射線的安全防護

射線探傷作業必須嚴格劃分控制區域，以保障作業人員和附近非作業人員的安全。射線向各個方向輻射的不同，應該確定三類不同的控制區域如圖1所示。

圖中：1—源容器屏蔽；2—探傷對象；L1—輻射沒有任何衰減時要求的控制區距離；L2—有用線束方向經檢驗對象屏蔽后要求的控制距離；L3—有用線束方向以外經源容器或其他屏蔽物屏蔽后要求的控制區距離。對于移動探傷機，控制區邊界的當量劑量率為15μGy /h，可由下面公式評定各類控制區的距離：

式中，a1數值可在GBZ132—2008《工業γ射線探傷放射防護標準》附錄中查得；1.63 為邊界劑量率修正值；L1 為控制區距離值；L2和L3的距離值分別由L1 乘以不同半值層數相對應的因子而獲的。

以γ射線探傷，活度為1.85×1012Bq的 192Ir源，檢測對象為鋼結構，厚度為24mm，放射源屏蔽物（ 照射容器） 為鎢制，厚25mm為例子，通過理論計算得出：L1為146.7m，L2為73.35m，L3為7.33m。

可見，在源容器屏蔽背面7.34 m外就是安全的，而正面沒有任何防護情況下的控制區距離是146.7 m。由此可見，γ射線放射源的方向性非常強。不同的屏蔽材料，安全防護的控制區距離也不一樣。只要采取合理的屏蔽材料和安全防護距離，γ射線放射源輻射是可控的。

4 安全管理層面射線的安全防護

4.1 對探傷人員素質的要求

1）探傷作業人員應持有國家授權機關頒發的資格證書《中華人民共和國民用核安全設備無損檢驗人員證（射線檢驗）》和輻射安全培訓合格證。

2）探傷負責人必須獲得核電站輻射防護2級授權，探傷班組成員必須獲得輻射防護1級授權。

3）探傷時工作人員佩戴個人劑量計及劑量率報警儀，探傷工作過程中加強放射源回收的安全檢查工作；不探傷時放射源暫存在貯源柜內，貯源柜具有雙人雙鎖，確保放射源的安全；定期對γ探傷機進行維護、保養及常規檢查，確保在使用過程中的安全。

4.2 建立嚴格探傷許可制度

射線探傷作為輻射風險較高的工作之一，核電站射線探傷活動必須辦理《射線探傷許可證》。許可證施行分級審批，審批必須經由探傷負責人、探傷管理人員、計劃工程師、輻射防護工程師、運行值長、現場輻射防護監督人員分級批準方可實施， 各專業在審批中承擔相應的職責。

4.3. 加大宣傳和培訓力度

作業人員經有關部門培訓合格后，持證上崗，并且管理人員和作業人員還要定期進行相關安全規章制度的再學習，定期進行射線裝置和監督儀器的安全技能檢查和操作培訓。對于外來員工和公司管理層人員在進入現場前必須首先熟悉關于射線防護的規章制度和基本知識、射線作業審核內容、審核程序和處罰措施，對外來人員的培訓要嚴格按照三級安全培訓的要求來落實。

5 結論

由于生產工藝和質量控制的需要，核電站需要使用較多的放射源進行射線探傷，射線探傷被視為核電站輻射安全的重要部分。本文著重從技術層面和管理層面對射線探傷的防護工作做了詳細的介紹，在具體的工程應用當中還應該結合實際情況做適當的調整，以達到最佳的安全要求。另外，嚴格按照核電站內部制定的射線探傷管理流程，全面考慮各項輻射防護風險，就能最大限度的降低異常照射事件。

【參考文獻】

[1]GB1887-2002 電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].

[2]GBZ132-2008 工業γ射線探傷放射防護標準[S].

[3]高海波.γ射線探傷作業中的安全防護[Z].中國海上油氣（工程），2000，12（3）.

[責任編輯：楊玉潔]