303熱室的輻射防護管理①

顏田玉++李顯華++解含

摘 要：303熱室是從事反應堆材料、燃料輻照后檢驗的甲級放射性實驗室。為確保303熱室的運行和使用滿足輻射防護的要求，經過安全技術改造，303熱室在原有基礎上形成了一套較為完善、有效的輻射防護系統(tǒng)。該文主要介紹了303熱室的輻射防護系統(tǒng)，包括輻射工作場所的分區(qū)、輻射監(jiān)測系統(tǒng)、劑量控制和三廢管理等。

關鍵詞：輻射防護 輻射監(jiān)測 劑量

中圖分類號：TL75 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（c）-0110-03

Abstract： 303 hot cell is a class a radioactive laboratory engaged in the examination of irradiation reactor materials， fuel. In order to ensure the operation and use of 303 hot cell meet the requirements of radiation protection， after safety technology reform， 303 hot cell formed a set of complete and effective radiation protection system based on the original. This article mainly introduced the radiation protection system of the 303 hot cell， including： the zoning of the radiation workplace， radiation monitoring system， dose control and waste management， etC.

Key Words： Radiation Protection； Radiation monitoring； Dose

303熱室是20世紀70年代投入使用的反應堆材料輻照后檢驗熱室，主要進行反應堆乏燃料、堆內構件等強放射性物質的檢驗。于2010年完成包括輻射監(jiān)測系統(tǒng)和流出物監(jiān)測系統(tǒng)改造在內的安全技術改造項目。依據相關要求和實際情況制定了詳細的輻射防護管理制度。近幾年科研生產和運行情況以及各項輻射監(jiān)測數據表明，改造后的輻射防護系統(tǒng)能保證303熱室的安全運行和使用。

1 輻射工作場所的分區(qū)

303熱室放射性核素日等效最大操作量>4×109 Bq，屬于甲級非密封源工作場所。根據源項分布情況，按照《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）[1]，把輻射工作場所分為監(jiān)督區(qū)和控制區(qū)，其中控制區(qū)又分為控制Ⅰ區(qū)、控制Ⅱ區(qū)。監(jiān)督區(qū)包括熱室操作區(qū)、衛(wèi)生出入口等，控制Ⅰ區(qū)包括熱室維修區(qū)、汽車通道、低放廢液暫存間、中放廢液儲罐間和吊裝大廳等，控制Ⅱ區(qū)為各熱室。依據GB 18871-2002規(guī)定，結合303熱室放射性操作工藝及源項，各分區(qū)輻射水平和表面污染控制水平分別按表1、表2進行控制。

為減少工作人員受照劑量，防止放射性污染擴散，在控制區(qū)邊界設置了衛(wèi)生出入口，嚴格控制工作人員進出控制區(qū)，并規(guī)劃了獨立的人流和物流路線，避免交叉污染。

2 輻射監(jiān)測

為保障工作人員及周圍環(huán)境的輻射安全，303熱室設置有輻射監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測內容包括工作場所輻射監(jiān)測、流出物監(jiān)測和個人劑量監(jiān)測[2]。

2.1 工作場所輻射監(jiān)測

303熱室的工作場所輻射監(jiān)測分為工作場所γ監(jiān)測、放射性氣溶膠取樣監(jiān)測和表面污染水平監(jiān)測。

2.1.1 工作場所γ監(jiān)測

為對工作場所γ輻射水平進行實時監(jiān)測，設置有輻射監(jiān)測系統(tǒng)，其工作示意圖如圖1。

輻射監(jiān)測系統(tǒng)由上位機、固定式γ監(jiān)測儀和區(qū)域輻射報警儀組成。固定式γ監(jiān)測儀采用電離室探測器分別對熱室內γ輻射水平進行監(jiān)測，可根據具體操作源項設置不同的報警值，同時提供監(jiān)測數據就地顯示和聲光報警。區(qū)域輻射報警儀采用GM管探測器對各工作區(qū)域內環(huán)境γ輻射水平進行監(jiān)測并提供聲光報警。所有固定式γ監(jiān)測儀和區(qū)域輻射報警儀均接入輻射監(jiān)測系統(tǒng)上位機。上位機集通信控制站、數據處理顯示報警、數據庫服務器為一體，是整個輻射監(jiān)測系統(tǒng)的核心，其主要功能是實時顯示、打印現場監(jiān)測設備的測量數據和報警狀態(tài)，并將數據進一步分析處理存入數據庫，存檔備查。

另外還配備有便攜式長桿γ劑量率用于現場監(jiān)測。

2.1.2 放射性氣溶膠取樣監(jiān)測

303熱室設1套多通道氣溶膠取樣系統(tǒng)，樣品送至實驗室進行測量分析。氣溶膠取樣系統(tǒng)包括真空泵、流量調節(jié)閥、電磁閥、取樣盒、取樣嘴等構成，如圖2。

氣溶膠取樣系統(tǒng)包含多個取樣支路，每個取樣支路由取樣嘴、取樣盒和電磁閥組成。各個取樣支路的電磁閥之間互鎖，以實現對各取樣點位掃描取樣。獲得的樣品送實驗室測量，通過計算得出取樣位置的放射性氣溶膠濃度。

此系統(tǒng)接入303熱室PLC自動控制系統(tǒng)，實現遠程控制。

另外還配備有移動式氣溶膠取樣泵，定期對監(jiān)督區(qū)取樣分析。

2.1.3 表面污染水平監(jiān)測

定期工作場所墻壁、地面、工作臺面、設備等表面進行放射性污染水平取樣測量，防止污染擴散。

2.2 流出物監(jiān)測

2.2.1 中低放廢液放射性濃度測量

中低放廢液排放、儲存和轉運前，均進行測量。對中低放廢液取樣、制樣后測量α、β放射性活度，最后根據其活度值確定其排放渠道。

2.2.2 氣載流出物測量

303熱室的氣載流出物經排風塔高架排放。在排風塔上設有取樣口，由氣體流出物監(jiān)測設備對煙囪排出物進行連續(xù)取樣監(jiān)測，監(jiān)測內容包括放射性氣溶膠、碘和惰性氣體。

2.3 個人劑量監(jiān)測

個人劑量監(jiān)測包括外照射監(jiān)測、內照射監(jiān)測、體表污染監(jiān)測等。

2.3.1 外照射監(jiān)測

303熱室為每位放射性工作人員配置一個熱釋光個人劑量計，由原子能院按季度統(tǒng)一對個人外照射劑量進行測量和評價，并建立個人劑量檔案。另外還配置了一定數量公用電子劑量報警儀。

2.3.2 內照射監(jiān)測

除監(jiān)測工作場所氣溶膠放射性濃度估算待積有效劑量外，還由原子能院按年度統(tǒng)一對放射性工作人員進行全身計數測量以評價內照射受照情況。

2.3.3 體表污染監(jiān)測

控制區(qū)衛(wèi)生出入口設置1臺全身污染監(jiān)測儀，對退出控制區(qū)的工作人員進行全身表面污染監(jiān)測。監(jiān)督區(qū)出口設置1臺手腳污染監(jiān)測儀，供退出操作區(qū)的人員使用。另外還配備有便攜式表面污染監(jiān)測儀，用于現場監(jiān)督監(jiān)測。

3 劑量控制

根據GB 18871-2002[1]規(guī)定，工作人員連續(xù)5年的年平均有效劑量不超過20 mSv，任何一年份內不超過50 mSv。根據303熱室的實際情況，考慮輻射防護最優(yōu)化原則，將個人劑量約束值定為10 mSv/a，管理目標值為5 mSv/a。

表3給出了近3年303熱室放射性工作人員受照劑量數據。

近3年，303熱室進行了秦山乏燃料棒檢驗、田灣監(jiān)督管檢驗和大亞灣乏燃料棒檢驗等項目，由表3可知，工作人員的集體劑量和平均個人有效劑量均處于合理范圍內，最高個人有效劑量未超過管理目標值，工作人員受照情況處于可控狀態(tài)。

4 三廢管理

303熱室主要操作對象為乏燃料棒、堆內構件等放射性材料，放射性三廢主要來自于工藝試驗、設備檢修和放射性去污等操作。為了減少放射性廢物的產生，降低對環(huán)境的影響，制定了相應的放射性操作規(guī)程和放射性廢物管理制度。

4.1 氣態(tài)放射性廢物

303熱室設有獨立的通風系統(tǒng)，并合理安排各分區(qū)負壓和換氣次數，控制氣流由監(jiān)督區(qū)流向控制區(qū)，由低污染區(qū)流向高污染區(qū)，保證放射性物質的有效包容。通風系統(tǒng)設有初效、高效和除碘過濾器，廢氣經三級過濾后由40 m高的排風塔向大氣高架排放。

4.2 液體放射性廢物

液體放射性廢物的分級嚴格執(zhí)行《放射性廢物的分類》（GB 9133-1995）[3]的規(guī)定，廢液經取樣分析后，根據其放射性濃度，排入低放廢液暫存槽或中放廢液暫存罐中，在熱室運行過程中嚴格杜絕高放廢液的產生。當低放廢液儲量到達一定量時，通過原子能院地下低放管網輸送至原子能院放射性廢物處理設施，中放廢液則由槽車轉運。303熱室每年產生約0.5 m3中放廢液和5 m3低放廢液。

4.3 固體放射性廢物

通過對工藝試驗操作的嚴格控制，杜絕高放固體廢物的產生。根據固體廢物的放射性水平，對中、低放固體廢物進行分類收集、整備，然后裝入200 L標準廢物桶，中放、低放分區(qū)存放。廢物桶張貼標簽注明內容物和輻射水平，待積存一定量后通過汽車房轉運通道運送至原子能院放射性廢物處理設施。303熱室的固體放射性廢物產生量約4 m3/a。

5 結語

安全升級改造后的303熱室，對輻射防護系統(tǒng)進行了升級改造，建立健全了較為完善和有效的輻射監(jiān)測手段，嚴格執(zhí)行《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）及相關的法律法規(guī)和管理制度，加強了對工作場所和人員的監(jiān)測，有效地控制了工作人員的受照劑量和放射性廢物產生量。在近幾年的運行過程中，個人有效劑量未超過5 mSv，工作人員受照情況處于可控狀態(tài)，放射性三廢的產生符合最小化原則，提高了303熱室運行的安全性。

參考文獻

[1] GB 18871-2002，電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].

[2] 彭順米.303熱室輻射監(jiān)測計劃[Z].北京：中國原子能科學研究院，2015.

[3] GB 9133-1995，放射性廢物的分類[S].