六氟化鈾泄漏的風險分析及應急處置

陶麗娟 陶麗萍

摘 要：本文通過對常見的六氟化鈾泄漏應急處置過程進行危險危害因素分析，提出六氟化鈾泄漏應急搶險人員必須配備的個人防護用品及搶險物資。

關鍵詞：六氟化鈾;泄漏;危害因素;防護

中圖分類號：X591 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）23-0224-02

1 概述

六氟化鈾是核燃料循環過程中一種主要的工作物質，既有化學毒性，又有輻射危害。ICRP 10號出版物指出，當天然鈾濃縮了12倍時（235U豐度8.5%）時，就有必要控制輻射危害，核燃料循環過程使用的六氟化鈾的豐度一般小于5%，在運行單位的具體實踐中除了采取一定的輻射防護措施外，對于六氟化鈾的化學毒性的防護也是職業衛生管理的一項主要內容。

六氟化鈾的化學性質不很活潑，一般條件下不與氧、氯、氮等發生反應，但能與水發生劇烈反應，生成氟化鈾酰，放出氟化氫和大量的熱，并形成白色煙霧。

氟化鈾酰是淡黃色結晶狀粉末。在對接觸六氟化鈾的設備系統進行解體、有六氟化鈾氣體逸出的工作現場中，都會遇到它。

氟化氫是一種性質很活潑的物質，它與水能夠無限互溶形成氫氟酸。氟化氫和氫氟酸均能與有機物及多種金屬起反應，但無水氟化氫的腐蝕性比其水溶液要弱得多。

2 六氟化鈾泄漏事件的應急處置措施及風險分析

2.1 六氟化鈾泄漏處置過程的風險分析

六氟化鈾泄漏的應急搶險過程中，搶險人員接觸到的危害因素有：六氟化鈾、氟化鈾酰、氟化氫、液氮;同時UO2F2水化物和HF-H2O氣霧在空氣當中形成 “白霧”，液態六氟化鈾泄漏的處置會有高溫燙傷風險、對于235U豐度大于1%的六氟化鈾采用潤濕毛毯包裹還存在核臨界風險。

六氟化鈾、氟化鈾酰為六價可溶性鈾，吸入體內會對人體造成化學危害和輻射危害，可能損及兩個重要器官是腎和肺。

氟化氫為刺激性很強的氣體，在空氣中的濃度超過一定水平時，會對眼睛、呼吸道發生刺激作用，導致炎癥，造成眼睛流淚，眼和眼瞼腫脹，角膜模糊不清，喉嚨發干、咳嗽、流鼻涕，呼吸困難以及頭暈嘔吐等病狀。接觸高濃度氟化氫，會使皮膚發生燒傷。深部灼傷或處理不當時，可能形成難以愈合的深潰瘍，損及骨膜和骨質。眼睛接觸后，若處理不及時可引起角膜穿孔。

液氮是惰性的，無色，無嗅，無腐蝕性，溫度極低（-196℃）。盡管氮無毒且很大程度上不活潑，但通過取代空氣中的氧，它可以成為簡單的窒息物。過量吸入氮會導致眩暈、惡心、嘔吐、失去知覺和死亡。死亡可能來源于錯誤的判斷、精神混亂或者阻止了自救的失去知覺。在低氧濃度情況下，意識不清和死亡會在幾秒鐘內發生，而且沒有警告。

UO2F2水化物和HF-H2O氣霧會在空氣中形成白霧，降低空氣能見度，在應急搶險過程中縮小搶險人員的可視范圍，在照度無能滿足時會影響搶險速度，或引起人員誤傷。

2.2 常見六氟化鈾泄漏事件的應急處置措施

一般情況在核燃料正常生產過程，六氟化鈾處于密封、負壓或半開放狀態，通過對建構筑物、工藝系統、設施設備包括應急設施設備合理、科學的設計，可以確保在正常運行狀態下，工作人員接受的職業危害處于可接受水平。

隨著科學進步，核燃料循環設施從工藝路線的選擇到工藝設計、設備的選型可以避免大量六氟化鈾泄漏事件的發生。但工藝系統運行階段不可避免的存在一些薄弱環節，如閥門連接處破裂、軟管破損、設備的檢修、設備的密封失效等，在此過程有可能發生六氟化鈾泄漏事件。

常見的六氟化鈾泄漏事件的應急處置措施為采用木塞、潤濕的毛毯對漏點進行堵塞、包裹，然后澆注液氮進行局部快速冷卻，或者將事故設備放入事故容器后再進行物料收集和處置。

關于核臨界問題，對于民用核燃料循環設施，六氟化鈾的豐度一般小于5%，而泄漏部位通常為管道、閥門、軟管等，管徑相對較小，一般小于26.6cm，為幾何良好設備，即使有水進入設備腔體，也不會發生臨界事故，采用濕毛毯包裹是臨界安全。對于容器等的大破口泄漏，在應急處置時應考慮在水中加入硼酸等中子毒物后再潤濕毛毯進行處置，以確保安全。

3 六氟化鈾泄漏處置過程應采取的個人防護措施

3.1 呼吸防護用品

考慮到搶險人員吸入含鈾放射性氣溶膠會造成內照射、氟化氫的化學危害及腐蝕性、液氮的澆注過程的氮氣有可能在狹小空間引起的窒息，對于大量六氟化鈾泄漏的情景，搶險人員應佩戴正壓式全面型自攜式呼吸防護具或正壓式全面型供氣式呼吸防護具。

少量六氟化鈾的泄漏可選擇佩戴全面罩防毒面具，過慮件的類型首選多功能過慮件，既可以過濾無機氣體（鈾氣溶膠）、又可以過濾酸性氣體（氟化氫）。

3.2 皮膚及身體防護

對于皮膚的防護，最主要關注的為頸部、手部、腳踝裸露部位，可選擇可耐低溫且保溫的圍裙或工作靴，可耐低溫的防酸保溫手套，避免氟化氫灼傷及液氮燙傷。

3.3 眼部防護

化學防濺護目鏡、面罩。

3.4 其他

如果條件具備，應為搶險人員配備防放射性氣溶膠、防酸氣衣，做到全面防護，確保搶險人員人身安全。

4 應急搶險物資的配備

常備的應急物資應滿足現場搶險需要和個人防護的需要。

應急搶險物資應配備毛毯、木塞、搶險工具、鐵絲、液氮、塑料布、小蘇打，考慮到“白霧”引起的空氣能見度降低，還應配備強光手電筒或其他穿透力強的照明工具;其次搶險工具方面，除了常用的手鉗、扳手等之外，配備一把剪刀是有必要的，以應對不同破口及管徑下裁剪尺寸適宜的毛毯。

個人防護用品應配備防毒面具、防酸堿手套、護目鏡、防凍傷手套、靴子等。

現場配備必要的醫學救護藥品也是必要的如：用于氟化氫燒傷急救用的六氟靈、1%的葡萄糖酸鈣溶液、3%-5%的碳酸氫鈉溶液。用于包扎的紗布、繃帶等。

其次，現場配備必要的安全操作規程、事故應急預案、應急處置方案等也是必要的。

5 結語

我國自核工業誕生以來，非常重視核安全工作，總體保持了良好的安全運行記錄，但隨著生產規模的擴大、資深核工業人才的稀釋，核安全問題不容忽視，運營單位應警鐘長鳴，提高核設施的本質安全、加強應急能力建設、做好應急準備工作，加強人才的鍛煉與培養，注重培育良好的核安全文化，促進核工業又快又好發展。

參考文獻

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