【摘要】作一種生產工具,放射源已經廣泛應用于社會和國民經濟發展的各個領域,在工業、農業、醫療、環境保護、教學、科研等方面均已得到廣泛應用。與此同時,放射源失控或丟失的幾率也在逐漸增加,而一旦出現失控或丟失便會對環境和生活產生重大影響,還會使得民眾的核恐懼心理加重,造成社會恐慌,不利于社會的穩定及和諧發展。
【關鍵詞】放射源;應用意義;安全隱患
環保部門是輻射監管的行政單位,承受著巨大的責任和壓力,當放射源失控或丟失時,搜尋過程中快速的對放射源進行定位和安全處置顯得尤為重要,以便于盡可能減少放射源失控對社會造成的影響,同時減少搜尋過程中人員所受的輻射劑量。
一、放射源的定義及應用意義
由放射性物質制成,能產生輻射照射的物質或實體統稱為放射源。放射源按其密封狀況可以分為密封源和非密封源;按對人體的可能傷害程度,國際原子能機構將放射源分為5類。顧名思義,密封源指的是被密封在包殼或者緊密覆蓋層里的放射源,如生產中使用的探傷機、料位計等;沒有被密封在包殼里的放射源則是非密封源,如碘131、碘125、锝99m等在醫院中使用的放射性示蹤劑。5類放射源中對人體傷害程度最大的是1類放射源,接觸這類源的人在沒有防護的情況下幾分鐘到1小時便可死亡,對人體傷害程度最小的放射源是5類放射源,幾乎不會對人體造成傷害。從第1類到第5類,放射源對人體的損害程度依次降低,其中1、2、3類放射源屬于危險放射源。隨著社會的發展,放射源在社會生產及人們的日常生活中均有著十分廣泛的應用,我國是一個核大國,對核技術應用也比較廣泛,已經在工業、農業、教育、環保、醫療、國防等眾多領域得到了應用。
二、放射源的安全隱患
放射源的使用給人們的生活帶來了巨大的經濟效益,擁有放射源單位的數量和放射源的總數在逐年增加,與此相對應,發生放射源失控事故的概率也在增加,因放射源發出的射線無法從感官上進行甄別和發現,而且民眾核恐懼輻射恐懼的心理依然嚴重,一旦出現放射源失控事故,就有可能造成輻射損傷的同時造成很大的社會影響和恐慌,不利于社會穩定和和諧社會的發展要求。當放射源失控事故發生時,搜尋過程中如何快速準確地對放射源迅速定位和安全處置是應急管理部門需要面對的一個重要問題。
放射源的潛在安全隱患之一是放射源發射出來的射線具有一定的能量,這種能量對細胞組織有一定的破壞力,當人體處在這種觸摸不到無法甄別的輻射場中時,在渾然不知的情況下便會對人體造成傷害。當人被大量射線照射時就會產生食欲減退、頭昏乏力、惡心、嘔吐等癥狀,比較嚴重時還會導致機體損傷甚至死亡。一些放射性的物質若被釋放到自然環境中,就會在自然環境中殘留很長時間,對環境造成放射性傷害,這是放射源的潛在安全隱患之二?,F在普通民眾對放射性的認識還停留在日本福島核事故和原子彈、氫彈等核武器上,人人談核色變,放射源失控不僅會使得民眾在不知情的情況下遭受輻射的危害,還會引起當地群眾的恐慌,對當地的經濟發展造成一定的影響,并成為社會不穩定的因素,這是放射源的潛在安全隱患之三。
三、研究現狀及發展趨勢
核技術在生產生活中的開發和利用毫無疑問會給社會的發展帶來巨大的利益,但放射源一旦失控也將會對人類的生命健康造成危害,對環境造成不可挽回的影響,這為該項技術的使用埋下了潛在的風險。因此,對于失控放射源的快速定位與尋找將有很大的理論和實際意義。
(一)核放射源定位的基本原理
放射源定位的基本原理就是依據α源,β源,γ源以及中子源等所發出的射線具有不同特點的基本特征來進行定位的。以γ射線為例,γ源不停地向周圍空間放出γ光子,我們就可以將γ源近似看作點源,輻射源向周圍空間放出的γ光子具有各向同性的特點,在距離r處探測器的計數率n可以由下式計算:
n=ξSA/[4Πr]2
式1-1
式中ξ為探測效率,S為探測器的正對面積,A為源的活度。
(二)國內外研究現狀
對失控或丟失源的搜尋引起了人們的深厚興趣,國內外學者圍繞這一話題開展了一系列的研究。人們對于放射源的搜索經歷了一系列的發展階段,對于不同類型的放射源也提出了一系列的搜索方法。在最初,搜尋定位放射源時主要是使用碘化鈉探測器或車載碘化鈉γ譜儀在輻射異常區域進行測量,這種測量方法在遇到交通不方便的區域就需要依靠人手持儀器進行測量了,在測量過程中逐漸確定高輻射劑量區域,并最終確定放射源存在的位置。對于放射源的搜尋定位,這種地毯式搜尋過程比較緩慢,需要耗費大量的人力、物力、時間。后來又有了直線搜索、平行線搜索、鉛準直碘化鈉探測、平板方向探測、三角圓筒鉛屏蔽探測、雙晶體方向探測等一系列探測方法,同時也開發出了許多先進的設備和系統來幫助人們精準定位放射源。這些設備和系統有帶準直器探測器、γ相機、遠距離輻射探測系統(SORDS)和智能輻射傳系統(IRSS)等。
我國的檢測部門很少配備這些專業高大上的設備,那么在設備相對落后的情況下,基于應用普遍的劑量率儀開展一系列的放射源快速定位搜尋就顯得格外重要了。目前在對失控放射源進行定位時一般通過多點測量進行估算定位,如交圓法、九點劑量率定位法。本研究在引入了前人的估算定位方法(針對常用的同性γ點源)的基礎上,對交圓法和九點劑量率定位法進行實驗比較,并提出一種優化改進的新方法,這將為環保部門尤其是設備力量相對薄弱的基層環保部門在放射源精確搜尋過程中提供一種可行有效的策略,對迅速成功處置輻射事故有一定的實際意義。
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作者簡介:
李勝(1985-),男,河北滄縣人,本科,在職研究生在讀,工程師,滄州市環境應急與事故調查中心,研究方向:電離輻射和電磁輻射環境保護與防護。