八氧化三鈾鐵路運輸的輻射監測與分析

王云

摘 要：為了解八氧化三鈾鐵路運輸過程的放射性特點，給運輸監管提供決策依據，筆者依據國家標準和鐵路行業規范編制監測方案，并按照方案對某企業進口八氧化三鈾鐵路運輸項目的輻射水平進行監測，然后對監測結果進行統計分析。監測結果顯示該企業進口八氧化三鈾鐵路運輸項目的輻射水平均低于國家標準限值，同時，統計結果顯示該項目的αβ表面污染監測結果普遍低于探測下限，且相同監測對象在運輸前后的輻射水平變化不大。據此，得出結論認為該企業進口八氧化三鈾鐵路運輸項目防護措施良好，運輸實踐滿足國家法規標準要求，但部分監測工作意義不大，相關部門應對監測、監管實施過程加以完善。

關鍵詞：八氧化三鈾;鐵路運輸;輻射監測;統計分析

中圖分類號：TL99 文獻標識碼：A

0 引言

八氧化三鈾俗稱天然鈾，是鈾的最穩定氧化物，具放射性，其作為核工業的主要生產原料，是我國重要戰略儲備資源。鐵路作為八氧化三鈾的主要運輸方式，具有運量大、成本低、安全性能高等特點。21世紀以來，隨著核能技術的快速發展和使用，我國對八氧化三鈾的儲備需求不斷增長，相應的鐵路運輸任務迅速增加，運輸相關人員的受照時間和輻射危險也大為增加。因此，為了保障運輸相關人員的生命健康和運輸過程的輻射安全，給相關部門提供監管依據，不斷優化運輸方案和監管措施，我們對某企業的大量進口八氧化三鈾鐵路運輸項目實施了輻射監測，并對監測結果進行了統計分析。

1 貨包概況

1.1 包裝

八氧化三鈾為棕/黑/灰色粉末狀固體，運輸時先用鋼制產品桶密封裝載（裝載量一般<10 Gbq/桶）;再將產品桶裝入20尺集裝箱，并用木頭加固（裝載量一般為36桶/箱）。

1.2 輻射特性

八氧化三鈾中放射性核素主要為U-238（>99%）、U-235（約0.72%）、U-234以及鈾的衰變子體。射線類型主要有α射線、γ射線及β射線，β射線主要來自鈾的衰變子體，自裂變中子可忽略不計。

2 監測方案

2.1 監測設備

6150AD-b型環境級X-γ輻射劑量率儀;LB-124型αβ表面沾污儀。以上監測設備均通過國家劑量授權部門檢定/校準，并在檢定/校準有效期內使用。

2.2 監測方法

按照《鐵路運輸放射性物質監測方法》（TB/T 2324）、《表面污染測定 第1部分 β發射體（Eβmax0.15MeV）和α發射體》（GB/T 14056.1）和《輻射環境監測技術規范》（HJ61）開展監測。

2.2.1 αβ表面污染監測

α表面污染采用直接測量法;β表面污染根據現場情況采用直接測量法或簡介測量法。當測量點γ輻射劑量率<5μSv/h，β表面污染采用直接測量法;否則采用間接測量法，并采用GB/T 14056.1中的保守系數進行計算。測量時，先將設備貼近被測表面進行巡測，找到測量區域最大值，然后定點測量α表面污染，再在該最大值點測量β表面污染或采樣測量β表面污染。最后采用所有測點的α表面污染最大值及β表面污染最大值作為該貨包/運輸工具的監測結果出具報告。

2.2.2 γ劑量率監測

分別在規定的距離上巡測，找到最大值，然后在最大值點定點測量，最后采用規定距離上所有點校正后的最大值作為該貨包/運輸工具的監測結果出具報告。

2.3 監測依據

依據《放射性物品安全運輸規程》（GB 11806）、《鐵路運輸放射性物質衛生防護要求》（TB/T 2089）及《鐵路危險貨物安全運輸規則》實施監測和評價。

2.4 監測布點

《鐵路運輸放射性物質監測方法》（TB/T 2324）中給出的貨包及車輛的監測布點對于集裝箱等大型貨包運輸的適用性欠佳，因此我們在參考TB/T 2324的基礎上結合實際情況給出如下的布點原則。

（1）重車/重箱γ劑量率監測，分別在軌道兩側對集裝箱/鐵路車輛表面、1 m處、2 m處巡測，并找到最大值點測量，共計6點。

（2）重箱αβ表面污染監測，在軌道兩側集裝箱表面各布設2點，共計4點，如發現污染或數據異常則進行加密布點。

（3）重車αβ表面污染監測，在車輛前后左右4各側面各布設1點，共計4點，如發現污染或數據異常，或發生換裝事故，則進行加密布點。

（4）空箱/空車γ劑量率監測，分別在空箱/鐵路車輛內外表面巡測找到最大值點測量，共2點。

（5）空箱/空車αβ表面污染監，分別在空箱/鐵路車輛內外前后左右4個側面各布設1點，在空箱/鐵路車輛底板均勻布設8點，共計16點，如發現污染或數據異常則進行加密布點。

2.5 監測內容

（1）裝載UO的集裝箱表面、表面1 m處、2 m處γ輻射劑量率，單位μSv/h。

（2）裝載重箱的鐵路車輛表面、表面1 m處、2 m處γ輻射劑量率，單位μSv/h。

（3）未裝載任何物品的鐵路車輛內外表面處γ輻射劑量率，單位μSv/h。

（4）卸載UO產品桶后的集裝箱內外表面處γ輻射劑量率，單位μSv/h。

（5）重箱、重車、空車、返空箱αβ表面污染，單位Bq/cm。

2.6 監測流程

3 監測結果統計分析

對某公司近五年進口八氧化三鈾鐵路運輸項目的輻射監測結果進行統計分析，分析結果如下。

（1）經統計，γ輻射劑量率環境平均本底值為0.11 μSv/h，αβ表面污染平均探測限分別為0.013 Bq/cm和0.140 Bq/cm。

（2）經統計，重箱監測結果近5年沒有發現超標情況。重箱表面處平均γ輻射劑量率為29.6 μSv/h，遠低于標準限值2 mSv/h;表面2 m處平均γ輻射劑量率為4.24 μSv/h，接近平均本底值0.11 μSv/h的40倍，但遠低于標準限值0.1 mSv/h;貨包的平均運輸指數約為0.9，遠低于標準限值50;外表面αβ污染普遍低于探測限，低于探測限的比例分別為86.7%和82.2%。因此正常情況下，八氧化三鈾集裝箱是安全的，其放射性指標是符合法規標準要求的，但存在一定放射性污染風險和輻射危害，應對運輸過程中的輻射防護與監測工作加以重視。

（3）經統計，運輸前后重車的γ輻射劑量率變化不大。說明八氧化三鈾性質穩定，運輸過程中并未改變原有屏蔽性能和防護效果，貨包γ輻射狀態是相對穩定，運輸方案可行，運輸方式安全可靠。

（4）經統計，不論發站還是到站，空車外表面γ輻射劑量率普遍略高于內表面，外表面αβ污染普遍略低于內表面。經過分析，我們認為前者是因為車輛自身6 mm厚鋼底板和8 mm厚鋼側板及支撐部件對地表γ輻射產生了一定的屏蔽效果造成的;后者則是因為鐵路敞車常被用來運輸各種礦物，一些礦粉礦渣殘留在車廂內表面，導致車輛內表面αβ本底水平略高于外表面。

（5）經統計，近5年，返空箱內表面αβ污染的超標率分別為6%和8%，其余指標未出現超標情況。返空箱外表面污染測量結果與入境時相比，變化不大;內表面αβ污染測低于探測限的比例明顯降低，說明返空箱的外照射風險大大降低，但內照射風險相對較高，主要有三個方面原因：第一，集裝箱長期重復使用，污染在底板上不斷積累;第二，產品桶裝卸過程偶爾因操作不當，造成八氧化三鈾產品撒漏，污染底板;第三，八氧化三鈾裝桶過程中，經常造成產品桶底部沾污，清污時該部位容易被忽視，最終，裝箱時產品桶底部的污染物擴散到底板上，這也是超標點位往往出現在集裝箱底板黑斑部位的原因。

4 結論與建議

（1）委托單位近年的八氧化三鈾鐵路運輸項目，雖返空箱有少量超標，但經去污處理后，均能達到標準限值以下，并且其余環節的監測結果均低于標準限值，所以，該公司進口八氧化三鈾鐵路運輸項目滿足GB 11806、TB/T 2089及《鐵路危險貨物安全運輸規則》要求，輻射防護措施到位，防護效果良好。

（2）在執行《鐵路運輸放射性物質監測方法》（TB/T 2324—1992）中發現，該標準發布至今將近30年，鐵路條件和監測技術已經發生較大變化，原來的布點、監測和計算方法等內容已不適用，因此，建議鐵路有關部門對該標準加以修訂，出臺更加適用、更加成熟的方法標準，從而進一步規范放射性物品鐵路運輸輻射監測工作。

（3）在對監測結果的統計分析發現，八氧化三鈾鐵路運輸項目重車的表面污染監測不僅意義不大，還增加工作成本和人員劑量，應當給予取消。因此，從輻射防護最優化原則和節約成本角度考慮，建議鐵路有關部門對《鐵路運輸放射性物質衛生防護要求》（TB/T 2089—2016）中第5.1條和《鐵路危險貨物安全運輸規則》中第一百一十三條加以修訂，對需要進行表面污染監測的運輸工具加以限定。

（4）為進一步提升各部門對放射性物品鐵路運輸過程的監管能力，加強各站點、各參與單位之間的協作能力，建議鐵路相關部門組織搭建專門的放射性物品鐵路運輸平臺，完善信息共享機制，完善備案、接貨、監測、報關、換裝、運輸、交貨、返箱等各環節的聯動協調機制，最終實現放射性物品鐵路運輸業務快速、安全、滿意的服務目標。

參考文獻：

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