天津市钴源辐照装置的辐射环境管理
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摘要：文章介绍了国内60Co辐照装置的发展概况以及天津市γ辐照装置的应用现状，基于γ辐照装置发展面临的新形势，通过分析总结在用辐照装置运行过程中发生的事故或事件的经验教训，对新建γ辐照装置在厂址选择、设计建造，以及在用γ辐照装置在正常运行、退役等环节做好辐照安全工作进行了探讨。
中图分类号：X820 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2011)04-0103-03
随着核能和核技术应用的日益深入与广泛，γ辐照装置在医疗用品消毒、辐射化工、辐照食品、辐照育种等方面得到了广泛的应用。γ辐照装置是核技术利用项目中使用的放射源活度最大、潜在危害最大的一类装置。它所应用的钴-60放射源属于Ⅰ类放射源，这类放射源一旦发生意外事故，就会造成严重的人员伤亡、不良的社会影响和严重的经济损失。目前在整个行业中存在一个亟待解决的问题：辐照装置正逐渐被加速扩张的城镇所包围，由于它直接关系到环境、工作人员和社会公众人员的健康和安全，因此其安全稳定运行将日益成为促进或制约其自身发展乃至整个核技术应用行业发展的关键环节。目前，为了保护环境、保障公众健康，在辐射环境管理上实施统一的全过程监管。本文通过分析γ辐照装置运行过程中发生的事故或事件的原因，基于辐照装置面临的新的发展形势，主要针对辐照装置在厂址选择、设计建造、运行、退役等环节的辐射管理进行了讨论。
一、国内及天津市γ辐照装置的应用现状
据不完全统计，截至2006年底，全国设计装源能力30万居里以上的商用辐照装置已达107座，设计装源能力百万居里以上的有37座，设计装源能力400万居里的4座。我国于1958年开始建造辐照装置。经过五十余年的实践，辐照装置的设计和建造已相当完善，辐射安全技术成熟可靠，因而就辐照装置安全设施总体而言，是能够保证辐射安全的。但是随着辐照装置使用数量的不断增多、装源活度不断增强及使用频率的不断提高，其厂址选择、安全运行、辐射防护管理、退役工作对环境的潜在辐射安全影响显得尤为重要。
截至目前，天津市共有三座固定源室湿法贮存商用Y辐照装置，总设计装源能力约500万居里，其中某辐照装置的设计装源能力达400万居里。由此可见天津市拥有全国为数不多的400万居里辐照装置，而且辐照装置数量占全国辐照装置数量的约4％。另外，天津市某辐照装置因建造年代久远，相关辐射安全防护设施已严重不能满足国家相关法律法规及标准技术规范的要求，目前已初步完成退役工作。由于天津市城市建设的不断扩张，使得原本位于较偏远地区的辐照装置正逐渐被住宅、学校、商业区及企业厂房等包围，辐照装置周围的环境状况较其建设初期发生了重大变化，一旦发生任何辐射事故将会产生广泛的社会影响，因此辐照装置的安全稳定运行成为了确保辐射环境安全的重要保障。
事实上，在全国范围内辐照装置均面临这样新的发展形势，即辐照装置所在厂址逐渐被城区包围，其环境敏感性日益受到关注。
二、辐照装置运行过程中的主要事故或事件分析
50余年的辐照加工运行经验表明，一般地，利用辐照技术进行加工是安全的，其运行的安全记录比许多其他广为公众接受的产业的安全记录要好得多。但是由于γ辐照装置处于辐照状态时产生的剂量率很高，一旦发生误照射事故，被照射人员会在数分钟或数秒内受到致死剂量。根据国内外辐照事故统计，钴-60辐照装置常见的事故类型有五种：人员误入、卡源事故、贮源井水位下降、贮源井水污染事故、地震等外部自然灾害引发的事故。其中前三种事故的发生主要与电器、机械故障有较大关系，其次与运行控制、管理体系不科学、不完善有关。贮源井水污染事故相对发生概率较低，且后果较前三者轻微。表1列出了五个典型的辐照事故，并对事故原因进行了简述。
从表1中可以看出，上述辐照事故付出的代价是惨痛的，由于人员受到大剂量辐射照射进而造成了人员伤亡。导致事故发生的原因主要是：辐照装置运营单位的规章制度不健全，缺乏对相关安全联锁系统的检查、维修及保养，设备装置带“病”运行等；操作人员安全意识低，缺乏相关辐射防护专业知识，违反操作规程操作等。
通过分析上述辐照事故和事件发生的原因可知，出现事故或事件的根本原因是企业的辐射安全理念匮乏，导致辐射安全相关的规章制度执行不力，进而诱发辐射事故或事件。因此辐照装置应用企业亟需建设核安全文化，在实践中创造并形成有益于安全目标的工作环境，通过加强对员工的辐射防护基础知识与专业技能培训，使每位员工都具有良好的安全文化素质，要有发自内心的积极探索、谦虚谨慎、精益求精的态度，并共同致力于“安全第一”的目标。同时，为确保辐照装置运行过程中的辐射安全，辐照装置应用企业应加强内部审查，及时发现核安全弱化征兆，并果断地采取有效的纠正措施，把安全放在一切工作任务之首。
三、辐照装置安全运行的探讨
针对辐照装置正逐渐被城镇包围的现状以及其具有潜在辐射危害大的特点，其安全运行势必成为了发展辐照加工产业的重中之重。辐射管理部门应从厂址选择、设计建造、运行监管和退役等环节实施全过程监管。本文在总结历年辐照装置运行事故或事件经验的基础上，针对辐照装置在全寿命过程中需注意的几个方面进行了探讨。
(一)辐照装置的厂址选择
辐照装置厂址的稳定性是确保其安全运行的前提条件。辐照装置场地的选择需要综合考虑厂址稳定性、地质条件，以及按照国家相关规范要求避开高压输电走廊和易燃易爆等场所。同时，较大活度的辐照装置应设置在单独建筑物内；放射性活度中等的辐照装置可以设置在建筑物底层的一端，但应有单独的出入口。
事实上，基于目前辐照装置被城镇包围的新形势，在新建辐照装置厂址的选择过程中除需要考虑上述常规安全因素外，还应该将厂址的选择与区域发展规划相结合，避开敏感区域，更为重要的是，要综合考虑假设辐照污染事故发生后对周边相关人员的健康影响及心理影响。另外，对于已被城镇所包围的大型辐照装置，需考虑适时搬迁，以确保该项辐射实践的环境适宜性，满足辐射环境管理的要求。
(二)辐照装置的设计建造
保守的设计与高质量的建造是辐照装置安全稳定运行的重要前提，具有资质的设计单位、制造单位、施工单位、安装单位是完成这项任务的重要保障。新建辐照运营单位要着重对勘查单位、设计单位、制造单位、施工单位、安装单位及人员资格进行审核。
设计单位应按照国家有关标准的规定进行γ辐照装置的设计，设计活动应按照设计文件的规定进行。对于设计计算，辐照装置的屏蔽防护、通风及重要部件应根据经验证过的计算方法进行计算；关于设计要求，主要有联锁要求、可编程电子系统、安全设施、通风系统、水处理系统、屏蔽结构、防火要求、供电要求、抗震要求等。
辐照装置的施工单位应具有国家颁发的乙级以上施工证书，在施工过程中应严格按照设计单位提供的图纸进行施工。辐照装置工艺设备的制造应由具备相应资质并经辐照装置运营企业考查、评价为合格供方的单位承担。
辐照装置的设备安装应由具备相应资格的单位承担，并且按照设备安装文件、设备施工图或其他相关规定进行安装活动。运营单位需加强对上述设计、制造、施工及安装活动的质量监督，并且在辐照装置建成后向国家相关部门提出验收申请。辐照装置经国家有关部门验收合格，运营单位取得《辐射安全许可证》后辐照装置方可正式投入运营。
(三)辐照装置的运行
辐照装置的运行环节是发生辐照事故或事件的主要环节，因而需切实加强对其运行过程中的安全管理，应重点做好以下几方面工作：
第一，运营单位必须制定辐射安全相关规章制度、安全操作规程，并成立辐射安全与防护管理机构，统一负责辐照装置运行过程中的安全管理。
第二，人员培训与人员资格。运营单位必须配备具有专业技术资格的人员，所有辐射工作人员都需经国家审管部门授权的单位培训合格后方可上岗。运行人员需具备下列技能：了解并掌握国家相关法律法规及辐照装置的操作规程；掌握辐射防护基本知识与辐照加工基本知识；熟悉设备结构性能及处理事故的应急措施，了解应急联络渠道和方式；熟悉放射性监测仪表等。
第三，做好运行记录，应详细记录辐照装置的重要活动事项，如运行工况、发生的故障及排除方法、维修活动等。
第四，制定维修检查计划，定期对相关安全设施进行检查、维修与保养，以便辐照装置安全连续运行。其中应重点检查的方面如下：控制系统的使用性能、安全联锁系统的使用性能、源升降系统与源位置指示器的功能、辐射监测仪表的工作性能等。
第五，制定应急预案。必须根据辐照装置运营过程中可能出现的辐照事故制定相应的应急处理措施，一旦出现事故，立即启动应急预案防止事态进一步过大。
第六，加强对辐照装置运行过程中各项实践工作的监督管理。监督管理工作是确保各项规章制度得到切实执行的重要保障性工作，科学合理的监督，不仅可以确保运行安全，而且可以调动广大员工的积极性与主动性，有利于形成良好的企业核安全文化。
(四)辐照装置的退役
不符合γ辐照装置设计建造和使用规范(GB17568-2008)和有关安全规定，且无法改造的γ辐照装置应强制其退役，若其继续运行则具有较大辐射安全隐患，天津市某辐照装置的退役就是基于这样的情况。辐照退役前应开展退役环境影响评价，制定退役实施方案与应急预案，并且在得到相关部门的批准后方可实施退役。退役过程中要做好放射源的倒装、回收及运输工作，同时做好对相关设备、贮源井水及水井的去污工作。对于建有副井的辐照装置，在排空贮源井水之前应认真核查副井的放射性污染情况，严防将放射源遗留在副井中。相关构筑物、设备经监测达到解控水平后方可进行拆除。最后，还需要对所有参加倒源退役工作的工作人员受到的个人剂量进行监测，监测数据应低于GB18871-2002规定的职业照射剂量限值。
另外，根据相关法律法规的要求，管理部门需对辐照装置退役工作进行验收，验收合格后方可最终完成退役，使工作场所达到无限制开放使用的目的。
四、结 语
本文针对γ辐照装置在实际应用过程中存在的辐照环境安全管理问题及其面临的新的发展趋势，探讨了辐照装置在厂址选择、设计建造、运行、退役等环节需注意的一些问题，对辐照装置单位开展相关工作及加强辐照装置全过程监管具有一定的指导意义。
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