医用60Co后装源运输容器

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摘要：医用60co后装源运输容器是根据《放射性物质安全运输规程》和GB11806-2004关于《放射性物质安全运输规定》设计、制造，并经国家环保总局验证合格。

关键词：60Co放射源、运输容器

1.概述

原有医用60Co放射源运输容器仅考虑了正常运输条件下的可靠性，未对事故条件下的安全性进行研究分析、和验证等。随着社会的进步，国家相关职能部门越来越重视放射性物质运输的安全性问题，同时颁布了新的放射性物质运输的标准和法规。为保证医用60Co放射源在运输过程中的安全，必须重新设计其源运输容器（即：医用60Co放射源运输容器）。从而保障运输人员和公众的健康以及医用60Co放射源在事故状态下不对环境造成污染。

2.结构介绍

如图一所示：医用60Co后装源运输容器在结构上既要考虑正常运输条件又要考虑事故运输条件过程中的60Co后装源的运输安全，该源运输容器主要由贮源库体、防护罩和底座三个部分。

1、防护罩

2、贮源库体

3、底座

图一、放射源运输容器结构简图

2.1.贮源库体设计

根据IAEA关于《放射性物质安全运输规程》和GB11806-2004关于《放射性物质安全运输规定》中放射性物质安全防护的要求及后装治疗机国家标准GB9706.13-1997的要求，医用60Co放射源运输容器在装入0.444TBq（12Ci）放射源后，容器外面任意一点的最大辐射水平H≤2mSv/h，1

根据要求，我们在设计时选择铅作为屏蔽材料，根据计算公式 计算出所需铅厚度为：15.2cm贮源库设计屏蔽厚度为17cm，符合屏蔽要求。

贮源库体的结构如图二所示。

1、端盖

2、密封垫

3、贮源容器（装有源

接头部件）

4、缓冲腔

图二 贮源库体结构简图

贮源库体由贮源容器、密封垫、端盖、源连接部件、缓冲空腔等组成。贮源容器不仅是60Co后装源运输过程中的屏蔽体，而且是GZP系列60Co后装腔内治疗机一个部件正常运输到用户后与其他部件连接作为使用过程中的屏蔽体。

（1）贮源容器的设计

贮源容器是整个源运输容器的关键部件，起着运输过程中屏蔽60Co后装源的重要作用。在运输时源接头部件通过运输保护装置连接固定在贮源容器的通道内，保证60Co后装源不易被接触或损坏。贮源容器由外壳、连接底座、屏蔽体（铅）、吊环、缓冲腔和放射源通道组成。贮源容器的结构如图三。

1、放射源通道

2、外壳

3、吊环

4、屏蔽体（铅）

5、缓冲腔

6、支座

图三、贮源容器结构简图

贮源容器的六个放射源通道均为π型通道。缓冲腔是为了保证整个贮源库体在火灾情况下若铅熔化膨胀有缓冲的空间，以防止由于铅熔化膨胀而使贮源容器外壳出现爆裂的危险。

（2）密封设计

贮源容器与库体端盖之间填加一层3mm厚的丁腈橡胶密封圈，防止整个医用60Co放射源运输容器跌入水中时贮源容器通道内进水，从而达到防止放射性物质泄露的产生，污染水源。

2.2 防护罩的设计

防护罩是医用60Co放射源运输容器的外罩，防护罩为三层主要结构，在第二层和第三层之间均匀固定了后U型弹簧片。容器在跌落时，防护罩发生大变形而吸收大部分能量，保证容器的安全。防护罩的结构如图四所示。

图四 防护罩结构简图

防护罩的内外上均匀分布2个Φ6的通气孔保证容器内部的热量能以对流方式传递到外界，使容器内部的热量始终平衡。防护罩与底板的连接采用内部法兰结构，避免凸出结构在跌落时容易破坏。通过螺栓、螺母与底座连接。防护罩的顶端采用半圆形结构避免容器在运输过程中产生堆叠，确保容器上部不受压力和运输的安全。

2.3 底座的设计

底座包括支撑、缓冲木板、防火石棉、底板。容器在正常位置跌落时，通过支撑槽钢、木板起缓冲作用，减少容器内部受到的冲击，保证容器跌落安全，底座的结构如图五所示。

图五 底座的结构

3.货包的受力分析

医用60Co放射源运输容器在结构上，主要目的是保护贮源库体在事故运输状态下的安全可靠而不被损坏。若事故跌落时防护罩向下首先着地，防护罩或底座支撑受冲击力在发生允许变形后，将大部分外力破坏作功吸收，再通过U形弹片吸收一部分冲击产生的能量后再将剩余足够小的力传递给内壁，内壁再吸收后，危险外力所产生的冲击破坏会被整个外壳完全吸收而保护了贮源库的安全。

经过对货包各项受力计算分析得出发生危险时，贮源库最恶劣的危险情况下，至多可能对源库造成的变形为3.7mm，且应力分析得到在跌落危险事故发生后，贮源库在容器破坏后可以得到很好的保护，容器设计可以达到力学要求。

3.2 火灾事故验证分析

我们在设计过程中采用集总参数法计算。根据计算结果分析认为：容器曝射在800℃的火焰中，持续30分钟，屏蔽体铅的温度由77℃上升到186.1℃，远远小于铅的熔化温度，货包在发生危险时其完整性不会受到破坏。

4.货包与原运输容器的比较

根据医用60Co放射源运输容器的设计结构与原60Co后装源运输容器比较，原源运输容器与现用货包B（U）货包的比较数据参见下表。

医用60Co放射源运输货包与原60Co后装源运输容器的比较

5.制造与试验

容器于2006年底研制成功，并于2007年初由相关部委专家验证并见证试验成功，通过国家环保总局验收。

6.结束语

医用60Co放射源运输容器的研制成功，有效保证了后装60Co放射源的运输安全。

参考文献：

[1]放射性物质安全运输条例 安全要求（NO.TS-R-1）1996（修订版）

[2]放射性物质安全运输规程 GB11806-2004 国家技术监督局