羅芳興

?

某公司電子照射裝置環(huán)境影響評價

羅芳興

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站

根據(jù)《中華人民共和國放射性污染防治法》、《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例》等相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定，對某公司的電子照射裝置進(jìn)行監(jiān)測，分析該裝置的放射性污染物和污染途徑，估算輻射工作人員和公眾可能受到的最大劑量，并提出可行的輻射防護(hù)建議和有效的污染防治措施。

電離輻射 電子照射裝置 環(huán)境影響評價

1 項目概況

某公司因生產(chǎn)需要在壓延車間設(shè)置了一臺電子照射裝置，該裝置是日本NHV公司生產(chǎn)的EPS-500電子照射裝置，管電壓500keV，輸出電流為150mA，是Ⅱ類射線裝置。

2 評價依據(jù)

2.1 法律法規(guī)

(1)《中國人民共和國環(huán)境保護(hù)法》，中華人民共和國主席令第九號，2015年1月1日。

(2)《中華人民共和國放射性污染防治法》，中華人民共和國主席令第6號，2003年10月。

(3)《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例》，國務(wù)院第653號令，2014年7月。

(4)關(guān)于修改《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》的決定，中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部令第3號，2008年12月。

(5)《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)管理辦法》，環(huán)境保護(hù)部令第18號，2011年5月1日。

(6)《射線裝置分類辦法》，國家環(huán)境保護(hù)總局2006年第26號公告。

(7)《關(guān)于建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)施竣工驗收監(jiān)測管理有關(guān)問題的通知》，國家環(huán)?？偩汁h(huán)發(fā)[2000]38號，2000年2月22日。

(8)《放射工作人員職業(yè)健康管理辦法》，中華人民共和國衛(wèi)生部令第55號，2007年11月。

(9)《關(guān)于建立放射性同位素與射線裝置輻射事故分級處理和報告制度的通知》國家環(huán)?？偩?，環(huán)發(fā)【2006】145號。

2.2 技術(shù)規(guī)程規(guī)范

(1)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》，GB18871- 2002。

(2)《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》，GBT14583-93。

(3)《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，HJ/T61-2001。

(4) 《電離輻射監(jiān)測質(zhì)量保證一般規(guī)定》，GB 8999-1988。

(5)《工業(yè)X射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》，GBZ117- 2015。

(6) 《γ射線和電子束輻照裝置防護(hù)檢測規(guī)范》，GBZ141- 2002。

3 電子照射裝置工程分析

3.1 結(jié)構(gòu)組成

該電子照射裝置為低能電子束輻照裝置。電子束輻照裝置由電子加速器、產(chǎn)品傳輸系統(tǒng)、輻射安全系統(tǒng)等組成。

3.2工藝原理

電子束輻照技術(shù)是利用在高壓電場中加速后的電子射線照射物質(zhì)，通過高能電子與物質(zhì)的相互作用來電離和激勵各種物質(zhì)的分子，從而引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，以改善材料的性能或生成新材料，是一種新的加工技術(shù)和工藝。

3.3 電子照射裝置屏蔽鉛房概況

該電子照射裝置為第1類電子束輻照設(shè)施，為一種具有聯(lián)動裝置的整體屏蔽單元，由于屏蔽體的構(gòu)造，使得人員在運(yùn)行時的進(jìn)入屏蔽單元是不可能的。電子照相裝置屏蔽鉛房長4560mm、寬2880mm、高2150mm；鉛房四周墻鉛厚度為85mm，頂部鉛厚度為70mm，底部鉛厚度為50mm，防護(hù)門鉛厚度為85mm。

3.4 主要放射性污染物和污染途徑

3.4.1主要放射性污染物

（1）電子束。電子照射裝置加速的電子本身在物質(zhì)中的射程很短，很容易被加速器的靶件或其它構(gòu)件所阻止，不會直接造成危害；當(dāng)被加速器加速的電子束穿過薄膜窗從加速器中引出后，成為能量較高的外電子束，它在空氣中的射程較遠(yuǎn)，這時要絕對禁止人員開機(jī)時誤入輻照室，以防被電子束或散射電子照射造成事故。

（2）X射線。加速器的X射線，一般是指電子束被靶或其他物質(zhì)阻止時所產(chǎn)生的具有連續(xù)能譜的軔致輻射。軔致輻射的發(fā)射率與電子能量、束流強(qiáng)度、靶物質(zhì)原子序數(shù)及靶厚等因素有關(guān)，并隨發(fā)射角度而異。X射線具有較大的貫穿能力，如果沒有采取足夠防護(hù)措施對其進(jìn)行屏蔽，一旦泄入環(huán)境，勢必對工作人員和公眾造成不必要的輻射照射，危及人們健康與安全。但這種X射線是隨機(jī)器的開、關(guān)而產(chǎn)生和消失?？梢?，在開機(jī)的一段時間里，X射線成為加速器污染環(huán)境的主要污染源。

（3）電子照射裝置最大電子束能量為 500keV，為低于10 MeV 的電子加速器，在輻射屏蔽時，不需考慮中子的影響，也不用考慮感生放射性問題。

（4）廢氣。電子照射裝置工作時，造成室內(nèi)空氣電離，會產(chǎn)生少量的臭氧和氮氧化物，對周圍環(huán)境空氣會產(chǎn)生影響。

3.4.2污染途徑

3.4.2.1 正常工況

電子照射裝置會產(chǎn)生電子束和X射線兩種射線。電子束和X射線都屬于電離輻射，照射動物和人會發(fā)生生物效應(yīng)。如果不對這幾種射線進(jìn)行有效的屏蔽，則會對周圍的環(huán)境造成影響。

相對而言，電子束的貫穿能力弱得多。即使是高能電子束，只要X射線能得到足夠屏蔽，電子束也就得到足夠屏蔽。

隨著電源的關(guān)閉，各種射線也隨之消失，對周圍環(huán)境和人體健康無影響。因此，在開機(jī)狀態(tài)下，X射線成為主要污染因子，污染途徑為外照射，其次為臭氧。

3.4.2.2 事故工況

輻射事故是指射線裝置失控導(dǎo)致人員受到異常照射的事故。結(jié)合電子照射裝置的實際使用情況，主要存在以下幾種可能的事故工況：

（1）安全連鎖裝置或報警系統(tǒng)發(fā)生故障情況下，防護(hù)門未關(guān)閉，人員誤接近正在運(yùn)行的電子照射裝置。

（2）維修期間的事故，電子照射裝置維修工程師在檢修期間誤開機(jī)出束，造成輻射傷害。

4 環(huán)境影響分析

4.1 監(jiān)測因子及頻次

監(jiān)測因子：X-γ輻射空氣吸收劑量率；監(jiān)測頻次：每個點位測量10次，取平均值作為該點位測量結(jié)果。

4.2 監(jiān)測布點

按照《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》（GB/T14583- 93）、《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T61-2001）和《工業(yè)X射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ117-2015）中的監(jiān)測方法和布點原則的要求，結(jié)合現(xiàn)場條件，全面、合理布點，工作時，重點考慮屏蔽鉛房周圍工作人員長時間工作的場所和其他公眾可能到達(dá)的場所。

4.3 監(jiān)測儀器

監(jiān)測時采用6150AD型X-γ輻射防護(hù)劑量儀表，主機(jī)編號132121，配備6150AD-b/H探頭，編號為132222。該儀器在檢定有效期內(nèi)。

4.4 監(jiān)測結(jié)果及分析

監(jiān)測時，該電子照射裝置在正常運(yùn)行工況下，射線裝置周圍各監(jiān)測點位的劑量當(dāng)量率監(jiān)測結(jié)果見表1。結(jié)果表明，電子照射裝置工作時，設(shè)備最大附加X射線周圍劑量當(dāng)量在<20~24 nSv/h之間，輻射水平未見明顯增高，表明鉛屏蔽較好，滿足輻射防護(hù)的要求，也滿足《γ射線和電子束輻照裝置防護(hù)檢測規(guī)范》（GBZ141-2002）中對鉛屏蔽、樣品入口等薄弱部位的要求。

表1 X-γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果 單位：nSv·h-1

注：監(jiān)測結(jié)果未扣除背景值；LLD為儀器檢測下限，LLD為20 nSv·h-1。

4.5 電子照射裝置輻射環(huán)境影響分析

4.5.1劑量估算

通過對電子照射裝置在屏蔽鉛房正常公眾狀況下的監(jiān)測，估算出輻射工作人員及公眾所受到的輻射劑量。

（1）估算公式

按照UNSCEAR—2000年報告附錄A，X-γ射線產(chǎn)生的外照射人均年有效劑量當(dāng)量按下列公式計算：

式中，H——X-γ射線外照射人均年有效劑量當(dāng)量, mSv；X-γ射線當(dāng)量劑量率，μSv/h；X-γ年照射時間，h。

根據(jù)人員在不同點位逗留時間的長短，取不同的居留因子，其中操作位、辦公室居留因子取1，門、窗、室外和候診區(qū)取值1/16（參考IAEA47-2006）。

（2）輻射工作人員受照劑量

由表1可知，當(dāng)電子照射裝置工作時，周圍各監(jiān)測點位的最大附加X射線周圍劑量當(dāng)量在<20~24 nSv/h之間，操作位的貫穿輻射劑量率測值與關(guān)機(jī)時的測值相比，未見顯著變化。

（3）公眾受照劑量

通過調(diào)查，電子照射裝置每天照射4h，每年工作300d。由表1可知，公眾人員最大年受照射劑量（117-93)×1200× 1/16＝1.8μSv。

4.5.2電子照射裝置輻射環(huán)境現(xiàn)狀評價

根據(jù)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871 -2002）中規(guī)定，職業(yè)照射的劑量管理限值由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量（不可作任何追溯性平均）20mSv，本項目取其中1/4（即5mSv）作為管理限值；公眾照射的年有效劑量1mSv，本項目取其1/10（即0.1 mSv）作為管理限值。從表1可知，操作位的貫穿輻射劑量率測值與關(guān)機(jī)時的測值相比，未見顯著變化，低于本項目職業(yè)人員劑量管理限值；公眾人員最大年受照射劑量為1.8μSv，低于本項目公眾人員劑量管理限值0.1mSv，均能滿足《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871-2002）的有關(guān)要求。公眾人員受到的最大年照射劑量占管理限值（0.1mSv）的1.8%，有較大的安全裕度。

4.6 輻射廢氣對環(huán)境的影響評價

本項目運(yùn)行時不產(chǎn)生放射性氣體。電子照射裝置在屏蔽鉛房內(nèi)工作時會使空氣發(fā)生電離分解，從而產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等少量有害氣體。臭氧的產(chǎn)額比氮氧化物高一個量級，因此主要危害是臭氧。電子照射裝置的直接電離粒子束越強(qiáng)，臭氧和氮氧化物的產(chǎn)量越大。臭氧和氮氧化物具有強(qiáng)氧化能力，被吸入后會對人的身體健康造成傷害，還能使橡膠等材料加速老化。

電子照射裝置工作時，電離離子束流不大，故其產(chǎn)生的臭氧和氮氧化物量較少，操作人員在鉛房外的工作臺上操作，通風(fēng)條件較好，空氣流動頻繁，操作人員不進(jìn)入鉛房內(nèi)，故其產(chǎn)生的氣體對周圍環(huán)境空氣質(zhì)量及周圍工作人員影響較小。

4.7 污染防治措施

根據(jù)《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》、《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》等國家有關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求，該公司已采取了以下輻射污染防治措施：

（1）選擇有資質(zhì)的單位設(shè)計施工，選址和建筑設(shè)計符合相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）由于電子照射裝置具有聯(lián)動裝置的整體屏蔽單元，使得人員在運(yùn)行時進(jìn)入屏蔽單元是不可能的。

（3）電子照射裝置設(shè)有自動聲光報警系統(tǒng)，報警系統(tǒng)與鉛防護(hù)門連鎖，確保射線曝光時鉛門不能開啟。鉛房出入口設(shè)置了電離輻射標(biāo)志和中文警示說明、工作狀態(tài)指示燈。

5 結(jié)論

現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明，該電子照射裝置在正常運(yùn)行工況下，工作場所周圍環(huán)境滿足《工業(yè)X射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ117-2006）。

6 建議

（1）加強(qiáng)設(shè)備管理。做好輻射防護(hù)器材、環(huán)保設(shè)施、射線裝置日常保養(yǎng)、檢修和維護(hù)工作，使其符合輻射防護(hù)要求。

（2）公司應(yīng)根據(jù)本次驗收監(jiān)測報告及運(yùn)行情況，按照國家環(huán)境監(jiān)測規(guī)范，健全監(jiān)測方案，對相關(guān)場所進(jìn)行輻射監(jiān)測，同時對監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性、可靠性負(fù)責(zé)。

（3）公司要加大管理和培訓(xùn)力度，所有從事放射性工作的人員和相關(guān)管理人員均應(yīng)持證上崗，并定期對輻射工作人員進(jìn)行輻射防護(hù)和安全知識再培訓(xùn)。

（4）落實安全和防護(hù)狀況年度評估和備案。公司應(yīng)在每年年底對射線裝置的安全和防護(hù)狀況進(jìn)行年度評估，并于次年1月31日前向福建省環(huán)保廳提交上一年度的評估報告。

（5）落實輻射工作人員個人劑量委托監(jiān)測，建立個人劑量監(jiān)測檔案。

（6）公司應(yīng)配備足夠的監(jiān)測儀器，包括個人劑量片、個人劑量報警儀等。

[1] 中華人民共和國放射性污染防治法[Z].

[2] 放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例[Z].

[3] 放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法[Z].

[4] 電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5] 環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范:GB/T14583-93[S].

[6] 輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范:HJ/T61-2001[S].

[7] 工業(yè)X射線探傷放射衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn):GBZ117-2015[S].

[8] γ射線和電子束輻照裝置防護(hù)檢測規(guī)范:GBZ141-2002[S].

[9] 電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn):GB18871-2002[S].