劉智慧 呂紅寧 胡 翔 于廣輝
(1.北京市輻射安全技術(shù)中心 北京 100089 2.北京市城市放射性廢物管理中心 北京 100089)
地鐵上使用的X射線安檢儀,采用電子加速方式在封閉空間產(chǎn)生X光射線來(lái)穿透行李。通過(guò)測(cè)量穿透被檢查物品的X射線強(qiáng)度或能譜分布,通過(guò)計(jì)算機(jī)處理再處理被檢查物品圖像或提供材料信息,在電腦屏幕上顯示出可以辨認(rèn)的圖像而評(píng)估物件的安全性。
由于安檢儀應(yīng)用越來(lái)越廣,目前對(duì)安檢儀的輻射防護(hù)狀況[1]的研究,X射線安檢儀性能研究[2],X射線安檢圖像研究[3]逐步展開。
本文針對(duì)北京地鐵運(yùn)營(yíng)線路越來(lái)越長(zhǎng),為了便于地鐵輻射防護(hù)的管理提供第一手資料,在地鐵運(yùn)營(yíng)停止后的夜間進(jìn)行輻射劑量率的測(cè)量。
1.1設(shè)備:德國(guó)產(chǎn) Thermo Scientific的 FH40G+FHZ2672E X-γ劑量率儀。
1.2測(cè)量時(shí)間:地鐵停用,夜間測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)取10次數(shù)平均。
1.3依據(jù):《環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范》(GB/T14583-1993、《X射線行李包檢查系統(tǒng)衛(wèi)生防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ127-2002,《X射線安全檢查儀校準(zhǔn)規(guī)范》JJF1275-2011[4]。
1.4測(cè)量條件:放置30cm×20cm×10cm的工具包模擬行李安檢狀態(tài),1.先在行李安檢儀處于關(guān)閉狀態(tài)(沒有出X射線)測(cè)量其表面的X輻射劑量率作為本底;2.再在地鐵安檢儀正常運(yùn)營(yíng),分別在行李出入口的屏蔽簾處于關(guān)閉、完全打開和半開的狀態(tài)下,測(cè)量行李安檢儀5cm處的X輻射劑量率,分別測(cè)量該設(shè)備表面5個(gè)面的X輻射附加劑量率。
按照?qǐng)D1標(biāo)識(shí)的面進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果見表1。
圖1 行李安檢儀上方俯視圖及開機(jī)屏蔽簾關(guān)閉時(shí)表面的附加劑量率
表1 安檢儀關(guān)閉屏蔽簾時(shí)表面的附加X輻射劑量率檢測(cè)結(jié)果(nSv/h)
由表1可見,行李安檢儀正常運(yùn)行并屏蔽簾完全關(guān)閉狀態(tài)下,表面最大附加X輻射劑量率為873nSv/h。
圖2 行李安檢儀正常運(yùn)行并完全打開窗簾時(shí)2號(hào)面附近劑量率
按照?qǐng)D二標(biāo)識(shí)的角度進(jìn)行測(cè)量,2號(hào)面附近的測(cè)量結(jié)果見表2。
表2 安檢儀正常運(yùn)行并屏蔽簾完全打開時(shí)X輻射劑量率檢測(cè)結(jié)果(單位:nSv/h)
由表2可見:行李安檢儀正常運(yùn)行并鉛屏蔽簾完全打開時(shí),2號(hào)面(出口)0°方向上最大X輻射附加劑量率為9170nSv/h,在直射角度7米處降為本底。
圖3 半開窗簾時(shí)2號(hào)和5號(hào)面附近的附加X輻射劑量率(單位nSv/h)
按照?qǐng)D三標(biāo)識(shí)的面進(jìn)行測(cè)量,分別測(cè)量2號(hào)、5號(hào)面,測(cè)量結(jié)果見表3。
表3 安檢儀正常運(yùn)行并半開屏蔽簾時(shí)X輻射劑量率檢測(cè)結(jié)果(單位:nSv/h)
由表3可見:行李安檢儀正常運(yùn)行并半開屏蔽簾時(shí),5號(hào)面的最大附加X輻射劑量率為3201nSv/h,取放行李路徑上最大附加γ輻射劑量率約在距離行李安檢儀表面0.5米的位置。
按照?qǐng)D四標(biāo)識(shí)的面進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量達(dá)到本底水平的距離。
圖4 安檢儀周圍劑量率達(dá)到本底水平的距離
由圖4可知,安檢儀正常運(yùn)行關(guān)閉屏蔽簾時(shí)周圍輻射劑量率達(dá)到本底水平的距離,入口5號(hào)面最大為3.5米,出口2號(hào)面最大2.5米。
安檢儀前面的門簾叫鉛簾,是防止X射線外泄的防護(hù)設(shè)備。安檢儀在運(yùn)行過(guò)程中,貨包會(huì)不停的掀開鉛防護(hù)簾,人多時(shí)特別上下班高峰期,防護(hù)簾基本處于半開狀態(tài),如果碰到大的貨包甚至到全開狀態(tài),也經(jīng)常有些人急于拿回行李而去掀安檢儀的門簾,掀開鉛簾就把自己暴露在輻射危險(xiǎn)下了。
按照電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)(GB18871-2002)的豁免水平為1μSv/h,X射線行李貨包達(dá)不到豁免水平,與段黎明的結(jié)論相符。所以目前的地鐵安檢儀的輻射現(xiàn)況,改進(jìn)地鐵安檢儀的輻射監(jiān)管是有必要的。
[1]段黎明,孫學(xué)禮.我國(guó)鐵路X射線行李包檢查系統(tǒng)輻射防護(hù)狀況[J]中國(guó)輻射衛(wèi)生,2015,24(6):696-699.
[2]閆志國(guó),喻曉明,唐彩燕,等.X射線安檢儀性能檢測(cè)研究[J]中國(guó)測(cè)試,2015,41(zl):117-1199.
[3]楊曉剛,楊立瑞.X射線安檢圖像增強(qiáng)方法測(cè)研究[J]CT 理論與應(yīng)用研究,2012,21(zl):705-711.
[4]X射線安全檢查儀校準(zhǔn)規(guī)范:JJF1275-2011[S].北京:中國(guó)質(zhì)檢出版社,2011