高 嶺,汪 尚,皮二旭*
(1.杭州師范大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,杭州 311121;2.杭州師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,杭州 311121)
隨著核技術(shù)的發(fā)展,電離輻射在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)及科學(xué)研究中(如輻射育種、工業(yè)探傷、射線診斷、放射治療和放射性示蹤等方面)得到了廣泛應(yīng)用,并取得了豐碩的成果。放射性同位素和射線裝置在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的作用越來(lái)越明顯。在已報(bào)道的25萬(wàn)枚放射源和13 萬(wàn)余臺(tái)射線裝置中,醫(yī)用輻射源約占80%,而放射性同位素和射線裝置在科研機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用具有日益增加的趨勢(shì)[1]。
放射性同位素在科學(xué)研究中主要用于開(kāi)展示蹤實(shí)驗(yàn),同位素示蹤法又稱為核素示蹤技術(shù)。放射性核素示蹤是以放射性核素及其標(biāo)記化合物作為示蹤劑,應(yīng)用射線探測(cè)儀器和方法來(lái)檢測(cè)核素的行蹤,以此來(lái)研究示蹤劑在生物體中的遷移、代謝降解狀態(tài)或者在外界環(huán)境中的分布狀態(tài)[2]。放射性同位素示蹤具有如下特點(diǎn):靈敏度較高、樣品的制備過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單和能追蹤物質(zhì)的來(lái)源。自從放射性同位素示蹤技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用以來(lái),快速成為各科研領(lǐng)域獲得研究成果不可替代的技術(shù)手段。
高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行各類科學(xué)研究的特定場(chǎng)所,其中物理、化學(xué)和生物環(huán)境因素交織,不安全因素種類繁多,稍有不慎,極易釀成實(shí)驗(yàn)安全事故。在高校的涉輻工作中,以實(shí)驗(yàn)室的放射性同位素及射線裝置為主要輻射源,而這些輻射源都屬于人工輻射源[3],安全與防護(hù)管理顯得更重要??v觀全國(guó)各高校核與輻射安全工作,主要存在如下隱患。①高校對(duì)于輻射安全的宣傳教育不足,大多數(shù)非相關(guān)專業(yè)的師生缺乏核與輻射安全知識(shí)、管理知識(shí),核與輻射安全意識(shí)薄弱;②放射性同位素實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理給學(xué)校輻射安全管理帶來(lái)新挑戰(zhàn),導(dǎo)致核與輻射安全工作比較混亂,開(kāi)放共享效率偏低;③放射性廢物的處理和管理沒(méi)有納入統(tǒng)一?;饭芾?,對(duì)放射性廢物的處理安全重視程度不高,導(dǎo)致放射性廢物存在輻射安全與生物安全雙重隱患;④高校核與輻射安全工作變量多、變數(shù)大。教學(xué)科研工作中使用到的放射性物質(zhì)微量,但種類多;存放放射性物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室構(gòu)造各異,布局分散,管理困難;科研課題的變更致使不斷有新的放射性物質(zhì)轉(zhuǎn)入[4]。針對(duì)上述問(wèn)題,高校核與輻射安全工作原則上需從以下幾個(gè)方面著手改進(jìn)。①健全核與輻射安全學(xué)習(xí)制度,加強(qiáng)上崗人員資格認(rèn)證;②建立健全核輻射相關(guān)的管理制度,確保安全有序的情況下,提升平臺(tái)共享效率;③將放射性廢物的處理和管理納入統(tǒng)一?;饭芾恚虎苄陆ǖ姆派湫酝凰貙?shí)驗(yàn)室統(tǒng)一規(guī)劃,集中管理。
本文結(jié)合杭州師范大學(xué)同位素實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)管理的實(shí)際情況,從同位素實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)管理的方法和內(nèi)容,以及本單位的具體措施和案例進(jìn)行探討。
同位素實(shí)驗(yàn)室的安全管理除傳統(tǒng)意義上的防火、防盜和防毒以外,《放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例》《中華人民共和國(guó)放射性污染防治法》和GB 18871—2002《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)法律法規(guī)對(duì)放射性同位素實(shí)驗(yàn)室使用放射性物質(zhì)提出了更加明確的管理內(nèi)容。任何需要從事放射性同位素實(shí)驗(yàn)的單位必須按照國(guó)家法律法規(guī)相關(guān)要求,申請(qǐng)?jiān)S可證,結(jié)合本單位具體情況制訂事故應(yīng)急預(yù)案及同位素實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度,逐步形成輻射安全與防護(hù)管理制度體系,在同位素的購(gòu)置和使用、涉輻人員管理、同位素實(shí)驗(yàn)室日常監(jiān)測(cè)管理及放射性廢物的處理等各個(gè)環(huán)節(jié),都可以有章可循,了解相應(yīng)的防護(hù)和安全保護(hù)方法,避免錯(cuò)誤操作或意外泄漏事件發(fā)生[5-6]。
輻射安全與防護(hù)監(jiān)管人員和輻射工作人員必須熟悉同位素實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度,熟悉安全操作規(guī)程,掌握同位素安全與防護(hù)知識(shí)和實(shí)踐,參加輻射安全與防護(hù)知識(shí)的學(xué)習(xí)或培訓(xùn),并經(jīng)考試合格取得《輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)合格證書(shū)》后,才能從事輻射相關(guān)工作[7-8]。
按照相關(guān)規(guī)定,同位素實(shí)驗(yàn)室分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)??刂茀^(qū)是為了控制正常工作條件下的正常照射或防止污染擴(kuò)散,在控制區(qū)進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置設(shè)立醒目的警告標(biāo)志。控制區(qū)應(yīng)實(shí)行雙人雙鎖、與110 聯(lián)網(wǎng)等管理模式,便于安全管理;對(duì)控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)應(yīng)設(shè)置明確的標(biāo)識(shí)。
同位素實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的衰變類型為α 射線、β 射線和γ 射線。其中,α 射線射程較短,β 射線穿透能力比α 射線強(qiáng),高能β 粒子需考慮韌致輻射(X 射線),γ 射線屬于短波長(zhǎng)、能量大的電磁波,其穿透能力很強(qiáng)。在以X 射線、γ 射線為主的射線防護(hù)中,重點(diǎn)考慮外照射對(duì)輻射工作人員的影響,因此需規(guī)范化實(shí)驗(yàn)操作,從實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段層面減少輻射帶來(lái)的危害,對(duì)于保障操作人員的安全可以說(shuō)是事半功倍。
放射性廢物是指被放射性核素所污染或內(nèi)含放射性核素的物質(zhì)[9]。同位素實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的放射性廢物一般包括2 類:①放射性固體廢棄物。多數(shù)為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的被放射性同位素污染的實(shí)驗(yàn)耗材,如使用過(guò)的一次性乳膠手套、離心管、槍頭、吸水紙和紙巾等,以及實(shí)驗(yàn)廢棄物,比如實(shí)驗(yàn)動(dòng)植物、由實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基干化而產(chǎn)生的廢干膠等。②放射性液體廢棄物。主要為帶有微量放射性同位素的可重復(fù)使用的實(shí)驗(yàn)器械的清洗水及培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢水。放射性廢液主要是含放射性同位素實(shí)驗(yàn)廢液(如細(xì)胞懸液、淋洗液等)。放射性廢物處理質(zhì)量不過(guò)關(guān)有可能引發(fā)環(huán)境污染和疾病傳播等安全問(wèn)題。
放射性廢物的處理要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)保部門(mén)的有關(guān)規(guī)定,實(shí)驗(yàn)室非放射性廢物與放射性廢物要嚴(yán)格區(qū)分,核素類別要加以區(qū)分,按照不同核素分類處理。不同高校其放射性廢物處理不同,如北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部多次專項(xiàng)撥款用于放射性廢物處理,先對(duì)放射性廢物分類收集,再按照相關(guān)部門(mén)的要求,由專業(yè)放射性廢物處理單位集中處理[5]。山東大學(xué)同位素實(shí)驗(yàn)室在放射性廢物專用暫存室中,設(shè)置了專用的儲(chǔ)存箱、廢管和儲(chǔ)存池,并進(jìn)行嚴(yán)格分類和記錄。不同核素根據(jù)其性質(zhì)不同采取不同的處置流程[10-11]。高校同位素實(shí)驗(yàn)室在廢物處理上一般遵循“分類收集、統(tǒng)一存放、集中處理”的原則,根據(jù)自身核素類型進(jìn)行不同處理。
學(xué)校現(xiàn)有輻射安全許可證,包含使用Ⅲ類射線裝置和丙級(jí)非密封放射性工作場(chǎng)所,而現(xiàn)有同位素實(shí)驗(yàn)室就屬于丙級(jí)非密封放射性工作場(chǎng)所,5 年內(nèi)擬使用32P、33P、35S、45Ca、14C 及3H 6 種非密封放射性同位素,開(kāi)展放射性同位素示蹤實(shí)驗(yàn)等科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作。
本單位同位素實(shí)驗(yàn)室主要涉及到的項(xiàng)目有:①通過(guò)32P 標(biāo)記蛋白進(jìn)行示蹤,從而了解不同條件下,激酶對(duì)底物進(jìn)行磷酸化修飾的動(dòng)態(tài)變化。該項(xiàng)技術(shù)在分子生物學(xué)、生物化學(xué)相關(guān)研究領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。②通過(guò)3H標(biāo)記細(xì)胞培養(yǎng)液的特定成分,培養(yǎng)一定時(shí)間后,利用液閃儀對(duì)細(xì)胞內(nèi)放射性進(jìn)行定量分析,從而監(jiān)測(cè)細(xì)胞代謝情況。
現(xiàn)有同位素實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)為本單位生物醫(yī)學(xué)科研提供支持,為相關(guān)研究論文的發(fā)表和各類基金項(xiàng)目的執(zhí)行提供基礎(chǔ)。
根據(jù)同位素實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)要求,依據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī),結(jié)合本單位的輻射防護(hù)與安全管理機(jī)制,從加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)、安全建設(shè)、技術(shù)防范、嚴(yán)格操作和廢物管理等方面介紹本單位同位素實(shí)驗(yàn)室輻射安全與防護(hù)措施和案例。
實(shí)驗(yàn)室同位素區(qū)基建采用PVC 防靜電地板鋪設(shè),地面若有接縫,須做到光滑平整,容易清洗;工作臺(tái)面采用不銹鋼臺(tái)面,無(wú)明顯縫隙,易清洗;實(shí)驗(yàn)室設(shè)置在頂層角落,滿足同位素實(shí)驗(yàn)室基本基建要求。學(xué)校成立了輻射與安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組,制定了《事故應(yīng)急預(yù)案》《輻射工作場(chǎng)所安全措施和放射性同位素儲(chǔ)存要求》《放射性同位素實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程》《輻射防護(hù)安全崗位職責(zé)》《輻射防護(hù)和安全保衛(wèi)制度》《輻射工作人員培訓(xùn)及健康管理制度》《放射性同位素操作人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)方案》《放射性廢物的處理方案》《同位素實(shí)驗(yàn)室管理辦法》《放射性同位素采購(gòu)使用登記管理制度》《同位素實(shí)驗(yàn)室設(shè)備檢修維護(hù)制度》和《輻射安全防護(hù)措施》。針對(duì)放射性同位素的使用許可、轉(zhuǎn)讓審批、劑量監(jiān)測(cè)、工作場(chǎng)所、人員培訓(xùn)、廢物處理及臺(tái)帳管理等全過(guò)程均提出了一系列管理要求,明確要求針對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室使用特點(diǎn),在日常的輻射防護(hù)和安全管理方面逐步建立一套行之有效的安全管理規(guī)章制度。
由于日常工作、學(xué)習(xí)和生活中有關(guān)輻射的科普宣傳較少,學(xué)校師生普遍缺乏輻射安全知識(shí),對(duì)于輻射的類型、不同輻射的危害及防護(hù)知識(shí)欠缺,導(dǎo)致師生對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)知呈現(xiàn)盲目恐慌現(xiàn)象[12]。多數(shù)師生對(duì)輻射的了解僅僅停留在核電站、醫(yī)院X 光片檢查等水平,一部分師生談同位素色變,談及放射性物質(zhì)就與歷史上核事故聯(lián)系起來(lái)[13]。因此,一方面要了解本校師生的輻射安全知識(shí)水平,制作系統(tǒng)且通俗易懂的輻射安全宣傳手冊(cè)或視頻,提高師生輻射安全理論知識(shí)。與此同時(shí),開(kāi)辟專門(mén)欄目普及輻射安全理論知識(shí),定期在學(xué)校、學(xué)院等各級(jí)相關(guān)網(wǎng)站發(fā)布輻射安全防護(hù)知識(shí)及典型案例。另一方面,不斷提高輻射工作人員理論水平,對(duì)于從事輻射相關(guān)操作的師生,在取得《輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)合格證書(shū)》后,應(yīng)每年通過(guò)線上再學(xué)習(xí)模式,利用“國(guó)家核技術(shù)利用輻射安全與防護(hù)培訓(xùn)平臺(tái)”網(wǎng)站或“學(xué)習(xí)充電站”等輻射知識(shí)小程序,更新相關(guān)法律法規(guī)、輻射防護(hù)等專業(yè)知識(shí),進(jìn)行再學(xué)習(xí)。
本單位同位素實(shí)驗(yàn)室控制區(qū)包括儲(chǔ)源室、廢料間及操作區(qū);監(jiān)督區(qū)主要包括預(yù)實(shí)驗(yàn)操作區(qū)、植物種植區(qū)和衣帽間等,衣帽間是普通實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入同位素實(shí)驗(yàn)室的過(guò)渡區(qū),監(jiān)督區(qū)空間相對(duì)較大。在實(shí)際管理中,從以下幾方面加強(qiáng)分區(qū)嚴(yán)格管理:同位素實(shí)驗(yàn)室入口實(shí)行嚴(yán)格登記管理,衣帽間入口處設(shè)置專門(mén)的放射性警示標(biāo)志,非本實(shí)驗(yàn)室或未經(jīng)預(yù)約的師生禁止進(jìn)入同位素實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入前嚴(yán)格執(zhí)行登記制度;進(jìn)入監(jiān)督區(qū)的人員應(yīng)穿戴實(shí)驗(yàn)服和手套,嚴(yán)禁進(jìn)入控制區(qū);監(jiān)控系統(tǒng)與學(xué)校聯(lián)網(wǎng),并能提供24 h 的實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像,視頻保存時(shí)間在3 個(gè)月以上,確保掌握實(shí)驗(yàn)室不同區(qū)域的人員數(shù)據(jù);為了確保監(jiān)督區(qū)不被污染,實(shí)驗(yàn)室配備了輻射劑量監(jiān)測(cè)儀,對(duì)放射性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定性放射性污染監(jiān)測(cè);對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行場(chǎng)所監(jiān)測(cè),確保實(shí)驗(yàn)室輻射安全數(shù)據(jù)處于正常范圍。
同位素實(shí)驗(yàn)室以開(kāi)放性生物醫(yī)學(xué)類實(shí)驗(yàn)操作為主。每一種核素的操作應(yīng)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),減少重復(fù)操作次數(shù)。對(duì)于成熟操作體系可以形成流程,進(jìn)行規(guī)范化操作,從而減少?gòu)U物的產(chǎn)生量,減少接觸時(shí)間[14],利于操作過(guò)程的安全監(jiān)督管理。在實(shí)際操作中,從以下幾方面進(jìn)行規(guī)范管理:①不同核素在實(shí)際操作中,會(huì)逐步形成一套相對(duì)完善的技術(shù)規(guī)范。因此,根據(jù)不同核素的常用操作,制定規(guī)范的操作流程。比如,對(duì)于實(shí)驗(yàn)室常用的32P 等核素,操作體系已經(jīng)成熟,制定規(guī)范流程張貼上墻;②在正式進(jìn)行放射性同位素實(shí)驗(yàn)工作之前,做好充分的預(yù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,熟悉實(shí)驗(yàn)操作流程,縮短與放射源的接觸時(shí)間;③放射性物質(zhì)的分裝、制備及其實(shí)驗(yàn)過(guò)程在不銹鋼臺(tái)面的通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行;④實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,利用放射性檢測(cè)儀對(duì)污染進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)。一旦發(fā)生污染,根據(jù)應(yīng)急預(yù)案采取相應(yīng)的措施;⑤在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中采取一系列措施,提高放射性同位素回收率。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所使用的玻璃儀器進(jìn)行前處理可以減少實(shí)驗(yàn)器具表面放射性污染水平,加入適量的載體以減少放射性膠體的形成,對(duì)每一步操作的放射性進(jìn)行測(cè)量,可最大程度減少放射性物質(zhì)的損失或失控。
廢物最小化是放射性廢物管理的重要原則,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)優(yōu)化管理,從源頭抓起,減少放射性廢物的產(chǎn)生[15],對(duì)放射性廢物嚴(yán)格實(shí)行分類管理。在本單位同位素實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)中,從以下幾方面加強(qiáng)廢物的管理:放射性廢物的處理嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)保部門(mén)的有關(guān)規(guī)定,實(shí)行分類處理。廢物儲(chǔ)存在專用的有機(jī)玻璃材質(zhì)收集箱污桶內(nèi);建立嚴(yán)格的放射性廢物處理標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于短半衰期放射性廢物,可放置10 個(gè)半衰期以上的時(shí)間,經(jīng)過(guò)劑量檢查小于最大允許劑量時(shí),可作為一般放射性廢物處理[16](如32P、33P);長(zhǎng)半衰期同位素應(yīng)集中保存、集中處置,嚴(yán)禁隨意丟棄,并送有資質(zhì)的單位進(jìn)行處置(如14C、3H)。同時(shí),長(zhǎng)半衰期廢物的預(yù)處理應(yīng)按照收儲(chǔ)單位的要求進(jìn)行規(guī)范化處理;建立臺(tái)賬,加強(qiáng)登記制度,對(duì)同位素實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)行登記預(yù)約制度,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、核素類型、廢物類型、廢物體積或質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格登記;加大對(duì)放射性廢物處理的經(jīng)費(fèi)投入,將放射性廢物的處理納入實(shí)驗(yàn)室廢物的處置及管理中。
隨著醫(yī)用輻射和核素示蹤技術(shù)的發(fā)展,同位素實(shí)驗(yàn)室作為公共實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái),其安全管理也愈發(fā)重要。提高對(duì)同位素的認(rèn)識(shí)、正確利用同位素、加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的安全防護(hù)管理,優(yōu)化各項(xiàng)管理進(jìn)而保障放射性同位素更好地為教學(xué)科研服務(wù),已成為高校實(shí)驗(yàn)室工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)。只有抓準(zhǔn)放射性同位素管理中的安全與防護(hù)主線,才能使放射性同位素實(shí)驗(yàn)室成為支撐教學(xué)科研工作的廣闊平臺(tái)。