杨荣跃
阳江核电有限公司 广东省阳江市阳东区 529941
摘要:本文介绍了CPR1000型压水堆核电厂内照射的来源、危害,分析总结了内照射控制与防护措施,并对控制限制、内污染监测手段进行了总结,丰富现场作业人员内照射防护的理论素养,同时也为在建核电厂及其他存在内照射风险的相关单位在内照射控制方面提供参考和借鉴。
关键字:核电厂;内照射;控制防护
1.核电厂内照射的来源
CPR1000型压水堆核电厂的放射性物质存在于一回路系统中,绝大部分在燃料组件的包壳中,核电厂运行过程中,反应堆冷却剂回路是重要的辐射源项;反应堆冷却剂在流经堆芯时将核裂变热带出反应堆,也将反应堆的放射性裂变产物及系统内活化了的腐蚀产物带至冷却系统及与之相连的辅助系统,如化学和容积控制系统,余热排除系统等。CPR1000型压水堆核电厂导致内污染的放射性核素有裂变产物、活化产物。裂变产物包括137Cs,131I,133I,134Cs,144Ce等核素;活化产物包括51Cr,58Co, 60Co,54Mn,59Fe,55Fe,65Zn,3H,124Sb,110mAg,63Ni, 59Ni,93Zr,93Mo等核素。
2.内照射的特点及危害
内照射是指放射性物质进入人体内,造成对人体器官或组织的持续照射。与外照射不同,在内照射的情况下,人员即使脱离了造成内照射的环境,已经进入体内的放射性物质依然会造成对人体的照射。在其它因素相同的情况下,穿透能力较弱的、辐射引起的内照射危害性远大于穿透能力较强的X辐射引起的内照射危害性。
内照射对人体健康的危害,除了与放射性核素的半衰期、辐射类型和能量有关外,还取决于放射性物质的数量,理化性质以及它们在体内蓄积的部位和滞留的时间。
3.内照射控制与防护
放射性物质主要通过吸入、食入和伤口接触、皮肤渗透等三种方式进入人体,导致人体内污染。在CPR1000型压水堆核电厂运行维修过程中,存在较高的放射性空气污染和表面污染风险,空气污染、表面污染未有效控制被吸入体内,会导致严重的内污染,因此CPR1000型压水堆核电厂内照射控制需重点关注空气污染及表面污染控制。
3.1辐射控制区管理
电离辐射防护与辐射源安全基本标准[1]中规定应把辐射工作场所分为控制区和监督区,以便于辐射防护管理和职业照射控制。CPR1000型压水堆核电厂将电厂厂区划分为非限制区、监督区和辐射控制区三个区域。非限制区内一般没有辐射风险,工作人员不需要采取任何防护措施。监督区内辐射风险较小,通常不需要专门的防护手段或安全措施,但需要经常以职业照射条件进行监督和评价。辐射控制区需要和可能需要专门防护手段或安全措施,以便控制正常工作条件下的正常照射或防止污染扩散,并预防潜在照射或限制潜在照射的范围。CPR1000型压水堆核电厂根据法律法规、设计文件要求严格划分区域,建立辐射控制区管理体系,实行通行证、培训授权、许可证等制度管理。
3.2表面污染控制
为了防止在辐射控制区内工作人员体表污染,进入辐射控制区前脱除自身衣物,穿戴辐射控制区专用的防护用品。人员出控制区时,人员本身、随身携带的物品须经过辐射监测仪监测基本防护用品、体表污染情况,无异常方可离开。辐射控制区重复使用的基本防护用品清洗前后需经过辐射监测仪测量,无污染后方可重复使用。电厂设立辐射防护相关人员保障辐射监测设备正常运行及现场异常的处理;设立辐射防护管控程序、方案、异常响应流程保障现场辐射安全。
现场执行的工作需经过充分准备,制定完善可执行的管控措施,经电厂计划管理、运行操作、辐射防护等相关人员审核批准后方可实施;现场执行过程相关人员不定期监督检查,保障人员安全及工作顺利开展。针对存在潜在表面污染风险的作业,除穿戴完整的基本防护用品的基础外,还需穿戴附加防护用品,包括纸衣、塑料鞋套、乳胶手套、口罩、半面罩、全面罩等。工作过程辐射防护人员会布置专用表面污染监测仪表,实时监测定位污染位置及污染水平,及时消除污染风险,防止污染扩散。
3.3空气污染控制
放射性相关的系统开口或放射性系统直接对空均存在严重的空气污染风险,若污染空气被吸入体内会直接导致内污染,因此日常、大修期间空气污染控制至关重要。工作前专业根据检修步骤识别风险并制定管控措施,辐射防护、计划、运行等部门进行风险审查。工作前运行部门会对系统进行隔离并吹扫,将放射性气体排放到指定的容器内存放,吹扫完成后验证吹扫效果。现场工作需搭设封闭作业棚,并用高效风机及碘风机进行抽风,保持负压,防止空气污染扩散;开工前辐射防护人员布置气溶胶监测仪、惰性气体监测仪、碘监测仪等空气污染测量仪表进行全程测量,并对工作全过程进行跟踪监护。
现场作业人员需定期参加辐射防护培训,在已有工作技能的基础上掌握必备的辐射防护技能,并通过考核后方可进入辐射控制区进行作业;涉及空气污染的工作需穿戴气面罩、气衣等附加防护用品。
4.控制限制及内照射监测
CPR1000型压水堆核电厂会根据法律法规相关剂量管控要求,设定高于法规的表面污染、空气污染、内污染管控限值,包括记录水平、调查水平、干预水平等,并制定针对性的干预管控措施。
除了工作过程控制外,核电厂采取了内污染监测手段,严格控制进、出厂人员内污染监测,同时每年对放射性工作人员进行监测,对于发生内照射或怀疑发生内照射的特殊情况时也会进行验证测量,保障工作人员辐射安全;核电厂常用的监测设备包括全身计数器测量及生物样品测量分析系统。
5.结论
CPR1000型压水堆核电厂放射性危害有外照射、内照射、空气污染、表面污染等;空气污染、表面污染是导致内照射的主要因素。内照射形成后对人体形成持续的照射,且不易消除,对人体危害巨大,无论在核电厂还是核相关单位都需重视并重点控制与防护。
目前,我国核电事业正处于蓬勃发展的时代,伴随着核电厂及科研单位的不断建设,内污染的控制面临着重大的挑战:表面污染、空气污染的前端智能监测仪表较少,且较昂贵,只能通过人员进行测量监控,不能掌握实时数据,对风险的控制还存在盲点;核事业的不断发展,放射性工作人员剧烈增长,从业人员理论素质参差不齐,现场防护不到位,对辐射风险的认知不足,内污染风险增大。
为了更好控制内照射风险,应加强市场调研,引入更高效的前端监测仪表,开发智能工具或机器,增强从业人员理论防护技能,正确认知并规避辐射风险,遵守核电厂规程,有效落实既定可执行的防护措施和预案。核电厂内照射控制防护任重道远,需每个工作人员从自身做起,充分了解并重视内照射危害,坚守核安全高于一切的理念,将内照射巨大危害消灭在萌芽中。
参考文献
[1] GB18871-2002,电离辐射防护与辐射源安全基本标准