專項比武輻射應(yīng)急監(jiān)測組解讀
為了更好地保護公眾健康和環(huán)境安全,本屆大比武活動專項比武特別設(shè)置了輻射應(yīng)急監(jiān)測組比賽,旨在檢驗和提升各省級輻射環(huán)境監(jiān)測站應(yīng)對突發(fā)輻射事件時的快速響應(yīng)能力、現(xiàn)場處置能力和數(shù)據(jù)分析能力,并通過技術(shù)交流和經(jīng)驗分析,解決實際工作中可能遇到的問題。
一、賽項設(shè)置
輻射應(yīng)急監(jiān)測是指在核技術(shù)利用、放射性物品運輸以及放射性廢物處理、貯存和處置等活動中,引發(fā)放射源丟失、被盜、失控或者放射性物質(zhì)和射線裝置失控導(dǎo)致人員受到意外的異常照射,或者造成環(huán)境放射性污染事件等緊急情況下,為查明放射源的位置、核素特征、狀態(tài)、場所,環(huán)境放射性污染情況和輻射水平,人員放射性污染情況而進行的監(jiān)測。其主要目的是:保障公眾健康和輻射環(huán)境安全,減少事故造成的危害;為事故的判斷和應(yīng)急決策提供數(shù)據(jù)支持;提供決定實施緊急防護行動所需的監(jiān)測數(shù)據(jù);為開展事故定性定級、環(huán)境影響及劑量評價提供關(guān)鍵數(shù)據(jù);搜尋丟失、被盜、失控的放射性物質(zhì);向公眾提供輻射環(huán)境狀況監(jiān)測數(shù)據(jù)。
輻射應(yīng)急監(jiān)測組賽項主要圍繞現(xiàn)場調(diào)查、核素定量分析、監(jiān)測方案和報告編制等方面展開。其中,核素定量分析包括γ輻射劑量測量、放射性表面污染定量測量、γ放射性核素定量分析。
(一)γ輻射劑量測量
γ輻射劑量測量通常指γ輻射空氣吸收劑量率的測量和人體外照射劑量的測量。在輻射應(yīng)急工作中,γ輻射劑量測量的目的有三個:一是為估算輻射源在環(huán)境中產(chǎn)生的γ輻射對關(guān)鍵人群組或公眾成員所致外照射劑量提供資料;二是監(jiān)視輻射源的狀況,為異;蛞馔馇闆r提供警告;三是為核與輻射應(yīng)急響應(yīng)決策提供γ輻射水平信息。
γ輻射劑量測量方法主要有三種:一是通過便攜式劑量計進行測量,其中,個人劑量計用于監(jiān)測個人累積劑量,手持式劑量計用于現(xiàn)場快速測量輻射劑量;二是固定式監(jiān)測設(shè)備測量,包括在線監(jiān)測系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測站;三是實驗室測量,主要有高純鍺(HPGe)γ能譜探測器和液體閃爍計數(shù)器。
開展γ輻射劑量測量的步驟如下:一是做好儀器準備,確保做好儀器校準和檢查;二是選擇測量位置,根據(jù)需要監(jiān)測的區(qū)域選定合適點位,并在選定區(qū)域內(nèi)布置多個監(jiān)測點,確保覆蓋整個區(qū)域;三是進行現(xiàn)場測量,將儀器放置在測量位置,啟動儀器,記錄相應(yīng)時間內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù);四是開展數(shù)據(jù)分析,從儀器中讀取測量數(shù)據(jù),評估輻射水平是否超過限值;五是進行結(jié)果評估,根據(jù)測量結(jié)果評估輻射風(fēng)險并撰寫測量報告,詳細記錄測量過程、結(jié)果及評估意見。
通過定期開展專業(yè)的γ輻射劑量測量工作,能夠有效地評估和控制輻射風(fēng)險,為制定更加科學(xué)合理的輻射防護措施提供依據(jù)。
(二)放射性表面污染的定量測量
放射性表面污染的定量測量是通過探測α/β粒子數(shù),快速測量物體表面放射性污染水平的方法。該方法用于測量核與輻射設(shè)施正常運行時工作場所及人員放射性污染水平,也用于測量事故區(qū)域的污染水平。
放射性表面污染的定量測量方式主要有兩種:一是直接測量,通過便攜式表面污染檢測儀或固定式監(jiān)測裝置開展測量;二是間接測量,通過擦拭測試或樣品采集與分析開展測量。用到的儀器類型主要有三種:一是蓋革-米勒計數(shù)器(Geiger-Müller counter),適用于監(jiān)測β和γ射線;二是半導(dǎo)體探測器,適用于精準測量;三是液體閃爍計數(shù)器,主要用于監(jiān)測低能β射線和α射線。
開展放射性表面污染定量測量,一般要做好以下五個工作:一是準備工作,主要是校準儀器、穿戴好適當?shù)姆雷o裝備;二是實際操作,選定測量點并實施測量;三是進行數(shù)據(jù)分析,對測量數(shù)據(jù)進行整理,去除背景噪聲的影響,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)評估表面污染水平;四是記錄與報告,記錄測量時間、地點、操作人員、儀器型號等,匯總測量結(jié)果并形成書面報告;五是對測量結(jié)果采取相應(yīng)措施,若發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果超標,及時采取措施進行應(yīng)對。
放射性表面污染的定量測量對于確保工作場所的安全、保護環(huán)境和人員健康至關(guān)重要。通過定期測量,可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的污染風(fēng)險,從而采取必要的防護措施,確保核設(shè)施及其他涉及放射性物質(zhì)工作環(huán)境的安全運行。
(三)γ放射性核素的定量分析
γ放射性核素的定量分析是判斷環(huán)境樣品中放射性核素種類及其含量的重要方法,是輻射環(huán)境監(jiān)測的主要手段。在核事故以及放射源丟失、放射性污染等輻射事故應(yīng)急監(jiān)測中,該方法能快速、準確獲取放射性核素種類、活度等數(shù)據(jù),對事故的處置決策起著重要的支撐作用。
γ放射性核素定量分析方法主要有四種:一是高純鍺(HPGe)探測器,適用于能量較低的γ射線的精準測量;二是Nal(Tl)探測器,適用于能量較高且不需要很高分辨率的應(yīng)用場景;三是液體閃爍計數(shù)器,對于某些特定的低能γ放射性核素的測量,其靈敏度較高;四是閃爍譜儀,其能量分辨能力較強,且具有多道分析器(MCA),可以生成詳細的能譜圖,用于精準識別和量化γ放射性核素。
開展γ放射性核素的定量分析,一般有以下五個步驟:一是樣品制備,確保樣品均勻混合,對于高活度樣品則需要適當稀釋;二是儀器校準,包括能量標定和效率標定;三是樣品測量,將樣品置于探測器附近,確保測量結(jié)果的可靠性。
γ放射性核素定量分析在輻射防護、環(huán)境監(jiān)測、核醫(yī)學(xué)、地質(zhì)勘探、工業(yè)材料檢測和廢物管理等領(lǐng)域都有重要作用,設(shè)置該賽項旨在持續(xù)推進輻射監(jiān)測人員專項技術(shù)水平,為多個領(lǐng)域提供更專業(yè)的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。
二、典型案例
某省海關(guān)在對一批境外再生黃銅原料開展機檢查驗時,檢出一集裝箱放射性水平異常,立即將該集裝箱貨物存放于專門隔離場地,并聯(lián)系生態(tài)環(huán)境部門請求進一步核實鑒定。
生態(tài)環(huán)境部門第一時間派遣監(jiān)測技術(shù)人員趕赴現(xiàn)場,對該集裝箱貨物進行細致縝密的現(xiàn)場監(jiān)測。監(jiān)測技術(shù)人員初步勘察后,迅速制定應(yīng)急監(jiān)測方案。在嚴格做好個人防護的情況下,使用相關(guān)儀器設(shè)備開展γ輻射劑量率監(jiān)測、放射性表面污染監(jiān)測以及γ放射性核素分析。經(jīng)過快速、準確地測量后,測得該集裝箱箱體北側(cè)的表面輻射劑量率最大值為1.80mSv/h(毫西弗每小時),距此表面1m和2m處的輻射劑量率最大值分別為78μSv/h(微西弗每小時)和10.3μSv/h(微西弗每小時),這三個數(shù)據(jù)分別是環(huán)境本底值的17000倍、740倍和100倍左右。經(jīng)γ放射性核素分析識別,確認該集裝箱內(nèi)主要含放射性核素銫-137。同時,表面污染監(jiān)測顯示周圍環(huán)境未發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏。
監(jiān)測技術(shù)人員將監(jiān)測結(jié)果及時上報,建議將該批申請入境的再生黃銅原料退回生產(chǎn)輸出國,將境外輻射威脅擋在國門之外。
(本文由生態(tài)環(huán)境部輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)中心提供)