中輻院放射源庫工藝設計

1、 年中國科協(xié)學術年會論文集 張文字閆玉奎鄧紀琴 山西省太原市中國輻射防護研究院， 摘要：本文介紹了中國輻射防護研究院新建放射源庫的工藝設計，主要包括輻射防護與輻射源安全、實 體保衛(wèi)等設計。建成后的放射源庫的工藝技術達到了國內先進水平。 關鍵詞：核科學技術、放射源庫、設計、工藝 一、刖 舌 中國輻射防護研究院（以下簡稱中輻院）原有的放射源庫建于年代初，當時是按一般的倉庫要求設計和建造的，庫房在輻射防護、吊裝、安全保衛(wèi)措施等問題考慮不周，存在諸多的事故隱患。年中輻 院對放射源庫進行安全技術改造，新建放射源庫。新庫在工藝設計上充分考慮了輻射防護與輻射源安全工藝的合理性、實體保衛(wèi)措施、放射源的貯存與使

2、用工藝流程、事故應急處理等問題，采用了許多先進的理念和技術工藝，年該庫竣工并投入運營，在放射源庫的工藝技術方面達到了國內先進水平，對核工業(yè)系統(tǒng)的放射源庫設計建造具有示范作用。 二、設計原則 實現(xiàn)本單位擁有的各類放射源的集中貯存管理；符合輻射防護的要求，對操作人員與周圍公眾所受的劑量滿足國家標準的限值：工作人員年劑量約束值低于，庫體周圍公眾年劑量低于 ：庫體結構滿足放射源存放實體保衛(wèi)要求，庫區(qū)設計考慮防止人員誤入、人為闖入的多重屏障；便于放射源的存貯操作、提取使用和盤存；易于庫房的去污和將來的退役；具有有效的事故狀態(tài)下的應急處置措施。 三、工藝方案的選擇 我國目前沒有放射源庫設計建造標準，只有依

3、據(jù)電離輻射防護和輻射源安全基本標準）和建設城市放射性廢物庫的暫行規(guī)定等標準】、的相關規(guī)定要求。放射源庫不同于城市廢物庫，放射源庫貯存的放射源具有使胃價值，部分放射源會頻繁的出入庫房，在設計中要考慮到其工藝流程，貯存的放射源有部分屬于非密封源，在設計中要考慮到防止污染和去污。 中輻院屬于核技術應用單位，所用放射源多用于科學試驗和儀器儀表的標定。中輻院現(xiàn)有放射源較多，其中、類源【均屬于輻照用源，用于專用設施，基本不會在放射源庫貯存；、類源包括開放源和密封源，主要有、印、等，其中部分用于專用設施設備，部分需在庫房貯存，這類源出入庫房頻率較低；五類源數(shù)量多，多為面源，這類源出入庫房頻率較高，試驗用時從

4、庫房提取，使用后入庫貯存?？紤]到未來中輻院、類源增加量不會太大，主要是類放射源有可能增加。放射源庫設計構思是、類源地坑式存放，滿足輻射防護和放射源安全要求，地坑數(shù)量考慮 中輻院放射源庫工藝設計 一定的余量，類源采用柜式地面存放，方便放射源的貯存和使用，便于臨時增加放射源存放柜，降低源庫防護屏蔽的造價。源庫不接收放射性廢物。根據(jù)現(xiàn)在實際工作量，估計新建后放射源庫操作放射源的平均：作量約為人冼周，每次操作小時。根據(jù)庫存量、選址場地隋況和操作量，設計建造放射源庫總建筑面積 ，包括放射源貯存庫、應急整備間、管理控制間、風機房。、類源存放地坑長寬深（長寬深坑個），類源存放地坑長寬深。各坑之間隔墻厚，坑內

5、放置放射源存放集裝架，方便存放和吊裝。、類源存放采用源坑，、類源在滿足地面輻射劑量率要求的情況下可采用集裝架多個源放在個坑中。類源采用加厚保險柜存放，柜內設置隔板和抽屜，每個放射源用戶使用單獨的存放柜。由于操作方式一般為源的貯存，所以源庫不設衛(wèi)生通過間。源庫產生的放射性廢物送繳中輻院放射性廢物庫暫存處理。 四、輻射防護工藝設計 （一）輻射分區(qū) 庫區(qū)房間按其輻射水平和可能污染的程度分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)。放射源存放庫與應急整備間相通，共用一個出入口，為控制區(qū)，庫區(qū)其他區(qū)域為監(jiān)督區(qū)。放射源存放庫中間區(qū)域設置放射源存放地坑，四周靠近墻壁的地面放置放射源存放柜，充分利用了空間。放射源按其物理狀態(tài)和射線類型

6、分區(qū)存放，包括密封源存放區(qū)、非密封源存放區(qū)，各區(qū)按射線類型存放。外照劑量較強的放射源貯存在距離人員經常工作區(qū)域較遠的地坑中，同時要求滿足庫墻外劑量率要求。 （二）輻射屏蔽設計 為使工作人員的年劑量低于，坑式庫房蓋板上處的劑量率低予。為控制庫區(qū)周圍公眾年劑量不超過，庫墻體屏蔽鑾至使墻外處的齊量率不超過。 由于放射源庫貯存的放射源均帶有屏蔽容器，根據(jù) 放射性物質安全運輸規(guī)定，其表面及 處的劑量率應符合三級貨包運輸規(guī)定，即表面劑量率小于，距表面處小于 。按照最大劑量率和能量較高的丫射線計算屏蔽層地坑盞板厚度。假設放射源存放在地坑中，源容器表面距地面處距離為，容器表面處劑量率為 ，設源到容器表面距離為

7、，則容器表面處劑量率為 ）（）【】 偏安全考慮，根據(jù)實際源容器尺寸，取較大值，值最大，。要達到坑式庫房蓋板上處的劑量率低于泌的要求，蓋板的屏蔽減弱倍數(shù) 考慮倍的安全系數(shù)，取，查丫射線屏蔽參數(shù)手冊可知，地坑混凝土蓋板的厚度為，同時考慮到其他坑內的放射源對該點的劑量率的貢獻，設計中選取。 蓋板為混凝土澆筑，上方預埋個吊環(huán)，蓋板周邊及地坑隔墻上沿用角鋼包邊。建成之后的測量數(shù)據(jù)表明混凝土蓋板可以滿足要求，蓋板上處的貫穿輻射劑量率最大值為。 放射源存放庫的主屏蔽墻為鋼筋混凝土澆筑，對射線具有較好的屏蔽能力，建成唐庫房墻外處貫穿輻射劑量率最大值為，處于環(huán)境水平，符合國家相關標準要求。 年中國科協(xié)學術年會論

8、文集 （三）通風設計 庫房內按乙級工作場所的要求設計，選用研限一型高效率、低噪聲風機，由于貯存有鐳等放射源會產生放射性氣溶膠，要求換氣次數(shù)約為次孫時，風機配有高效過濾器，可有效過濾和吸附放射性氣溶膠和粉塵。采用地溝式排風方式，進風口設計高度自然進風，經高度為排風口進入地下管道，經商效過濾器和風機、煙囪排出室外。地下排風管道的設計使庫內空間氣流場換氣均勻，形成由上向下的氣流，減少人體呼吸高度的粉塵和氣溶膠濃度，符合氣流從低輻射場流向高輻射場的要求，并且?guī)靸葻o暴露管道增加了美觀感。手套箱采用獨立的排風管道。排風管道均選用材料，方便更換和處置。 （四）放射源的整備與事故應急干預 應急整備間的功能是對

9、放射源進行整備，在事故條件下對放射源進行應急處理。應急整備間配置了加厚屏蔽手套箱，采用鉛當量的鉛屏蔽，具有獨立的通風管道，可進行放射源源倒裝和包裝。應急整各聞還設置了廢物收集和包裝設施、作業(yè)人員污染去污的設施、放射性粉塵吸塵器、可移動鉛屏風、長柄鉗、去污器具、防護衣具、帶有屏蔽體手推小車、空鉛罐等。在源庫運行中可能發(fā)生的事故可能有：放射源從屏蔽容器中脫出：粉末源或液體源包裝破損。當發(fā)生外照劑量率較大的放射源從屏蔽容器中脫出時，操作人員可將可移動鉛屏風推至源附近，通過鉛屏風的操作孔，使用長柄鉗將源放入屏蔽容器中。當發(fā)生粉末源包裝破損事故，應立即關閉通風，操作人員穿戴防護農具，使用放射性粉塵吸塵器

10、吸走源粉末，再對吸塵器中攙源粉末和事故污染現(xiàn)場進行處理。當發(fā)生液體源包裝破損時，操作人員可使用棉紗、吸水紙等處理源液。 （五）地面設計 在應急整備問和放射源存放庫地面與地坑中鋪設地板，便于去污和清理，污染嚴重部分可更換。 （六）輻射檢測 個人劑量監(jiān)測 （）實時劑量監(jiān)測報警儀：型個人劑量儀作為直讀式劑量報警儀，中輻院生產： （）個人劑量計：中輻院生產個人劑量計作為認證劑量計，工作時佩帶，每季度測量次，結果作為工作人員的劑量記錄存檔。 工作場所監(jiān)測 （）外照射水平監(jiān)測：配備了 型微電腦，劑量率儀， ”，青島生產； 型電離室環(huán)境輻射遠程傳輸監(jiān)測儀，”。，中輻院生產，固定在放射源存放庫入口處，實時劑量

11、率監(jiān)測并對庫區(qū)出入口劑量率超標報警，可通過遠距離傳輸數(shù)據(jù)，測量結果自動存入電腦數(shù)據(jù)庫。 （）表面污染監(jiān)測：手腳表面污染監(jiān)測儀，中輻院生產，檢測工作人員手腳污染；型、表面污染測量儀，中輻院生產，流氣式電離室探測器，檢測放射源包裝容器、設備、地面、人員污染。 （）氣溶膠監(jiān)測：每月測量庫房內放射氣溶膠濃度，使用抽氣泵采集樣品，使用、低本底測量儀測量總【、總計數(shù)。 （）核素鑒定：德國生產型便攜式譜儀。 環(huán)境監(jiān)測 每月測量并記錄庫區(qū)與附近區(qū)域的貫穿輻射水平、表面污染水平和空氣中放射性氣溶膠濃度，每個 中輻院放射源庫工藝設計 月采集土壤、水、動植物、空氣樣品進行輻射監(jiān)測。 五、實體保衛(wèi)工藝設計 （一）主體

12、設計 實體保衛(wèi)是同位庫設計考慮的首要問題，我國各類放射事故中數(shù)量高居第一位的就是放射性物質丟失事故，近年來放射源的失盜大多與實體保衛(wèi)不當有關，并且反恐成為當今社會日益關注的問題?！緸榉婪侗I竊和恐怖行為，該庫的建設充分考慮了實體保衛(wèi)的牢固性、縱深防御、多樣性和獨立性的原則。整個庫的通體全部為鋼筋混泥土澆筑，主體屏蔽墻厚，沒有設置采光窗，設計進風口也只有，放射源貯存庫有兩道丁一電動平動門和加厚防盜門。庫房成為個荔完整的小院，圍墻高度，設計有大門，門旁標有放射性警示標志。 （二）禁系統(tǒng) 庫區(qū)大門設電子鎖，有效磁卡可開門，人員出入后自動關閉。放射源存放庫、應急整備間的門為雙層防盜門，第道門為不銹鋼電動

13、平動門，由計算機控制，設密碼讀卡器，磁卡和密碼同時有效方可進入，第道門為普通防盜門。進入放射源庫須經過圍墻電子鎖大門、庫房電動平動門和庫房防盜門道門，同時使用磁卡、密碼、鑰匙方能進入。刷卡和開己錄存儲在電腦中。值班室設有普?賴粒媯秤輳齏盎闌浮?（三）放射源的貯存 只有用行吊才能挪動地坑式的蓋板與地面庫的存放框。、類源采取地坑式存放，地坑上方有厚達的混凝土蓋板，重達，起屏蔽和實體保衛(wèi)的作用，僅憑人力很難抬動，起吊蓋板的行車電源由計算機控制，使用正確密碼方可使用。五類源采用保險柜存放，加厚保險柜重，具有足夠的厚度和耐破壞強度，同時使用密碼和鑰匙才能打開保險柜。 （四）實時防盜報警監(jiān)視系統(tǒng) 庫內安裝

14、可記錄報警監(jiān)視器和紅外報警裝置。圍墻安裝了紅外對射報警器，庫區(qū)設臺紅外夜視攝像機，可旋轉巡航和動態(tài)監(jiān)測錄像報警，有效監(jiān)視整個庫區(qū)。放射源存放庫和值班室還安裝了紅外感應報警器和玻璃探測器。報警一旦被觸發(fā)，警燈閃亮、警號嗚叫、系統(tǒng)自動撥打保衛(wèi)報警電話。中輻院保衛(wèi)隊晝夜有人值班，接警后保衛(wèi)人員可在分鐘內趕到庫房。 （五）周界照明 庫區(qū)院內設有路燈夜間照明，照度不低于 ，報警時庫房內報警燈亮起，照度不低于 ，夜間保安人員要定期不定期對庫區(qū)巡邏。 六、其他設計 （一）放射源庫運行期間三廢排放和治理 放射源庫運行期間對環(huán)境有影響的主要是風機房產生的噪聲和放射源產生的放射性氣溶膠， 年中國科協(xié)學術年會論文集

15、 及其操作中產生的放射性廢物及廢水。為了減少噪聲傳播，設計上選用低噪聲風機，設單獨的風 機房間并在建筑上采用防震、隔音材料，使風機房外的最大噪聲水平符合的相關規(guī)定。 放射源產生的放射性氣溶膠經過高效過濾器得到有效過濾，在運行后進行的庫外空氣監(jiān)測中未發(fā) 現(xiàn)放射性氣溶膠水平增高。人員操作后洗手產生的廢水排入中輻院的特種下水，由中輻院的特種 下水處理站統(tǒng)一進行處理，操作中產生放射性廢物和廢液經整備后送中輻院放射性廢物庫。 （二）消防、地震、防水防潮、電氣、給排水、采暖、通訊等 按照相關標準設計建造。 七、結論 在放射源庫建設過程中，設計人員根據(jù)實際情況對方案進行了細化和改進，監(jiān)理人員嚴把質量關，放射源庫建成后，各項性能指標滿足設計要求。放射源庫技術改造保障了中輻院科研工作的進行，降低了放射源安全事故發(fā)生的可能性，降低了潛在照射危險，給中輻院帶來了間接經濟效益的同時也帶來了明顯的社會效益。在放射源庫的運行中，要堅持人防、物防、技防規(guī)范性綜合管理，制定嚴格科學的規(guī)章制度和操作規(guī)程，提高工作人員的業(yè)務水平和安全意識，確保放射源貯存和使用安全。