醫(yī)用放射性廢水衰變池設(shè)計(6.23朱韜)

令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作附錄8令狐采學(xué)一.液體衰變池設(shè)計方案原則及要求衰變池的構(gòu)造和容積必需保證核醫(yī)學(xué)科所排放的放射性廢計應(yīng)滿足以下要求：算。⑵依據(jù)國家環(huán)保總局2023年公布的《醫(yī)院污水處理技術(shù)3.7102Bq/L~3.7×105Bq/L。的放射性也得以衰減并防止固形物進(jìn)入衰變池。設(shè)計方法及過程計算參考數(shù)據(jù)：核醫(yī)學(xué)科門診病例⑴醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科開展顯像診斷，所使用的放射性源[99mTc]，假5.55×108Bq(15mCi)；平均每位病人排尿兩次，排出量約為600ml[1]，每次抽水馬桶用水量約為6L[2]，總用水量約為12.6L；假設(shè)病人出院時排出量為給33%[3]1.85×108Bq。⑵醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科開展甲亢治療，假設(shè)每位病人使用的131I活度為3.7×108Bq〔10mCi〕；平均每位病人排尿一次，排出量約為300ml，抽水馬桶用水量約為6L，總用水量約為6.3L；假設(shè)病人出院時排出量為給藥量的20%[3]，為7.4×107Bq。核醫(yī)學(xué)科住院病例⑴醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科開展甲癌治療，則使用的131I治療最大用量：7.4×109Bq(200mCi)；病人出院時體內(nèi)殘留131I攜帶量限值66%[4]131I4.884109Bq。為400MBq(0.4×109Bq)；病人一般住院7天，住院病人廢水量約為100L/床.日〔依據(jù)《醫(yī)院污水處理技術(shù)指南》中參考數(shù)值100～200L/床.d中最小值計算，如參照《醫(yī)院污水處理技術(shù)指南》最大值計算，則核醫(yī)學(xué)科室每天一個住院病人所需衰變池容積為6.28m66%[4]131I4.884109Bq。計算方法及過程：廢水達(dá)標(biāo)的計算方法依據(jù)放射性物質(zhì)的活度衰減公式：N=N0e-λt(式中N0為病人出院時排放的每升廢水的放射性活度，N為醫(yī)院放射性廢水可排放的活度范圍〔3.7×102Bq~3.7×105Bq〕，λ為衰變常數(shù)：λ=㏑2/T ，T 為放射性元素的半衰期；t為到達(dá)醫(yī)院1/2 1/2可排放的放射性污水活度標(biāo)準(zhǔn)所用的時間)由N=Ne-λtt=㏑N/N／λ0 0代入計算參考數(shù)據(jù)，則到達(dá)可排放放射性廢水活度所用的時間t =32h~92h〔1.4d~3.9d〕，t99Tc

I

=41.7d~124.9d，t

I甲癌=35.3d~118.6d。衰變池的容積計算方法依據(jù)放射性物質(zhì)活度衰減公式得出：=e-λt (n為日排放放射性廢水人數(shù)=e-λt (n為日排放放射性廢水人數(shù)，N為病人出院0設(shè)醫(yī)院可排放濃度為C：C=/Vn=1,2,3…(3.7×102Bq/L≤C≤3.7×105Bq/L，V 為日排放人數(shù)用水量)。n=1,2,3…由Vn=1,2,3…=/C，得到達(dá)可排放放射性污水的衰變池總?cè)萦蒝n=1,2,3…=/C，得到達(dá)可排放放射性污水的衰變池總?cè)莘eV=Vn=1,2,3…×T衰變池的容積設(shè)計設(shè)計方法及參考數(shù)據(jù)⑴醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科開展[99mTc]顯像診療99mTc]的容積參考表：表格1 [99mTc]的容積參考表日排放人數(shù)日排放人數(shù)日排放用水量〔L〕衰變池總?cè)莘e〔m3〕101300.18~0.5202600.36~1.0⑵醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科開展甲亢及甲癌治療依據(jù)計算參考數(shù)據(jù)，得出[I-131]的容積參考表：表格2 [131I ]的容積參考表日排放人數(shù)日排放用水量〔日排放人數(shù)日排放用水量〔L〕衰變池總?cè)莘e〔m3〕531.51.32~3.9410632.64~7.88表格3 [131I ]的容積參考表住院病人數(shù)住院病人日用水量〔住院病人數(shù)住院病人日用水量〔L〕衰變池總?cè)莘e〔m3〕11003.53~11.8622007.06~23.72⑶在衰變池前設(shè)置專用化糞池，沉渣如難于排出，可進(jìn)展酸1m3。99mTc顯像診療，日均99mTc顯像診療，日均10人，衰變池的可控⑴假設(shè)醫(yī)院只開展容積范圍為0.3~0.6m3〔具體建設(shè)容積大小可依據(jù)醫(yī)院的實(shí)際狀況選定〕。際狀況選定〕。⑵假設(shè)醫(yī)院開展99mTc顯像〔日均10人〕，131I甲亢治療〔日均5人〕:衰變池可控容積范圍為2~5〔具體建設(shè)容積大小可依據(jù)醫(yī)院的實(shí)際狀況選定〕。衰變池構(gòu)造設(shè)計設(shè)計方案動態(tài)過程，將衰變池設(shè)計為三級連續(xù)式放射性衰變池。⑵收集放射性廢水的管道應(yīng)承受耐腐蝕的特種管道，一般為不銹鋼管道或塑料管；放射性污水池每池容積為總?cè)莘e的1/3〔廢水液面距離蓋板的空間不算入其中〕，考慮有生活糞便污水一并排出，在衰變池前設(shè)置專用化糞池，用以沉淀消化固形物，專用化糞池內(nèi)沉渣如難于排出，可進(jìn)展酸化，促進(jìn)排入衰變池。其所含的放射性也得以衰減并防止固形物進(jìn)入衰變池，衰變池必需恰中選址，池底和池壁應(yīng)結(jié)實(shí)、耐酸堿腐蝕和無滲透性，應(yīng)有防止泄漏措施，化糞池進(jìn)水口略高于出水口5cm，池蓋與廢水液面應(yīng)有20cm的距離，衰變池蓋板的砼30cm。N=N0e-ud式中N0，N分別為屏蔽層前后，探測器所測到的γ射線劑量率〔或注量，注量率等〕，u代表能量為Eγ的光子在密度為ρ的物質(zhì)中的線衰減系數(shù)，d參考方案99mTc〔10〕，131I〔日5〕為例：化糞池容積為1，衰變池設(shè)計總?cè)莘e為5.4，每池容其具體構(gòu)造設(shè)計圖如下：1.8m31m3其具體構(gòu)造設(shè)計圖如下：說明：說明：①進(jìn)水口1為糞便池進(jìn)水口，②進(jìn)水口2為放射性廢液進(jìn)水口；③格柵：格柵的目的是攔截污水中較大粒徑的懸浮物和漂移物，保證后續(xù)處理過程的正常運(yùn)行。放射性衰變池平面構(gòu)造圖示意圖2放射性衰變池側(cè)面構(gòu)造示意圖材料要求：Mu10[5]磚，M10砌筑{有無地下水均同}。預(yù)制混泥土承受C45F200型號〔混凝土立方體抗壓強(qiáng)度是45MPa，防凍等級為F200〕。底板：無地下水時承受#100混泥土，有地下水時用#150混泥土，下面均素土夯實(shí)。抹面：內(nèi)壁一律用1：2水泥砂漿抹面15mm厚，無地下水時一律原漿勾縫?？陕詾檎{(diào)整，但總?cè)莘e則仍需要求設(shè)計。收集放射性廢水及糞便的管道應(yīng)承受耐腐蝕的特種管道，一pvc的管道尺寸為DN150-ф168mm〔DN的含義：代表管材的公稱直徑 字符Ф：代表管材的外徑表示〕。設(shè)透氣管。監(jiān)測與治理連續(xù)式衰變池每月進(jìn)展一次監(jiān)測。清掏前應(yīng)監(jiān)測其放射性達(dá)標(biāo)方可處置。污物桶收集⑴設(shè)置1個供收集廢物的污物桶〔建議設(shè)置2個污物桶，便利備用〕，且必需具有外防護(hù)層和電離輻射標(biāo)志。⑵污物桶放置點(diǎn)應(yīng)避開工作人員作業(yè)和常常走動的地方。準(zhǔn)時轉(zhuǎn)送貯存室。位置標(biāo)有廢物類型、核素種類、比活度范圍和存放日期的說明，內(nèi)裝注射器及碎破璃等物品的廢物袋應(yīng)附加外套。⑸廢物經(jīng)過存放衰變，比活度降低到 7.4×104Bq/kg[6]以下后，即可作醫(yī)用非放射性廢物處理。假設(shè)醫(yī)院節(jié)約放射性固體收集裝置的開支，建議建筑一個放射〔應(yīng)避開工作人員作業(yè)和常常走動的地方〕，設(shè)計圖如下：3衰變池構(gòu)造示意圖材料要求：Mu10磚，M10均同}。衰變池池蓋承受預(yù)制混凝土C45F200型號〔混凝土立方體抗壓強(qiáng)度是45MPa，防凍等級為F200〕，池蓋上必需具有鉛板外防護(hù)層和電離輻射標(biāo)志?？陕詾檎{(diào)整，但總?cè)莘e則仍需要求設(shè)計。參考資料及文獻(xiàn)：正常人的膀胱容量為300ml~500ml，一次排出量為200ml~500ml，該設(shè)計方案中每位病人每次排尿量折中取值300ml。6L。[3]99Tcm顯像排泄量更改為33%，131I甲亢治療排泄量更改為20%〔建議參考量為0%〕，此數(shù)據(jù)依據(jù)現(xiàn)運(yùn)行的核醫(yī)學(xué)科室的狀況，設(shè)定的參考數(shù)據(jù)，暫無法查找到準(zhǔn)確的科學(xué)計算數(shù)據(jù)；對于甲亢治療病人，一般治療完后，可以直接出院，沒有產(chǎn)生放射性廢液，節(jié)約放射性衰變池的建設(shè)開支。131I甲癌住院病人排泄量為66%【此數(shù)據(jù)出自李德平，潘自強(qiáng)主編，輻射防護(hù)手冊〔第三分冊〕。輻射安全[M].北京：原子能