輻射安全與防護培訓-工業(yè)輻照-2008-revised

1、2001-12- 8,工業(yè)輻照裝置的防護與安全清華大學核能與新能源技術(shù)研究院何仕均 電話：010－62796427 62771863 E-mail: heshj@mail.tsinghua.edu.cn2008年6月,2001-12- 8,,IAEA輻射安全與防護培訓課程,2001-12- 8,各類實踐使用的放射源活度,2001-12- 8

2、,我國放射源使用情況,2001-12- 8,我國輻照裝置方面的事故，不僅發(fā)生率高，而且后果嚴重。僅1985-1993年間，輻照裝置事故達20起，受照人數(shù)達100多人，6人死亡。2004年10月山東省金鄉(xiāng)一個輻照裝置發(fā)生輻照事故，死亡2人。2008年4月11日在山西省太原一個輻照裝置發(fā)生輻照事故，5人受照，至少2人具有生命危險。,2001-12- 8,,2001-12- 8,事故的主要原因：設計上存在缺陷，安全措施不完善沒有進行經(jīng)常

3、有效維護，設備帶故障運行操作者未嚴格執(zhí)行規(guī)章制度，安全系統(tǒng)失效人員培訓不能滿足安全規(guī)定的要求,2001-12- 8,一、工業(yè)輻照概述二、γ輻射裝置的安全與防護三、電子加速器裝置的安全與防護四、職業(yè)照射和公眾照射五、事故案例與教訓,內(nèi)容,2001-12- 8,一、工業(yè)輻照概述 1、輻射源 2、工業(yè)輻照的應用現(xiàn)狀,2001-12- 8,,概 述,工業(yè)輻照的輻射源工業(yè)輻照的輻射源可以分為兩大類：（1）γ輻射源，包括鈷

4、－60和銫－137。（2）加速器輻射源，包括電子束和X射線。,2001-12- 8,,工業(yè)輻照的輻射源,2001-12- 8,工業(yè)輻照的應用現(xiàn)狀,據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界現(xiàn)有大型γ輻照裝置210多座，總裝源量超過7.4×1018Bq(2億Ci)。其中，我國自主設計裝源能力1.11×1016Bq(30萬Ci) 以上的工業(yè)γ輻照裝置約56座, 總設計裝源能力1.48×1018Bq。其他各類γ輻照裝置（包括研究用鈷

5、源）130余座。正在使用的電子束設施超過 1300 臺。,2001-12- 8,伽馬輻照裝置,濕式貯源輻照裝置全景圖,干式貯源輻照裝置全景圖,2001-12- 8,電子束輻照裝置,,,2001-12- 8,工業(yè)輻照的應用現(xiàn)狀（續(xù)）,醫(yī)療器械的滅菌消毒材料輻照改性食品保鮮環(huán)境治理其他,概 述,2001-12- 8,二、γ輻照裝置的防護與安全 1、 γ輻照裝置的分類 2、 γ輻照裝置的組成 3、 γ輻照裝置的防護

6、與安全,2001-12- 8,1、 γ輻照裝置的分類,2001-12- 8,國際原子能機構(gòu)安全叢書No.107 “γ射線和電子束輻照裝置的輻射安全”（2006版）以及國家強制性標準《γ輻照裝置設計建造和使用規(guī)范》（GB17568-1998）的修訂稿，根據(jù)輻照裝置的設計，尤其是放射源的出入口控制和屏蔽，將γ輻照裝置分成以下四類：,2001-12- 8,第 I 類 自屏蔽干法貯源輻照裝置,結(jié)構(gòu)設計使得人身體不可能進入密封源和正在進

7、行輻照的空間。[國際原子能機構(gòu)安全叢書 107],在任何時間都被屏蔽;,完全密封于由固體材料制造的干式容器中；,2001-12- 8,第 II 類 固定源室干法貯源γ輻照裝置受控人員可進入的輻照設施，其中的密封源是:,不使用時是完全屏蔽的;,照射是在輻照室中進行的，而輻照室通過入口控制系統(tǒng)保證在照射時人員不能進入。

8、 [國際原子能機構(gòu) 安全叢書 107],密封于由固體材料制造的干式容器中;,2001-12- 8,固定源室干法貯源輻照裝置,,2001-12- 8,第 III 類 濕法貯源水下輻照裝置一種輻照裝置，其中的密封源是:,在任何時候都是密封的,,結(jié)構(gòu)設計和正確的使用方式使得人員進入密封源和正在進行輻照的空間受到限制

9、 [國際原子能機構(gòu)安全叢書 107],放在一個注滿水 的存放池中,,2001-12- 8,第 IV 類 固定源室濕法貯源γ輻照裝置 人員進入受到控制的輻照設施，其中的密封源是:,不使用時是完全屏蔽的;,照射是在輻照室中進行的，輻照室通過一個入口控制系統(tǒng)保證在照射時人員不能進入。

10、 [國際原子能機構(gòu)安全叢書 107],放在一個 注滿水 的存放池中;,2001-12- 8,固定源室濕法貯源γ輻照裝置,2001-12- 8,2、γ輻照裝置的組成,2001-12- 8,輻

11、射源源架及其操作系統(tǒng)屏蔽防護系統(tǒng)輻照貨物傳輸系統(tǒng)（此處不講）控制系統(tǒng)劑量系統(tǒng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)通風系統(tǒng)水處理系統(tǒng),2001-12- 8,輻射源,γ輻照裝置的組成,表1 γ輻射源特性表,2001-12- 8,輻射源,2001-12- 8,放射源的分類,γ輻照裝置的組成,2001-12- 8,源架及其操作系統(tǒng) 源架是為盛載和布置放射源以形成特定輻射場的專用設備,一般由不銹鋼材料制造。 對源架的基本要求

12、：(1) 放射源能安全可靠地裝載在源架上；(2) 放射源的裝卸方便；(3) 保證放射源不受機械損傷；(4) 提出水面后能迅速排空積水；(5) 源架的容量應該按裝置最大裝源能力設計,并要適當?shù)目紤]每年的補充量；(6) 為了保護源架的安全，應設有防止輻照物碰撞的保護裝置。,2001-12- 8,源架及其操作系統(tǒng) （續(xù)）常用的源架類型：(1) 線源(2) 筒狀源(3) 單板源 (4) 雙板源,2001-12- 8,源 架,筒心源架

13、 單板源架,2001-12- 8,源架升降系統(tǒng) 源架的升降通常是用鋼絲繩通過滑輪引出輻照室, 由升降操作系統(tǒng)在輻照室外完成的。源升降機具有以下功能：(1) 源架在井下存放位置和井上工作位置的定位；(2) 給出源架位置的指示；(3) 驅(qū)動系統(tǒng)的過力矩保護；(4) 斷電自動降源；(5) 源架迫降；(6) 建立以升降源為中心的安全聯(lián)鎖。 源架升降系統(tǒng)按驅(qū)動方式分為電動、液壓和氣動三種類型

14、。目前采用氣動及液壓驅(qū)動較多。,2001-12- 8,屏蔽防護系統(tǒng)輻照室主防護墻的屏蔽設計輻照室迷道的屏蔽設計輻照室屋頂?shù)钠帘卧O計貯源水井深度屏蔽防護門的厚度,2001-12- 8,控制系統(tǒng)放射源升降的控制產(chǎn)品傳輸系統(tǒng)的控制輻照室門的控制進、排風機的遠距離控制信號系統(tǒng)和智能語音報警系統(tǒng) 數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控系統(tǒng),2001-12- 8,控制系統(tǒng),2001-12- 8,狀態(tài)指示器,2001-12- 8,安全聯(lián)鎖系統(tǒng)

15、 γ輻照裝置必須設有功能齊全、性能可靠的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，特別對人員和貨物出入口、源架操作系統(tǒng)、貨物傳輸系統(tǒng)等進行有效的監(jiān)控和聯(lián)鎖。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由物理器件、機械或電器設施組成，并依賴自動控制系統(tǒng)的聯(lián)鎖設計實現(xiàn)。,2001-12- 8,劑量系統(tǒng)輻射安全劑量監(jiān)測①輻照工作場所的劑量監(jiān)測②工作人員的個人劑量監(jiān)測 ③貯源井水和鈷源運輸容器放射性污染的監(jiān)測 輻照室內(nèi)劑量場的測定輻照產(chǎn)品吸收劑量的測量,劑量系統(tǒng),2001-12- 8,通

16、風系統(tǒng)– 有毒氣體的控制,輻解過程會產(chǎn)生臭氧、氮氧化物以及其它的有毒氣體。需要采取措施防止人員暴露于超過相關(guān)審管部門規(guī)定的濃度限值的有毒氣體中。,通常采用能使輻照室中產(chǎn)生負壓的通風系統(tǒng)。連續(xù)地測量空氣流，一旦該系統(tǒng)失效，則將自動終止輻射。通常應用時間延遲聯(lián)鎖裝置。,通風系統(tǒng),2001-12- 8,水處理系統(tǒng) 現(xiàn)在絕大多數(shù)γ輻照裝置采用濕法貯源系統(tǒng)。貯源水井基礎用防水混凝土制造，內(nèi)襯不銹鋼覆面。為了避免水中的雜質(zhì)腐蝕放射源，

17、貯源井水要使用去離子水或蒸餾水。水質(zhì)要求：電導率：1～10μS/cmpH值：5.5～8.5氯（Cl-）離子：≤1ppm。,水處理系統(tǒng),2001-12- 8,去離子水的常見制備流程：貯源井→微孔過濾器→陽離子交換柱→陰離子交換柱→混床→純水箱→貯源井,水處理系統(tǒng),2001-12- 8,3、γ輻照裝置的防護與安全,2001-12- 8,γ輻照裝置輻射安全相關(guān)標準,γ輻照裝置設計建造和使用規(guī)范 GB

18、－17568－1998（目前正在修訂）鈷－60輻照裝置的輻射防護與安全標準 GB－110252-1996水池貯源型γ輻照裝置設計安全準則 GB－17279－1998,2001-12- 8,（1）縱深防御原則 （2）冗余性 （3）多元性 （4）獨立性,輻射安全原則：,2001-12- 8,許可證持有者應當考慮火災、爆炸、腐蝕和任何其它與密封輻射源的連續(xù)使用有關(guān)的任何事項。它受到下述因素影響:,輻

19、射源的安全,密封源中放射性物質(zhì)的活度,材料的輻射毒性、浸出性和溶解性 化學性質(zhì)和物理形態(tài) 源的使用環(huán)境,2001-12- 8,對濕式存儲條件的特殊要求 應該保證密封源在正常的水池存儲條件下不被明顯腐 蝕。,輻射源安全（續(xù)）,還必須考慮限制源密封材料的熱疲勞的要求。源在水中應該是完全不溶解的 ，這樣可以將容器破裂的后果控制在最小化。,2001-12- 8,許可證持有者應該保存與密封源有關(guān)的紀錄。 特別是:,輻射源的安全（續(xù)）,核

20、素、活度和日期；特殊形態(tài)證書；ISO 分類;泄漏測試證書;污染測試證書,型號和標志/ 源的序列號；,2001-12- 8,,密封源應該被牢固定在源架上，不能輕易被移動。用于源的定位與移動目的的裝置，應該能夠在輻射屏蔽物外采用源的升降系統(tǒng)控制。源支持物或源架發(fā)生故障，若不能把源移入指定位置，可能導致輻射事故。,源架的安全,2001-12- 8,應該為輻射源提供有效的機械保護，以防止其受到諸如產(chǎn)品包裝箱或運輸容器等物項的干擾和損

21、害。,不管是直接還是間接，產(chǎn)品定位系統(tǒng)不能與輻射源發(fā)生接觸。這可以通過在產(chǎn)品定位系統(tǒng)中采用保護性隔板、導向桿或地板導向來實現(xiàn)。,源架的安全（續(xù)）,2001-12- 8,屏蔽防護系統(tǒng)設計輻照室主防護墻的屏蔽設計輻照室迷道的設計輻照室屋頂?shù)钠帘卧O計貯源水井深度防護門的厚度輻照室內(nèi)臭氧排除計算,2001-12- 8,屏蔽防護系統(tǒng)設計 主要參考強制性國家標準«水池貯源型γ輻照裝置設計安全準則»（GB

22、17279-1998）中采用的簡化計算。,2001-12- 8,舉例：輻照室主防護墻的屏蔽設計,2001-12- 8,輻照室主防護墻的屏蔽設計,2001-12- 8,輻照室主防護墻的屏蔽設計 表 混凝土K-厚度t（cm）對應關(guān)系數(shù)值,2001-12- 8,對于大型板源輻照裝置，簡單的點源、面源積分法計算是不合適的，由ICRP推薦并已在全世界通用的是”蒙特卡羅法”，它由專

23、用的計算機程序MCNP計算，再根據(jù)不同的屏蔽材料，可得出一個具體輻照室各墻體的屏蔽厚度。,2001-12- 8,貯源水井,2001-12- 8,貯源水井,將安裝一個自動的水位控制器，以使水位保持在預定的水位以上。,水池必須不滲透水，并且設計使得在所有可預知狀況下都能保留水。,它必須能承受運輸中使用的輻射源容器的重量，并且不會影響水池的完整性。,2001-12- 8,水位控制-正常情況提供自動補充水池中失去的水的方法。這個系統(tǒng)能夠?qū)⒊刂?/p>

24、水位保持在輻射屏蔽所需的充分的水位。水位將會被測量。正常的水分喪失主要是由于汽化。,貯源水井（續(xù)）,因為腐蝕產(chǎn)物可能會影響密封源的完整性，所有的永久性水池部件將由不銹鋼制成。,2001-12- 8,水位控制 – 不正常情況(低水位)如果池中水位降到多于30厘米而低于正常補給水位時，將采取措施激活控制室內(nèi)的可視可聽報警信號。,貯源水井（續(xù)）,水質(zhì)的調(diào)節(jié)為了減少源被腐蝕的可能性，水池將配備有水處理系統(tǒng)， 使的水電導率不超過 1000 &

25、#181;S m-2 ，正常情況下低于 10 µS m-2 .,2001-12- 8,貯源水井（續(xù)）,2001-12- 8,水的冷卻在濕式存儲輻照裝置中，將配備池水冷卻系統(tǒng)來除去伽瑪輻射源產(chǎn)生的熱量。,貯源水井（續(xù)）,管道系統(tǒng)由于源存儲池中的水位和水質(zhì)量控制系統(tǒng)中使用了管道，所以將安裝有效的虹吸開關(guān)，以防止池中水降到超過30cm而低于正常補給水位的可能性。,2001-12- 8,2001-12- 8,水池的防護和蓋子將安

26、裝物理屏障如圍欄和/或金屬蓋子，以防止人員偶然地掉入源存儲池中。,貯源水井（續(xù)）,水處理系統(tǒng)監(jiān)測器在去離子柱上安裝一個發(fā)聲報警的固定的輻射監(jiān)測器，以探測由于源的泄漏導致的污染。這個監(jiān)測器將與輻射控制系統(tǒng)聯(lián)鎖，如果污染達到預設的報警水平，源會回到其屏蔽位置并且水循環(huán)停止。,2001-12- 8,2001-12- 8,安全聯(lián)鎖系統(tǒng),2001-12- 8,1、鑰匙控制 放射源的升降開關(guān)、輻照室人員通道門和貨物通道門的開關(guān)必須采用

27、同一把鑰匙，或多把鑰匙牢固串結(jié)一起，這一把鑰匙或一串鑰匙還必須與一臺有效的便攜式輻射檢測報警儀牢固連在一起。必須保證該鑰匙只有值班人員或安全員才能使用。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,2、便攜式輻射檢測報警儀 進入輻照室的操作人員必須攜帶與多用途鑰匙（串）連接在一起的可攜式輻射檢測報警儀，在輻照室人員入口處應設置校驗源（如10μCi的137Cs放射源），操作人員進入輻照室之前應用校驗源檢查輻射檢測報警儀是否工作正常。,安全聯(lián)

28、鎖,2001-12- 8,3、固定式輻射監(jiān)測儀輻照裝置的控制區(qū)內(nèi)（輻照室迷道入口以內(nèi)的區(qū)域）必須設置固定式輻射監(jiān)測儀，探測輻照室內(nèi)的劑量水平和確定源是在貯存位（安全位），還是在照射位（工作位），或是在升降途中。該輻射監(jiān)測儀必須與人員通道門的聯(lián)鎖裝置形成一體，以防止源未降至安全位置或輻照室內(nèi)輻射水平較高時人員誤入。在貨物出口處應安裝固定式輻射監(jiān)測儀，用于探測貨物出口處的輻射水平。該輻射監(jiān)測儀應與輻照裝置控制臺聯(lián)鎖，當出口處輻射水平超過

29、預定值時，從輻照室攜帶貨物通道出口處的傳送裝置將被停止運行，并且源將自動降至安全位。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,4、警告標志在通往輻照室的人員通道門上和貨物進、出口上應設置明顯可見的電離輻射警告標志，和顯示源狀態(tài)的指示器（燈），源狀態(tài)批示應包括源在安全位、工作位和源在升降過程中。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,5、輻照室人員通道門聯(lián)鎖裝置 輻照室人員通道門應設置安全聯(lián)鎖裝置，并與源的升降聯(lián)鎖，只有當源在安全位時，

30、才能將門打開；人員通道門未鎖閉，源不能被得升；升源后此門被打開，源應自動降至安全位。 人員通道門的內(nèi)側(cè)應設有開門按鈕，誤留在輻照室內(nèi)的人員可以隨時通過此按鈕將門打開，從輻照室中撤離出來。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,6、迷道內(nèi)防人誤入聯(lián)鎖裝置 輻照室為（包括人員通道和貨物進、出通道）內(nèi)應設置2～3道防人誤入安全聯(lián)鎖裝置（一般可采用光電裝置），并與聲光報警裝置或降源聯(lián)鎖。源在工作位時有人誤入，可以發(fā)出聲光報警或使源

31、降至安全位。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,7、輻照室內(nèi)緊急止動裝置 在輻照室內(nèi)必須安裝緊急止動裝置（一般為拉線開關(guān)），并與控制臺聯(lián)鎖，當源被提升或源在工作位時，誤留在輻照室內(nèi)的人員可以阻止、迅速中斷或終止輻照裝置的操作，并將源降至安全位。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,8、控制臺上緊急止動裝置 在控制臺上應安裝緊急止動裝置，可在任何時刻阻止、迅速中斷或終止輻照裝置的操作，并將源降到安全位。,安全聯(lián)鎖,2001-

32、12- 8,其他要求 以下安全要求是針對貨物自動傳輸、水池貯源型γ輻照裝置而言，對小型靜態(tài)輻照裝置，適用于動態(tài)輻照的相關(guān)安全要求可以適當放寬。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,9、貨物進出口門的控制 貨物進、出口處應設置聯(lián)動門，通過貨物啟動門的打開和關(guān)閉。貨物到達時該門自動打開，貨物通過后，門應迅速關(guān)閉，以防止人員經(jīng)貨物進出口通道誤入輻照室。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,10、輻照室屋頂屏蔽塞聯(lián)鎖裝置 在

33、輻照室屋頂設有進源孔的輻照裝置，其屏蔽塞應與控制臺聯(lián)鎖，當移出屏蔽塞時，源不能被提升或使源降至安全位。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,11、貯源井水處理和自動補水系統(tǒng) 貯源水井應采用去離子水和設有井水處理系統(tǒng)，確保水質(zhì)達到標準要求。 貯源水井還應設有自動補水系統(tǒng)和水位聯(lián)鎖裝置，當水位降至最小屏蔽層高度以下時，應自動補充井水，并將源降至安全位。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,12、通風系統(tǒng) 應根據(jù)設計

34、裝源量和輻照室空間大小設置通風系統(tǒng)，確保輻照室內(nèi)臭氧及氮氧化物濃度低于標準要求。通風系統(tǒng)還應與控制臺聯(lián)鎖，通風系統(tǒng)故障時，不能升源或源自動降至安全位。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,13、輻照室內(nèi)無人復位開關(guān)按鈕 在輻照室內(nèi)應設置2~4個無人復位按鈕，并與控制臺聯(lián)鎖。每次升源前，操作人員必須進入輻照室內(nèi)完整巡視檢查一周，依次按動無人復位按鈕后方可升源。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,14、斷電降源輻照裝置在運行時出現(xiàn)斷

35、電超過10秒時，源應自動降至安全位。15、煙霧報警輻照室內(nèi)應安裝煙霧報警裝置，并與降源聯(lián)鎖，遇有火災險情時，源應自動降至安全位。,安全聯(lián)鎖,2001-12- 8,三、電子加速器輻照裝置的防護與安全 1、電子加速器輻照裝置的分類 2、電子加速器輻照裝置的組成 3、電子加速器輻照裝置的防護與安全,2001-12- 8,常用的電子輻照加速器,2001-12- 8,常用的電子輻照加速器,2001-12- 8,第 I 類有一

36、種具有聯(lián)動裝置的整體屏蔽單元，由于屏蔽體的構(gòu)造，使得人員在運行時的進入在身體上是不可能的。,國際原子能機構(gòu) 安全叢書107 將電子束輻照設施分為兩類。,第 II 類其單元在屏蔽室內(nèi)，屏蔽室通過入口控制系統(tǒng)保證在運行時人員不可進入。,電子束輻照設施的分類,2001-12- 8,電子束設施（第Ⅰ類）,2001-12- 8,電子束設施（第Ⅱ類）,2001-12- 8,電子加速器的組成加速器主體系統(tǒng)（電子槍、加速管等）高壓系統(tǒng)電子束流引

37、出系統(tǒng)控制系統(tǒng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)輔助系統(tǒng)（束下裝置、冷卻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、絕 緣氣體）,2001-12- 8,控制系統(tǒng),1).加速器自動操作控制。操作加速器必須按先后次序操作，若發(fā)生誤操作，聯(lián)鎖保護系統(tǒng)就立即起作用。2).在加速器運行中連續(xù)診斷、測試和隨時調(diào)整加速管內(nèi)的真空度、加速器高壓、引出窗膜溫度等加速器運行參數(shù)，自動控制在設定值。3).穩(wěn)定地自動控制和調(diào)節(jié)電子束流、電子能量、束流斑點尺寸、掃描在窗膜上的位置等加速器性能參數(shù)。4

38、).加速器的運行狀態(tài)與束下裝置的運行狀態(tài)自動同步。5).對加速器運行狀態(tài)遠程診斷和巡檢。,2001-12- 8,安全聯(lián)鎖系統(tǒng),電子加速器的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)基本類似γ輻照裝置：加速器和靶廳的門必須裝安全聯(lián)鎖裝置，只有門關(guān)閉后才能產(chǎn)生輻射。產(chǎn)生輻射的控制系統(tǒng)應該用開關(guān)鑰匙控制。在加速器廳、靶廳內(nèi)工作人員易達到的地點，應設置緊急停機或斷束開關(guān)。這種開關(guān)應有醒目的標志。在通經(jīng)輻射區(qū)的通路上，出入口和控制臺上須安裝工作狀態(tài)指示燈，而在加速器

39、廳和靶廳內(nèi)醒目的地方裝閃光式或旋轉(zhuǎn)式紅色警告燈及音響裝置。在輻射區(qū)應安裝遙控輻射監(jiān)測系統(tǒng)，當輻射超過預定的水平時，該系統(tǒng)可發(fā)出音響或（和）燈光信號。加速器必須配備適當?shù)妮椛浔O(jiān)測裝置，如可攜式監(jiān)測儀，氣體監(jiān)測儀，個人劑量計。,2001-12- 8,電子加速器輻照裝置的防護與安全,2001-12- 8,主加速系統(tǒng)失效的機理 。內(nèi)置加速器參數(shù)監(jiān)控。 內(nèi)置遠距離加速器診斷。 加速器的運行參數(shù)（電壓和電流）應與產(chǎn)品運輸機構(gòu)聯(lián)鎖。 調(diào)試

40、與檢驗應當在其最大運行參數(shù)（電壓與電流）下，且產(chǎn)品處置設備盡可能接近實際運行條件的電子束下，進行調(diào)試和檢驗。,電子輻照設施的設計安全,2001-12- 8,暴露于電子束的材料應該是低原子序數(shù)的以便使韌致輻射最小化。,電子輻照設施的設計安全（續(xù)）,應該根據(jù)最大能量、最大電流和最大原子序數(shù)的被照物質(zhì)來進行計算，同時也要考慮受照產(chǎn)品的特點。應該考慮感生的 x-射線，特別是當加速管在輻照室外時更要如此。 迷道應該用鉛或不銹鋼屏蔽。,2001-

41、12- 8,電子輻照設施的屏蔽設計,加速器X射線的發(fā)射率常數(shù),2001-12- 8,電子輻照設施的屏蔽設計,2001-12- 8,電子輻照設施的屏蔽設計,屏蔽中某些特殊問題① 孔道為了防止輻射泄露，加速器的通風管道、水管、電纜管道、輻照材料的傳輸管道等應取“S”形或“U”形，在地溝的入口或出口應有一定厚度的屏蔽蓋板。為了搬運大型設備，有時需要在屏蔽墻上留出足夠大的孔洞，這些孔洞的位置也要盡可能避開束流方向或輻射發(fā)射率峰值方向。填塞

42、孔洞時，混凝土塊之間的垂直縫隙最好都用灰漿填充。,2001-12- 8,電子輻照設施的屏蔽設計,屏蔽中某些特殊問題② 迷宮迷宮的設計與建筑物的布局有關(guān)，但迷宮口位置應盡可能避開來自靶上的直接輻射，或應避開輻射發(fā)射率峰值的方向，并且在滿足使用的條件下，迷宮的截面應盡可能小一些，有時為了節(jié)省建筑費用或空間，或為了補償由于通道造成的屏蔽墻總體減弱效果的降低，在迷宮口設置附加屏蔽。,2001-12- 8,電子輻照設施的屏蔽設計,屏蔽中某些特

43、殊問題③ 防護門防護門的厚度應和相鄰的屏蔽墻具有同等的屏蔽效果。門和墻之間應有足夠的搭接，以減小散射輻射的泄漏，通常門的兩側(cè)和頂部，門和墻的搭接至少為縫隙的10倍。為了減小通過門底部的輻射反射，應采用其他密閉縫隙的方法，常用的防護門有水門、混凝土門、鐵門，或鐵板與鉛板組合門。,2001-12- 8,四、職業(yè)照射與公眾照射,2001-12- 8,職業(yè)照射劑量限值,2001-12- 8,控制區(qū)： 在輻射工作場所劃分的一種區(qū)域，在這

44、種區(qū)域內(nèi)要求或可能要求采取專門的防護手段和安全措施，以便：（1）在正常工作條件下控制正常照射或防止污染擴展；（2）防止?jié)撛谡丈浠蛳拗破涑潭取?對于γ輻照裝置來說，輻照室、迷道為控制區(qū)。因此，應在輻照射室的入口處設置明顯的電離輻射標志，需要運用行政管理程序和實體屏障(包括門鎖和聯(lián)鎖裝置)限制人員進出控制區(qū)。,輻射工作場所的分區(qū),2001-12- 8,輻射工作場所的分區(qū),監(jiān)督區(qū)： 未被確定為控制區(qū)、通常不需要采取專門防護

45、手段和安全措施但要不斷檢查其職業(yè)照射條件的任何區(qū)域。操作區(qū)域、控制室、通風間、設備間、倒源間、水處理間等區(qū)域皆為監(jiān)督區(qū)。此區(qū)內(nèi)也應設置電離輻射標志。,2001-12- 8,要求制定工作場所監(jiān)測計劃,工作場所監(jiān)測,許可證持有者必須擁有適當數(shù)量的便攜式輻射監(jiān)測儀器，包括一些備用的以便替換那些正在檢定或修理的 (對于能量? 10 MeV的電子束設施 還需要考慮中子的監(jiān)測)。監(jiān)測儀器必須具有適宜的能量響應，處于良好的工作條件； 能夠測量正常

46、和事故條件下的劑量率且不會飽和或扭曲；有直接可用的電池并且要對內(nèi)裝電池進行檢查。,2001-12- 8,即使相信環(huán)境輻射水平是正常的，不攜帶正在工作的監(jiān)測儀表，任何人也不能進入輻照室。,工作場所監(jiān)測（續(xù)）,監(jiān)測儀器必須在首次使用前、修理后馬上、或者按審管部門規(guī)定的時間間隔由被審管部門認可的組織進行檢定。,2001-12- 8,對于監(jiān)督區(qū)的工人的監(jiān)測不作要求，但是必須對其職業(yè)照射進行評估。,個人監(jiān)測,要求對在控制區(qū)工作的所有工人進行個人監(jiān)

47、測。,監(jiān)測頻度由審管部門規(guī)定；監(jiān)測服務的提供商必須經(jīng)審管部門批準。,2001-12- 8,下述情況要求進行調(diào)查和跟蹤:年度有效劑量 超過規(guī)定的調(diào)查水平；,調(diào)查和跟蹤,任何運行參數(shù)超出正常范圍；發(fā)生設備故障、一次事故或犯了一個導致劑量上升可能超過規(guī)定限值的錯誤；任何其它事件或發(fā)生了不正常的可能具有使劑量超過規(guī)定限值的潛在事件；,對于任何有疑問的過劑量照射，這個人的劑量計必須被立即送去測量。,2001-12- 8,“公眾成員所受的輻

48、射源的照射,包括獲準的輻射源和實踐產(chǎn)生的照射和干預情況下受到的照射，但不包括職業(yè)照射、醫(yī)療照射和當?shù)卣Ｌ烊槐镜纵椛涞恼丈洹?[BSS],公眾照射,2001-12- 8,公眾劑量限值,2001-12- 8,在一個輻照設施附近居住和工作的人群；,公眾照射（續(xù)）,公眾可能包括:,參觀設施的人員；其它部門的職員 (安全許可運行人員之外的人)合同人員 (安全許可服務機構(gòu)之外的人) 比如電工、油漆工、管子工等。,2001-12- 8,五、事

49、故案例與經(jīng)驗教訓,2001-12- 8,事故案例與經(jīng)驗,2001-12- 8,1、挪威切勒輻射事故，1982年9月,裝置簡介切勒?輻照裝置有一個干法貯存的60Co 源，事故時，輻射源的活度是2.43PBq (65700Ci)。輻照室位于一退役研究堆下面的地下室內(nèi)，輻照室四周有混凝土屏蔽，控制室與輻照室相鄰。從控制室進到輻照室要經(jīng)過一個迷宮通道，并穿過一扇鋼門，當輻射源不在地板中的“屏蔽”位置時，這個鋼門不能打開。該裝置原來是作為一個實

50、驗裝置而建的，但后來安裝了一套輻照材料自動輸送系統(tǒng)，改作香料、包裝材料、醫(yī)療用品的工業(yè)輻照。該裝置每天24小時連續(xù)運行，正常上班時間后就無人在場。假若由于某種原因材料通過裝置的輸送中斷，輻射源就自動下落到“屏蔽”位置，同時該控制間和研究所主報警控制臺的報警信號燈點亮。,事故案例與經(jīng)驗,2001-12- 8,1、挪威切勒輻射事故，1982年9月,事故起因和過程1982年9月2日3點30分，輸送輻照樣品的傳送機停運，觸發(fā)了控制間和研究所主

51、報警控制臺的報警器。保衛(wèi)人員打電話給在家值班的運行工程師，他決定推遲到早晨上班再行檢查。當天早上7點，維修技師到達研究所并掉控制屏上的報警器?？刂破辽系妮椛湓粗甘酒黠@示綠燈（“源屏蔽”），于是技師就打開門進到輻照室，關(guān)掉了輸送系統(tǒng)的壓縮空氣，并檢查運裝箱的位置。他在輻照室停留了大概有幾分鐘。7點30分，有人發(fā)現(xiàn)他坐在裝置外面的樓梯上，顯得病得很重。因為他過去有冠心病的歷史，就被送進醫(yī)院。在醫(yī)院被診斷為可能是心臟病發(fā)作。,事故案例與經(jīng)驗,

52、2001-12- 8,1、挪威切勒輻射事故，1982年9月,事故起因和過程（續(xù)）但是，到了8點，其他運行人員到達后，確認輻射源并不在“屏蔽”位置，而是處在幾乎完全“非屏蔽”狀態(tài)的位置，而本應能使門鎖定的電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)沒有起作用。顯然，自從早先發(fā)生報警以來一直有輻射，包括技師在輻照室期間。從膠片劑量計的讀數(shù)不可能估計技師所受到的劑量。幾星期后，從該技師所穿過的衣服中發(fā)現(xiàn)一些藥片，經(jīng)電子自旋共振譜分析，估計其余全身劑量大約為22Gy ，這技

53、師受照后13天因輻射損傷而死亡。,事故案例與經(jīng)驗,2001-12- 8,1、挪威切勒輻射事故，1982年9月,經(jīng)驗教訓（1）該輻照裝置在設計上有隱患。第一，與輻照室門聯(lián)鎖相連接的輻射源位置指示系統(tǒng)以若干微型開關(guān)的信號為依據(jù)。當源事實上處在“非屏蔽”狀態(tài)時，一個失效的微型開關(guān)可能給出“源屏蔽”的錯誤指示；第二個隱患是，“完全進坑”信號和來自監(jiān)測儀的信號兩者觸發(fā)聯(lián)鎖系統(tǒng)共同作用于門上同一個鎖栓，使系統(tǒng)只處于部分冗余狀態(tài)。（2）維修技師沒

54、有觀察控制室顯示的輻射水平，最重要的是他進入輻照室沒有使用便攜式監(jiān)測儀。運行管理部門決定在監(jiān)測儀關(guān)閉狀態(tài)下繼續(xù)運行該裝置，實質(zhì)上降低了聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性。（3）作為儀表系統(tǒng)組成部分的那個微型開關(guān)失效（“綠燈”亮并釋放聯(lián)鎖），是導致事故發(fā)生的技術(shù)方面的原因。,事故案例與經(jīng)驗,2001-12- 8,放射性事故后果,2001-12- 8,放射性事故后果（續(xù)）,2001-12- 8,1989年2月5日，在 El Salvador共和國首都 Sa

55、n Salvador附近的一個工業(yè)輻照設施發(fā)生了一起放射事故。該設施中有正在用可移動源架的60Co 源進行照射滅菌的預包裝醫(yī)用產(chǎn)品。,2、 San Salvador 事故,當源架在照射位置卡住時發(fā)生了事故。運行人員和兩名其他工人繞過該輻照裝置的已經(jīng)降級的安全系統(tǒng)一起進入了輻照室去手動放開源架。,2001-12- 8,這三名工人受到高劑量輻照并引發(fā)急性輻射綜合癥。雖然進行了治療，但三名男性中的兩人的腿被嚴重損害，需要截肢。,2、 San

56、 Salvador 事故（續(xù)）,受到最高照射劑量的工人在事故發(fā)生6個半月后死亡；它的死是因為輻射導致的肺部損傷，治療過程中持續(xù)的傷害使病情惡化。,2001-12- 8,這一事故包括兩個截然不同但有聯(lián)系的事件。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,事件 11989年2月5日，星期日，三人在手工處理源架時受到照射。,在之后的整個一周 ，管理部門始終不清楚該事故的嚴重性并且讓該設施繼續(xù)正常運行。,2001-12- 8,2月10日 (

57、5 天后) ，探測到輻照室中輻照水平升高并向供應商請求幫助。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,事件 2源架在第一次事件中已經(jīng)被損壞。這導致在該周中稍后一段時間發(fā)生了第二次事件，這次事件中，上面的源組件的所有 60Co 源棒被撞掉 。稍后在輻照室中發(fā)現(xiàn)一根活性源棒，其它的掉入水池中 。,2001-12- 8,獲得的教訓,許可證持有者已經(jīng)允許輻照設施，特別是相關(guān)安全部件，在經(jīng)過一段較長時期后明顯降級。,沒有注意供應商關(guān)于升級

58、安全系統(tǒng)的建議。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,2001-12- 8,在他們的習慣中安全程序和培訓已經(jīng)惡化到無效的程度。,獲得的教訓（續(xù)）,這不但導致了事故的發(fā)生，而且意味著沒有認識到初期的事故，事故中源架損壞導致了進一步的過劑量照射。管理部門沒能對設施未經(jīng)安全許可或不正確運行所存在的嚴重危險保持一致認識。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,2001-12- 8,生產(chǎn)比任何安全考慮都重要，以至于只有一個運行人員

59、值班的事可能已經(jīng)發(fā)生。,獲得的教訓（續(xù)）,如果供應商早期的建議被注意到，這個直接的事故原因 (貨包卡住和變形，隨后阻礙了源架的下降) 本來可以防止的。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,2001-12- 8,審管部門和國家基礎機構(gòu)缺少一個國家基礎機構(gòu)來監(jiān)督放射安全，是沒能鑒別和補救設施中放射安全缺陷，并對事故進行更為積極有效的響應的主要原因。,獲得的教訓（續(xù)）,雖然認識到需要更有經(jīng)驗的醫(yī)學方面的職員和更好的設施，但在實施將病

60、人轉(zhuǎn)移到其它適合的醫(yī)院方面還是有明顯的延遲。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,2001-12- 8,一旦事故已經(jīng)引起注意和關(guān)注，應該迅速采取行動通知媒體代表，并通過他們告訴公眾。,獲得的教訓（續(xù)）,如果El Salvador 政府是“通告和援助公約”成員的話，向國際原子能機構(gòu)報告事故本來也會得到有效地幫助。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,2001-12- 8,輻射裝置供應商供應商提供的英文指導手冊沒有當?shù)卣Z言

61、的版本。,獲得的教訓（續(xù)）,該手冊在該工廠已經(jīng)被翻譯，但是該西班牙語文本是不準確的和不完整的。 該指導手冊包括生產(chǎn)方面的安全事項，但是沒有單獨論及這種重要事件 。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,2001-12- 8,出于人員安全的原因，供應商沒有派人到該工廠因而沒能發(fā)覺嚴重的安全缺陷并采取正確的措施。,獲得的教訓（續(xù)）,在確認水池中60Co源棒的初始清單時有明顯的延遲，而這本來能夠保證除了那些本底以外不導致進一步的照射

62、。該設施有繞過防護系統(tǒng)的事件的長期歷史，雖然這使得對該設施的評估很困難，但沒有基本的設計缺陷被鑒別出來。,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,2001-12- 8,由于遵循正常的管理程序而不是適合于應急的特別程序，幾個政府和政府間組織合作進行的向El Salvador 提供的專家?guī)椭蛔璧K，幫助主要在醫(yī)療治理、物理劑量和事故調(diào)查等方面。,合作,2、 San Salvador 事故（續(xù)）,2001-12- 8,輻照室,2001-

63、12- 8,未標記的控制臺,水處理工廠,控制和其他設備,2001-12- 8,病人 A ( 26 天),2001-12- 8,病人 B (26天),2001-12- 8,3、山東濟寧事故 ，2004年10月21日,裝置簡介山東濟寧華光輻照廠位于山東省濟寧市金鄉(xiāng)縣高河鄉(xiāng)，是一家私營企業(yè)，始建于1994年。為自行建造的靜態(tài)堆碼式輻照裝置，輻照源為Co-60，1994年加源7.2萬Ci，1999年又加源4.4萬Ci。,事故案例與經(jīng)驗,200

64、1-12- 8,3、山東濟寧事故 ，2004年10月21日,事故起因和過程2004年10月21日，由于輻照裝置的鐵網(wǎng)門安全聯(lián)鎖、降源限位開關(guān)、踏板降源裝置、三道防止人員誤入輻照室的光電聯(lián)鎖等六個安全裝置及拉線開關(guān)全部失靈，放射源未正?；芈涞骄掳踩恢茫瑑擅と嗽谖床扇∪魏屋椛浔O(jiān)測措施的情況下，進入輻照室工作，在距離放射源約0.8?1.7m處受到照射，造成超劑量照射事故。其中1人受照約9min（估計受照劑量為10?13Gy），當即出現(xiàn)

65、嘔吐癥狀；另一人受照約5min（估計受照劑量為8?10Gy）。,事故案例與經(jīng)驗,2001-12- 8,3、山東濟寧事故 ，2004年10月21日,經(jīng)驗教訓事故后，國家核安全局對輻照裝置進行了全面的安全檢查，初步查明事故主要原因如下：（1）輻照裝置未達到《γ輻照裝置設計建造和使用規(guī)范》的安全要求，在安全聯(lián)鎖裝置失效、人員誤入等意外情況發(fā)生時，放射源不能回落到井下安全位置；（2）運營單位管理不嚴，規(guī)章制度和操作規(guī)程不健全；（3）操作

66、人員缺乏必要的安全防護知識，進入輻照室前未進行劑量監(jiān)測，違章操作。,事故案例與經(jīng)驗,2001-12- 8,放射事故的主要原因,最初設計上的缺陷。 有冗余的和多樣的安全系統(tǒng)本來能夠防止多數(shù)事故。,基于輻射啟動的安全聯(lián)鎖“進入屏障”或者沒有安裝、或者被拆掉、或者很容易失效。當試圖解決問題時, 如果通過梯子、彎腰或爬行、或通過控制開關(guān)等能輕易繞過屏障，人們就試圖繞過。在幾個設施中,已經(jīng)有人使用花招繞過安全系統(tǒng)。,2001-12- 8,當報警

67、指示源沒有處在安全的“屏蔽”位置時，卷入事故的人通常不能按指示警報輻射安全監(jiān)督人員。,放射事故的主要原因（續(xù)）,當進入輻照室時，人們通常不能使用可靠的、便攜式輻射監(jiān)測計 。這些事件表明 ，不用這一明顯而且簡單的安全預防措施是常事。 (大部分卷入事故的運行人員沒有佩帶個人監(jiān)測裝置。),2001-12- 8,在一些事件中，管理部門容忍輻射啟動安全聯(lián)鎖的拆除和故障。在至少一次事件中, 管理部門明顯地準許了安裝一個開關(guān)以旁路安全聯(lián)鎖， 并且

68、拆除了唯一的一個不能輕易地以彎腰或爬行方式繞過去的通過探測系統(tǒng)。,放射事故的主要原因（續(xù)）,有幾個事件是在管理部門已經(jīng)收到生產(chǎn)人員的安裝保護擋板以防止事故的建議之后發(fā)生的，但是，他們根本沒有做這事。,2001-12- 8,許多事故發(fā)生在換班過程，因為此時只有一名受過培訓的工人值班或隨叫隨到。雇員的行為表現(xiàn)反映出讓一個人承擔盡可能多的任務和責任這樣的管理政策。,放射事故的主要原因（續(xù)）,工人和運行人員根據(jù)所給的可用信息和指示采取了不適宜的