辐射监测类型

2024-11-20 来源:辐射防护之家
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辐射监测是指为了评估和控制辐射或放射性物质的照射,对剂量或污染所进行的测量及对测量结果所作的分析和解释。习惯上,将辐射监测按其对象进行分类,分为环境监测、工作场所监测、流出物监测、个人剂量监测。
一、环境监测
1.监测目的
环境监测的目的是为了检验监测对象是否和国家、地方、行业或审管部门的有关规定相符合;监视设施运行状态;及时发现环境中放射性水平的变化趋势和异常情况。在事故工况下,为事故应急工作提供决策依据。监测结果既是环境影响评价的基础,也可以用于验证评价模式。
2.监测类别
根据设施不同阶段,环境监测可分为运行前的本底调查,运行中的常规监测,寿期终结时的退役监测,事故工况下的应急监测。应根据不同的监测类别和相关规范要求,制定有针对性的监测方案。
3.监测对象
环境监测的对象是陆地γ 辐射及环境介质和生物体中放射性核素的浓度或含量。应监测的环境介质包括空气、水、各类水体底泥、土壤;应监测的生物体包括陆生生物和水生生物,重点应考虑本土食用性生物、牧草和放射性核素指示体生物的监测。在核技术利用领域,源的释放规模小,环境风险相对较低,可根据源和环境具体情况及相关监测技术规范要求适当选择监测对象和监测项目。
4.监测方法
环境监测方法按其采样方式可分为:就地测量和实验室监测。
就地测量时不改变测量样品在环境中的状态,这种监测方法常用于测定辐射场的特性、鉴别放射性核素并确定其大致浓度。其优点是能快速获得结果;缺点是在某些情况下,这类监测不能满足相关要求,需要与实验室监测方法配合使用。
实验室监测是取样到实验室进行分析和测量,它是环境监测的主要方法。它能更精确地分析和测定放射性核素的浓度,描述其空间分布;也能提供放射性核素的化学和物理形态。其缺点是取样和分析工作量大,测量结果的解释较为困难。
环境样品特别是生物样品放射性浓度很低,成分复杂,监测技术要求高。因此,监测工作应严格执行《环境核辐射监测规定》(GB12379-90)、《电离辐射监测质量保证一般规定》(GB8999-88)、《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001)等技术规范以及相关核素的分析测量方法、标准。
二、工作场所监测
1.监测目的
工作场所辐射监测的主要目的是:(1)了解工作场所及邻近地区的辐射水平与辐射分布情况,评价工作场所是否符合辐射防护标准,保证工作人员工作环境安全;(2)及时发现异常或事故情况,防止工作人员受到不必要或超剂量照射,工作场所受到污染;(3)为优化工艺过程,完善防护措施提供资料;(4)在某些情况下,监测结果可以用来评价工作人员的受照剂量。
2.监测分类
投运前本底调查的内容主要是工作场所辐射水平的监测。
在项目竣工调试或试运行阶段,需要开展项目竣工验收监测,以验证项目安全防护是否达到设计标准、环境影响评价要求和审管部门提出的要求。竣工验收监测合格后,设施方可正式投入运行。
工作场所的常规监测包括日常工作中的例行监测、不定期监测和定期监测。某些装置在源强发生变化或维修后,辐射场可能发生变化,需要对工作场所进行监测。如γ 辐照装置加装源后,射线装置维修后,均应对工作场所进行监测。相关监测资料在辐射安全许可证申领、续证和辐射安防护状况年度评估工作中,均有需要。
核技术利用中,使用Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类放射源的场所,生产放射性同位素的场所,按照《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》确定的甲级、乙级非密封放射性物质使用场所,以及终结运行后产生放射性污染的射线装置等退役项目,在完成退役后,均应进行场所终态监测。
工作场所放射源失控或开放型工作场所通风系统故障或放射性物质包容失效造成工作场污染的事故工况下,需开展场所应急监测。在应急监测过程中,应注意人员防护和避免监测仪器被污染。
废旧金属回收熔炼企业,为了防止放射源被误熔炼,也要求建立辐射监测系统,对来料、废旧金属原料入炉前、产品出厂前进行辐射监测。
3.监测内容
工作场所外照射监测
(1)X、γ 外照射监测
工作场所X、γ 外照射的监测,是核技术利用中最常见的监测项目。监测场所主要包括源容器屏蔽性能测量,工作场所屏蔽体防护性能的测量,关注点(人员活动地方)的测量。测量方法依据相关规范、标准。
监测仪器最好选用便携式周围剂量当量率仪,也可选用空气比释动能率仪、空气吸收剂量率仪。常用的便携式剂量率仪有电离室、闪烁体、G-M 管、正比计数管、半导体等不同类型仪器,它们具有不同的特点、性能和应用范围。
防护用便携式剂量率仪的性能应符合相关规范要求,如相对固有误差、重复性、量程、能量响应、角响应等指标应符合相关要求。用于脉冲场测量的仪器,对时间响应还有要求。
(2)β 外照射监测
对β 辐射,防护上所关心的是皮肤和眼晶体。
β 外照射监测比较好的仪器是闪烁计数型巡测仪,这种仪器量程宽,既可满足常规和某些操作监测的要求,也可满足强β 辐射场(检修、处理强β 放射性等)的监测要求。此外,这种仪表可避免β、γ 甄别问题,特别适合β、γ 混合场的监测。必须注意测量仪器的探测下限,低于能量阈值的β 粒子是测不到的。
(3)中子辐射监测
工作场所中子辐射监测可用中子剂量当量(率)仪。需要注意的是,γ 辐射往往伴随着中子辐射而存在,在选择仪器时,要考虑γ 辐射的影响。
(4)在线监测系统
工作场所放射源或辐射源处在失控状态时,会使工作人员受到意外的超剂量的事故照射。为了监控源的工作状态和工作场所的辐射水平、满足监管上的需要,可以在工作场所合适位置安装在线监测系统。要求监测系统可靠性好,操作方便,响应时间快;具有超阈值报警(声光报警)、与防护门联锁、测量数据存储等功能。为了管理上的方便,可选用具有一定通信距离的工业无线网络通信方式,或采用GPRS无线网络传输,实现远程联网。
工作场所表面污染监测
(1)监测目的
在放射性操作中,有时会发生放射性物质的泄漏、逸出,引起人体、工作服、地面或设备等表面污染。这些放射性物质可能经口或通过皮肤渗透转移到体内,也可能再悬浮到空气中,经呼吸道进入体内,形成内照射危害。某些核素的污染还可能对人体造成外照射危害。此外,在放射性区域被污染的设备或其它物品,若转移到非放射性区域,还有可能造成环境污染。
工作场所放射性表面污染监测的主要目的是:①了解工作场所及人体等放射性表面污染是否符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871—2002)规定的限值标准;②查明污染范围,方便清污工作,防止污染蔓延;③及时发现防护措施、工艺过程存在的问题,避免重大事故的发生;④为制定个人监测计划和空气监测计划及完善工艺操作规程提供资料。
(2)监测方法
表面污染监测方法有直接测量法和间接测量法。
直接测量:把仪器探头置于待测表面之上,根据仪器的读数直接确定表面污染水平。用于测量可去除的和固定的表面污染。
间接测量:采用擦试法进行,用于测量可去除的表面污染。
当表面有非放射性液体或固态的沉淀物或有干扰辐射场存在时,直接测量可能是特别困难的或不可能的。特别是由于场所或相对位置的局限,使直接测量不容易接近污染表面,或者是干扰辐射场严重地影响污染监测仪的工作时,间接方法一般更为合适。但是,间接方法不能测量固定污染,又由于去除因子通常有较大的不确定性,故间接方法一般更多地用于可去除污染的测量。
由于直接方法和间接方法对测量表面污染均存在固有的缺陷,所以在很多情况下,两种方法都采用,以保证测出结果最好地满足测量的目的。
工作场所表面污染测量方法详见《表面污染测定第1部分β发射体(Eβmax>0.15MeV)和α 发射体》(GB/T14056.1—2008)。需要注意的是,该标准只适用于以单位面积放射性活度表示的设备、设施、放射性物质的容器以及密封源的表面污染测定。不适用于皮肤和工作服的污染测定。氚表面污染的测量方法见《表面污染测定第2部分氚表面污染》(GB/T14056.1—2011)。皮肤和工作服的污染测量方法见《职业性皮肤放射性污染个人监测规范》(GBZ166-2005)。
在开放型工作场所出口处设置全身表面或手脚污染仪,可防止工作人员带出放射性物质,污染非放射性区域或环境。下图为几款表面污染监测仪。
工作场所空气污染监测
(1)监测目的
在开放型工作场所,如果空气受到放射性物质的污染,不仅会造成外照射,更重要的是在空气中形成放射性气溶胶。当工作人员吸入放射性气溶胶时,其中部分放射性核素将滞留于体内,形成内照射危害。所以工作场所空气污染的监测,对保障工作人员的安全具有重要意义。
工作场所空气污染监测的目的是:①确定工作人员可能吸入放射性物质的上限(摄入量上限),以估计安全程度;②及时发现异常或事故情况下的污染,以便及早报警,并对异常或事故进行分析,采取相应的对策;③为制定内照射个人监测计划提供必要的参考资料,提出特殊的个人内照射监测要求;④考核工艺设计、工艺设备的性能或操作程序是否达到防护设计的要求。
(2)监测方法
监测方法是通过空气抽吸过滤的方法和粘着法。样品送实验室进行分析测量。
工作场所的空气污染监测,根据不同的监测要求与监测目的,可以采取不同的监测手段与方法。对于常规监测,应在场所内若干能合理代表工作人员呼吸带的位置上,使用固定取样器或可移动的取样器,在不同的运行阶段以不同的频次进行区域取样,获取短期样品。对于操作监测,为了反映操作程序对污染的影响,应在若干呼吸带的位置上,在不同的操作阶段获取相应的样品;如果需要得到更具有代表性的呼吸带空气样品,应使用个人空气取样器。对于在空气污染水平有可能发生急骤变化的场所,必须进行连续监测,并设置空气污染浓度的异常变化报警阈。在很多情况下,这种监测针对污染源附近的空气要比呼吸带更为有效。在对空气污染进行核素活度浓度定量监测的同时,必须对污染物的物理化学性质及其可转移性、污染物的粒度分布进行调查或测量。
三、流出物监测
1.监测的目的
和环境监测的目的一样,流出物监测的目的也是为了检验监测对象是否符合国家、地方、行业相关标准或审管部门有关规定的要求。流出物监测的对象是实践单元通过预定途径排入环境的流出物。流出物监测的结果,既是采用模式估算公众剂量时所需的源项,也是环境评价的基础。
2.气载流出物监测
操作非密封源的乙、丙级工作场所一般可以用定期取样测量的方法对气态流出物进行监测;对于甲级工作场所,其气态流出物年排放量可能达到允许排放限值或排放量的显著份额的,需进行在线连续监测。
监测点:排放口;
监测项目:气溶胶、应用核素浓度;
监测频次:每年不少于 1 次。
3.液态流出物监测
核技术利用领域涉及的液态流出物监测要求:
4.监测方法
流出物监测方法主要是采样送实验室测量。关于样品采集、制备和测量的方法、要求,按相关的规范、标准、方法执行。
四、个人剂量监测
辐射防护的目的在于保障工作人员的安全和健康。工作人员受到的辐射照射分为外照射和内照射两种,相应的剂量监测分为外照射个人剂量监测和内照射个人剂量监测。外照射个人剂量监测在核技术利用单位中,普遍开展。对开放性工作场所,有些情况下需要开展内照射个人剂量监测。
1.外照射个人剂量监测
(1)监测目的
外照射个人剂量监测是指利用工作人员佩带剂量计对个人剂量当量进行的监测,以及对测量结果的解释。这种监测的主要目的是对明显受到照射的器官或组织所接受的平均当量剂量或有效剂量作出估算,进而限制工作人员个人所接受的剂量水平,并且证明工作人员所接受的剂量是符合有关标准的。此外,可以提供工作人员所受剂量的趋势和工作场所条件,以及在事故照射情况下的有关资料。
(2)监测类型
监测可分为常规监测、任务相关监测和特殊监测。
①常规监测用于连续性作业。要求定期发放和回收个人剂量计。
②任务相关监测是指执行某项特定的操作开始时进行的监测。在剂量率较高的区域内进行操作时,除了佩带常规的个人剂量计外,通常还要求佩带直读式剂量计和个人剂量报警仪。
③特殊监测是在异常情况发生或怀疑其发生时进行的监测。如在事故应急和处置现场,有可能受到大剂量的照射,需要佩带个人剂量报警仪,有助于防止工作人员受到严重的照射或降低所受的剂量。报警剂量计不需要很高的准确度,但要求高度可靠。
(3)监测周期
常规监测的周期应综合考虑放射工作人员的工作性质、所受剂量的大小、剂量变化程度及剂量计的性能等诸多因素。常规监测周期一般为1个月,最长不得超过3个月。较普遍的做法是按季度为周期。
任务相关监测和特殊监测应根据辐射监测实践的需要进行。
(4)个人剂量计的选择
用于外照射个人剂量监测最常用的剂量计是热释光个人剂量计,它适用于工作场所存在β、γ 和X 辐射场的工作人员个人剂量监测。对中子剂量测量可使用固体核径迹探测器、TLD反照率剂量计等。
(5)个人剂量计的佩带
在使用个人剂量计时,应当佩带在躯干表面受照最强的部位,一般佩带在左胸前。当辐射主要来自人体背面时,剂量计应佩带在背部中间。四肢特别是手部所受剂量较大时,应佩带附加的剂量计。带有防护围裙工作的情况,需要使用两个剂量计,一个佩带在围裙内侧用来估算有效剂量,另一个佩带在围裙外侧用来估算皮肤和眼睛的当量剂量。
(6)个人剂量监测管理
①个人剂量监测应有专人管理。管理人员应定期发放和回收个人剂量计,监督日常保管和使用,防止丢失和误用。
②个人剂量计未使用期间,应妥善保管,防止受到误照射。操作开放射型放射性物质的工作人员,应注意避免剂量计受到污染。
③有监测能力的单位可以自行监测;不具备自行监测能力的单位,可以委托有相应资质的机构监测。
④发现个人剂量监测结果异常的,应当立即核实和调查,并将有关情况及时报告辐射安全许可证发证机关。
⑤职业照射个人剂量档案终生保存。
⑥监测的质量保证按相关规范标准执行。
2.内照射个人剂量监测
(1)监测目的
通过工作场所的监测可以知道哪些工作人员有吸入放射性物质的可能。为了测出每个人真正吸入的量,还要进行专门的监测。应根据工作性质、现场条件,定期进行这种监测。在某些情况下(如场所监测表示到达了调查水平,或工作人员自己怀疑工作中出了差错而发生放射性物质的吸入事故时),还要及时进行针对性的监测,如内照射个人剂量监测。
(2)监测方法
内照射监测方法包括直接测量(也叫活体测量)和间接测量(也叫生物样品分析)两类。
内照射个人剂量的监测,不像外照射监测相对简单,它除了大量的测量工作外,还涉及模式计算等复杂评价过程。因此,内照射监测需要制定周详的监测计划,在专业人员的指导下开展工作。
参考文献:
[1]电离辐射安全与防护基础应知应会.生态环境部辐射源安全监管司.

主办:中华人民共和国生态环境部

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