血液辐照项目辐射环境影响评价

温志坚，张保增

（核工业北京地质研究院，北京100029）

血液辐照在用于血液输注前，对需要输注的血液制品应进行γ射线照射，其机理为：通过对需要输注的血液制品进行低剂量辐照，灭活血液中的活性淋巴细胞，防止其增殖所引起的输血相关性移植物抗宿主病的发生。大量研究实践表明，没有发现明显副作用，该项技术已在医院血站和用血相关机构中广泛应用［1］。针对血液辐照项目污染源、污染途径进行全面分析，对其可能带来的辐射环境影响范围和程度进行分析计价，对相关人员可能接受的附加剂量进行科学估算，并针对性地提出防护与管理措施。

1 血液辐照系统

1.1 系统组成与特点

血液辐照系统主要由放射源、屏蔽系统、控制系统、机架及传动控制软件等组成，一般采用电脑控制与触屏操作，整个系统从设计上已较充分考虑了辐射防护的科学性，并尽可能降低了对环境和人员的辐射影响。不同型号的血液辐照项目使用的密封源不尽相同。使用较多的放射源包括137Cs和60Co两种。结合常见的相关设备展开分析，汇总分析血液辐照系统特点如下：

（1）为加强安全性，系统采用固定放射源，血杯围绕放射源转动的方式完成辐照；

（2）辐照窗门只是开启了一条血液输送的通道，为确保安全，系统针对辐照窗门的开启可能带来的屏蔽减弱的情形，设备内部采取了补偿屏蔽措施。

1.2 操作流程

血液辐照项目主要操作流程如下：电源开启→系统自检→确认系统工况正常→密码输入→进入操作界面→条码扫描后进入操作系统→相关信息输入→开启辐照窗门→血袋放入→关闭辐照窗门→血液辐照 →开启辐照窗门→取出血袋→结束。

2 放射性污染源分析与评价因子

2.1 放射性污染源分析

血液辐照项目的辐射环境影响主要来自放射源。血液辐照项目使用较多的放射源包括137Cs和60Co两种：

137Cs衰变类型：β－衰变，半衰期30.1 a，核素在衰变过程中发射能量为0.661 MeV（85.1%）、 能量为 0.512 MeV （94.6%）、 1.174 MeV（5.4%）；β 射线的60Co衰变类型为：β－衰变，半衰期为5.27 a，核素在衰变过程中所产生的γ射线，主要能量为1.173 MeV和1.333 MeV，β射线能量为0.512 MeV。因此，γ射线在屏蔽的同时，也将β射线屏蔽掉了，1.5 mm的铝板基本上就可以把所有的β射线屏蔽掉。

综上所述，对于利用放射源衰变时发射出的γ射线照射血样的辐照仪，其主要污染因子为具有较强贯穿能力的γ射线。

2.2 评价因子

正常工况：γ射线是主要评价因子，污染途径为外照射。

事故工况：主要是由于各种人为或自然因素造成放射源外露而导致对周围工作人员和事故处理人员的近距离大剂量外照射。其次，也可能发生由于放射源丢失、被盗而对环境和相关人员带来的附加照射。

事故工况下，对相关人员都可能带来较大辐照影响，应通过定期仪器检修，强化辐射防护和保安措施，并制定应急预案等措施来杜绝此类情形的发生。在事故发生时，应采取有效措施，避免或尽可能降低对人员的过量照射。

3 环境影响分析、预测和评价

3.1 人员附加辐射剂量计算

（1）工作人员附加辐射剂量计算

根据工程分析，血液辐照项目辐射环境的影响主要为γ外照射。

γ外照射有效剂量当量计算公式：

式中：Hp（d）——γ辐射所致年有效剂量当量，Sv；0.7——γ有效剂量当量与空气吸收剂量率比值，Sv/Gy；R——γ辐射空气吸收剂量率，Gy·h-1；T——年受照射时间与居留因子乘积，h·a-1。

根据工程分析，工作人员只有在开启辐照窗门、取放容器和剂量设定过程中短时间接触仪器，辐照过程中工作人员可以远离仪器。并且由于放射源是固定不动的，辐射过程中仪器表面辐射剂量率与辐照窗门关闭状态下辐射剂量率水平基本相当。

按照血液辐照项目每年运行1500次（每周30次），辐照窗门开启最长1 min；关闭状态下工作人员近距离接触10 min；设备检查维护人员在辐照窗门关闭状态下停留时间按照每年12 h计算；类比相关实践，上述3种情形的γ空气吸收剂量率分别取 1.5×10-5Gy·h-1、 2.5×10-6Gy·h-1和 2.5×10-6Gy·h-1。假设维修与辐照全年由同一个工作人员进行，则可计算一年中受到的最大照射年有效剂量当量为：

0.7×（1.5×10-5×1500/60＋2.5×10-6×1500×10/60＋2.5×10-6×12）＝7.2×10-4Sv·a-1＝0.72 mSv·a-1

由计算结果可知，每个工作人员一年受到的最大照射年有效剂量当量低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）［2］中规定的职业人员年有效剂量当量限值20 mSv·a-1），也低于同类项目的年有效剂量当量约束值 5 mSv·a-1。

（2）公众附加辐射剂量计算

考虑到本类项目单位内部其他人员也有可能偶尔接近辐照装置，类比相关工程实践，停留时间按每年20 h计算为宜；γ辐射剂量率取最大可能数值（2.5 μGy·h-1）计算，则公众人员一年受到最大照射剂量当量为：

0.7×2.5 μGy·h-1×20 h/1000＝0.035 mSv·a-1

远低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中规定的公众年剂量限值 1 mSv·a-1。

3.2 事故风险评价

3.2.1 事故风险类别识别

本类项目可能发生的事故类型主要为：屏蔽层破坏、放射源丢失所导致放射源可能处于裸露的情况下对公众产生超剂量照射，放射源被损坏产生放射性物质泄漏并产生表面污染。

3.2.2 风险评价

根据前述的事故风险类别识别，本类项目最大风险概率为放射源屏蔽层被人为破坏或者放射源被盗事故。参考相关工程实践所安装的放射源60Co的活度为 2.96×1013Bq（800 Ci），假设放射源屏蔽层被人为全部破坏，放射源完全裸露，理论计算可能带来的附加辐照，γ辐射年有效剂量当量计算见公式（1），γ 辐射剂量率计算见公式（2）：

式中：D——距离放射源Г米处的照射剂量当量率，mSv·h-1；A——源强（Ci），本次计算取800 Ci；Г——60Co源的照射量率常数1.32，R·m2/h·Ci①1 Ci＝3.7×1010Bq；1 R＝2.58×10-4C·kg-1。；r——距离，m；8.73——照射量率和剂量当量的转换系数，mSv/R。

表1 放射源完全裸露时不同距离、不同时间的有效剂量Table 1 Effective dose calculation as function of distance and time for naked source单位：mSv

由表1可见，事故状态下近距离接触裸露放射源将受到较大剂量的照射，会对人员产生严重伤害甚至导致死亡。因此项目单位务必要完善有关规章制度，加强保安措施，严抓放射源的安全管理，杜绝此类恶性事故的发生。

4 污染防治措施和辐射管理

4.1 污染防治措施

针对本类项目的特点，并结合国家相关法规的要求，污染防治措施包括如下内容：

（1）配备专职人员负责血液辐照项目以及放射源的安全管理。定期对安全负责人员和工作人员进行放射知识、相关法律法规的培训，只有经过培训并取得合格证书的工作人员才能上岗；加强对工作人员的辐射防护，为辐射工作人员配备个人剂量计，并定期送检委托有资质单位定期对辐照室周围环境进行监测。应建立个人剂量档案，保证工作人员不受过量辐照。

（2）辐射工作场所设置电离辐射标志，并标明中文警示说明，限制无关人员在其周围活动；健全完善各项规章制度、操作规程和应急处理措施等；由于该放射源半衰期较长，因此要注意对仪器屏蔽层以及控制系统的保养和维护。制订和落实对放射源防盗和防止故意破坏等突发事件的保卫、防护以及应急措施。

（3）设备维修时，一定要确保放射源处于关闭状态，确定专人负责维修过程中的剂量监控，确保人员的安全；仪器发生故障造成射线泄漏时，应及时遣散周围人员，通知有关部门、启动应急措施，并将血液辐照设备移交制造商或由专业人员处理，严禁私拆。

（4）放射源退役或者转让必须向省市辐射环境保护管理部门提出申请，经批准后方可实施，不得擅自转移和随意丢弃。根据国家环境保护部的要求，退役放射源由源生产厂家负责回收处理。

4.2 辐射管理

（1）辐射安全与环境保护管理机构应遵照国务院第449号令《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》和《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》（国家环境保护总局第31号令）的要求，并按环境保护部所颁发的相关管理办法的规定，项目单位应建立“辐射安全与环境保护领导小组”，全面负责对辐射工作的安全管理。

（2）从事辐射工作的人员必须通过辐射安全和防护专业知识及相关法律法规的培训，并经考核，取得上岗证书后，持证上岗。

（3）应建立并完善各项管理制度，如《辐射安全应急响应计划》、《辐射防护与安全保卫制度》、《血液辐照使用登记制度》、《血液辐照设备检修维护制度》、《血液辐照操作流程》、《工作人员培训计划》和《血液辐照环境监测制度》［3］等，坚持以预防为主，常备不懈的方针，做到及时发现、及时报告、快速反应和及时控制，实现应急工作的科学化、规范化。

5 结 论

血液辐照项目利用放射性同位素产生的γ射线对血液及血液制品进行辐照处理，能够有效灭活血液中具有免疫活性的淋巴细胞，为提高输血安全，提供了有力保障，若严格按照操作规程和落实相应辐射防护措施，项目实施就能符合辐射防护“实践正当性”的原则。根据类比分析与理论计算，工作人员可能接受的附加年有效剂量当量为0.72 mSv·a-1，公众为0.03 mSv·a-1，符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）中关于“剂量限值”的要求，也低于同类项目年有效剂量当量的约束值。因此，本类项目只要严格按照国家有关法规的要求，并严格落实各项污染防治措施和辐射环境管理计划，杜绝恶性事故的发生，血液辐照设备对工作人员、公众和周围环境的辐射影响就可以控制在国家允许的标准范围之内。

［1］ INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY.Effects of ionizing radiation on blood and blood components:A survey［R］.IAEA-TECDOC-934，Vienna：IAEA，1997.

［2］GB18871-2002，国家质量监督检验检疫总局.电离辐射防护与辐射源安全基本标准［M］.北京：中国标准出版社，2002.

［3］GB12379-1990，国家环境保护局.环境核辐射监测规定［M］.北京：中国标准出版社，1990.