氪-85气体密封源丢失后的风险评估

张蕊雪

江苏省辐射环境监测管理站，江苏 南京 210019

随着人工辐射技术的发展，核技术已经在我国能源、工业、农业、医疗、和环保等领域得到了广泛的应用，为促进我国经济社会发展做出了积极的贡献。但是放射源管理过程中仍然存在薄弱环节，若应用不当或发生放射事故，也可危及人民健康，对社会带来不良影响。本文以一起氪-85气体密封源丢失事故为例，建立放射性气体泄露和不泄露两种情况受照估算模式，并依时间因素对风险进行了评估。

1 放射源污染特性

丢失的放射性核素的特性下表：

表1 氪－85核素特性

在放射气体不泄漏情况下，氪-8 5 产生能量为0.672MeV的β射线，会对周围环境和公众产生附加剂量；氪-85还会产生能量为0.517MeV的γ射线，虽然γ射线所占比例很小（不足1%），但γ射线在空气中射程较远，穿透性强，也会对周围环境和公众造成影响。

在特别情况下，密封源的密封性可能受损，氪-85压缩气体泄漏进入空气中，则室内烟云浸没γ外照射和β皮肤浸没照射会对公众造成辐射影响。另外，氪-85还可以通过吸入途径进入人体内，但氪-85气体作为一种惰性气体，在人体内不会发生有机、无机或是生物分子反应，因此不考虑事故情况下内照射影响。

2 非泄露情况下外照射评估模式及风险评估

2.1 受照时间计算模式 [1]

若已知吸收剂量率，则与国家规定各事故等级下的受照剂量相比较，利用下式计算达到该事故等级所需时间。离β源距离r(g/cm2)处的吸收剂量率（Gy/h）可根据现有源测量出

t ——为时间（h）

H ——国家规定的事故受照剂量值（Sv）

2.2 计算及风险评估

本事故中放射源是在1990年随仪器购买，时间较早，资料不全。根据《放射性同位素工作登记证》（中华人民共和国卫生部制）记载，事故单位有2台氪-85测厚仪源和1台钷-147测厚仪源，总活度7.4×1010Bq，为安全起见，对于这台丢失的氪-85测厚源购买时的活度定为7.4×1010Bq，则到今年，经过衰变，活度为：3.00×1010Bq。本文估算，均按此活度值计算。根据该单位2003年检测报告，在距测厚仪5cm处的剂量当量率可达23μSv/h。根据同类型同活度的氪-85测厚仪资料,距测量厚仪表面5cm处的剂量当量率为:18μSv/h～42μSv/h，依据此实测值，保守估计，取该类测量仪最大值42μSv/h估算。

由于此枚氪-85放射源为点源，γ辐射照射在近距离对人局部产生危害最大，因此对国家规定的剂量当量按公众的局部受照剂量取值，则达到国家规定的公众事故受照剂量所需时间见表2。

表2 密封性未损坏情况下达到国家规定值所需照射时间

表2中估算的结果，假设一个人保持距源5cm处，连续受照50天，将达到一般事故的受照剂量。这种情况发生的可能性是较小的。

如果测厚仪的外壳被人为剥离，成为裸源，其表面5cm处的剂量率最大可达2100μSv/h。则达到一般事故受照剂量所需时间见下表3。

表3 密封性损坏情况下达到国家规定值所需照射时间

如果测厚仪外壳被剥离后，假设一个人将裸源紧贴皮肤，连续受照24小时，将受到一般事故的受照剂量。这是一种较极端的情况。

3 非泄露情况下外照射评估模式及风险评估

3.1 非泄露情况下外照射评估模式 [2]

如果密封源的密封性能受损，氪-85气体从密封罐中全部逸出进入空气中，使周围公众受到一定程度的外照射（包括室内烟云浸没γ外照射和β皮肤浸没照射）。

考虑风险事故情况下，假设在一个5m×2m×2.7m的小房间内，放射源中氪-85气体全部逸出，短时间内布满整个空间；假设此房间不通风，气体不向外弥散稀释

辐射影响计算模式

室内空气中放射性核素氪-85的浓度[3]：

式中：C — 室内空气中核素的浓度，Bq/m3；

A — 氪-85气体的放射性源强， 为3.00×1010Bq ；

V — 氪-85气体弥散体积，假设均匀分布在约300m3的小房间内。

室内烟云浸没γ外照射达到国家规定的有效剂量时需时间：

式中：DAE — 标准中规定的有效剂量，Sv；

C — 室内空气中核素的浓度，Bq/m3；

DFAE—氪-85有效剂量转换因子,4.28×10-13S·vm3/ (Bq·h) （取自美国联邦导则No.12号报告）；

t — 达到规定值所需时间，h。

β皮肤浸没照射达到国家规定的有效剂量时需时间：

式中：Dsk —标准中规定的有效剂量，Sv；

C — 室内空气中核素的浓度，Bq/m3；

DFsk—皮肤的β浸没剂量转换因子，4.75×10-11Sv·m3/ (Bq·h)；

t — 时间，h。

综合考虑室内烟云浸没γ外照射和β皮肤浸没照射的效应，达到国家规定的有效剂量时需时间：

3.2 计算及风险评估

由于放射性气体逸出，这时将产生全身射照射的情况，所以国家规定的受照剂量按全身照射取值。达到规定的事故受照剂量所需时间计算结果见表4。

表4 放射性气体逸出情况下达到国家规定值所需照射时间

表4中估算的结果，是假设一个人持续停留在一个较小不通风的房间内，此情况下密封容器破损后导致氪-85完全释放，连续受照51.7h，将达到一般事故的受照剂量。让一个人在密闭房间内停留时间长达50h以上，这种可能性是较小的。

4 结语

本文仅是初步讨论了气体密封源在气体无泄露及有泄露时，极端情况下达到事故受照剂量所需时间，并以时间因素作为风险评估的主要因素，对风险的可能性做了定性评述。对风险的可能性，若做更按近真实情况的评估，就要对房间通风状况、个人耐辐照程度在人群中的分布及个人对一物体持续放在身边的可能性都要做进一步的统计分析，这样才能对风险概率给出定量结果。

[1]中华人民共和国国家标准．电离辐射防护与辐射源安全基本标准(GB18871-2002)

[2]刘庆芬，刘强等．《放射性核素摄入量及内照射剂量估算规范》编制说明．中国辐射卫生，2011年3月第2O卷第1期．P49～51

[3]周友朴,王斌等．放射性气体活度绝对测量．原子能科学技术，1994年5月第28卷第3期．P194～199