某机械设备制造公司工业加速器应用项目辐射环境监测分析

高峰++王震

摘 要：目的 评价某机械设备制造公司工业加速器应用项目对周围环境、辐射工作人员和公众的影响。方法 通过现场监测和公式计算得出结果，依据国家标准开展评价。结果 加速器非工作状态下，探伤室周围环境X-γ剂量率监测结果范围为78.3～120.4nGy/h，处于淄博市天然放射性本底水平范围内；工作状态下，探伤室周围环境X-γ剂量率监测结果范围为97.3nGy/h～1.15μGy/h，低于《电子直线加速器工业CT辐射安全技术规范》（HJ 785-2016）的标准限值。结论 本项目加速器运行对工作人员和公众的影响符合标准限值要求，对周围环境影响较小。

关键词：无损探伤 工业加速器 X-γ剂量率 年有效剂量 辐射环境

中图分类号：X822 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（c）-0116-02

无损检测是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷引起射线、超声等反应的变化，对材料进行缺陷检查的技术。射线检测是无损检测的主要方法之一，其利用X射线或γ射线穿透检测件，使胶片曝光或产生实时数字图像，从而反映检测信息。射线检测设备主要有X射线探伤机、γ射线探伤机和工业加速器。工业加速器主要由电子枪、加速管、微波传输系统、调制器系统、真空系统和电子束聚焦系统等组成，利用射频驻波电场加速电子，使被加速的高能电子轰击钨靶产生高能X射线，对工件进行检测。本文主要对工作状态下加速器探伤室周围环境进行辐射环境监测，评价其运行对环境和人员的辐射影响，并提出减少影响的措施和建议。

1 项目概况

该公司位于山东省淄博市，主要从事大型机械设备综合设计和生产制造。为满足公司工件无损检测技术需要，建设一座探伤室，安装1台CD-600BXA型工业加速器（4MeV），属Ⅱ类射线装置。探伤室为一层建筑，无迷道，长8.56m，宽7.74m，高7.5m，混凝土结构，主屏蔽墙厚240cm，副屏蔽墙厚150cm，屋顶为厚150cm，防护门厚20cm，主要材料为铅。加速器為固定位置固定方向照射，向西北方向出束。防护门安装了门机联锁，门外设置了工作状态指示灯和电离辐射警告标志；控制台和探伤室内设置了急停按钮，安装了视频监控，设置了通风系统。

2 材料与方法

2.1 污染因素分析

加速器开机后产生X射线，会对周围环境和人员产生影响。由于该加速器能量低于10MeV，故不考虑中子影响[1]。加速器开机运行后，产生的X射线与空气作用产生少量臭氧和氮氧化物，但探伤室通风系统运行良好，可明显减低有害气体浓度，不会产生影响。因此，本文只考虑X射线的影响。

2.2 监测设备与环境条件

监测仪器为FH40G-10型便携式X-γ剂量率仪，探头类型为高灵敏度塑料闪烁，内置碘化钠探测器，测量范围1nGy/h～100μGy/h，能量范围48keV～4.4MeV。该仪器由中国计量科学研究院检定，监测时在检定有效期内。监测当天天气晴，温度为26℃，相对湿度为62%，符合监测标准要求。

2.3 监测及评价依据

X射线监测方法依据《环境地表γ辐射剂量率测定规范》（GB/T 14583-1993）[2]要求；职业照射和公众照射剂量约束值依据《电子直线加速器工业CT辐射安全技术规范》（HJ 785-2016）[3]规定：辐射工作人员个人年剂量约束值为5mSv，公众成员个人年剂量约束值为0.1mSv；工作场所剂量控制依据《电子直线加速器工业CT辐射安全技术规范》（HJ 785-2016）规定：工作场所以及周围环境的屏蔽体表面大于或等于30cm处任何监测点的周围剂量当量率应不大于2.5μSv/h。

淄博市环境天然γ空气吸收剂量率水平本底值见表1。

3 结果

3.1 监测结果

根据现场条件和相关技术规范要求布设监测点，监测点位示意图见图1。

在非工作状态和工作状态下，分别对加速器探伤室周围X-γ辐射剂量率进行监测，每个点位监测10个数据，记录、剔除异常数据后计算得出平均值。监测结果见表2。

由表2可知，非工作状态下，加速器探伤室周围环境X-γ辐射剂量率监测结果范围为78.3～120.4nGy/h，处于淄博市天然放射性本底水平范围内。工作状态下，加速器探伤室周围环境X-γ辐射剂量率监测结果范围为97.3nGy/h～1.15μGy/h，低于《电子直线加速器工业CT辐射安全技术规范》（HJ 785-2016）所规定的标准限值。

3.2 年有效剂量分析

计算X射线产生的外照射人均年有效剂量公式为：

H=0.7×Dr×T

式中：H为年有效剂量当量（Sv/a）；0.7为吸收剂量对有效剂量当量的换算系数（Sv/Gy）；Dr-X-γ为辐射剂量率（Gy/h）；T为年受照时间（h/a）。该公司每年加速器开机时间不超过100h。根据现场监测结果，取操作位监测值113.4nGy/h计算工作人员年有效剂量为：

H=0.7×113.4×100nGy=7.938μSv

该年有效剂量低于《电子直线加速器工业CT辐射安全技术规范》（HJ 785-2016）规定的辐射工作人员个人年剂量为5mSv的约束值。

根据现场监测结果，取探伤室墙外X-γ辐射剂量率最大监测值1.15μGy/h计算公众接受的年有效剂量为：

H=0.7×1.15×100μSv=80.5μSv

该年有效剂量低于《电子直线加速器工业CT辐射安全技术规范》（HJ 785-2016）规定的公众成员个人年剂量为0.1mSv的约束值。

4 结论与建议

4.1 结论

本项目落实了辐射安全防护措施，工作场所布局与分区合理，探伤室屏蔽墙与防护门满足屏蔽要求，加速器运行对工作人员和公众的影响符合标准限值要求，对周围环境影响较小。

4.2 建议

公司日常辐射安全管理工作应遵循辐射实践正当化、辐射防护最优化、个人剂量限值的原则；严格按照法律法规和《电子直线加速器工业CT辐射安全技术规范》（HJ 785-2016）等要求开展加速器探伤工作；定期开展门机连锁有效性试验，做好加速器及各项辐射安全设施的维护维修，确保各项设施安全有效，防止开机状态下人员进入产生误照射；定期开展辐射事故应急演练，及时修订辐射事故应急预案；发生辐射事故时，及时向当地环保、卫生计生部门报告。

参考文献

[1] 李德平，潘自强.辐射防护手册第一分册[M].北京：原子能出版社，1991：218-228.

[2] 国家环境保护局.GB/T 14583-1993，环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].北京：中国标准出版社，1993.

[3] 环境保护部.HJ 785-2016，电子直线加速器工业CT辐射安全技术规范[S].北京：中国环境科学出版社，2016.endprint