2013—2018年山西省放射性废物库库区环境γ辐射水平监测

王丽平

(山西省核与辐射安全中心，太原 030024)

随着放射性同位素应用越来越广泛,废旧放射源和放射性废物数量持续增加,城市放射性废物库的负荷不断加大。我国于2005年在全国范围内共建设31座城市放射性废物库、1座国家放射源集中贮存库及相关配套设施。根据城市放射性废物库的功能，主要收储的废物包括废放射源和极低放废物。目前存在着较为明显的问题:废物库十多年前的设计与目前的安保要求存在一定差距，同时，沿海地区多年的运行和台风、高温、高湿等自然原因导致部分设备、线路损坏。部分省份整体安保水平需进一步完善。

为了解山西省城市放射性废物库周围的环境辐射水平状况,山西省核与辐射安全中心每年均对废物库库区内和边界辐射环境进行监测,本文介绍了2013—2018年对山西省放射性废物库库区环境γ辐射水平的监测结果以及安全防范管理要求。

1 废物库简介

为进一步提高城市放射性废物库的库容能力，满足安全收储放射性废物(源)日益增长的需求，经原国家环保总局批准，依据《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术要求(试行)》[1]，2006年对山西省城市放射性废物库进行扩建，并于2010年3月建成投入试运行。

扩建后的山西省放射性废物库主要由贮存库和周围附属设施组成，占地60 030 m2。生产类别为丁类，运行期为30 a，安全贮存期为100 a。贮存库为半地下式贮存，主要贮存各种放射性废物和废放射源，放射性废物和废源分坑贮存，共有28个库坑，贮存容量800 m3，建筑面积990 m2，长54 m，宽18 m，高10.8 m。库内空间以库坑盖板为界分成两部分，盖板以下为废物贮存坑，盖板以上为废物吊运大厅。截至2018年12月，该放射性废物库共收贮废放射源1 900余枚，主要核素为137Cs，另外还有241Am、60Co和少量其他核素，总活度4.2×1012Bq。

2 废物库运行技术要求

2.1 收贮对象

各种污染材料(金属、非金属)和劳保用品；各种污染的工具和设备；零星低放废液的固化物；试验动物尸体或植株；废放射源。

2.2 整备包装

放射性废源和废物的包装满足《城市放射性废物管理办法》[2]的有关要求，每袋废物的表面剂量率不超过0.1 mSv/h，每袋体积不超过30 L，重量不超过20 kg，包装体外表面的污染控制水平分别为：α<4 Bq/cm2；β<40 Bq/cm2。所有送贮的放射性废物一律装入200 L的标准容器内，容器表面剂量率不超过0.2 mSv/h。

根据GB 18871—2002 表B11规定，“工作场所的放射性表面污染控制水平”，包装体外表面的污染控制水平，应该按照“工作台、地面、设备、墙壁”类的“控制区”有关限值来控制，而不是按照“手、皮肤、内衣、工作袜”来控制。

2.3 入库要求

2.3.1通风及起吊设备检查

废源(物)入库当日提前对库房机械、动力等设施进行全面检查，并通风半小时以上。

2.3.2废源(物)入坑

库源(物)入库时进行逐一核验，按照行车、抓具的操作规程和安全要求将废源(物)按核素种类吊装入相应坑位，如实记录废物桶号、入贮坑号、盖板号、坑内行号、列号、层号。

2.3.3坑盖表面剂量率测量

废源(物)入坑操作完成后，测量坑盖上方0.5 m处剂量率，不得超过0.05 mSv/h，表面污染不超过《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871—2002)[3]中α表面污染不超过0.04 Bq/cm2和β表面污染不超过0.4 Bq/cm2的限值要求。

3 γ辐射剂量率监测

3.1 评价标准

库区环境辐射水平的评价根据《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术要求(试行)》[1]的要求：库房内源坑盖板上方0.5 m处γ辐射剂量率不超过20 μGy/h，源库墙外表面0.2 m处γ辐射剂量率不超过2.5 μGy/h。

3.2 监测方法

库区环境辐射水平评价的监测项目为γ辐射剂量率。监测方法按《环境γ辐射剂量率测定规范》中的规定执行。

依据评价标准和测定规范要求，参考库区周围环境情况，γ辐射剂量率监测布点如下：

(1)废源库大厅内库中央源坑盖板上方0.5 m处布设1个监测点，库内东北、东南、西北、西南角各布设1个监测点，库内辅助设施(值班室、配电室等)每个房间布1个点，共计10个监测点；

(2)以废源库库体外墙表面为起点，按东、南、西、北4个方位，距离0.2、10、50 m布置监测点；

(3)距源库500 m外平坦处设一个对照点。

测量时，每个测点测量10次，测量间隔时间为10 s。

3.3 监测仪器

监测仪器采用白俄罗斯ATOMTEX公司生产的ATⅢ7M型X-γ辐射剂量率仪，仪器经中国辐射防护研究院放射性计量站刻度，并在有效期内使用。

3.4 仪器宇宙射线及自身本底响应测量

仪器刻度后，在太原市晋阳湖水面对仪器的宇宙射线电离辐射成份及自身本底响应进行了测量。

测量在晋阳湖距岸大于1 km、水深大于2 m的湖面的木制小船上进行，测量读取100个数据。测得仪器对宇宙射线电离辐射成份和本底的响应值为20.0 nGy/h。

废物库所在地的海拔高度和地磁纬度与晋阳湖基本相同，因此测量时近似按20.0 nGy/h扣除宇宙射线电离辐射成份的贡献。该源库体建筑为平房结构，室内测量时，扣除宇宙射线电离辐射成份贡献取屏蔽因子为0.8。

4 监测结果与评价

2013—2018年山西省放射性废物库新贮存库内大厅及库外周围环境γ辐射剂量率的监测结果列于表1。由表1可见：

(1)山西省放射性废物库贮源库房贮源后贮源坑盖板上方0.5 m处空气γ辐射剂量率测量值为912.0 nGy/h，库体外墙外表面0.2 m处γ剂量率为87.4～102.9 nGy/h。γ辐射剂量率测值满足《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术要求(试行)》中源坑盖板上方0.5 m处γ辐射剂量率不超过20 μGy/h、库体外墙外表面0．2 m处剂量率不超过2．5 μGy/h的要求。

表1 贮源库房内、外γ辐射剂量率监测结果Tab.1 Monitoring results of radiation dose rate within and outside the source warehouse

(2)废物库贮源后，贮源库房附属设施室内γ辐射剂量率监测值范围为94.1～118.3 nGy/h，处于正常水平；废物库室外环境γ辐射剂量率监测值范围为87.4～102.8 nGy/h，与对照点监测值(88.2～99.1 nGy/h)处同一水平。

(3)2013—2018年库体外环境电离辐射水平处于本底涨落范围内，未对周围环境产生辐射影响，辐射环境质量总体良好。

5 辐射安全防护设施及措施

为加强对放射性废物库的安全管理,确保辐射环境安全，根据城市放射性废物库安全防范系统要求[4]，配置了技术防范、实体防范、人力防范相结合的系统组成。

人力防范主要包括安全保卫机构的设置、安全保卫制度的建立、安全保卫人员的配备与管理等，规定库区管理机构的人员组成及各自职责；建立基本的管理制度，如安全保卫、台帐管理、岗位责任制度、设备检修维护、人员培训等管理制度、收贮车辆管理制度、年度监测制度、收贮信息系统及台帐管理制度，每年编制年度安全评估报告，不断提高废物库的管理水平。

实体防范主要包括库区周界、废物库库房、监控中心等建筑物。

技术防范主要包括入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、安防专用通讯系统等。在库房入口、库房内关键位置、库区重要设施周围安装电视监控系统；在库区人流通道设置出入口控制系统，包括门磁、电锁、读卡器等；在库房外、生活用房外等关键位置安装消防栓，在库区各建筑物内设置一定数量的手提式灭火器，确保库区安全。

根据GB l8871—2002[3]规定，为了便于辐射防护管理和职业照射控制，把辐射工作场所分为控制区和监督区。本库所有的房间按其辐射水平的高低和可能污染的程度划分为白区、绿区和橙色区：白区即监督区，绿区和橙区为控制区。

密封措施：放射性废物和废源均放在密封的容器中，容器贮存在有屏蔽盖板的地坑中，防止放射性物质的外溢和扩散，并通过建筑物的屏蔽将放射性物质包容起来，使之与外界隔离。

放射性气体：库房内设有机械通风系统，工作人员进入贮存库前，先启动风机通风，通风的气流由大厅向废物坑的方向流动，保证了通风效果；废气经过滤净化后排向环境，排气筒离地高度15 m。

屏蔽：废物和废源贮存坑深3 m，废源贮存坑可以叠放3层废源容器，贮存坑盖板为30 cm厚的混凝土(对60Co γ射线减弱因子约为8)，以减小距盖板表面0.5 m高处的剂量率。库房外墙从室外地面算起，高度1.8 m以下为25 cm厚的混凝土墙，1.8 m以上为24 cm厚的砖墙，以减小库房外20 cm处的剂量率。

废物库设有γ监测仪表，可对库内的辐射场进行监测。

配置了卫生出入口和洗浴设备。工作人员通过卫生出入口进入库房前，更换工作服，佩戴个人剂量仪表、工作帽、手套和口罩等防护用品；工作结束后进行污染检测和淋浴。

管理区建设了淋浴、洗衣、洗车排水收集系统，与生活污水排入化粪池处理后用于库区绿化。放射性废物专用车建有洗车台洗车废水，排入院外的蒸发池。院内进行了绿化和硬化，绿化面积约1 600 m2。

6 结语

城市放射性废物库的建设和安全运行,为消除放射性废物(源)造成的隐患起着不可替代的作用。通过科学、有效的管理措施，可以确保城市放射性废物库安全运行，对保障公众健康、维护社会稳定、促进经济发展起到应有的作用[4]。

废物库内贮源坑盖板上方0.5 m处和库体墙外表面0．2 m处γ辐射剂量率满足《核技术利用放射性废物库选址、设计与建造技术要求(试行)》中对放射性废物库源坑盖板上方0.5 m处γ辐射剂量率不超过20 μGy/h、对库体外墙外表面0．2 m处γ辐射剂量率不超过2.5 μGy/h的要求。

库区辅助设施室内、库体外γ辐射剂量率与对照点相比，处在同一水平。

监测结果表明:2013—2018年，山西省废物库辐射环境质量总体良好。其中环境电离辐射水平处于本底涨落范围内;未对周围环境产生辐射影响。

山西省放射性废物库采取的人力防范、实体防范以及技术防范等相结合的管理和安全防护措施满足国家规定要求。

为进一步提升我省放射性废物库安全水平，提出以下建议：一是开展安全评估,对库区安全管理现状与国家相关要求进行全面分析评估，对不符合现行要求的逐项进行清查分析，从长治久安的角度提升库区安全管理条件；二是库区周界安保设施维护升级期间，要加大库区周边的检查频次，加强人防措施；三是要切实加强我省城市放射性废物库安保重要设施的运维管理，并结合自身实际进一步做好各项辐射安全应急准备工作，确保我省放射性废物库安全运行。

总之，通过分析评估、加强和完善安全防范措施、信息化升级改造，不断提高放射性废物库安全管理水平，确保其安全运行，对辐射环境的安全发挥其作用。