火箭军核应急专用个人防护背囊内容物的设计

陈忠民，胡红芳，吕小立，冯晓玲，刘全斌，彭仁军，东肃河，李 伟，李峰生，邓致荣

（火箭军特色医学中心，北京100088）

0 引言

核应急医学救援是保障核安全的最后一道防线，救援人员需在做好个人防护的前提下开展救治伤员的任务，而做好个人防护主要依靠个人防护装具[1-2]。防原医学救援和核武器核事故医学救援同样需要救援人员在做好自身防护的前提下执行任务，但二者在辐射源项、个人防护需求等方面存在以下区别：（1）核素种类。核武器核事故主要涉及U、Pu、3H 3种放射性核素，防原主要涉及U、Pu、137Cs、131I等放射性核素。（2）射线种类。U和Pu同时释放中子和α、β、γ、X射线，137Cs等主要释放β、γ射线。（3）个人防护需求。核武器核事故医学救援中的个人防护主要针对U、Pu、3H吸入性内污染和U、Pu放射性沾染，防原医学救援中的个人防护主要针对吸入性内污染（不包括3H）和放射性沾染。（4）个人剂量监测。核武器核事故医学救援需同时监测光子、电子和中子照射，防原医学救援需重点监测光子照射。常见的防护背囊内容物主要针对核电事故救援、防原医学救援等，在火箭军核武器核事故医学救援个人防护中针对性不强。本文拟通过市场采购设计成熟的囊体，针对放射性核素特性，梳理总结火箭军核武器核事故医学救援个人防护需求，提出有针对性的个人剂量监测方案，并着重考虑人性化、取用方便等要求，设计针对性较强、功能模块齐全的火箭军核应急专用个人防护背囊内容物。

1 总体设计

市场购置外部带有储物袋、内部具有隔层设计的囊体。分析火箭军核武器核事故辐射源项与个人防护需求，设计个人剂量监测、个人防护、抗放、自助去污、通信、污物收容等6个功能模块，按照穿戴取用的顺序组合包装，整合形成火箭军核应急专用个人防护背囊内容物，以达到针对性强、功能模块齐全、取用方便的目的。

2 内容物设计

2.1 火箭军核武器核事故辐射源项与个人防护需求分析

核应急救援时，救援人员主要面临U、Pu外照射和U、Pu、3H吸入性内污染的威胁。U、Pu属锕系核素，同时释放中子和α、β、X、γ射线，3H释放β射线。

个人防护需求包括以下几个方面：（1）呼吸道防护装具，如防毒面具、口罩。（2）躯体防护装具，如防护服、手套、靴套等。（3）满足同时监测电子、光子、中子的累计式个人剂量计以及具有高剂量率报警功能的直读式个人剂量计。（4）抗放药[（意外）超阈剂量时服用]。（5）自助去污及污物收容袋（意外小面积污染时使用）。（6）3H防护服（3H泄漏核武器核事故医学救援时使用）。

2.2 囊体外观与内容物布局

囊体为长方体，尺寸为46 cm×26 cm×66 cm（长×宽×高），购自华诺救生装备有限公司。其采用防水材料与拉链设计，顶部、左右侧均设有储物袋，囊体内部有5个隔层。囊体外观与内容物布局如图1所示。

图1 囊体外观与内容物布局

2.3 功能模块设计

火箭军核应急专用个人防护背囊内容物包括个人剂量监测、个人防护、抗放、自助去污、通信、污物收容等6个功能模块。

2.3.1 个人剂量监测模块

个人剂量监测模块配置光释光个人剂量计与具有报警功能的直读式个人剂量计。在剂量计背面标记好个人信息后，将光释光个人剂量计佩戴于防护服内侧，直读式个人剂量计佩戴于反光背心左胸靠上部位。个人剂量监测模块的组成及功能详见表1。

表1 个人剂量监测模块的组成及功能

核应急救援作为一种特殊的“实践”，同样要遵守“辐射防护三原则”[3]，即正当性、防护最优化和个人剂量限值。核应急救援队员的剂量限值需依据救援任务的性质及危害程度确定。核武器核事故医学救援需同时监测X、γ射线和中子剂量[4]。最常见的热释光个人剂量计仅能同时监测光子和电子剂量，即X、γ、β射线，目前仅光释光个人剂量计满足同时监测电子、光子与中子剂量的要求（探测范围为0.01 mSv~100 Sv），且无需退火并可重复测读[5]。核武器核事故现场局部剂量率可能较高，为避免较大的受照剂量，救援人员需佩戴具有报警功能的直读式个人剂量计。此外，防护服的设计大多未考虑佩戴剂量计等因素，故配备反光背心用于佩戴直读式个人剂量计，同时可在反光背心前后标明“组别、姓名”，便于组员相互识别。反光背心其余部位可放置签字笔、记号笔等小型器材，不占用救援人员双手。

2.3.2 个人防护模块

个人防护模块配置B级双袖口设计防护服、C级防护服、3H防护服、全面屏大视野防毒面具、3M带呼吸阀的口罩、护目镜、无粉手术手套、防化橡胶靴套等装具。个人防护模块的组成及功能详见表2。

表2 个人防护模块的组成及功能

核武器核事故发生时，空气中放射性气溶胶随风扩散，地表含有放射性物质的灰尘。根据现场剂量率可将事故现场分为热区（剂量率＞100μSv/h）、温区（剂量率为10~100μSv/h）和冷区（剂量率＜10μSv/h）[4]。为避免救援人员吸入放射性气溶胶，必须依据气溶胶监测数据选择合适的呼吸道防护装具。为避免放射性核素沾染救援人员皮肤，必须依据所处区域选择合适的躯体防护装具，同时须扎紧“三口”。根据防护最优化原则，温区活动人员穿B级双袖口设计防护服、佩戴全面屏大视野防毒面具，冷区活动人员穿C级防护服、佩戴全面屏大视野防毒面具或3M带呼吸阀的口罩并佩戴护目镜。3H泄漏核事故时，穿3H防护服。手足部防护需着重考虑舒适度及可能发生的防护手套或靴套破损等因素，在不影响操作的情况下，手部防护可依次带3层无粉手术手套或2层无粉手术手套加丁腈薄型防护手套，足部穿结实、耐磨、防滑的防化橡胶靴套。同时配4卷弹力绷带或透明胶带用于扎紧“三口”。气温过高时，为避免汗水进入眼睛，活动人员需戴超薄型运动头带。

2.3.3 抗放模块

抗放模块配备尼尔雌醇（523）片2片，由EP管独立分装，用于预防急性放射病。

核武器核事故严重程度未知时，很难估算救援人员的预期受照剂量。若需按战时规定控制救援人员的受照剂量[6]，救援人员可能超过急性放射病的阈值剂量。为充分保障救援人员的辐射安全，依据相关规定要求，配备尼尔雌醇（523）片2片，使用EP管独立分装，便于保存与服用，同时需在EP管标明其有效期。而其他防护背囊或急救箱的碘化钾片不适用于核武器核事故医学救援。

2.3.4 自助去污模块

自助去污模块配置3#洗消液1瓶（200 mL）、无菌纱布2卷、三角巾2个、消毒湿巾10片，分别独立组装，包装袋喷涂“自助去污包”。自助去污模块的组成及功能详见表3。

表3 自助去污模块的组成及功能

全身严密防护时，一般情况下救援人员不会受到放射性沾染。但手套意外破损或解除防护时，手指和颈部前侧最易受到放射性沾染。全部救援人员进入洗消组去污不仅延误伤员处置时间，还会大幅增加去污工作量。因此选用原军事医学科学院研制的核辐射应急洗消箱中的3%乙二胺四乙酸二钠[7]或3#洗消液[8]溶液，用于去除U、Pu等锕系元素污染[4]。配备的消毒湿巾、无菌纱布和三角巾等可用于小面积、无外伤情况下的局部去污。

2.3.5 通信模块

通信模块由骨传导耳机及其配件组成。

核武器核事故医学救援时通信联络非常重要。佩戴全面屏大视野防毒面具时用对讲机通信存在声音小、杂音大、声带负担重等实际困难。骨传导耳机可有效解决佩戴防毒面具时的通信难题[9]，且骨传导耳机体积较小、与防毒面具契合度高，不存在因佩戴骨传导耳机导致防毒面具气密性降低等问题。

2.3.6 污物收容模块

污物收容模块由4个自封口型大号收纳袋组成。

救援任务结束后，除明确回收的物品外，其他装具均作放射性废物处置。随意抛弃或直接置于污物桶内容易造成放射性物质扩散。基于简单实用的原则，污物收容模块采用自封口型大号收纳袋用于收纳防护服、手套、靴套等放射性废物。并在收纳袋外贴放射性标志，统一放置于指定地点。

3 结语

本文设计的火箭军核应急专用个人防护背囊内容物立足于火箭军核武器核事故医学救援辐射源项与辐射照射特点，结合医学救援流程与技术需求，有针对性地满足了核武器核事故医学救援的个人防护需求，其功能全面、取用方便，可在承担核武器核事故核医学救援任务的部队推广使用。

当前，防护装备呈现高防护性、高环境适用性、低生理负担、高舒适性、体积小、质量轻、核生化一体防护、通用化、模块化、信息化、智能化等发展趋势。火箭军核应急专用个人防护背囊内容物的设计仍存在以下缺陷，有待于进一步研究解决：（1）人性化考量仍不足。虽然配备超薄型运动头带用于避免救援人员汗水进入眼睛，配备反光背心用于标识与悬挂小型器材，但其仍缺乏降温配件，未从源头解决高温带来的生理难题。（2）智能化、信息化含量仍不高。该设计能满足当前核武器核事故基本个人防护需求，但指挥通信、累计剂量预警、辅助决策、生命体征监测等功能有待于进一步研究整合。（3）通用化、模块化程度仍不够高。在今后的研究中，课题组将着重关注上述问题，尽快弥补不足，为核应急医学救援提供装具支持。