放射性同位素实验室的安全与防护探究

高 岭，汪 尚，皮二旭*

（1.杭州师范大学 基础医学院，杭州 311121；2.杭州师范大学 生命与环境科学学院，杭州 311121）

随着核技术的发展，电离辐射在工农业领域、医疗卫生、环境保护及科学研究中（如辐射育种、工业探伤、射线诊断、放射治疗和放射性示踪等方面）得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果。放射性同位素和射线装置在经济社会发展中的作用越来越明显。在已报道的25万枚放射源和13 万余台射线装置中，医用辐射源约占80%，而放射性同位素和射线装置在科研机构中的应用具有日益增加的趋势[1]。

放射性同位素在科学研究中主要用于开展示踪实验，同位素示踪法又称为核素示踪技术。放射性核素示踪是以放射性核素及其标记化合物作为示踪剂，应用射线探测仪器和方法来检测核素的行踪，以此来研究示踪剂在生物体中的迁移、代谢降解状态或者在外界环境中的分布状态[2]。放射性同位素示踪具有如下特点：灵敏度较高、样品的制备过程相对简单和能追踪物质的来源。自从放射性同位素示踪技术开始应用以来，快速成为各科研领域获得研究成果不可替代的技术手段。

高校实验室是进行各类科学研究的特定场所，其中物理、化学和生物环境因素交织，不安全因素种类繁多，稍有不慎，极易酿成实验安全事故。在高校的涉辐工作中，以实验室的放射性同位素及射线装置为主要辐射源，而这些辐射源都属于人工辐射源[3]，安全与防护管理显得更重要。纵观全国各高校核与辐射安全工作，主要存在如下隐患。①高校对于辐射安全的宣传教育不足，大多数非相关专业的师生缺乏核与辐射安全知识、管理知识，核与辐射安全意识薄弱；②放射性同位素实验室开放管理给学校辐射安全管理带来新挑战，导致核与辐射安全工作比较混乱，开放共享效率偏低；③放射性废物的处理和管理没有纳入统一危化品管理，对放射性废物的处理安全重视程度不高，导致放射性废物存在辐射安全与生物安全双重隐患；④高校核与辐射安全工作变量多、变数大。教学科研工作中使用到的放射性物质微量，但种类多；存放放射性物质的实验室构造各异，布局分散，管理困难；科研课题的变更致使不断有新的放射性物质转入[4]。针对上述问题，高校核与辐射安全工作原则上需从以下几个方面着手改进。①健全核与辐射安全学习制度，加强上岗人员资格认证；②建立健全核辐射相关的管理制度，确保安全有序的情况下，提升平台共享效率；③将放射性废物的处理和管理纳入统一危化品管理；④新建的放射性同位素实验室统一规划，集中管理。

本文结合杭州师范大学同位素实验室安全与防护管理的实际情况，从同位素实验室安全与防护管理的方法和内容，以及本单位的具体措施和案例进行探讨。

1 同位素实验室管理方法与内容

1.1 建立健全管理制度，加强辐射安全知识学习

同位素实验室的安全管理除传统意义上的防火、防盗和防毒以外，《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》《中华人民共和国放射性污染防治法》和GB 18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》等相关法律法规对放射性同位素实验室使用放射性物质提出了更加明确的管理内容。任何需要从事放射性同位素实验的单位必须按照国家法律法规相关要求，申请许可证，结合本单位具体情况制订事故应急预案及同位素实验室规章制度，逐步形成辐射安全与防护管理制度体系，在同位素的购置和使用、涉辐人员管理、同位素实验室日常监测管理及放射性废物的处理等各个环节，都可以有章可循，了解相应的防护和安全保护方法，避免错误操作或意外泄漏事件发生[5-6]。

辐射安全与防护监管人员和辐射工作人员必须熟悉同位素实验室各项规章制度，熟悉安全操作规程，掌握同位素安全与防护知识和实践，参加辐射安全与防护知识的学习或培训，并经考试合格取得《辐射安全与防护培训合格证书》后，才能从事辐射相关工作[7-8]。

1.2 加强同位素实验室工作场所管理，严格规范操作

按照相关规定，同位素实验室分为控制区和监督区。控制区是为了控制正常工作条件下的正常照射或防止污染扩散，在控制区进出口应设置设立醒目的警告标志。控制区应实行双人双锁、与110 联网等管理模式，便于安全管理；对控制区和监督区应设置明确的标识。

同位素实验室常见的衰变类型为α 射线、β 射线和γ 射线。其中，α 射线射程较短，β 射线穿透能力比α 射线强，高能β 粒子需考虑韧致辐射（X 射线），γ 射线属于短波长、能量大的电磁波，其穿透能力很强。在以X 射线、γ 射线为主的射线防护中，重点考虑外照射对辐射工作人员的影响，因此需规范化实验操作，从实验技术手段层面减少辐射带来的危害，对于保障操作人员的安全可以说是事半功倍。

1.3 加强放射性废物管理

放射性废物是指被放射性核素所污染或内含放射性核素的物质[9]。同位素实验室产生的放射性废物一般包括2 类：①放射性固体废弃物。多数为实验过程中产生的被放射性同位素污染的实验耗材，如使用过的一次性乳胶手套、离心管、枪头、吸水纸和纸巾等，以及实验废弃物，比如实验动植物、由实验培养基干化而产生的废干胶等。②放射性液体废弃物。主要为带有微量放射性同位素的可重复使用的实验器械的清洗水及培养基实验产生的废水。放射性废液主要是含放射性同位素实验废液（如细胞悬液、淋洗液等）。放射性废物处理质量不过关有可能引发环境污染和疾病传播等安全问题。

放射性废物的处理要严格执行国家环保部门的有关规定，实验室非放射性废物与放射性废物要严格区分，核素类别要加以区分，按照不同核素分类处理。不同高校其放射性废物处理不同，如北京大学医学部多次专项拨款用于放射性废物处理，先对放射性废物分类收集，再按照相关部门的要求，由专业放射性废物处理单位集中处理[5]。山东大学同位素实验室在放射性废物专用暂存室中，设置了专用的储存箱、废管和储存池，并进行严格分类和记录。不同核素根据其性质不同采取不同的处置流程[10-11]。高校同位素实验室在废物处理上一般遵循“分类收集、统一存放、集中处理”的原则，根据自身核素类型进行不同处理。

2 本单位同位素实验室管理措施与案例

学校现有辐射安全许可证，包含使用Ⅲ类射线装置和丙级非密封放射性工作场所，而现有同位素实验室就属于丙级非密封放射性工作场所，5 年内拟使用32P、33P、35S、45Ca、14C 及3H 6 种非密封放射性同位素，开展放射性同位素示踪实验等科学实验工作。

本单位同位素实验室主要涉及到的项目有：①通过32P 标记蛋白进行示踪，从而了解不同条件下，激酶对底物进行磷酸化修饰的动态变化。该项技术在分子生物学、生物化学相关研究领域应用广泛。②通过3H标记细胞培养液的特定成分，培养一定时间后，利用液闪仪对细胞内放射性进行定量分析，从而监测细胞代谢情况。

现有同位素实验室平台为本单位生物医学科研提供支持，为相关研究论文的发表和各类基金项目的执行提供基础。

根据同位素实验室安全与防护要求，依据国家相关法律法规，结合本单位的辐射防护与安全管理机制，从加强理论学习、安全建设、技术防范、严格操作和废物管理等方面介绍本单位同位素实验室辐射安全与防护措施和案例。

2.1 加强放射性实验室安全建设，健全完善管理制度

实验室同位素区基建采用PVC 防静电地板铺设，地面若有接缝，须做到光滑平整，容易清洗；工作台面采用不锈钢台面，无明显缝隙，易清洗；实验室设置在顶层角落，满足同位素实验室基本基建要求。学校成立了辐射与安全管理领导小组，制定了《事故应急预案》《辐射工作场所安全措施和放射性同位素储存要求》《放射性同位素实验操作规程》《辐射防护安全岗位职责》《辐射防护和安全保卫制度》《辐射工作人员培训及健康管理制度》《放射性同位素操作人员个人剂量监测方案》《放射性废物的处理方案》《同位素实验室管理办法》《放射性同位素采购使用登记管理制度》《同位素实验室设备检修维护制度》和《辐射安全防护措施》。针对放射性同位素的使用许可、转让审批、剂量监测、工作场所、人员培训、废物处理及台帐管理等全过程均提出了一系列管理要求，明确要求针对同位素实验室使用特点，在日常的辐射防护和安全管理方面逐步建立一套行之有效的安全管理规章制度。

2.2 加强辐射安全理论知识体系研究

由于日常工作、学习和生活中有关辐射的科普宣传较少，学校师生普遍缺乏辐射安全知识，对于辐射的类型、不同辐射的危害及防护知识欠缺，导致师生对同位素实验室的认知呈现盲目恐慌现象[12]。多数师生对辐射的了解仅仅停留在核电站、医院X 光片检查等水平，一部分师生谈同位素色变，谈及放射性物质就与历史上核事故联系起来[13]。因此，一方面要了解本校师生的辐射安全知识水平，制作系统且通俗易懂的辐射安全宣传手册或视频，提高师生辐射安全理论知识。与此同时，开辟专门栏目普及辐射安全理论知识，定期在学校、学院等各级相关网站发布辐射安全防护知识及典型案例。另一方面，不断提高辐射工作人员理论水平，对于从事辐射相关操作的师生，在取得《辐射安全与防护培训合格证书》后，应每年通过线上再学习模式，利用“国家核技术利用辐射安全与防护培训平台”网站或“学习充电站”等辐射知识小程序，更新相关法律法规、辐射防护等专业知识，进行再学习。

2.3 对同位素实验室进行严格分区管理

本单位同位素实验室控制区包括储源室、废料间及操作区；监督区主要包括预实验操作区、植物种植区和衣帽间等，衣帽间是普通实验室进入同位素实验室的过渡区，监督区空间相对较大。在实际管理中，从以下几方面加强分区严格管理：同位素实验室入口实行严格登记管理，衣帽间入口处设置专门的放射性警示标志，非本实验室或未经预约的师生禁止进入同位素实验室，进入前严格执行登记制度；进入监督区的人员应穿戴实验服和手套，严禁进入控制区；监控系统与学校联网，并能提供24 h 的实时监控和录像，视频保存时间在3 个月以上，确保掌握实验室不同区域的人员数据；为了确保监督区不被污染，实验室配备了辐射剂量监测仪，对放射性实验室进行定性放射性污染监测；对同位素实验室进行场所监测，确保实验室辐射安全数据处于正常范围。

2.4 加强技术防范，严格规范操作

同位素实验室以开放性生物医学类实验操作为主。每一种核素的操作应进行预实验，减少重复操作次数。对于成熟操作体系可以形成流程，进行规范化操作，从而减少废物的产生量，减少接触时间[14]，利于操作过程的安全监督管理。在实际操作中，从以下几方面进行规范管理：①不同核素在实际操作中，会逐步形成一套相对完善的技术规范。因此，根据不同核素的常用操作，制定规范的操作流程。比如，对于实验室常用的32P 等核素，操作体系已经成熟，制定规范流程张贴上墙；②在正式进行放射性同位素实验工作之前，做好充分的预实验准备，熟悉实验操作流程，缩短与放射源的接触时间；③放射性物质的分装、制备及其实验过程在不锈钢台面的通风橱内进行；④实验过程中，利用放射性检测仪对污染进行全过程监测。一旦发生污染，根据应急预案采取相应的措施；⑤在实验操作过程中采取一系列措施，提高放射性同位素回收率。对实验过程中所使用的玻璃仪器进行前处理可以减少实验器具表面放射性污染水平，加入适量的载体以减少放射性胶体的形成，对每一步操作的放射性进行测量，可最大程度减少放射性物质的损失或失控。

2.5 加强放射性废物的安全管理

废物最小化是放射性废物管理的重要原则，在实验过程中应优化管理，从源头抓起，减少放射性废物的产生[15]，对放射性废物严格实行分类管理。在本单位同位素实验室安全与防护中，从以下几方面加强废物的管理：放射性废物的处理严格执行国家环保部门的有关规定，实行分类处理。废物储存在专用的有机玻璃材质收集箱污桶内；建立严格的放射性废物处理标准，对于短半衰期放射性废物，可放置10 个半衰期以上的时间，经过剂量检查小于最大允许剂量时，可作为一般放射性废物处理[16]（如32P、33P）；长半衰期同位素应集中保存、集中处置，严禁随意丢弃，并送有资质的单位进行处置（如14C、3H）。同时，长半衰期废物的预处理应按照收储单位的要求进行规范化处理；建立台账，加强登记制度，对同位素实验室管理实行登记预约制度，对实验内容、实验人员、实验时间、核素类型、废物类型、废物体积或质量等进行严格登记；加大对放射性废物处理的经费投入，将放射性废物的处理纳入实验室废物的处置及管理中。

3 结束语

随着医用辐射和核素示踪技术的发展，同位素实验室作为公共实验共享平台，其安全管理也愈发重要。提高对同位素的认识、正确利用同位素、加强各个环节的安全防护管理，优化各项管理进而保障放射性同位素更好地为教学科研服务，已成为高校实验室工作中的一项重要任务。只有抓准放射性同位素管理中的安全与防护主线，才能使放射性同位素实验室成为支撑教学科研工作的广阔平台。