大型辐照装置 (2014)

（1）贮源水井以防水混凝土为基础结构，内衬不 锈钢覆面。为防止覆面焊缝意外泄漏，需有焊缝 探伤质量检验，水下管件由水面下30cm引出 （2）为防止水位过低，设置水位监测和报警装置 ，及过低水位自动补水设施 （3）为了避免水中的杂质腐蚀放射源，贮源井水 要使用去离子水或蒸馏水。所有湿法贮源的γ辐 照装置都应设置水处理系统，以确保贮源井水水 质
工艺流程
二、放射性职业病危害因素 识别与分析
由辐照装置 中钴-60放 射源产生的 原初γ射线
正常运行状态下的辐射危害因 素分析
散射辐射
杂散辐射
天空反散射
维修时放射源转移 到维修贮源位置， 泄漏的杂散辐射 增装源和退役源时 源运输容器外围的 泄漏辐射 倒源过程中水井上 表面处的透射辐射 源退役操作过程和 退役源处置时的辐 射危害
（3）屏蔽物所需衰减倍数（K）和屏蔽透 射因子（B）
K H Hc （4）屏蔽厚度（h） a 查K（或B）的数据表或曲线 b 使用TVL（十分之一衰减厚度）计算 所需屏蔽物的TVL层数n： n=logK=-logB 屏蔽厚度h h=n·TVL+(TVL1-TVL) TVL1为第一个十分之一值厚度
混凝土屏蔽墙的有效减弱倍数
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辐照室迷道散射辐射剂量 GB 10252其计算公式如下：
辐照室屋顶厚度计算公式
贮源水井深度的确定
• 贮源水井水层深度既要保证最大贮源量时井上 工作人员的安全，又要保证水下移动源各种操 作时仍有足够厚的屏蔽层。源在贮存位置时贮 源水井屏蔽厚度计算，与主屏蔽厚度计算相同 ，仅仅把屏蔽介质换成水。 • 在水井中，源架上的源可视为线源，可按点源 积分积分计算线源的屏蔽。作为简化，可将每 层源视为位于源顶端的点源，分层按点源计算 后相加。在每层源板的高度近似为0.5m时，在 各层源均等活度下，下层的剂量小于上次的 1/10，此时可按最上层源板、以源顶端为源点 计算。
多元性： 多元性能够提高装置的安全可靠性 ，可以降低共因故障，包括系统多元性 和多重剂量监测，可以采 用不同的运行 原理、不同的物理变量、不同的运行工 况、不同的元器件等。
屏蔽设施
辐照源室需要考虑的屏蔽： 贮源需要考虑的屏蔽： 1、水井深度 a 同时考虑额定装源量下的贮 源和换装源时的可能源位 b 以线状源设计和估算 2、附井贮源池除顶塞屏蔽外 还要考虑池侧的屏蔽
由于辐射安全与联锁 设施欠缺，设施故障 或操作管理疏漏导致 的危害 由于辐照源的包壳质 量问题及不合格的贮 源井水对辐射源的侵 蚀导致的危害
维修和换源时辐射 危害因素
意外事件与事故时的 辐射危害因素
严重的放射源泄漏时 导致的危害
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辐照源在基于危险指数的放射源分类中的类别
1、源的危险活度：特定放射源的核素在设定的多种照射情 景条件下足以引起严重的确定性效应的最小活度估算值称 为此源的危险活度（又称D值）。 2、源的类别：放射源按源的实际活度（A）与危险活度（ D）的比值（称为危险指数A/D）分为5类。 放射源的类别 1 2 3 4 5 危险指数A/D ≥1000 10≤A/D<1000 1≤A/D<10 0.01≤A/D<1 豁免水平/D≤A/D<0.01
（电离辐射警告标牌、警示灯、声响警报）
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出入口控制设施
满足下述条件下只有用升降源钥匙才可以从外边打开通道口门： （a）源架在贮存位置； （f）水处理器剂量监测未报警； （b）剂量监测仪未报警； （g）源已降至贮存位置300秒； （c）通风系统启动并工作正常； （h）通道入口门钥匙开锁； （d）产品出口门剂量监测未报警； （i）完成剂量监测仪测试 （e）无低水位报警信号; （制度约束）
辐射工作场所 分区
控制区：以辐照室出、 入口为界辐照室内的区 域，此区域应严格控制 人员进入 监督区：辐照室迷路出、 入口以外及与辐照室直 接相连与辐照装置相关 的房间均为监督区
1、辐照室墙 2、排风和穿墙孔道 3、辐照室屋顶厚度设计 4、迷道设计
屏蔽计算
1、屏蔽墙厚度的确定 在点源与关注点之间无介质的情况下，关注点的 射线能通量密度的计算公式如下：
安全联锁系统
• 辐照装置必须设有功能齐全、性能可靠的安全联锁 系统，特别对人员和货物出入口、源架操作系统、 货物传输系统等实现安全有效的工作监控和联锁保 护。 （1）断电时安全系统延时有效（30min） （2）辐照的联锁设施故障时或未使用时不能升源 （3）辐照状态下的联锁，应在源离开贮源位即生效
剂量系统
去离子水的常见制备流程：
贮源井水 微孔过滤器 交换柱 阴离子交换柱 存水箱 贮源井 阳离子 混床
辐射防护控制指标
辐射装置布局
辐射装置布局一般以 辐照室为中心，周围 设有其它相应的辅助 设施，包括预辐照大 厅、控制室、水处理 间、检修间、电气间 、进源间及风机房等 。
个人剂量控制
辐射工作人员个 人年有效剂量值 为5 mSv 公众成员个人年 有效剂量值为0.1 mSv
（5）大于37 PBq(100万居里）的γ辐照装置，当 放射源持续存 放在贮源井内不工作时，应定期 启动通风系统换气 （6）辐照室内臭氧的产生率、臭氧浓度、通风量 和排风口高度参考相关标注 （7）装源量大于0.37 PBq(l万居里）的干法贮源γ 辐照装置，贮源井（或贮源容器)必须有通风措 施
水池结构和水处理系统
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通风系统
（1）防止辐射产生的臭氧、氮氧化物以及其它 的有毒气体 （2）辐照状态下，通风系统始终投入工作 （3）与源的辐照联锁 （4）辐照中止后人员进入辐照室前，启动增强 通风，并经一定的通风延迟时间后，人员才能 打开辐照室入口门进入辐照室。为防止人员暴 露于超过浓度限值的有毒气体中，需要设置通 风系统
辐照室内臭氧浓度不应超 过0.3 mg/m3 当放射源降至井内贮存位 置5min后辐照室内的要求
辐照室内NO2浓度(包括 NO、N2O、NO2等各种氮 氧化物均换算为NO2的浓 度)不应超过5 mg/m36
辐射装置安全联锁及其他防护设施
⑴ 多功能钥匙
（a 不可拆解；b 照射状态下不可取下；c 串有便携仪）
pH值为5.5~8.5
防止卡源意外
⑵ 源控设备卡源 ⑴ 货物卡源 a 装货箱结构和装货核查 a 控制设备结构 b 滑轮防脱失保护 b 防止摆动，设导向轨 ⑶ 源保护罩 a 上下可靠固定 b 防物插入 c 接触联锁 d 水井中钴源摄像头监查 ⑷ 应急处置 a 不随意启用迫降设备 b 紧急报告启动应急程序 c 在调查分析卡源状态后有计划处置 d 在审管监管和设计单位协助下科学处置
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大型辐照装置
主要内容
一、辐照装置概述 二、放射性职业病危害因素识别与分析 三、辐射防护措施 四、辐射监测和辐照装置检查
辐照装置的分类
一、辐照装置概述
γ辐照装置 辐照装置 加速器
I类：自屏蔽(整 装)式干法贮源辐 照装置 Ⅱ类：固定源室( 宽视野)干法贮源 辐照装置 Ⅲ类：整装式湿 法贮源辐源装置 Ⅳ类：固定源室( 宽视野)湿法贮源 辐照装置
其他计算方法
职业病危害放射防护评价，可以按GB10252的方法复核 屏蔽设计，也可以用另外的方法核算。下面是常用的 周围剂量当量率方法。 无屏蔽情况下，关注点的剂量率计算如下：
（1）活度单位转换 1 1 PBq=1×1015 Bq=1×109 MBq Ci=3.7×1010 Bq=3.7×104 MBq 1 TBq=1×1012 Bq=1×106 MBq
辐照装置的组成
1、密封放射源 2、源架及其控制系统 3、屏蔽防护系统 4、辐照货物传输系统 5、控制系统 6、剂量监测系统 7、安全联锁系统 8、通风系统 9、贮源水池 10、水处理系统
钴-60密封放射源
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源架及其升降控制系统
• 源架 （1）若干源板单元/源架 （2）若干装源孔/源板 （3）装源结构防止源脱出 （4）源架迫降设施（不得随意启用） • 源架升降系统 （1）电控丝杠 2）液压和气动 a 钢丝绳乱绕卡阻 b 降源到位未止反提升 c 断电时需手动降源或 由备用电源降源 a b c d 带动滑轮组减行程 源架导轨 源架平衡牵引 断电自动降源
⑵ 设人员入口门联锁 ⑶ 设置辐照室内固定剂量仪联锁 ⑷ 在辐照室内设置检查按钮
（按顺序操作并在限定时间内完成）
⑸ 人员进出口处设置多道光电报警装置 ⑹ 具有停电自动降源功能 ⑺ 货物入口和出口防护门与传输的货物联动 ⑻ 设贮源井水位监测报警与补给系统
⑼ 辐照室设置通风系统，并与控制系统联锁 ⑽ 辐照室设置烟雾报警装置并与控制系统联锁 ⑾ 在辐照位置的源架周围设源架保护罩 ⑿ 在辐照室内设紧急降源设施(一般为拉线开关 ) 和开门按钮 ⒀ 在控制台上应安装紧急停止按钮 ⒁ 设源架迫降系统 ⒂ 辐照室顶的装源用可移式屏蔽塞必须与中心 控制系统联锁 ⒃ 警示设置
3、Co-60源的危险活度为3E-2TBq（0.8Ci）。钴 源的活度大于3E+1TBq（800Ci）为I类源。辐照装 置的钴源活度为I类源，辐照装置为含I类源装置， 发生人员受照射意外事故往往属于严重辐射事故， 据ICRP64号出版物《潜在照射的防护:概念框架》 ，辐射安全与联锁设施应把这种潜在照射意外的年 发生概率约束在10-6以下。
• 剂量系统的功能如下：放射源是否处于 安全贮源位置的剂量监测、辐照工作场 所外围区域的剂量监测、贮源井水和钴 源运输容器放射性污染的监测、辐照室 内剂量场的测定、辐照产品吸收剂量的 测量、放射工作人员剂量监测。
• 固定安装的剂量仪 （1）控制台读出 （2）超阈值门禁开 （3）非辐照状态超阈值报警 （4）门前剂量确认方可能开门（IAEA103） （5）剂量仪未开或故障，禁开门 （6）货物出口探测器剂量探查 （7）水处理设施的离子交换树脂处辐射水平探查
冗余性： 采用的物项应多于为完成某一安全 功能所必须的最少数目的物项，保证运 行过程中万一某物项失 效或不起作用的 情况下可使其整体不丧失功能。
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独立性
独立性是指某一安全部件发生故障时，不会造 成其他安全部件的功能出现故障或失去作用。 为提高系统的独立性，可采取下列措施： 1、 保证冗余性(多道联锁)各部件之间的独立性 2、 保证纵深防御各部件之间的独立性； 3、 保证多元性各部件之间的独立性； 4、 保证安全重要物项和非安全重要物项之间的 独立性。
• 屏蔽防护系统： 屏蔽防护系统包括辐照室、贮源井和换 装源用副井。辐照室的屏蔽建筑需考虑厅墙 、迷道、顶和可移动顶塞，有时也需考虑入 口门的屏蔽防护。 • 辐照货物传输系统： 辐照货物传输系统用于货物的传输。 （1）悬挂链式 （2）传送带式
控制系统
• 控制系统 （1）放射源升降的控制 （2）产品传输系统的控制 （3）辐射安全设施和辐射安全联锁系统的 控制 （4）辐照装置辅助系统的控制和辐照装置 照射计划的控制，也包括辐照加工的数 据管理和监控系统
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放射性污染的控制
电导率 1μS/cm~10μS/cm 贮源水井水质要 求 总氯离子 (Cl-)含 量不大于1×10-6
1、贮源井水中钴-60总活度浓度应控制在10Bq/L以下。 2、贮源井水水质应满足国家标准的要求，以免影响放射 源的安全质量。 3、贮源井水排放应满足下列要求 ①每月排放到下水道的钴-60总活度不应超过1×106Bq ②每次排放的总活度不应超过1×105Bq，并且每次排 放后用不少于3倍排放量的水进行冲洗 ③经监管部门 批准后方可排放。 4、当放射源有某种程度的意外泄漏或源容器表面带有放 射性物质污染时，辐照装置工作场所可能有放射性物 质表面污染（见教材表12.1） 5、工作场所内的设备与用品，经去污后，其污染水平低 于0.8Bq/cm2时，经有资质的机构测量并 经监管部门 许可后，可作普
辐射防护 辐射安全 设计原则 设计原则
冗余性 多样性 独立性
纵深防御定义： 应对源运用与其潜在照射的大小和 可能性相适应的多层防护与安全措施。 纵深防御的作用： 1、防止可能引起照射的事故； 2、减轻可能发生的任何这类事故的后果； 3、在任何这类事故之后，将源恢复到安全 状态。