中华放射医学与防护杂志  2018, Vol. 38 Issue (10): 783-786   PDF    
秦山核电站核清洁工作人员10年γ外照射剂量评价
梁瑞玲 , 张晶     
030006 太原, 中国辐射防护研究院 中辐核电技术服务公司
γ external exposure dose evaluation for nuclear clean workers at QNPP during a 10 year period
Liang Ruiling, Zhang Jing     
Zhongfu Nuclear Power Technology Service Company, China Institute for Radiation Protection, Taiyuan 030006, China

20世纪50年代中期第一座商业核电站投产以来,核电发展已历经60多年。根据国际原子能机构2018年9月发表的数据,全世界正在运行的核电机组共有455台,装机容量399 808 MW电功率;在建机组55台,装机容量55 733 MW电功率[1]。我国从1991年秦山一期第一座核电站首次并网发电以来,到2018年3月9日,已有17个核电厂,商业运行的核电机组有38台,在建机组18台,其中压水堆占94.64%,重水堆占3.57%,石墨堆占1.79%[2]。到2020年,核电运行装机容量达到5 800万千瓦,在建装机容量达到3 000万千瓦以上[3]。在核电站投产前、日常运行和大修作业中,为保护设备、厂房,以及限制放射性污染扩散,从而为现场工作人员提供清洁、安全的工作环境,核清洁是一项必须实施的工作[4-6]。核清洁具体工作内容繁杂,人员流动频繁,个人剂量监测数据难以有长期、持续的数据,为评价核清洁工作人员剂量,统计分析了2006—2015年10年期间,共903名工作人员的个人剂量监测数据。

一、材料与方法

1.外照射剂量监测对象:监测对象为2006年至2015年期间,在秦山核电站从事核清洁工作的职业人员。工作范围涉及核辅助厂房的热车间、连接厂房的热区部分、燃料厂房、电气厂房的热区部分、停堆大修小修期间的反应堆厂房、热机修厂房、放化分析实验室、废液贮存厂房、固体废物处理厂房、废物暂存库[5]。工作内容包括控制区放射性去污、控制区内搭拆脚手架和空气隔离间、拆装保温、放射性屏蔽和废物分拣等工作,以及废液处理、废液贮存等系统废水收集罐的清洁、清理[5]

2.照射途径:核清洁工作人员的剂量包括外照射剂量和内照射剂量两部分贡献。外照射主要为来自工作场所的γ射线、中子、β射线等产生的外照射,而内照射主要为吸入、食入、伤口等方式进入体内核素所致的内照射。既往核电站内照射剂量监测结果表明,体内污染核素的活度都很低, 全身计数器测量值略大于最低探测限,相对来讲,内照射远小于外照射产生的剂量贡献[7-8]。只有在反应堆功率运行期间, 反应堆厂房中子剂量率才远大于γ剂量率。在停堆大修期间及电站的其他位置,中子剂量率远小于γ剂量率。核清洁工作人员很少进入反应堆功率运行期间的反应堆厂房。核电站β剂量监测主要是在换料大修期间,针对从事高风险剂量作业和辐射场近距离作业的一部分检修人员进行, 评价辐射对身体局部带来的危害影响[9]。故γ射线外照射是核清洁工作人员最主要的照射途径。

3.外照射剂量监测方法:监测方法依据GBZ 128-2016《职业性外照射个人监测规范》的要求进行,监测项目为γ射线个人剂量,剂量计为热释光剂量计。两套热释光剂量计测量系统的最低探测水平(MDL)分别为0.02和0.04 mSv, 小于最低探测水平的所有数据取为MDL/2。常规运行测读周期为3个月,年度监测频次为4次。大修作业个人剂量监测根据大修时间,在大修期间佩带,大修结束后进行专项监测,若大修时间超过3个月,则每3个月至少监测1次。

4.人均剂量计算方法:常规运行核清洁工作人员的个人年度数据为历次监测数据之和,所有工作人员剂量之和为年度集体剂量。在计算人均剂量时,由于部分工作人员没有完整的年度数据,对这部分工作人员在集体剂量中的贡献按照工作的时间进行加权统计,如公式(1)和(2)。

$ {\bar D_C} = \frac{{{D_C}}}{N} $ (1)

式中,${\bar D_C}$为集体剂量平均值,mSv;DC为集体剂量,人·mSv;N为加权人数。

$ N = \sum\nolimits_1^{\rm{n}} {\frac{t}{{12}} \cdot {n_i}} $ (2)

式中,t为工作人员在一年中的工作时间,月;ni为第i名工作人员。

二、结果

1.人数:统计分析了从2006年至2015年期间,在秦山核电站从事核清洁工作人员的γ外照射剂量数据,人数共903人。

2.个人剂量:2006—2015年,秦山核电核清洁工作人员的γ外照射个人剂量介于0.01~5.72 mSv/年,年剂量中位数(M)介于0.34 mSv(IQR:[0.11,1.30])~ 0.75 mSv(IQR:[0.26,1.34])。表 1为核清洁工作人员γ外照射个人剂量统计结果。同时期秦山核电站年度最大个人剂量为3.68~8.45 mSv/年,图 1为核清洁工作人员最大个人外照射剂量与同时期秦山核电年度最大个人剂量比较[3, 10-12]

表 1 外照射个人剂量统计表(mSv) Table 1 Comparable statistics of personal doses from external exposure(mSv)

图 1 同时期年度最大个人剂量比较 Figure 1 Maximum annual personal dose comparison in the same period

3.集体剂量:由于核电站工作的核清洁工作人员流动性较大,有部分人员没有完整的年度剂量监测数据,对实际的工作人年数采用公式(2)进行了加权处理,这样得到的集体剂量平均值能较好地反映工作人员的人均剂量。这10年当中,秦山核电核清洁工作人员的γ外照射集体剂量平均值介于0.80~1.39 mSv/年。核清洁工作人员γ外照射集体剂量统计结果列于表 2图 2为核清洁工作人员年人均剂量与秦山核电同时期年人均剂量比较[3, 10-12]

表 2 外照射集体剂量统计表 Table 2 Comparable statistics of collective doses from external exposure

图 2 同时期年人均剂量比较 Figure 2 Average annual dose comparison in the same period

4.剂量分布:秦山核电核清洁工作人员的γ外照射个人剂量只有在2011年有1人次超过5 mSv/年, 为5.72 mSv/年,其余9年中全部工作人员的年剂量 < 5 mSv。每年有60%以上工作人员的年剂量 < 1 mSv,99%以上工作人员的年剂量 < 5 mSv/年。表 3为2006—2015年核清洁工作人员γ外照射个人剂量分布范围统计表。

表 3 外照射个人剂量分布范围年统计表(人) Table 3 Annual statistics of personal dose distribution from external exposure

三、讨论

核清洁工作人员的年度最大个人剂量与秦山核电站年度最大个人剂量相比较,在2011年前整体偏小,后5年则基本略大。这一方面反映出我国核电站辐射防护管理水平的提高,另一方面也反映出承包商需要更好地贯彻辐射防护理念和采取辐射防护措施,工作人员应尽量避免受到照射。

同时期秦山核电站年人均剂量为0.041~0.650 mSv/年,核清洁工作人员的年人均剂量为秦山核电站年人均剂量的2倍以上。其原因可能是由于核清洁工作中接触辐射源的距离较近,接触时间较长,同时,由于作业条件的限制,也没有很好的屏蔽。在进一步贯彻辐射防护最优化原则后,核清洁工作人员的剂量还应该能减小。辐射防护最优化措施可以考虑人员培训,提高人员的技术和自我防护能力;合理优化作业文件和作业程序;识别重点区域,合理布置作业场所;提高自动化及半自动化作业水平等。尽量减小作业照射时间和尽可能的避免高剂量率作业。

根据GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[13]规定:工作人员的职业照射水平,连续5年的年平均有效剂量不超过20 mSv。核清洁工作人员在日常工作中,γ外照射是主要的辐射来源。监测结果表明,核清洁工作人员年度个人剂量远小于GB 18871-2002的限值。

利益冲突
作者贡献声明 梁瑞玲负责数据分析和论文撰写;张晶负责数据收集
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