核燃料化工转化生产线正常运行时对作业人员辐射影响

核燃料化工转化生产线正常运行时对作业人员辐射影响对核燃料生产化工转化生产线工作人员可能受到的辐射影响进行了综合分析和评价。方法 通过对某压水堆核燃料化工转化生产线放射性职业病危害因素及辐射防护措施现场考察和分析，结合对该生产线工作场所辐射水平及作业人员个人受照剂量的检测结果，与国家相关标准比较。结果 在正常运行时，作业场所的放射性水平符合电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002 和铀加工与燃料制造设施辐射防护规定 （EJ1056-2005 ）的要求；工作人员的个人剂量每年的最大值为 8.64mSv/a，低于行业标准 EJ1056-2005 规定的年有效剂量当量管理控制值 10 mSv/a。结论 在正常运行条件下核燃料化工转化生产线不会对工作人员的身体造成有意义的辐射危害。随着社会对能源需求量的不断增加，核能已成为我国以后相当一段时期新能源的发展方向1，2。国务院原则通过的核电中长期发展规划，明确 2020 年我国核电装机容量应达到4000 万千瓦左右。因此，核电发展对人群及环境的辐射影响已成为放射防护研究领域的一项重要课题35。本文通过对我国某压水堆核燃料化工转化生产线放射性职业病危害因素的识别及其辐射防护措施的分析，结合工作场所辐射水平和作业人员个人受照剂量的检测结果，对核燃料生产化工转化对工作人员可能产生的辐射影响进行了综合分析和评价。1 化工转化生产线工艺1.1 干法化工转换工艺 干法化工转换是通过 UF6 汽化、转化和稳定化等工序制得 UO2 粉末产品。1.2 湿法化工转换工艺 湿法转化主要工艺流程为 UF6 原料经气化水解、连续沉淀、老化、离心过滤、流化干燥、热解还原、稳定化及均匀化等工序生产出 UO2 粉末。2 辐射源项和职业病危害因素识别2.1 辐射源项 以 UF6 为原料，经干法化工转换或湿法化工转换生产出合格的 UO2 粉末。六氟化铀即 UF6，其质量指标符合235U 丰度低于 5%的浓缩六氟化铀技术条件（GB/T13696-1997） 。UO2 粉末，其质量指标符合核纯级可烧结二氧化铀粉末技术条件 （GB/T10265 1998） 。主要辐射源项为放射性核素 238U、 235U 和 234U，其主要技术参数见表 1。2.2 职业病危害因素 化工转换操作的放射性物料是 UF6、UO2 粉末。生产过程中主要职业病危害因素是 UF6、UO2 粉末操作和生产过程中产生的 U 粉尘和 U所产生的 辐射外照射。化工转换车间职业病危害因素的产生环节及接触途径见表 2。3 辐射防护措施3.1 放射性工作场所分区3.1.1 控制区 干法化工转换：转炉间、出料小室、均匀化间，尾气间及尾气吸收间等等；湿法化工转换：水解岗位、沉淀岗位、还原岗位(一楼、二楼) 属于控制区。3.1.2 监督区 干法化工转换：气化大厅、空气取样泵房间、仪修间、机修间、分析间、排风机房、工作服更衣间等；湿法化工转换：汽化大厅、控制分析间、排风机室、机修间、仪器维修间、核物料库房等场所。3.2 出入控制和现场管理 干法化工转换厂房设一个人流出入口和两个物流出入口；两个物流出入口中的一个为氢氟酸和 UO2 物料的出口，另一个为 30B 容器出入口。进入车间的工作人员必须持有岗位作业卡，经值班人员验证后，方可入内。放射性工作人员进入卫生出入口脱家常服，穿工作服，佩带个人防护用品，进入本车间；工作人员出本车间在卫生出入口脱工作服、淋浴去污、表面污染检查、穿家常服。3.3 密闭、通风与空气净化3.3.1 密闭 密封操作是防止放射性物质弥散于工作场所和环境的主要措施之一。为了保证在正常、异常及事故情况下不致使工作人员和公众受到过量照射，对放射性物料设有三道密封屏障。第一道屏障为直接与放射性介质接触的设备、管道。化工转换的 IDR 炉转化、稳定化、均匀化等工序的物料均在密闭的设备和管道内反应和转运，并且 IDR 炉等容器均按压力容器设计，减少放射性物质和其他有毒有害物质的泄漏。第二道屏障为手套箱及其过滤器和通风管道系统。化工转换稳定化、均匀化等操作均在手套箱内进行，减少放射性粉尘的扩散。第三道屏障为建筑物本身。本工程各子项建筑物采取密封结构，结构设计保证在设计基准事故情况下建筑物的安全功能不被破坏。3.3.2 通风与净化 为了合理组织气流，使厂房内的气流流向为：低污染区高污染区，厂房内设有送排风系统，对放射性工作场所进行排风换气，换气次数为 36 次/h。操作区的负压维持在 1020Pa 之间。干式操作区域的排风经过亚高效、高效过滤器过滤，湿式操作区域的排风经过排风系统的酸雾净化塔净化，然后通过 60m 高的排气筒排入大气。3.4 个人防护措施 本工程主要危害因素为内照射危害，因此，应加强对工作人员呼吸道的防护，为此，要求放射性操作人员上岗时必须穿工作服、鞋，并带特种滤布口罩。4 工作场所辐射水平4.1 检测内容和依据4.1.1 检测内容 工作场所 空气吸收剂量率； 放射性表面污染水平； 放射性气溶胶浓度。4.1.2 检测依据 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 （GBl8871-2002）7 ， 铀加工与燃料制造设施辐射防护规定 （EJ1056-2005 ）8 ， 铀加工与燃料制造设施的职业照射监测规定 （EJ623-2005）9 ， 职业性外照射个人监测规范 （GBZ l28-2002）10 ， 职业性内照射个人监测规范 （GBZ l29-2002）11。4.2 检测结果 2007 年对某燃料化工转换作业场所辐射环境监测结果见表 3表 5。从表 3 可以看出：生产线工作场所 空气吸收剂量率在 0.21Gy/h4.9Gy/h 之间；监测最大平均值为 3.1Gy/h。从表 4 可以知道：主工艺生产岗位 表面污染平均水平在 0.063.2Bq/cm2 之间；监测最大值为 3.2Bq/cm2。从表 5 可以知道：化工转换作业场所 放射性气溶胶浓度单次监测最大值为 9610-4Bq/L； 放射性气溶胶浓度平均值为 0.5210-49.910-4Bq/L（0.0060.765DAC） ， 放射性气溶胶浓度均值最大为 9.910-4Bq/L（0.77DAC） 。 5 正常运行条件下辐射危害评价5.1 根据化工转换的工艺流程和特点，化工转换生产线属开放型放射性场所。对工作岗位工作人员进行了内、外受照剂量的检测，结果见表 6。由表可见：化工转换生产线工作人员受照的个人剂量最大为 8.65mSv/a， ；低于国家行业标准 铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定（EJ1056-2005） 要求的年有效剂量当量管理控制值 10 mSv/a8。5.2 工作人员职业健康体检调查 2006 年 10 月对该核电站燃料组件组装生产线 131 名放射工作人员职业健康体检调查表明：在检查的项目指标中，未见有与职业照射有关的异常现象。6 讨论与结论无论是来自体外的电离辐射照射，还是进入人体内的放射性物质所致的辐射照射，其电离辐射与人体组织的相互作用都会导致有害的生物效应，产生辐射损伤。按照国际放射防护委员会(ICRP)的建议书，通常将辐射所致的生物效应分为随机性效应和确定性效应。化工转换使用 UF6 粉末为原料，通过湿法（ADU）生产线和干法（ IDR）生产线生产 UO2粉末。操作的放射性物料是 UF6、UO2 粉末。生产过程中主要职业危害因素是 UF6、UO2粉末操作和生产过程中产生的 U 粉尘和 U 所产生的 辐射外照射。根据 建设项目职业病危害分类管理办法 （卫生部令第 49 号）规定：燃料组件生产线属职业病危害严重的建设项目。因此，燃料组件生产线化工转换是严格按照电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-20027和铀加工与核燃料制造设施辐射防护规定EJ1056-2005 的基本原则设计和建设的。通过对某核电站燃料化工转换生产线工作场所的 剂量率、 放射性表面污染平均水平、 放射性气溶胶浓度的检测表明：在正常运行时，作业场所的放射性水平符合电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002 的要求7 。对放射工作人员个人受照剂量检测结果表明：工作人员个人受照剂量最大为 8.65mSv/a，低于