核电站的辐射风险分析及防范措施

一、 辐射风险分析

1． 辐射风险分析的目的

辐射风险分析的目的在于找出作业全过程中所存在的各种辐射风险，制定出有针对性的防护措施，尽可能地减少人员内外受照剂量，防止污染和污染扩散等事件的发生。

2. 辐射风险的种类

核电站工作人员在从事与放射性有关的作业时，除有常规的工业风险外，还会遭遇到辐射风险。

工业风险（如：坠落、烫伤、触电、中毒和窒息等）可能导致人员伤亡，其后果是显而易见的，而辐射风险的后果往往是潜在的和延时的，即使受到强烈的照射，当时可能也是毫无知觉的。

就辐射风险而言，主要有外照射风险和内照射风险，而内照射风险则可分为放射性表面污染风险和放射性空气污染风险。

3. 辐射风险的水平

辐射风险水平的确定主要根据系统或设备本身的辐射水平（接触剂量率和沾污程度）， 以及工作场所的环境剂量率（特殊情况下也考虑表面沾污或空气沾污的程度），将辐射风险分成高、中、低三种水平。

3.1 系统或设备本身的辐射水平

1）高辐射风险

该系统或设备的接触剂量率大于2mSv/h , 或松散的表面沾污大于40Bq/cm2. .。

2) 中辐射风险

该系统或设备的接触剂量率在25µSv/h~2mSv/h之间；

或松散的表面沾污在 4Bq/cm2~40Bq/cm2之间。

3）低辐射风险

该系统或设备的接触剂量率小于25µSv/h，或松散的表面沾污小于4Bq/cm2. .。

3.2 工作场所的环境剂量率

1）高辐射风险

该房间的环境剂量率大于2mSv/h ，对应于控制区子区的红、橙区。

2）中辐射风险

该房间的环境剂量率在25µSv/h~2mSv/h之间，对应于控制区子区的黄区。

3）低辐射风险

该房间的接触剂量率小于低于25µSv/h ，对应于控制区子区的绿区。

4．辐射风险的来源

4. 1 外照射风险的来源

堆芯内燃料组件是核电站内最大的辐射源。在第一道屏障没有明显破损时，一回路及其相关 的系统和设备都有不同程度的辐射，辐射主要来源于一回路冷却剂活化产物和堆芯材料腐蚀活化产物。核电站工作人员受照集体剂量的90%来自活化产物。

下述情况可能会受到外照射：

---- 接近带放射性的系统、设备或物品。

---- 进入辐射区域，如进入带功率运行的反应堆厂房。

---- 使用放射源进行射线探伤或检定仪表。

---- 工作过程中丧失放射性的屏蔽，如移走屏蔽物体，或离开屏蔽有效的区域等。

4. 2 表面污染风险的来源

---- 放射性系统或设备泄漏。

---- 放射性物质包装破损。

---- 打开包容放射性物质的系统、设备或回路。

---- 空气中放射性微尘的沉降。

---- 放射性物品机加工，如打磨、焊接、切割等。

---- 人员或物品出放射性污染区时，防护措施不当造成放射性污染扩散。

4. 3 空气污染风险的来源

---- 打开包容放射性物质的系统、设备或回路。

---- 放射性系统或设备泄漏。

---- 松散表面污染的再悬浮。

---- 放射性物品机加工，如打磨、焊接、切割等。

---- 使用压缩空气吹扫放射性污染的地面或设备。

5．辐射风险分析考虑的因素

分析辐射风险，主要应从作业过程和作业环境两个方面考虑。

5. 1 了解作业的全过程，分析如下：

---- 作业是否在放射性的系统或设备上进行 ？

---- 作业过程中是否需要打开放射性回路作业 ？

---- 作业过程中是否会有放射性液体或气体的泄漏？

---- 是否有对放射性零部件的拆装及清洗作业 ？

---- 是否需要对辐射源进行屏蔽 ？

---- 是否需要在现场采用空气隔离措施 ？

---- 是否需要对放射性零部件进行机加工（切割、打磨、焊接等）？

---- 是否会产生固体或液体放射性废物 ？

---- 是否需要进行放射性物品的转移和运输 ？

5. 2 了解作业的环境条件，分析如下：

---- 现场的环境剂量率大小，是否存在剂量率较高的“热点”？

---- 设备的接触剂量率大小，设备表面是否存在污染 ？

---- 工作环境地面是否存在放射性污染 ？

---- 工作环境周围是否存在一个“低辐射区域”？

---- 工作环境附近是否还有其它的高辐射工作现场 ？

---- 反应堆运行功率大小？

---- 一回路是否处于氧化---净化期间 ？

---- 其它有一些与作业环境相关的因素也会直接影响作业时间和受照剂量，如照明、通

风、电源、温度、高度、通讯联络和场地状况等，因此都应考虑在内。

根据国外实验研究的结果，照明不良可使现场工作人员集体受照剂量增加约20%。

二、 辐射风险防范的基本方法

1. 外照射的防护

 辐射源在人体外对人体形成的照射，叫做外照射。

外照射的防护就是采用一定的方法减小工作人员的外照射剂量。根据：

（外照射）剂量＝剂量率×时间

因此，只要能减小工作场所剂量率或（和）减少受照时间都能有效地减小外照射剂量。

一般而言，外照射的防护方法有时间防护法、距离防护法、屏蔽防护法和源项控制法。时间、距离、屏蔽和源项控制等四个方法可单独使用，也可两个、三个或四个综合使用。

时间、距离、屏蔽等三种防护方法是外照射防护最基本的方法。因为它们主要与人在操作时的行为有关，因此，它们被叫做“与人相关”的防护方法。

而源项控制的方法因为直接与辐射源的控制有关，因此，它被叫做“与源相关”的防护方法。

1. 1 时间防护法

所谓时间防护法，就是尽量减少人员受照射的时间，以减少受照剂量。

一般说来，减少受照时间的方法主要有下述几种：

1） 在控制区内作业应事先做好相应的准备工作，进入工作现场后就能立即开展工作，顺

利地 完成任务，避免在放射性区域内无谓的等待和滞留。

一般而言，准备工作包括：

---- 工作文件（规程、图纸、工作票等）的准备；

---- 工器具、设备和材料的准备；

---- 工作现场的准备（保证现场照明、通风和隔离等满足安全的要求）；

---- 防护措施和防护用品的准备，等等。

2) 有良好的工作组织，就可能用尽可能少的时间保质保量地完成任务。因此，工作负责人

应考虑到：

 ---- 尽量以最少的人数来完成工作任务；

 ---- 作业前认真检查作业条件符合规程的要求；

---- 确保班组成员遵守辐射防护的有关规定；

---- 确保与各有关单位进行良好的协调与配合；

---- 合理安排现场工作和调配人力。必要时，可采用“剂量分担”的工作方式，使个别人

（组）工作的时间不致于太长。

3) 工作人员有明确的防护意识，就能积极遵守辐射防护规定，尽量减少受照射的时间，如：

---- 不在作业现场无故滞留，工作后尽快离开控制区；

---- 不在辐射“热点”附近逗留；

---- 不在辐射水平高的地方休息、待工。

 4） 充分的培训能有效地减少受照射时间

---- 对于辐射水平高，难度大的作业，比如蒸汽发生器一次侧水室装拆堵板，应事先组织

培训，进行模拟练习，达到熟练自如的程度；

 ---- 提高个人的作业技能和技巧，熟练操作，以期熟能生巧，时半功倍。

1. 2 距离防护法

所谓距离防护法，就是尽量增加人体与辐射源之间的距离，以减小人体受照的剂量。

核电站的工作现场情况较复杂，辐射可能来自四面八方，辐射源形状也各种各样。但是，从距离防护的观点出发，无论什么形状的辐射源，通常离源远一点，剂量率就会小一些。

在实际的生产活动中，我们可以利用长柄工具、机械手或远距离控制装置等以尽量增加人与辐射源之间的距离；或操作时应选择合适的工作位置，尽量远离“热点”等，以减小工作处的剂量率。

工作人员应注意工作条件和设备状态的改变,可能会造成“热点”位置的改变，因此应及时改变自己的工作位置。

1. 3 屏蔽防护法

所谓屏蔽防护法，就是在人与辐射源之间设置屏蔽物以减小人员处的剂量率。

1） 屏蔽材料的选择

屏蔽材料的选择，必须考虑辐射类型。一般说来，屏蔽γ射线要用原子序数（Z）较大的物质，如铅、铁、水泥、铅玻璃等；而屏蔽中子则要用原子序数（Z）较小的物质，最好是含 （H） 较多的物质，如水、石腊、塑料、石墨等。

除此之外还应考虑经济费用、占用空间、结构强度等等因素。

2） 屏蔽材料的半厚度

在大亚湾核电厂，主要选择铅作为屏蔽材料，而乏燃料水池、换料水池等则是利用水

作 为屏蔽材料。所需用屏蔽物的厚度，应根据不同情况，如辐射类型、辐射强度、防护

水平等通过计算确定。在实际的防护中，有经验的工作人员可以凭半厚度的经验数据确定

ｒ射 线屏蔽 料的厚度。

所谓半厚度是指某种屏蔽材料将入射的ｒ射线强度减弱一半的厚度。半厚度与ｒ射线

能量 有 关。下表列出几种常见的屏蔽材料对60Coｒ射线的半厚度。

屏蔽材料 / 半厚度

铅 / 13mm 铁 / 23mm 混凝土 / 50mm 水 / 200mm

简言之，ｒ射线经过ｎ个半厚度的屏蔽层后，其强度将减弱到原来强度的1/２n。

根据不同的防护要求，射线屏蔽物可分为固定式和移动式两种，墙壁、楼板、防护门、 迷宫和铅玻璃观察窗等属于固定式屏蔽物；各种包装容器（铅罐、水泥桶等）、铅砖、铅背心、铅围裙和铅玻璃防护眼镜等属于移动式屏蔽物。

1. 4 源项控制法

所谓源项控制法就是在工作前采取控制辐射源项，从而减小现场辐射水平的方法。比如：

1） 工作的时间窗口较长，可采取放射性自然衰变；

2） 在核电机组大修之前，对一回路系统采取氧化、净化等措施，以降低一回路的放射性水

平，从而降低相关系统和设备的剂量率；

3） 对污染程度严重造成工作场所辐射水平较高的设施和设备（如水池、管道、容器等），

可采用水冲洗、去除等措施，以降低环境剂量率；

4） 用放射源进行射线探伤或刻度仪表，同样能达到工作目的话，应选用小源而不用大源,

5） 放射性设备检修时，如对内表面进行研磨，工作现场应注意防止金属粉尘滞留在现场或

进入设备内部，否则，它们将可能是腐蚀活化产物或现场辐射“热点”的潜在来源。

2. 表面污染的防护

2. 1 个人防护措施

1) 按规定穿脱个人防护用品

在污染区工作或从事具有污染风险的工作时，工作人员应根据工作条件穿戴布质或纸质附加 连体服、塑料鞋套、塑料手套等个人防护用品。尽量减少皮肤裸露的面积，防止皮肤被剌伤、割破。出污染区时则应按规定用正确的方法脱去附加防护用品。

2) 注意个人在控制区内的行为

工作人员在控制区内应严格遵守有关的辐射安全规定，养成良好的工作作风和个人习惯，避 免污染和污染扩散。比如在控制区内，不要随意靠在墙上、设备上；不要随意坐在地上；手不要乱摸墙壁、扶手；不要推眼镜；更不要摸自己的脸部，特别是嘴、眼、鼻等部位。 坚持工作后进行表面污染监测和出控制区后洗手的好习惯

 2. 2 集体防护措施

1 ) 防止工具的污染

为了防止工器具和设备污染，可套上塑料套管或包上透明塑料膜加以保护。工作结束后，将 塑料包装物取下作为废物处理。

2 ) 防止设备、地面的污染

---- 检修前还应认真检查隔离是否合适，以防作业过程中放射性液体的喷溅。

---- 对于管道中的残存液要用金属盘或小塑料桶收集。

---- 在可能有液体泄漏的阀门或设备下方的地面上铺设塑料布和吸水纸，既要防止放射性

液 体污染地面，又要防止放射性液体穿过地面栅格板污染下一层空间的设备和地面。

3 ) 防止污染的扩散

---- 建立污染控制区

* 对于可能发生放射性污染和已经污染的区域,为了防止污染扩散应建立污染控制区。

* 污染控制区应划定明确的边界和设置明显的标志。

* 污染控制区进出口应放置“表面污染门槛”，以提醒工作人员进出时遵守规定。

* 门槛外（清洁区）应准备防污染的个人用品和分类收集废物的塑料袋。

* 凡进入污染区的人员都应按要求穿戴防污染的防护用品。

* 凡是出污染区的人员都应遵守辐射防护的有关规定脱除防污染的防护用品。

* 严格禁止将防污染的防护用品穿出污染区，造成污染的扩散。

---- 另外，为了避免工器具频繁进出控制区，工作人员应尽量借用控制区内工具库的工器

具， 防止放射性污染扩散。

4 ) 及时采取去污措施

---- 经过测量，确认已超过表面污染限值的设备、工器具，以及地面、墙面等应采取去

污措施。需要注意，如现场工作尚未结束，去污后可能再度污染的，则可待整个工作

完成后 再去污，但对污染区的监管应加强。

---- 对于那些可能与人体接触的表面，如其污染水平高于本底，但没有超过限值，在可

能的情况下也应去污，使其回到或接近本底水平。

3. 空气污染的防护

3. 1 个人防护措

---- 在有空气污染风险的现场作业，应按规定穿气衣或戴气面罩；

---- 在EBA系统未投入时，进入反应堆厂房应佩带呼吸面具+压缩空气瓶。

3. 2 集体防护措施

主要是利用空气封闭方法，以防止工作人员吸入和避免放射性物质向外扩散。空气封闭

有以 下几种类型：

1) 静态封闭

在有空气污染风险的现场搭建塑料负压工作棚（SAS），用以防止放射性物质向外扩

散。主要 用于蒸汽发生器一次侧水箱作业，对放射性污染部件的加工等。

2) 动态封闭

---- 直接动态封闭

在有空气污染风险的现场安装抽气机，直接抽走被污染空气，用以防止工作人员吸

入。

---- 间接动态封闭

在有空气污染风险的现场安装抽气机，间接抽走被污染空气，用以防止工作人员吸

入。