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第一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日內(nèi)容第1章:工業(yè)輻照裝置概述第2章:γ輻照裝置的安全與防護(hù)第3章:電子加速器輻照裝置的安全與防護(hù)第4章:事故案例與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)第二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第1章:概述第三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日工業(yè)輻照的定義工業(yè)輻照所用的輻射源
工業(yè)輻照的應(yīng)用現(xiàn)狀第四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日工業(yè)輻照的定義
工業(yè)輻照,又稱輻射加工,是指利用電離輻射與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng),對(duì)物質(zhì)和材料進(jìn)行加工處理的一種核技術(shù)。輻射加工通常包括γ輻射加工和電子加速器輻射加工。第五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日工業(yè)輻照所用的輻射源
輻射源是指可以通過(guò)發(fā)射電離輻射或釋放放射性物質(zhì)而引起輻射的一切物質(zhì)或?qū)嶓w。常見(jiàn)的輻射源有:放射性核素,加速器輻射源,核反應(yīng)堆等。工業(yè)輻照的輻射源可以分為兩大類:(1)γ輻射源,包括鈷-60和銫-137。(2)加速器輻射源,包括電子束和X射線。第六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日γ輻射源圖1.160Co和137Cs的衰變綱圖第七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束輻射源圖1.2工業(yè)輻照常用的電子加速器能量能量范圍束功率主要機(jī)型束流形式主要用途低0.15-0.3MeV幾kW-100kW電子簾加速器連續(xù)束涂層固化,細(xì)線、薄膜、片狀物的輻照,煙氣脫硫和污水處理等中0.3-3
MeV幾十kW-400kW高頻高壓加速器(地那米);高壓變壓器型加速器連續(xù)束電線電纜的聚乙烯絕緣材料和聚乙烯發(fā)泡塑料的輻射交聯(lián),橡膠硫化;輻照生產(chǎn)高強(qiáng)度耐溫聚乙烯熱縮管等高3-10
MeV幾kW-幾百kW電子直線加速器;梅花瓣型加速器脈沖醫(yī)療用品的輻射消毒,食品保藏,電子元器件改性,材料改性等方面等第八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全世界現(xiàn)有大型γ輻照裝置210多座,總裝源量超過(guò)7.4×1018Bq(2億Ci)。其中,我國(guó)自主設(shè)計(jì)裝源能力1.11×1016Bq(30萬(wàn)Ci)以上的工業(yè)γ輻照裝置約56座,總設(shè)計(jì)裝源能力1.48×1018Bq。其他各類γ輻照裝置(包括研究用鈷源)130余座。正在使用的電子束設(shè)施超過(guò)1300臺(tái)。工業(yè)輻照的應(yīng)用現(xiàn)狀第九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日濕式貯源輻照裝置全景圖干式貯源輻照裝置全景圖伽馬輻照裝置第十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束輻照裝置第十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日工業(yè)輻照裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀醫(yī)療用品的滅菌消毒材料輻照改性食品貯存保鮮農(nóng)業(yè)應(yīng)用環(huán)境污染治理第十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第2章:工業(yè)γ輻照裝置的防護(hù)與安全第十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日
1、γ輻照裝置的分類第十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日γ輻照裝置的分類原則1、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全叢書(shū)No.107“γ射線和電子束輻照裝置的輻射安全”(2006版)2、GB17568-2008《γ輻照裝置設(shè)計(jì)、建造和使用規(guī)范》根據(jù)輻照裝置的設(shè)計(jì),尤其是放射源的出入口控制和屏蔽,將γ輻照裝置分成以下四類:第十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得人身體不可能進(jìn)入密封源和正在進(jìn)行輻照的空間。
[國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全叢書(shū)107]
在任何時(shí)間都被屏蔽;完全密封于由固體材料制造的干式容器中;第I類自屏蔽干法貯源輻照裝置
第十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日自屏蔽干法貯源輻照裝置
第十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日不使用時(shí)是完全屏蔽的;照射是在輻照室中進(jìn)行的,而輻照室通過(guò)入口控制系統(tǒng)保證在照射時(shí)人員不能進(jìn)入。
[國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全叢書(shū)107]密封于由固體材料制造的干式容器中;
第II類固定源室干法貯源γ輻照裝置受控人員可進(jìn)入的輻照設(shè)施,其中的密封源是:第十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日固定源室干法貯源輻照裝置人員進(jìn)入門(mén)控制臺(tái)源架轉(zhuǎn)臺(tái)第十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日樣品容器升降纜去離子水池大約7
m源架源棒在任何時(shí)候都是密封的,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和正確的使用方式使得人員進(jìn)入密封源和正在進(jìn)行輻照的空間受到限制。
[國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全叢書(shū)107]放在一個(gè)注滿水的存放池中,第III類濕法貯源水下輻照裝置一種輻照裝置,其中的密封源是:第二十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日不使用時(shí)是完全屏蔽的;照射是在輻照室中進(jìn)行的,輻照室通過(guò)一個(gè)入口控制系統(tǒng)保證在照射時(shí)人員不能進(jìn)入。
[國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全叢書(shū)107]放在一個(gè)注滿水的存放池中;
第IV類固定源室濕法貯源γ輻照裝置
人員進(jìn)入受到控制的輻照設(shè)施,其中的密封源是:第二十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日2m水泥屏蔽體升降纜源升降氣缸源的運(yùn)輸容器入口產(chǎn)品輸送帶屏蔽水池導(dǎo)向纜控制臺(tái)源架(安全位置)人員進(jìn)入門(mén)源運(yùn)輸容器固定源室濕法貯源γ輻照裝置
第二十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日2、γ輻照裝置的組成第二十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日輻射源源架及其操作系統(tǒng)屏蔽防護(hù)系統(tǒng)輻照貨物傳輸系統(tǒng)(略)控制系統(tǒng)劑量系統(tǒng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)水處理系統(tǒng)γ輻照裝置的組成第二十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日γ輻射源
表1γ輻射源特性表放射源射線種類能量/MeV半衰期/年比活度/PBq·kg-1自吸收每千瓦所需活度/PBq鈷-60銫-137γγ1.17/1.330.665.2730.211.1~4.440.8910%30~50%2.4811.1第二十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日γ輻射源Nickelplated60CopelletsHighspecificactivity60CopelletsStainlesssteelspacerscustomizedtosourcevolumeDoubleencapsulationinlowcarbonstainlesssteelSpecialassemblyprocedureensuresuniformsourcedensityHeliarcwelding第二十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日放射源的分類核素名稱I類源(Bq)II類源(Bq)III類源(Bq)IV類源(Bq)V類源(Bq)Co-60≥3×1013≥3×1011≥3×1010≥3×108≥1×105Cs-137≥1×1014≥1×1012≥1×1011≥1×109≥1×104第二十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日放射源的貯存放射源在輻照室內(nèi)的貯存方式有干法和濕法兩種。干法貯源是在輻照室設(shè)置干式貯源井或貯源鉛容器,放射源在非照射狀態(tài)時(shí)退到井下或容器內(nèi)?,F(xiàn)在一般都采用濕法貯源,即在輻照室內(nèi)設(shè)一個(gè)深水井,讓放射源在非照射狀態(tài)時(shí)降入裝滿去離子水的水井底部的安全位置,當(dāng)工作時(shí)被將其提升到地面上的工作位置。
第二十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日源架
源架是為盛載和布置放射源以形成特定輻射場(chǎng)的專用設(shè)備,一般由不銹鋼材料制造。對(duì)源架的基本要求:(1)放射源能安全可靠地裝載在源架上;(2)放射源的裝卸方便;(3)保證放射源不受機(jī)械損傷;(4)提出水面后能迅速排空積水;(5)源架的容量應(yīng)該按裝置最大裝源能力設(shè)計(jì),并要適當(dāng)?shù)目紤]每年的補(bǔ)充量;(6)為了保護(hù)源架的安全,應(yīng)設(shè)有防止輻照物碰撞的保護(hù)裝置。第二十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日常用的源架類型:(1)線源(2)筒狀源(3)單板源
(4)雙板源第三十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日筒心源架單板源架第三十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日源升降系統(tǒng)
源架的升降通常是用鋼絲繩通過(guò)滑輪引出輻照室,由升降操作系統(tǒng)在輻照室外完成的。源升降機(jī)具有以下功能:(1)源架在井下存放位置和井上工作位置的定位;(2)給出源架位置的指示;(3)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)力矩保護(hù);(4)斷電自動(dòng)降源;(5)源架迫降;(6)建立以升降源為中心的安全聯(lián)鎖。源架升降系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)方式分為電動(dòng)、液壓和氣動(dòng)三種類型。目前采用氣動(dòng)及液壓驅(qū)動(dòng)較多。第三十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日屏蔽防護(hù)系統(tǒng)輻照室主防護(hù)墻的屏蔽設(shè)計(jì)輻照室迷道的屏蔽設(shè)計(jì)輻照室屋頂?shù)钠帘卧O(shè)計(jì)貯源水井深度屏蔽防護(hù)門(mén)的厚度
第三十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日控制系統(tǒng)放射源升降的控制產(chǎn)品傳輸系統(tǒng)的控制輻照室門(mén)的控制進(jìn)、排風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)距離控制信號(hào)系統(tǒng)和智能語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)
數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控系統(tǒng)第三十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日控制臺(tái)第三十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日條件顏色緊急情況(停止按鈕或光)紅色警告–危險(xiǎn)
或紅色緊急信息(輻照裝置故障)紅色注意(非緊急情況,需要知道一些功能在啟動(dòng))黃色或橙色正常(輻照裝置沒(méi)用使用,或者功能安全)綠色信息藍(lán)色狀態(tài)指示器第三十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日安全聯(lián)鎖系統(tǒng)
γ輻照裝置必須設(shè)有功能齊全、性能可靠的安全聯(lián)鎖系統(tǒng),特別對(duì)人員和貨物出入口、源架操作系統(tǒng)、貨物傳輸系統(tǒng)等進(jìn)行有效的監(jiān)控和聯(lián)鎖。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由物理器件、機(jī)械或電器設(shè)施組成,并依賴自動(dòng)控制系統(tǒng)的聯(lián)鎖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。第三十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日劑量系統(tǒng)輻射安全劑量監(jiān)測(cè)①輻照工作場(chǎng)所的劑量監(jiān)測(cè)②工作人員的個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)③貯源井水和鈷源運(yùn)輸容器放射性污染的監(jiān)測(cè)輻照室內(nèi)劑量場(chǎng)的測(cè)定輻照產(chǎn)品吸收劑量的測(cè)量第三十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日通風(fēng)系統(tǒng)輻解過(guò)程會(huì)產(chǎn)生臭氧、氮氧化物以及其它的有毒氣體。需要采取措施防止人員暴露于超過(guò)相關(guān)審管部門(mén)規(guī)定的濃度限值的有毒氣體中。
通常采用能使輻照室中產(chǎn)生負(fù)壓的通風(fēng)系統(tǒng)。連續(xù)地測(cè)量空氣流,一旦該系統(tǒng)失效,則將自動(dòng)終止輻射。通常應(yīng)用時(shí)間延遲聯(lián)鎖裝置。第三十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日水處理系統(tǒng)
現(xiàn)在絕大多數(shù)γ輻照裝置采用濕法貯源系統(tǒng)。貯源水井基礎(chǔ)用防水混凝土制造,內(nèi)襯不銹鋼覆面。為了避免水中的雜質(zhì)腐蝕放射源,貯源井水要使用去離子水或蒸餾水。水質(zhì)要求:電導(dǎo)率:1~10μS/cmpH值:5.5~8.5氯(Cl-)離子:≤1ppm第四十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日3、γ輻照裝置的防護(hù)與安全第四十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17568-2008?γ輻照裝置設(shè)計(jì)建造和使用規(guī)范?GB10252—2009(尚未正式發(fā)布)?輻照裝置的輻射防護(hù)與安全標(biāo)準(zhǔn)?
第四十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日輻射安全設(shè)計(jì)原則:(1)縱深防御原則
(2)冗余性
(3)多元性
(4)獨(dú)立性第四十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日輻射防護(hù)原則:(1)輻射實(shí)踐的正當(dāng)性
(2)輻射防護(hù)與安全最優(yōu)化
(3)劑量限制和潛在照射危險(xiǎn)限制
(4)劑量約束和潛在照射危險(xiǎn)約束第四十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日輻射源的安全應(yīng)當(dāng)考慮火災(zāi)、爆炸、腐蝕和任何其它與密封放射源的使用有關(guān)的任何事項(xiàng)。影響因素:密封源中放射性物質(zhì)的活度材料的輻射毒性、浸出性和溶解性
化學(xué)性質(zhì)和物理形態(tài)
源的使用環(huán)境第四十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日輻射源的安全濕法貯源的特殊要求:應(yīng)該保證密封源在正常的水池存儲(chǔ)條件下不被明顯腐蝕。還必須考慮限制源密封材料的熱疲勞的要求。源在水中應(yīng)該是完全不溶解的,這樣可以將容器破裂的后果控制在最小化。第四十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日輻射源的安全濕法貯源的特殊要求:源被腐蝕的照片第四十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日輻射源的安全有關(guān)放射源的證明和文件型號(hào)和標(biāo)志/源的序列號(hào);核素、活度和日期;特殊形態(tài)證書(shū);ISO分類;泄漏測(cè)試證書(shū);污染測(cè)試證書(shū)第四十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日源架的安全密封源應(yīng)該被牢固定在源架上,不能輕易移動(dòng)。用于源的定位與移動(dòng)目的的裝置,應(yīng)該能夠在輻射屏蔽物外采用源的升降系統(tǒng)控制。源支持物或源架發(fā)生故障,若不能把源移入指定位置,可能導(dǎo)致輻射事故。第四十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日源架的安全應(yīng)該為輻射源提供有效的機(jī)械保護(hù),以防止其受到諸如產(chǎn)品包裝箱或運(yùn)輸容器等物項(xiàng)的干擾和損害。
不管是直接還是間接,產(chǎn)品定位系統(tǒng)不能與輻射源發(fā)生接觸。這可以通過(guò)在產(chǎn)品定位系統(tǒng)中采用保護(hù)性隔板、導(dǎo)向桿或地板導(dǎo)向來(lái)實(shí)現(xiàn)。第五十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日屏蔽防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)輻照室主防護(hù)墻的屏蔽設(shè)計(jì)輻照室迷道的設(shè)計(jì)輻照室屋頂?shù)钠帘卧O(shè)計(jì)貯源水井深度防護(hù)門(mén)的厚度輻照室內(nèi)臭氧排除計(jì)算第五十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日屏蔽防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
主要參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10252—2009?γ輻照裝置的輻射防護(hù)與安全標(biāo)準(zhǔn)?第五十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日
對(duì)于大型板源輻照裝置,簡(jiǎn)單的點(diǎn)源、面源積分法計(jì)算是不合適的,由ICRP推薦并已在全世界通用的是”蒙特卡羅法”,它由專用的計(jì)算機(jī)程序MCNP計(jì)算,再根據(jù)不同的屏蔽材料,可得出一個(gè)具體輻照室各墻體的屏蔽厚度。第五十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日貯源水井第五十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日貯源水井安裝一個(gè)自動(dòng)水位控制器,保持在預(yù)定的水位以上。水池必須防滲,并且在所有可預(yù)見(jiàn)情況下都能保留水。
必須能承受運(yùn)輸源容器的重量,并且不會(huì)影響水池的完整性。第五十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第五十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日貯源水井(續(xù))水池的防護(hù)安裝物理屏障,如圍欄或金屬蓋,防止人員偶然掉入源存儲(chǔ)池中。輻射監(jiān)測(cè)儀在離子交換柱上安裝固定式輻射監(jiān)測(cè)儀,并且與安全控制系統(tǒng)聯(lián)鎖。如果污染達(dá)到預(yù)設(shè)的報(bào)警水平,源會(huì)回到其屏蔽位置并且水循環(huán)停止。第五十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第五十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日安全聯(lián)鎖系統(tǒng)
第五十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日1、鑰匙控制放射源的升降開(kāi)關(guān)、輻照室人員通道門(mén)和貨物通道門(mén)的開(kāi)關(guān)必須采用同一把鑰匙,或多把鑰匙牢固串結(jié)一起,這一把鑰匙或一串鑰匙還必須與一臺(tái)有效的便攜式輻射檢測(cè)報(bào)警儀牢固連在一起。必須保證該鑰匙只有值班人員或安全員才能使用。第六十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日2、便攜式輻射檢測(cè)報(bào)警儀進(jìn)入輻照室的操作人員必須攜帶與多用途鑰匙(串)連接在一起的可攜式輻射檢測(cè)報(bào)警儀,在輻照室人員入口處應(yīng)設(shè)置校驗(yàn)源(如10μCi的137Cs放射源),操作人員進(jìn)入輻照室之前應(yīng)用校驗(yàn)源檢查輻射檢測(cè)報(bào)警儀是否工作正常。第六十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日3、固定式輻射監(jiān)測(cè)儀輻照裝置的控制區(qū)內(nèi)(輻照室迷道入口以內(nèi)的區(qū)域)必須設(shè)置固定式輻射監(jiān)測(cè)儀,探測(cè)輻照室內(nèi)的劑量水平和確定源是在貯存位(安全位),還是在照射位(工作位),或是在升降途中。該輻射監(jiān)測(cè)儀必須與人員通道門(mén)的聯(lián)鎖裝置形成一體,以防止源未降至安全位置或輻照室內(nèi)輻射水平較高時(shí)人員誤入。在貨物出口處應(yīng)安裝固定式輻射監(jiān)測(cè)儀,用于探測(cè)貨物出口處的輻射水平。該輻射監(jiān)測(cè)儀應(yīng)與輻照裝置控制臺(tái)聯(lián)鎖,當(dāng)出口處輻射水平超過(guò)預(yù)定值時(shí),從輻照室攜帶貨物通道出口處的傳送裝置將被停止運(yùn)行,并且源將自動(dòng)降至安全位。第六十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日4、警告標(biāo)志在通往輻照室的人員通道門(mén)上和貨物進(jìn)、出口上應(yīng)設(shè)置明顯可見(jiàn)的電離輻射警告標(biāo)志,和顯示源狀態(tài)的指示器(燈),源狀態(tài)批示應(yīng)包括源在安全位、工作位和源在升降過(guò)程中。第六十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日5、輻照室人員通道門(mén)聯(lián)鎖裝置輻照室人員通道門(mén)應(yīng)設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置,并與源的升降聯(lián)鎖,只有當(dāng)源在安全位時(shí),才能將門(mén)打開(kāi);人員通道門(mén)未鎖閉,源不能被得升;升源后此門(mén)被打開(kāi),源應(yīng)自動(dòng)降至安全位。人員通道門(mén)的內(nèi)側(cè)應(yīng)設(shè)有開(kāi)門(mén)按鈕,誤留在輻照室內(nèi)的人員可以隨時(shí)通過(guò)此按鈕將門(mén)打開(kāi),從輻照室中撤離出來(lái)。第六十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日6、迷道內(nèi)防人誤入聯(lián)鎖裝置輻照室為(包括人員通道和貨物進(jìn)、出通道)內(nèi)應(yīng)設(shè)置2~3道防人誤入安全聯(lián)鎖裝置(一般可采用光電裝置),并與聲光報(bào)警裝置或降源聯(lián)鎖。源在工作位時(shí)有人誤入,可以發(fā)出聲光報(bào)警或使源降至安全位。第六十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日7、輻照室內(nèi)緊急止動(dòng)裝置在輻照室內(nèi)必須安裝緊急止動(dòng)裝置(一般為拉線開(kāi)關(guān)),并與控制臺(tái)聯(lián)鎖,當(dāng)源被提升或源在工作位時(shí),誤留在輻照室內(nèi)的人員可以阻止、迅速中斷或終止輻照裝置的操作,并將源降至安全位。第六十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日8、控制臺(tái)上緊急止動(dòng)裝置在控制臺(tái)上應(yīng)安裝緊急止動(dòng)裝置,可在任何時(shí)刻阻止、迅速中斷或終止輻照裝置的操作,并將源降到安全位。第六十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日其他要求以下安全要求是針對(duì)貨物自動(dòng)傳輸、水池貯源型γ輻照裝置而言,對(duì)小型靜態(tài)輻照裝置,適用于動(dòng)態(tài)輻照的相關(guān)安全要求可以適當(dāng)放寬。第六十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日9、貨物進(jìn)出口門(mén)的控制貨物進(jìn)、出口處應(yīng)設(shè)置聯(lián)動(dòng)門(mén),通過(guò)貨物啟動(dòng)門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉。貨物到達(dá)時(shí)該門(mén)自動(dòng)打開(kāi),貨物通過(guò)后,門(mén)應(yīng)迅速關(guān)閉,以防止人員經(jīng)貨物進(jìn)出口通道誤入輻照室。第六十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日10、輻照室屋頂屏蔽塞聯(lián)鎖裝置在輻照室屋頂設(shè)有進(jìn)源孔的輻照裝置,其屏蔽塞應(yīng)與控制臺(tái)聯(lián)鎖,當(dāng)移出屏蔽塞時(shí),源不能被提升或使源降至安全位。第七十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日11、貯源井水處理和自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)貯源水井應(yīng)采用去離子水和設(shè)有井水處理系統(tǒng),確保水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。貯源水井還應(yīng)設(shè)有自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)和水位聯(lián)鎖裝置,當(dāng)水位降至最小屏蔽層高度以下時(shí),應(yīng)自動(dòng)補(bǔ)充井水,并將源降至安全位。第七十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日12、通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)裝源量和輻照室空間大小設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng),確保輻照室內(nèi)臭氧及氮氧化物濃度低于標(biāo)準(zhǔn)要求。通風(fēng)系統(tǒng)還應(yīng)與控制臺(tái)聯(lián)鎖,通風(fēng)系統(tǒng)故障時(shí),不能升源或源自動(dòng)降至安全位。第七十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日13、輻照室內(nèi)無(wú)人復(fù)位開(kāi)關(guān)按鈕在輻照室內(nèi)應(yīng)設(shè)置2~4個(gè)無(wú)人復(fù)位按鈕,并與控制臺(tái)聯(lián)鎖。每次升源前,操作人員必須進(jìn)入輻照室內(nèi)完整巡視檢查一周,依次按動(dòng)無(wú)人復(fù)位按鈕后方可升源。第七十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日14、斷電降源輻照裝置在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)斷電超過(guò)10秒時(shí),源應(yīng)自動(dòng)降至安全位。15、煙霧報(bào)警輻照室內(nèi)應(yīng)安裝煙霧報(bào)警裝置,并與降源聯(lián)鎖,遇有火災(zāi)險(xiǎn)情時(shí),源應(yīng)自動(dòng)降至安全位。第七十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第3章:電子加速器輻照裝置的防護(hù)與安全
第七十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第七十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第七十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束輻照設(shè)施的分類國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全叢書(shū)107將電子束輻照設(shè)施分為兩類。第I類有一種具有聯(lián)動(dòng)裝置的整體屏蔽單元,由于屏蔽體的構(gòu)造,使得人員在運(yùn)行時(shí)的進(jìn)入在身體上是不可能的。第II類其單元在屏蔽室內(nèi),屏蔽室通過(guò)入口控制系統(tǒng)保證在運(yùn)行時(shí)人員不可進(jìn)入。第七十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束設(shè)施(第Ⅰ類)鉛屏蔽產(chǎn)品傳送帶高壓發(fā)射器控制柜單極電子束源第七十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束設(shè)施(第Ⅱ類)掃描喇叭窗水泥屏蔽墻高壓系統(tǒng)振蕩器室迷道進(jìn)出口產(chǎn)品傳送帶第八十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子加速器的組成加速器主體系統(tǒng)(電子槍、加速管等)高壓系統(tǒng)電子束流引出系統(tǒng)控制系統(tǒng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)輔助系統(tǒng)(束下裝置、冷卻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、絕緣氣體)第八十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日控制系統(tǒng)1).加速器自動(dòng)操作控制。操作加速器必須按先后次序操作,若發(fā)生誤操作,聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)就立即起作用。2).在加速器運(yùn)行中連續(xù)診斷、測(cè)試和隨時(shí)調(diào)整加速管內(nèi)的真空度、加速器高壓、引出窗膜溫度等加速器運(yùn)行參數(shù),自動(dòng)控制在設(shè)定值。3).穩(wěn)定地自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)電子束流、電子能量、束流斑點(diǎn)尺寸、掃描在窗膜上的位置等加速器性能參數(shù)。4).加速器的運(yùn)行狀態(tài)與束下裝置的運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)同步。5).對(duì)加速器運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程診斷和巡檢。第八十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日安全聯(lián)鎖系統(tǒng)電子加速器的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)基本類似γ輻照裝置:加速器和靶廳的門(mén)必須裝安全聯(lián)鎖裝置,只有門(mén)關(guān)閉后才能產(chǎn)生輻射。產(chǎn)生輻射的控制系統(tǒng)應(yīng)該用開(kāi)關(guān)鑰匙控制。在加速器廳、靶廳內(nèi)工作人員易達(dá)到的地點(diǎn),應(yīng)設(shè)置緊急停機(jī)或斷束開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)應(yīng)有醒目的標(biāo)志。在通經(jīng)輻射區(qū)的通路上,出入口和控制臺(tái)上須安裝工作狀態(tài)指示燈,而在加速器廳和靶廳內(nèi)醒目的地方裝閃光式或旋轉(zhuǎn)式紅色警告燈及音響裝置。在輻射區(qū)應(yīng)安裝遙控輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng),當(dāng)輻射超過(guò)預(yù)定的水平時(shí),該系統(tǒng)可發(fā)出音響或(和)燈光信號(hào)。加速器必須配備適當(dāng)?shù)妮椛浔O(jiān)測(cè)裝置,如便攜式監(jiān)測(cè)儀,氣體監(jiān)測(cè)儀,個(gè)人劑量計(jì)。第八十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束設(shè)施的設(shè)計(jì)安全主加速系統(tǒng)失效的機(jī)理。內(nèi)置加速器參數(shù)監(jiān)控。
內(nèi)置遠(yuǎn)距離加速器診斷。
加速器的運(yùn)行參數(shù)(電壓和電流)應(yīng)與產(chǎn)品運(yùn)輸機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖。
調(diào)試與檢驗(yàn)應(yīng)當(dāng)在其最大運(yùn)行參數(shù)(電壓與電流)下,且產(chǎn)品處置設(shè)備盡可能接近實(shí)際運(yùn)行條件的電子束下,進(jìn)行調(diào)試和檢驗(yàn)。
第八十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束設(shè)施的設(shè)計(jì)安全(續(xù))暴露于電子束的材料應(yīng)該是低原子序數(shù),使韌致輻射最小化。應(yīng)根據(jù)最大能量、最大電流和最大原子序數(shù)的被照物質(zhì)來(lái)進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)也要考慮受照產(chǎn)品的特點(diǎn)。應(yīng)該考慮感生的
X-射線,特別是當(dāng)加速管在輻照室外時(shí)更要如此。迷道應(yīng)該用鉛或不銹鋼屏蔽。第八十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日加速器X射線的發(fā)射率常數(shù)
第八十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日屏蔽中某些特殊問(wèn)題①孔道為了防止輻射泄露,加速器的通風(fēng)管道、水管、電纜管道、輻照材料的傳輸管道等應(yīng)取“S”形或“U”形,在地溝的入口或出口應(yīng)有一定厚度的屏蔽蓋板。為了搬運(yùn)大型設(shè)備,有時(shí)需要在屏蔽墻上留出足夠大的孔洞,這些孔洞的位置也要盡可能避開(kāi)束流方向或輻射發(fā)射率峰值方向。填塞孔洞時(shí),混凝土塊之間的垂直縫隙最好都用灰漿填充。第八十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日屏蔽中某些特殊問(wèn)題②迷宮迷宮的設(shè)計(jì)與建筑物的布局有關(guān),但迷宮口位置應(yīng)盡可能避開(kāi)來(lái)自靶上的直接輻射,或應(yīng)避開(kāi)輻射發(fā)射率峰值的方向,并且在滿足使用的條件下,迷宮的截面應(yīng)盡可能小一些,有時(shí)為了節(jié)省建筑費(fèi)用或空間,或?yàn)榱搜a(bǔ)償由于通道造成的屏蔽墻總體減弱效果的降低,在迷宮口設(shè)置附加屏蔽。第八十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日屏蔽中某些特殊問(wèn)題③防護(hù)門(mén)防護(hù)門(mén)的厚度應(yīng)和相鄰的屏蔽墻具有同等的屏蔽效果。門(mén)和墻之間應(yīng)有足夠的搭接,以減小散射輻射的泄漏,通常門(mén)的兩側(cè)和頂部,門(mén)和墻的搭接至少為縫隙的10倍。為了減小通過(guò)門(mén)底部的輻射反射,應(yīng)采用其他密閉縫隙的方法,常用的防護(hù)門(mén)有水門(mén)、混凝土門(mén)、鐵門(mén),或鐵板與鉛板組合門(mén)。第八十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第4章:事故案例與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
第九十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日在1975~1994年間國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)報(bào)告了5起致死事故。事件1劑量主要原因500TBq60Co照射1到4分鐘骨髓劑量12Gy未經(jīng)培訓(xùn),無(wú)人監(jiān)督和未經(jīng)安全許可的工人進(jìn)入了輻照室源暴露[從工業(yè)輻照設(shè)施事故中獲得的教訓(xùn).國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),1996]γ輻照裝置事故第九十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日事件2劑量主要原因2.43PBq60Co照射幾分鐘22Gy.13天后死亡.G-M管出現(xiàn)故障拆除維修,安全聯(lián)鎖系統(tǒng)非冗余。設(shè)施連續(xù)運(yùn)行,但未經(jīng)經(jīng)理允許。運(yùn)行人員沒(méi)能使用便攜式監(jiān)測(cè)儀[從工業(yè)輻照設(shè)施事故中獲得的教訓(xùn).國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),1996]γ輻照裝置事故第九十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日事件3劑量主要原因23TBq60Co三個(gè)工人受照;一個(gè)死亡。8.3,3.7和2.9Gy.一人6.5個(gè)月后死亡。缺乏行政控制沒(méi)有與有輻射安全經(jīng)驗(yàn)的人員聯(lián)系不適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)關(guān)鍵的安全器件沒(méi)有維修理,有的被拆除[從工業(yè)輻照設(shè)施事故中獲得的教訓(xùn).國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),1996]γ輻照裝置事故第九十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日事件4劑量主要原因12.6PBq60Co照射1?-2分鐘10-15Gy.36天后死亡開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障,指示“源已降下“;安全聯(lián)鎖旁路忽略了伽瑪監(jiān)測(cè)儀(以前有故障)經(jīng)理還沒(méi)有安裝擋板防止貨物被卡。.運(yùn)行指令沒(méi)有使用當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言[從工業(yè)輻照設(shè)施事故中獲得的教訓(xùn).國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),1996]γ輻照裝置事故第九十四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束輻照裝置事故事件1后果主要原因右手420-2400Gy;右腳3-290Gy;10MeV電子致部分右腿290Gy138天后右胳膊截肢至肘以上6個(gè)月后右腿截肢至膝以上工人未經(jīng)許可,從傳送帶通道進(jìn)入輻照室,避開(kāi)了安全聯(lián)鎖。[從工業(yè)輻照設(shè)施事故中獲得的教訓(xùn).國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),1996]第九十五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束輻照裝置事故事件2后果主要原因維修過(guò)程受到3MeV電子的“暗電流”以0.4-13Gy/s照射1-3分鐘.3個(gè)月后左右手的4個(gè)手指被截肢2周后頭發(fā)稀疏.6個(gè)月后沒(méi)有再長(zhǎng)出工人不知道“暗電流”工人沒(méi)有使用任何輻射監(jiān)測(cè)儀工人沒(méi)有個(gè)人劑量計(jì)助手未經(jīng)培訓(xùn)[從工業(yè)輻照設(shè)施事故中獲得的教訓(xùn).國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),1996]第九十六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日電子束輻照裝置事故事件3后果主要原因在調(diào)整一個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品時(shí)手在15MeV束流中.劑量難以估計(jì)8-15個(gè)月后右手和兩個(gè)左手指被截肢設(shè)施沒(méi)有安全聯(lián)鎖或報(bào)警信號(hào)(1991)一個(gè)物理學(xué)者(他負(fù)責(zé)輻射防護(hù))進(jìn)入輻照室調(diào)整樣品。一名同事未經(jīng)檢查就啟動(dòng)了輻照裝置。[從工業(yè)輻照設(shè)施事故中獲得的教訓(xùn).國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),1996]第九十七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第九十八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日第九十九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日放射事故的主要原因
設(shè)計(jì)缺陷。
滿足冗余性的和多元性的安全系統(tǒng)能夠防止多數(shù)事故。沒(méi)有安裝輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng),或被拆除、或容易失效。當(dāng)試圖解決問(wèn)題時(shí),人們采用各種手段繞過(guò)安全聯(lián)鎖。在以上幾個(gè)設(shè)施中,已經(jīng)有人繞過(guò)安全系統(tǒng)。第一百頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日當(dāng)報(bào)警指示源沒(méi)有處在安全的“屏蔽”位置時(shí),當(dāng)事人不能按指示警報(bào)輻射安全監(jiān)督人員。放射事故的主要原因(續(xù))當(dāng)進(jìn)入輻照室時(shí),人們通常不使用便攜式輻射監(jiān)測(cè)儀
。這些事件表明,這一安全預(yù)防措施明顯而且簡(jiǎn)單。(大部分卷入事故的運(yùn)行人員沒(méi)有佩帶個(gè)人監(jiān)測(cè)儀。)第一百零一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日在一些事件中,管理部門(mén)容忍輻射啟動(dòng)安全聯(lián)鎖的拆除和故障。至少在一次事件中,管理部門(mén)明顯地準(zhǔn)許了安裝一個(gè)旁路,繞開(kāi)安全聯(lián)鎖。放射事故的主要原因(續(xù))有幾個(gè)事件是在管理部門(mén)已經(jīng)收到生產(chǎn)人員的安裝保護(hù)擋板的建議之后發(fā)生的,管理部門(mén)沒(méi)有引起足夠重視。第一百零二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日許多事故發(fā)生在換班過(guò)程,因?yàn)榇藭r(shí)只有一名受過(guò)培訓(xùn)的工人值班。放射事故的主要原因(續(xù))運(yùn)行人員根據(jù)所給的可用信息和指示采取了不當(dāng)行動(dòng)。
在一些案例中,發(fā)生事故的人員沒(méi)有經(jīng)過(guò)有效培訓(xùn),或者受過(guò)培訓(xùn)的人作了錯(cuò)誤判斷。第一百零三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日從放射事故中獲得的教訓(xùn)
(續(xù))
冗余性的安全系統(tǒng)應(yīng)能防止多數(shù)事故。如果沒(méi)有仔細(xì)檢查設(shè)備,安全將會(huì)打折扣。這要求考慮冗余度,避免單一方法失效以及人力因素。任何沒(méi)有將這些考慮有效地納入思考的地方,就會(huì)導(dǎo)致不安全情況。第一百零四頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日運(yùn)行機(jī)構(gòu)必須對(duì)雇員提供系統(tǒng)檢查和經(jīng)常培訓(xùn)。從放射事故中獲得的教訓(xùn)(續(xù))責(zé)任重于泰山,安全高于生產(chǎn)。
第一百零五頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日
卷入事故的人員對(duì)其工作所用裝備的基本原理缺乏了解。比如
電子束的暗電流,或者臭氧的強(qiáng)烈味道和電離輻射與空氣間相互作用的聯(lián)系。從放射事故中獲得的教訓(xùn)(續(xù))第一百零六頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日預(yù)防和補(bǔ)救措施如果實(shí)行,下述措施將極大改進(jìn)工業(yè)輻照裝置的安全性能,減少事故頻度,并且當(dāng)事故確實(shí)發(fā)生后減輕其后果。第一百零七頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日資助機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)已經(jīng)為發(fā)展中國(guó)家建設(shè)輻照裝置提供了資助,這些發(fā)展中國(guó)家的輻射防護(hù)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)現(xiàn)在還不是很有力,或者有些國(guó)家在輻照裝置的許可和檢查方面還沒(méi)有充分的經(jīng)驗(yàn)。預(yù)防和補(bǔ)救措施(續(xù))這些機(jī)構(gòu)必須認(rèn)識(shí)到他們的安全職責(zé)并且促進(jìn)針對(duì)輻照裝置的輻射防護(hù)計(jì)劃的發(fā)展和實(shí)施。第一百零八頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日許可證持有者:負(fù)責(zé)輻照裝置的運(yùn)行和輻射源的安全并遵守審管部門(mén)的法律要求;預(yù)防和補(bǔ)救措施(續(xù))對(duì)輻射安全負(fù)主要責(zé)任。
高級(jí)經(jīng)理必須認(rèn)識(shí)到與一個(gè)輻照裝置的運(yùn)行相關(guān)的潛在危害,并且必須領(lǐng)導(dǎo)整個(gè)組織形成和保持一種強(qiáng)有力的安全文化意識(shí)。第一百零九頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日設(shè)計(jì)人員、制造商、供應(yīng)商、安裝人員預(yù)防和補(bǔ)救措施(續(xù))應(yīng)該為當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)行與維護(hù)程序的編制提供充分的詳細(xì)信息以便能夠進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)估和為緊急情況制定規(guī)程。必須以當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言提供安全信息。承擔(dān)著進(jìn)行研究、測(cè)試和檢驗(yàn)的主要職責(zé)以確保設(shè)施、設(shè)備和系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)和執(zhí)行。第一百一十頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日案例研究-SanSalvador(圣薩爾瓦多)事故第一百一十一頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日1989年2月5日,在ElSalvador共和國(guó)首都SanSalvador附近的一個(gè)工業(yè)輻照設(shè)施發(fā)生了一起放射事故。該設(shè)施中有正在用可移動(dòng)源架的60Co源進(jìn)行照射滅菌的預(yù)包裝醫(yī)用產(chǎn)品。案例研究-SanSalvador
事故(接上頁(yè))當(dāng)源架在照射位置卡住時(shí)發(fā)生了事故。運(yùn)行人員和兩名其他工人繞過(guò)該輻照裝置的已經(jīng)降級(jí)的安全系統(tǒng)一起進(jìn)入了輻照室去手動(dòng)放開(kāi)源架。第一百一十二頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日這三名工人受到高劑量輻照并引發(fā)急性輻射綜合癥。雖然進(jìn)行了治療,但三名男性中的兩人的腿被嚴(yán)重?fù)p害,需要截肢。案例研究-SanSalvador
事故(接上頁(yè))受到最高照射劑量的工人在事故發(fā)生6個(gè)半月后死亡;它的死是因?yàn)檩椛鋵?dǎo)致的肺部損傷,治療過(guò)程中持續(xù)的傷害使病情惡化。第一百一十三頁(yè),共一百二十八頁(yè),2022年,8月28日這一事故包括兩個(gè)截然不同但有聯(lián)系的事件。案例研究-SanSalvador
事故(接上頁(yè))事件11989年2月5日,星期日,三人在手工處理源架時(shí)受到照射。在之后的整個(gè)一周,管理部門(mén)始終不清楚該事故的嚴(yán)重性并且讓該設(shè)施繼續(xù)正常運(yùn)行。第一百一十四頁(yè),共一
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