辐射防护监测是辐射防护的重要组成部分,它包含对各种场所、条件和各种类型的辐射进行测量。利用监测的结果可以估计人员受照射的剂量,或与有关标准比较,进行辐射防护的评价。而监测的最重要目的是防止发生有害的非随机性辐射效应,并限制随机性辐射效应的发生率,保证工作和生活环境的安全。
辐射防护监测内容,大致划分如下所列表式内容。
在进行工作场所监测和工作人员监测时,根据不同目的可采取环境监测、操作监测和特殊监测三种形式。这里的环境监测(它不同于下文将要谈到的外环境监测)是
一种确认性质的监测, 通过这种监测证明生活和工作环境是安全的。 操作监测主要是对特殊操作进行检查,必要时可为决定改变操作程序提供依据。 特殊监测可以提供更为详尽的资料,以说明尚不完全了解的问题。这三种形式的监测是互相联系的。
工作场所监测 包括对工作场所外照射环境监测、 工作场所表面污染监测和空气污染监测。
工作场所外照射监测 主要是测量工作场所环境中的γ、X、n、β等各种射线的剂量当量或照射量。 对核设施和使用放射性物质、辐射源的单位,需要进行工作场所外照射环境监测。 对那些辐射场容易变化的地区,需要有固定的外照射环境监测点, 以便监视照射量率的变化趋势。对辐射场有可能迅速增加到严重水平的地区,要求有辐射报警仪器安装在环境中或由工作人员佩戴。 此外,对工作场所进行常规巡测也很必要, 特别是当有新的装置(如反应堆、加速器)开始使用,或现有装置检修后又重新运行时,更需要进行多方面的巡测。采取这些措施,可以防止工作人员受到不应有的照射。
进行工作场所外照射监测所用的仪器视辐射场特性而定,一般对γ射线和X射线多用电离室、 计数管或闪烁晶体类仪表,有时要用玻璃、胶片和热释光剂量计。 特别是带有自动记录装置的仪器, 它能给出连续的照射量率变化记录,最适合在环境定点监测中使用。 此外,还有不同型号的照射量率仪亦可供在巡测中使用。
根据工作场所照射量率的测量结果来评价工作人员受到的器官剂量当量是比较粗略的。但可以假定在工作期间有关人员一直在工作场所中照射量率最大的地点工作, 依此来考虑该人员可能受到的外照射剂量当量的上限。 为了安全的需要, 工作场所的某些监测仪表应装有报警信号的装置, 使在高照射量率地区工作人员及时得到警报,或监测辐射场的异常变化。
工作场所表面污染监测 工作场所表面污染的程度和工作人员受到的剂量当量之间, 并不存在明确的关系。虽然如此,监测表面污染仍很重要。 因为它能及时发现有无放射性污染以及是否在工作中违反了安全操作规程。通过对表面污染的监测,可以为制定空气污染监测计划、 个人体内污染监测计划以及操作规程等提供参考资料。
表面污染的监测, 主要是用表面污染监测仪测量工作区内有代表性的表面部分。 此外,测量拖布、吸尘器布袋、控制区出口处的鞋擦或工作鞋,也能给出污染的一般指标。 用仪器仔细检查离开控制区的物体, 也是进行表面污染监测的一部分。
评价表面污染的监测结果时,主要是把对α和β放射性的表面污染测量结果与《放射防护规定》中的控制水平进行比较。如果工作场所的表面污染一直保持在控制水平以下,则可不必再进行其它形式的污染监测。但也应调查污染原因和是否需要采取措施。在污染较为普遍的区域,测量结果可提出发生危险的早期警告。
空气污染监测 操作过程中涉及气态或挥发性放射性物质或在污染的场所工作时,都应该进行空气污染监测,以判断工作人员可能吸入放射性物质的情况。若发现有未曾预料到的空气污染,可及时采取补救措施和对工作人员进行防护。空气监测还可以为制定内照射个人监测计划提供资料。
进行空气污染监测的方法是用空气取样器或专门的测量仪器做环境监测。可以把连续取样连续测量的空气污染监测仪安装在空气排放点附近,也可以在工作场所的不同地点用普通的空气取样器进行固定取样,根据需要做β或α测量,有时也可能需用γ能谱仪测量,以期得到不同核素对空气污染水平的数据。
为了准确评价工作场所空气污染的监测结果,还要了解污染物质的物理、化学性质,特别是粒子大小的分布特性。
工作人员监测 包括对个人外照射监测、皮肤沾染监测、体内沾染监测等方面。
个人外照射监测 其目的在于评价记录以及控制工作人员接受的剂量当量数值;或当事故发生时,测出受照人员所受的剂量资料。个人剂量主要是对那些有可能接受高于十分之三年控制剂量当量的人员进行的。
用于个人外照射监测的仪器是多种多样的。对这些仪器的基本要求是能量响应好、量程范围大、有一定精确度。对于γ、X射线的监测,目前应用最广泛的有胶片剂量计、热释光剂量计、电离室型个人剂量计等。
当中子剂量当量占总剂量当量的三分之一以上时,才有必要进行中子监测。中子个人剂量监测方法还很不完善,常用的有核乳胶,固体径迹探测器,“反照”(albedo)剂量计等。
事故情况下的个人外照射剂量监测要根据可能出现的事故的类型和射线的种类以及剂量范围,选择适宜的监测手段。六十年代前期,严重的核事故主要是临界事故,近十多年来则多为大型放射源意外照射、反应堆或后处理工厂事故照射以及小放射源丢失事故等。为了在高辐射场控制工作人员所受的照射量以及记录事故剂量,可佩戴高量程笔式电离室剂量计、玻璃荧光剂量计、热释光剂量计或化学剂量计,带着报警式个人剂量计更是方便。对于事故人员受到中子辐射的剂量,可通过测量毛发或排泄物的感生放射性以及特别的中子事故剂量计等测量结果作出判断。受到较大的剂量照射时(如数十拉德以上),染色体畸变是很有意义的生物剂量测定法。
事故情况下,对个人外照射监测结果的评价,特别是对大剂量照射(如100rad以上),一般不能单靠个人照射量计的结果, 还要根据剂量分布、 照射条件等作进一步的分析。
皮肤沾染监测 皮肤沾染是人体受到外照射的来源之一,并且极有可能把沾染在皮肤上的放射性物质转移到体内,从而使人体受到内照射。此外,皮肤沾染监测又是防止β射线损伤的重要措施。测定时可用表面污染监测仪直接测量皮肤受沾染的部位。
体内沾染监测 在需要进行空气污染监测的场所,一般也须考虑对工作人员进行体内沾染监测。当工作场所监测表明已有可能发生摄入大量放射性物质或当工作人员已判明可能摄入大量放射性物质的事故时,就应该进行体内沾染的特殊个人监测。
体内沾染的监测较为困难,有时还需特殊设备,一般可先对皮肤沾染或鼻擦样品进行初步的测定,然后决定下一步监测步骤。
体内沾染的个人监测方法有两种: 一是通过体外测量以估算体内或器官内的放射性累积量。适用的仪器是人体全身计数器,这种设备价格昂贵,技术较为复杂,而且只能测量放射γ射线的核素。第二种方法是进行生物样品的检验。可取尿、粪、呼出气、唾液和毛发样品等,处理后进行放射性测量,以此来估算放射性物质在体内或器官内的累积量。在这些生物样品中,检测尿是一种易于做到的常用手段。监测频度要由沾染物质在体内的有效半减期和仪器的探测灵敏度来决定。一般监测时间和技术的安排应使所有主要被摄入的放射性核素的全部或大部分能探测到。
对体内沾染个人监测结果的评价可根据《放射防护规定》中的有关条文执行。但是从监测结果求得人体各器官受到的剂量当量比较复杂,这与摄入放射性核素的物理、化学性质、代谢特点、摄入方式及采样频度等因素有关。具体估算方法可参看有关的专著。
外环境监测 外环境放射性污染主要有两个来源。一是核企业以及有关使用放射性核素的部门向外环境中排放的放射性物质。二是核爆炸产生的放射性落下灰的沉降。为了控制放射性物质对环境的污染,以及对事故进行监测,有必要对可能受到污染的地区进行外环境辐射监测。在正常情况下,可以对向该地区排放的放射性物质是否合乎标准、居民受到的剂量当量以及环境污染的发展趋势做出估计。在异常情况下 (包括事故和核试验),可以确定放射性污染的范围和程度,为决定是否采取应急措施提供依据。
在制定外环境监测计划时,首先要考虑做放射性本底水平调查,以便在新建核企业运行前和核试验进行前掌握有关地区不同监测项目的放射性本底水平。
核企业周围外环境辐射监测是在其周围选择适当数量的监测点进行辐射监测。对于大型核企业,如反应堆、后处理工厂等,除企业附近应设监测点外,距核企业50~100km范围内有可能发生污染的位置,也应设置监测点。
监测时,除用低本底α、β测量系统测量样品的总α放射性、总β放射性外,必要时还需用α谱仪、γ能谱仪定量分析样品中的放射性核素,并视情况需要,还可利用γ射线剂量计监测外照射剂量。综合上述监测结果,就可估算居民受到的剂量当量。
核试验外场监测是在核试验时,为了保障试验场外下风方向地区居民安全、观察放射性粒子的沉降动向 需要在爆炸后一定时间内进行环境放射性监测。这是通过一个预先设置的监测网进行的。监测点应分布在爆区下风方向几百到几千公里范围内。
无论是本底监测还是核企业周围或核试验场外的环境监测,所取的样品都要有代表性。各监测点在取样、制样、核素分离、测量和数据处理等方面须有统一的程序。对分析方法和测量仪器须进行定期的检验对比。
对外环境辐射监测结果的评价主要是要解决外环境中(空气、水、土壤、动植物)是否有新的污染,污染程度是否超过了有关规定以及是否须采取应急措施等问题。在核企业正常运行时,当外环境样品的监测结果表明环境污染已超过了有关规定,对污染区居民要采取一定的防护措施时,要特别慎重。因为涉及面太大,要仔细核实监测结果后,再向有关部门建议是否须采取应急措施。根据污染程度可分别采取限制食用污染的食物和饮水、居民暂住室内掩蔽以及撤离污染区等多种办法。
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