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DOI：10.16660/jki.1674-098X.2018.07.139
①
乔冕 于海林
(山东省核与辐射安全监测中心 山东济南 250117)
摘 要：通过对某公司的10MeV工业电子加速器项目进行分析，了解该项目对环境的辐射影响和确保改项
目安全运行的相关管理措施。工作状态下，工业电子加速器机房周围X-γ辐射剂量率监测值范围为（24.3～79.4）nGy/h，满足《γ射线和电子束辐照装置防护检测规范》(GBZ141-2002)、《水池贮源型γ辐照装置设计安全准则》(GB 17279-1998)的剂量率应不大于2.5×10-3mSv/h的限值要求。通过对工作状态下的监测，该项目对工作人员及公众的辐射环境影响较小，按照辐射环境保护的要求，该项目的运行是安全的。关键词：工业电子加速器 辐射影响 安全管理中图分类号：X591 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)03(a)-0139-03Abstract : Through the analysis of a company's 10MeV industrial electronic accelerator program, we understand the radiation impact of the project on the environment and the related management measures to ensure the safe operation of the project. Working status, industrial electronic accelerator room around X - gamma radiation dose rate monitoring value range is (24.3 ~ 79.4) nGy/h, satisfy the 《Specifications for radialogical protection test of γ-rays and electron irradiation facilities》(GBZ141-2002)、《Criterla for safe design of wet source storage gamma irradiators》(GB 17279-1998) of dose rate should be no greater than 2.5×10-3mSv/h limit. By monitoring the working condition, the project has a small impact on the radiation environment of the staff and the public, and the operation of the project is safe according to the requirements of radiation environment protection.Key Words :Industrial Electron Accelerator; Radiation Impact; Safety Management
①作者简介：乔冕(1985,4—)，男，汉族，山东曲阜人，研究生，中级工程师，研究方向：核与辐射环境现场监测。
1 概况
某公司在厂区3号车间布设1台工业电子加速器用于辐射杀菌消毒，电子束流能量为10MeV，属Ⅱ类射线装置。巴西开幕式
工业电子加速器是利用脉冲高压对电子产生的高能电子束做功产生的高能电子束的装置。工业电子加速器主要包括加速电厂系统、控制磁场系统和真空系统组成。电子束在横向扫描磁场的作用下，扫描扩展，成为均匀的有一定宽度的电子束，电子束穿入物质内部进行有效的灭菌、改性和交联作用。
2 仪器辐射屏蔽情况
工业电子加速器辐射车间为二层建筑，车间一层为产品辐照区，车间二层为加速器机房、设备及控制区。
产品辐照区由主体、辐照通道（迷路）和钢制防护门组成，整个辐照区采用“工”字型迷道布局，辐照室长25m，宽15m。辐照区四周防护墙采用重混凝土浇筑（密度为3.45g/c m ³），屏蔽墙防护厚度为2.5m，室顶厚度为1m，钢制防护门铅当量为6mmPb。
加速器机房四周采用重混凝土浇筑（密度为3.45g /cm 3），蔽墙防护厚度为1.2m，室顶厚度为0.96m，钢制防护门铅当量为6mmPb。
防护门设有门机联锁装置、工作状态指示灯，在醒目位置设置电离辐射警告标志；产品辐照区和主机室通道设有红外防误入装置，货物通道设置了红外生命探测器和红外防误入装置。产品辐照区设有监控系统和急停按钮。
3 主要放射性污染物和污染途径
3.1 X射线
加速器在进行辐照时电子发射电子，电子经加速管加速，形成电子束对货物进行辐照。电子在加速过程中，部分电子产生偏离打在加速管壁上，产生X射线。另外，电子束达到高质量数物质时也会产生高能X射线。X射线只在加速器开机期间产生。3.2 感生放射性
加速器被加速例子、韧致辐射的能量大于反应阈能（多数重核需要的能量大约是10MeV）时，加速器的结构材料及其它物质受到辐射的照射会引起感生放射性，特别是加速器机头附近。3.3 中子
加速器运行过程中，电子打在高质量数物质上会产生韧致辐射，这些韧致辐射与周围物质相互作用得到中子，即（γ，n）反应。
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3.4 非放射性有害气体
加速器运行时与空气在强电子的辐射下，会发生辐射分解，产生非放射性有害气体臭氧（O 3）和氮氧化物（NO，NO 2）等非辐射有害因素。其中以臭氧（O 3）危害最大。3.5 放射性废水
辐照项目没有生产废水排放，但加速器机头内许多部件需要水冷，如磁控管、加速管、四端环流器、大功率吸收负载、波导窗等，其中加速管的冷却要求很高，为了提高冷却效果和不堵塞水路，所以冷
却水一般采用去离子水。
冷却水受到中子的辐照被活化，形成的放射性核素主要是15O和16N，它们的半衰期分别为2.1m i n和7.3s，较短的时间内其活度可衰减至可忽略的水平。加速器在正常运行期间被活化的水对工作人员及环境的危害不予考虑，检修时应注意利用时间屏蔽避免放射性废水污染。3.6 放射性固体废弃物
加速器中去离子树脂因不断积累长寿命的放射性核素会有一定的放射性，替换下来的树脂为放射性废物。加速器检修时从加速器上拆卸下来的活化部件均具有感生放射性，对周围环境会造成辐射污染。
4 监测参考标准
（1）《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[1](GB18871-2002)
（2）《粒子加速器辐射防护规定》[2](GB5172-1985)（3）《γ射线和电子束辐照装置防护检测规范》[3](GBZ 141-2002)
（4）《水池贮源型γ辐照装置设计安全准则》[4](GB 17279-1998)
5 监测结果与评价
5.1 监测依据
《环境地表γ辐射剂量率测定规范》[5]（GB/T14583-1993）5.2 监测仪器
FH40G型便携式X-γ剂量率仪、BH3105中子剂量当量仪。
5.3 监测结果
球面滚子轴承工业电子加速器开机状态，射线能量10MeV，照射方向向下；传送带上产品为塑料产品，厚度约30c m。对加速器机房周围环境X-γ辐射剂量率和中子剂量率进行了监测。
非工作状态下，加速器机房周围X-γ辐射剂量率监测范围为(17.3～74.7)nGy/h，低于当地天然放射性本底水平内。辐照时，加速器机房周围X-γ辐射剂量率监测范围为(24.3～79.4)nGy/h，满足《γ射线和电子束辐照装置防护检测规范》(GBZ141-2002)、《水池贮源型γ辐照装置设计安全准则》(GB 17279-1998)的剂量率应不大于2.5×10-3mSv/h
道门秘术的限值要求。
6 职业和公众受照剂量
6.1 职业照射
根据该公司提供的最近连续一年度的个人剂量报告，项目涉及的辐射工作人员1年累积剂量结果均低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)中规定职业人员的剂量限值20mSv/a的要求。6.2 公众受照剂量分析
根据现场监测结果，加速器出束时周围X-γ辐射剂量率均处于当地环境天然γ辐射辐射剂量率本底范围之内，对于公众的附加受照剂量可以忽略。
7 辐射安全管理
7.1 组织机构
该公司签订了辐射工作安全责任书，明确公司法人为辐射工作安全第一责任人。成立了辐射防护领导小组，指定专人负责射线装置的安全和防护工作。7.2 安全管理制度
7.2.1 工作制度
制定《岗位职责》、《辐射防护和安全保卫制度》、《设备检修维护制度》等辐射防护管理制度，做好设备的日常维护和使用登记。
7.2.2 操作规程
制定《工业电子加速器操作流程》，要求辐射工作人员严格按照操作流程操作加速器。
7.2.3 应急预案
制定《辐射事故应急预案》，每年至少进行一次辐射事故演练。
7.2.4 监测方案
制定了《辐射工作环境监测规程》，每年委托有资质的单位对加速器周围环境进行监测。
博伊斯艺术家7.2.5 教育培训
制定了《辐射工作人员培训制度》，公司辐射工作人员均取得了初级辐射安全与防护知识培训合格证书，确保持证上岗。
7.3 个人剂量管理
辐射工作人员均佩配个人剂量计，每季度对个人剂量进行监测，建立了个人剂量档案，做到1人1档，个人剂量档案应存放到辐射工作人员职业档案并长期保存。7.4 防护仪器设备
配备了个人剂量报警仪、X-γ空气吸收剂量率仪、铅衣等防护用品，并定期检查仪器的工作状态。7.5
辐射工作分区和标识
加速器机房屏蔽墙内部设定为控制区，外部控制室及相关辅助房为监督区。
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工作场所门口均设置了电离辐射警告标志和中文警示说明，设置了声光警示灯和门机联锁装置。7.6 废气治理
安装1台排风机，换气次数能保证每小时不低于50次，停机10m i n后加速器机房内臭氧及氮氧化物浓度低于国家标准限制。
7.7 固体废弃物处理
被活化部件保存在具有屏蔽的贮存区或贮存容器内，送有收贮资质的单位进行处理。
晁秀花8 结语
工业电子加速器项目在严格按照操作流程运行过程中，辐照时加速器机房周围X-γ辐射剂量率符合《γ射线和电子束辐照装置防护检测规范》(GBZ141-2002)、《水池贮源型γ辐照装置设计安全准则》(GB17279-1998)要求，对工作人员及公众的辐射环境影响较小，该项目的运行是安全的。
参考文献
[1] 国家质量监督检验检疫总局.GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].北京：中国标准出版社,2002.
[2] 国家标准局.GB 5172-1985粒子加速器辐射防护规定[S].北京：中国标准出版社,1985.
[3] 中华人民共和国卫生部.GBZ 141-2002γ射线和电子束辐照装置防护检测规范[S].北京：中国标准出版社,2002.[4] 中国核工业总公司.GB 17279-1998水池贮源型γ辐照装置设计安全准则[S].北京：中国标准出版社,1998.[5] 国家环境保护局，国家技术监督局.GB/T 14583-1993环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].北京：中国标准出版社,1993.
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而600m高度依然为偏东风，飞机降落时在600m以上遇到弱顺风，600m以下遇到强逆风。这种情况一直持续到20∶09，600m高度才转为西北风，但是由于地面风速超过10m/s，最大阵风超过16m/s，飞机依然会遇到由于风速垂直分布不均匀造成的低空风切变。05跑道的风速从20∶15后开始减下，强风切变大概持续了37min。
3 雷达回波分析
10∶32机场西北方向有带状回波，强回波中心少动，强度减弱，先期从山谷移入的对流回波已经消散，但其后还有源源不断的对流云团移入100k m范围以内。19∶15北部旬邑附近的强回波中心减弱，出现分裂南移的趋势，其前部的阵风锋明显加强。19∶27北部分裂的强中心加强并快速南压至淳化附近，阵风锋进一步增强，尺度从第一次探测到的25k m 左右扩展到90k m左右，东移南压至机场30k m附近。19∶45南北两个强回波中心再度受到山地阻挡强度减弱，仅有少量的对流云团翻过山地与主体脱离。阵风锋由于逼近雷达，在1.5°仰角下探测到的强度有所减弱，距离机场不到10k m。19∶57阵风锋东移南压至机场上空，造成了机场风向、风速发生了急剧变化，对航空飞行安全和管制程序产生了很大影响。此后，翻过山地的对流单体在关中地区极为有利对流发展的天气形势支持下继续加强东移南压的同时，在机场东北方向又有新的对流单体发生发展，最后形成了一个东北西南向长达约200km的强对流回波带。
通过仰角为1.5°的速度图(图2)分析可以发现，在阵风锋后部的强对流云团中存在一个中气旋系统，从19∶09到19∶27阵风锋的强度随着中气旋的减弱而加强。这是因为对流活动进入消散期后下沉气流会得以加强，进而增大冷性外溢气流，阵风锋得以增强[2]。在19∶09，中气旋特征清晰，
范围较大，但前方的阵风锋的风速超过10m/s的部分很小，到19∶27，中气旋南压至淳化的部分减弱很快，但阵风锋的强风速区却迅速扩展，尺度增大。从19∶51到20∶09，在北部的中气旋消散的同时，在机场以西70k m左右又生成了一个范围较小的中气旋，正是它所支持的对流系统造成的下沉外溢气流维持着机场的长时间偏西风。
4 结论
(1)此次风切变是由西北气流下的冷槽雷暴形成的阵风锋引起的。当西北方向出现强对流云团时，在能量条件和上升运动较强时，要警惕云团沿山谷南下，以及越过地形后的重新发展。(2)此次强对流过程中低层有深厚的辐合区，厚度达到7000m，高层有强烈的辐散区，强烈的上升运动促进了对流的发展。(3)通过对多普勒气象雷达基本反射率和径向速度的使用，在一些类似过程中可以更早的发现阵风锋，为预报和服务争取更多的时间。在速度图中，发现中气旋开始减弱消散时，要注意下沉外溢气流的增强。
参考文献
[1] 沈宏彬.西南地区低空风切变分析[J].高原山地气象研究,2013，33(3):39.
[2] 刘峰.广州白云机场721低空风切变天气过程综合分析[J].北京大学学报,2007，43(1):26.
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