第四节 放射性实验室安全控制
放射实验室涉及各种放射源和放射性污染的现场检测及处理、放射性核素的实验室分析以及放射性测量技术在实验室的应用(如放射免疫分析)。由于放射线种类多,看不见,摸不着,无色无味,在使用、储存和运输的情况下,若处理不当或管理不严,就会使人员遭受过量照射,放射源中的放射性物质还可能转移到非密封工作场所或环境中,造成工作场所放射性污染,产生大量的放射性废物,使环境介质中带有放射性物质,从而不但使工作人员摄入放射性物质,甚至使居民也摄入放射性物质。因此,必须重视放射性实验室的安全防护工作。
一、放射性实验室分级
放射性实验室因操作放射性物质的毒性分组和日操作量的不同,可能产生放射性危害的几率也不一样,为了便于管理,放射性实验室按所用放射性核素的日等效最大操作量分为甲、乙、丙三级,各级相对应的日等效最大操作量分别为>4 × 109Bq、2 × 107~4 × 109Bq、豁免活度值以上至 2 × 107Bq。
放射性核素的日等效操作量等于放射性核素的实际日操作量(Bq)与该核素毒性组别修正因子的积除以与操作方式有关的修正因子所得的商。放射性核素的毒性分组可见《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871—2002),依据放射性核素的毒性组别极毒、高毒、中毒、低毒,其修正因子分别为10、1、0.1和0.01。若是简单操作液体、溶液、悬浮液的放射性核素,其与操作方式有关的修正因子为1。一般疾病预防控制中心放射性核素分析和放射性测量技术应用实验室属于丙级放射性实验室或豁免水平实验室。但在放射性突发事件发生时或现场放射性检测时,有可能接触较高水平的辐射。
二、放射实验室豁免
在增加照射的活动中,使用的源在豁免水平之下或活动本身增加的照射在豁免水平之下,经审管部门同意,可予豁免,不作为放射性工作进行管理。一般电子管件(如显像用阴极射线管)在正常运行操作条件下,在距设备的任何可达表面0.lm处所引起的周围剂量当量率或定向剂量当量率不超过1µSv/h或所产生的能量不大于5keV;在任何时间段内操作的放射性核素的总活度或活度浓度不超过《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871—2002)表Al给出的数值,可予豁免。常用的几种放射性核素的豁免活度浓度与豁免活度见表2-3。
表2-3 常用的几种放射性核素的豁免活度浓度与豁免活度
三、放射实验室建筑与布局
实验室应设置专用放射性核素操作室,室外有电离辐射标志。操作室需要有良好的通风,室内换气次数每小时3~4次或自然通风。采用普通窗户采光,窗户应经常保持关闭。选择和使用结构材料时,不需要考虑外照射的危险,而应根据耐火性能选择材料。表面材料的挑选和使用,应使工作区能够保持良好的清洁状态,而且易去污。水电等管线力求暗装。采暖设备亦应便于去污。工作场所要有供冷、热水的设备,水龙头最好采用长臂肘动或脚踏开关,水槽最好用瓷品。分别设立放射性污染池和清洁池,污染水池下水要贮存,检测合格后排放。提供必要的防火设备,以防止火灾或将其后果减到最低的程度。在操作室外应设置一个房间或场所,在其中装有检查手和衣服污染的监测设备,并保存工作人员工作时穿戴的衣具。必要时设置放射性废物专用贮存室,贮存室建造结构应符合放射卫生防护要求,且具有自然通风条件或安装通风设备,出入口设电离辐射标志。
四、工作场所控制放射性污染扩散的专用设施
1.通风橱
通风橱是利用稀释和分散的原理来控制污染的,它用来防止操作放射性物质时所造成的污染扩散到实验室的其他部位。通风橱的设计应使最少量的橱内空气回流入实验室空间。通风橱操作口的截面风速应不少于1m/s,并利用自动的旁路来防止橱门关闭时风速的内表面应采用易去污材料,或采用可剥下的涂层。其工作面应能承受铅等屏蔽材料。水、气、电等的控制开头,应装在操作方便的部位。排出的气体通常要经过过滤。从事可能产生气载污染的操作时,橱内常装备用作辅助控制污染气流的小型罩帽和一个与抽风设备相联结的捕集器或过滤器。
2.手套箱
手套箱也称干箱,它是封闭式的,使工作空间和工作人员所处的环境相隔绝。通风机使箱内保持10~20mmHg的负压,以防止气载污染的泄漏,排出气体经过高效过滤器过滤,该过滤器安装在可以从箱内用手套操作进行更换的地方。操作人员通过密封的手套孔圈上的长臂橡胶手套进行操作。手套箱通常用于操作低水平或少量的α 和自放射性物质。一旦发现手套破裂,需立即更换。
3.屏蔽工作箱
屏蔽工作箱是一种封闭装置,它是一个由铅、钢或铸铁等做成的不漏气的箱子。当操作物的α、β、γ活性水平在107~1013Bq时,需要采用屏蔽工作箱。工作箱的前壁装有铅玻璃观察窗和带有伸缩套的机械手,侧壁有送料门,内壁衬以打光的不锈钢,底部设有地漏,与放射性管道相连,箱内设有通风过滤设备和照明灯,并有供酸管、冷热水冲洗管和空气取样管等。屏蔽厚度需根据箱中放射性物质的数量、性质、位置、浓度以及在屏蔽工作箱各面操作的人员和维修人员的工作等情况加以综合考虑确定。当存在中子时,尚需用特种塑料作附加屏蔽材料。应仔细设计屏蔽的连接处,使辐射的泄漏达到最小。
五、放射性废物
(一)放射性废物的定义与分类
放射性废物为含有放射性核素或被放射性核素污染,其浓度或活度大于国家审管部门规定值、并且预计不再利用的物质。
放射性废物按其物理性状分为气载废物、液体废物和固体废物三类。按废物中所含核素的半衰期,又可将放射性废物分为短半衰期废物、中等半衰期废物和长半衰期废物3类。
(二)放射性废物分级
1.放射性气载废物分级
放射性气载废物分二级,浓度小于或等于4 × 107Bq/m3为第Ⅰ级(低放废气);浓度大于 4 × 107Bq/m3为第Ⅱ级(中放废气)。
2.放射性液体废物分级
放射性液体废物分为三级,浓度小于或等于4 × l06Bq/L为第Ⅰ级(低放废液);浓度在 4 × 106~4 × 1010 Bq/L 之间为第Ⅱ级(中放废液);浓度大于4 × 1010 Bq/L为第Ⅲ级(高废液)。
放射性浓度不超过1 × 104Bq/L的废闪烁液,或仅含有浓度不超过1 × 105Bq/L的3H或l4C的废闪烁液不按放射性废物处理。
3.放射性固体废物分级
放射性固体废物中半衰期大于30a的α发射体核素的放射性比活度在单个包装中大于4 × 106 Bq/kg的为α废物。
除α废物外,放射性固体废物按其所含寿命最长的放射性核素的半衰期长短分为四种。
含有半衰期小于或等于60天(包括核素125I)的放射性核素的废物,按其放射性比活度水平分为二级,比活度小于或等于4 × 106Bq/kg为第Ⅰ级(低放废物);比活度大于4 × l06Bq/kg为第Ⅱ级(中放废物)。
含有半衰期大于60天、小于或等于5a(包括核素60Co)的放射性核素的废物,按其放射性比活度水平分为二级,比活度小于或等于 4 × 106 Bq/kg为第Ⅰ级(低放废物);比活度大于4 × 106 Bq/kg为第Ⅱ级(中放废物)。
含有半衰期大于5a、小于或等于30a(包括核素137Cs)的放射性核素的废物,按其放射性比活度水平分为三级,比活度小于或等于4 × 106Bq/kg为第Ⅰ级(低放废物);比活度在4 × 106~4 × 1011Bq/kg、且释热率小于或等于2kW/m3为第Ⅱ级(中放废物);释热率大于2kW/m3或比活度大于4 × 1011 Bq/kg为第Ⅲ级(高放废物)。
含有半衰期大于30a的放射性核素的废物(不包括α废物),按其放射性比活度水平分为三级,比活度小于或等于4 × 106 Bq/kg为第Ⅰ级(低放废物);比活度大于4 × 106 Bq/kg,且释热率小于或等于2kW/m3为第Ⅱ级(中放废物);比活度大于4 × 1010 Bq/kg且释热率大于2kW/m3为第Ⅲ级(高放废物)。
对公众成员照射所造成的年剂量值小于0.01mSv,对公众的集体剂量不超过1人· Sv/a的含极少放射性核素的废物属豁免废物。
(三)放射性废物的处理原则
1.固体废物分类收集
放射性废物与非放射性废物应分开放置,尽量减少放射性废物的产生量或减小体积。对于放射性固体废物的收集根据《中华人民共和国职业病防治法》和《放射性同位素和射线装置放射防护条例》,放射工作单位应当设置或者指定放射卫生防护管理机构或者组织,配备专职或者兼职的放射防护人员,负责本单位的放射防护工作。建立、健全放射卫生管理制度和操作规程;建立、健全放射卫生场所档案和放射工作人员健康监护档案和个人剂量档案;建立、健全工作场所放射危害因素监测及评价制度;建立、健全职业病危害事故应急救援预案。
放射工作单位必须采用有效的放射防护设施,并为放射工作人员提供个人防护用品,并应当进行经常性的维护、检修,定期检测其性能和效果,确保其处于正常状态,不得擅自拆除或者停止使用。
在醒目位置设置公告栏,公布放射防护规章制度、操作规程、应急救援措施和工作场所检测结果。
对放射工作场所和放射性核素的运输、贮存,用人单位必须配置防护设备和报警装置,保证接触放射线的工作人员佩戴个人剂量计。
放射工作单位应当实施由专人负责日常监测,并确保监测系统处于正常运行状态。定期对工作场所进行放射防护检测、评价。检测、评价结果存入单位放射卫生档案,定期向所在地卫生行政部门报告并公布。
2.放射工作许可登记制度
国家对放射工作实行许可登记制度。新建、改建、扩建放射工作场所的放射防护设施,必须与主体工程同时设计审批,同时施工,同时验收投产。放射防护设施的设计,必须经所在省,自治区、直辖市的卫生行政部门会同公安等部门审查同意,竣工后须经卫生、公安、环境保护等有关部门验收同意,获得许可登记证后方可启用。
凡申请许可、登记的放射工作单位,必须具备下列基本条件:
(1) 具有与所从事的放射工作相适应的场所、设施和装备,并提供相应的资料。
(2) 从事放射工作的人员必须具备相适应的专业及防护知识和健康条件,并提供相应的证明资料。
(3) 有专职、兼职放射防护管理机构或者人员以及必要的防护用品和监测仪器,并提交人员名单和设备清单。
(4) 提交严格的有关安全防护管理规章制度的文件。
3.放射性标准源和标准物质的管理要求
超出豁免水平的放射性标准源和标准物质要按放射源安全管理要求进行管理。依据放射性物质的多少,选择专用房间或保险柜存放。