1、核燃料芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)對(duì)作業(yè)人員輻射影響對(duì)核燃料芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工作人員可能受到的輻射影響進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)。方法通過(guò)對(duì)某壓水堆核燃料芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)放射性職業(yè)病危害因素及輻射防護(hù)措施現(xiàn)場(chǎng)考察和分析，結(jié)合對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)工作場(chǎng)所輻射水平及作業(yè)人員個(gè)人受照劑量的估算結(jié)果，與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較。結(jié)果 在正常運(yùn)行時(shí)， 作業(yè)場(chǎng)所的放射性水平符合 電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)GB18871-2002 和鈾加工與燃料制造設(shè)施輻射防護(hù)規(guī)定 （EJ1056-2005）的要求；工作人員的個(gè)人劑量每年的最大值為 9.49mSv/a，低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) EJ1056-2005 規(guī)定的年有效劑量當(dāng)量管理控制值 10mSv/a。結(jié)論 在

2、正常運(yùn)行條件下核燃料芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)不會(huì)對(duì)工作人員的身體造成有意義的輻射危害。核電作為一種技術(shù)成熟的安全、清潔能源， 對(duì)國(guó)家調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排都具有深遠(yuǎn)意義。國(guó)家核電的快速發(fā)展，對(duì)核燃料產(chǎn)生了巨大需求，與此同時(shí)， 核電發(fā)展對(duì)人群及環(huán)境的輻射影響已成為放射防護(hù)研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題。2009 年對(duì)某壓水堆核燃料芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)本工程）放射性職業(yè)病危害因素的識(shí)別及其輻射防護(hù)措施的分析，結(jié)合工作場(chǎng)所輻射水平和作業(yè)人員個(gè)人受照劑量的估算結(jié)果，對(duì)核燃料芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)對(duì)工作人員可能產(chǎn)生的輻射影響進(jìn)行了綜合分析和評(píng)價(jià)1。現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。1芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工藝1.1預(yù)壓與成型壓制工藝預(yù)壓的工藝過(guò)程分

3、為軋片制粒和壓塊制粒兩條線(xiàn)，軋片制粒的生產(chǎn)是將化工轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的UO2 粉末添加適量的U3O8 粉末和硬脂酸鋅混合后，進(jìn)入軋片制粒裝置， 軋片制粒后加入適量的硬脂酸鋅，進(jìn)行混合和球化。芯塊壓制的生產(chǎn)是將化工轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的 UO2 粉末添加適量的U3O8 粉末和硬脂酸鋅混合后，制粒成圓形餅塊，經(jīng)初碎后加入適量的硬脂酸鋅， 再混合和球化。 成型壓制的生產(chǎn)是預(yù)壓后送入旋轉(zhuǎn)成型壓機(jī)壓制成生胚塊，完成預(yù)壓與成型壓制工藝。1.2 芯塊燒結(jié) 芯塊燒結(jié)的生產(chǎn)是生胚塊裝入鉬舟中進(jìn)入高溫?zé)Y(jié)爐在氫氣氣氛中燒結(jié)成芯塊。1.3芯塊磨削芯塊磨削的生產(chǎn)是經(jīng)振動(dòng)上料、無(wú)心磨削、淋洗烘干、激光烘干、激光在線(xiàn)直徑自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)裝盤(pán)，然

4、后人工芯塊外觀(guān)檢查，成品芯塊裝盤(pán)后放入芯塊存放柜中，完成芯塊制備工藝。2輻射源項(xiàng)和職業(yè)病危害因素識(shí)別2.1輻射源項(xiàng)以化工生產(chǎn)合格的235U 富集度 5%的 UO2 粉末為原料，經(jīng)制粒、壓制、燒結(jié)和無(wú)心磨削等工序生產(chǎn)出合格的UO2 芯塊。 UO2 粉末，其質(zhì)量指標(biāo)符合核純級(jí)可燒結(jié)二氧化鈾粉末技術(shù)條件（GB/T10265-1998 ）。 UO2芯塊，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合燒結(jié)二氧化鈾芯塊技術(shù)條件 （ GB/T10266-1998 ）。主要輻射源項(xiàng)為放射性核素238U、235U 、234U，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表12 。2.2職業(yè)病危害因素生產(chǎn)過(guò)程中主要職業(yè)病危害因素是UO2 芯塊生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的UO2和 U3

5、O8 粉塵和放射性核素238U、 235U 、 234U 所產(chǎn)生的 輻射外照射。芯塊制備車(chē)間職業(yè)病危害因素的產(chǎn)生環(huán)節(jié)及接觸途徑見(jiàn)表 2。表 2 芯塊制備車(chē)間職業(yè)病危害因素的產(chǎn)生環(huán)節(jié)及接觸途徑職業(yè)病危害因素接觸場(chǎng)所產(chǎn)生環(huán)節(jié)U3O8 粉塵UO2 粉塵裝盤(pán)、 UO2氣力輸送、混料、壓片、破碎、球化、壓制軋片制粒、 壓塊制粒、 成型壓制氣力輸送、混料、壓片、破碎、球化、壓制、燒結(jié)、磨削、烘干、外觀(guān)檢查、芯塊庫(kù)房軋片制粒、壓塊制粒、成型壓制、芯塊燒結(jié)、芯塊磨削射線(xiàn)氣力輸送、混料、壓片、破碎、球化、壓制、燒結(jié)、磨削、烘干、外觀(guān)檢查、裝盤(pán)、UO2 芯塊庫(kù)房軋片制粒、壓塊制粒、成型壓制、芯塊燒結(jié)、芯塊磨削3輻

6、射防護(hù)措施3.1放射性工作場(chǎng)所分區(qū)3.1.1控制區(qū)負(fù)壓輸送間、制粒壓制、芯塊燒結(jié)間、芯塊磨削間、芯塊庫(kù)房、烘干間、返料氧化煅燒間。3.1.2監(jiān)督區(qū)工作服更衣間、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度室、排風(fēng)機(jī)室等場(chǎng)所。3.2出入控制和現(xiàn)場(chǎng)管理芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)廠(chǎng)房設(shè)有一個(gè)人流出入口和兩個(gè)物流出入口；兩個(gè)物流出入口中的一個(gè)為芯塊的出口，另一個(gè)為UO2 粉末入口。放射性工作人員進(jìn)入衛(wèi)生出入口脫家常服，穿工作服， 佩戴個(gè)人劑量計(jì)及個(gè)人防護(hù)用品，進(jìn)入本車(chē)間；工作人員出本車(chē)間在衛(wèi)生出入口脫工作服、淋浴去污、表面污染檢查、穿家常服。3.3密閉、通風(fēng)與空氣凈化3.3.1密封為了保證在正常運(yùn)行情況下不致使工作人員和公眾受到過(guò)量照射，對(duì)放射性物

7、料設(shè)有三道密封屏障。第一道屏障為直接與放射性介質(zhì)接觸的設(shè)備、管道。芯塊制備的負(fù)壓輸送等工序的物料均在密閉的設(shè)備和管道內(nèi)反應(yīng)和轉(zhuǎn)運(yùn)。第二道屏障為手套箱及其過(guò)濾器和通風(fēng)管道系統(tǒng)。芯塊制備中混料、壓制等操作均在手套箱內(nèi)進(jìn)行，減少放射性粉塵的擴(kuò)散。第三道屏障為建筑物本身。本工程建筑物采取密封結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故情況下建筑物的安全功能不被破壞。3.3.2通風(fēng)與凈化廠(chǎng)房?jī)?nèi)的氣流流向?yàn)椋旱臀廴緟^(qū)-高污染區(qū)，廠(chǎng)房?jī)?nèi)設(shè)有送排風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)放射性工作場(chǎng)所進(jìn)行通風(fēng)換氣，換氣次數(shù)為 36 次 /h。操作區(qū)的負(fù)壓維持在10Pa20Pa之間。手套箱的排氣經(jīng)安裝于手套箱上的預(yù)過(guò)濾器和高效過(guò)濾器過(guò)濾，再經(jīng)過(guò)排風(fēng)機(jī)室的

8、第二級(jí)高效過(guò)濾器后，排入排風(fēng)總管送排風(fēng)中心，通過(guò)80m 高的排氣筒排入大氣。3.4個(gè)人防護(hù)措施本工程主要危害因素以?xún)?nèi)照射危害為主，因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工作人員呼吸道的防護(hù)，為此，要求放射性操作人員上崗時(shí)必須穿工作服、鞋，并帶特種濾布口罩3 。4工作場(chǎng)所輻射水平4.1檢測(cè)內(nèi)容和依據(jù)4.1.1檢測(cè)內(nèi)容（ 1）工作場(chǎng)所 空氣吸收劑量率； （ 2）、 放射性表面污染水平； （ 3）放射性氣溶膠濃度。4.1.2檢測(cè)依據(jù)（ 1）電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)（ GB18871-2002 ） 4 ；（ 2）鈾加工與燃料制造設(shè)施輻射防護(hù)規(guī)定（EJ1056-2005）5；（3）鈾加工與燃料制造設(shè)施的職業(yè)照射監(jiān)測(cè)規(guī)定

9、 （EJ623-2005）6；（4）職業(yè)性外照射個(gè)人監(jiān)測(cè)規(guī)范（GBZ 128-2002）7；（5）職業(yè)性?xún)?nèi)照射個(gè)人監(jiān)測(cè)規(guī)范（GBZ 129-2002）8；4.2檢測(cè)結(jié)果4.2.1核電站燃料組件芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工作場(chǎng)所 劑量率生產(chǎn)線(xiàn)工作場(chǎng)所 空氣吸收劑量率在 0.274.28 Gy/h 之間；監(jiān)測(cè)最大平均值在UO2 芯塊壓制處為3.29Gy/h 。見(jiàn)表 3。表 3核電站燃料組件芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工作場(chǎng)所劑量率 / Gy?h-1工序崗位測(cè)量點(diǎn)數(shù)最大值平均值芯塊制造壓制292.614.283.29燒結(jié)330.271.440.61磨削221.684.252.68廢物處理系統(tǒng)過(guò)濾器紙箱表面40.21 0.31

10、 0.27注：表 3中數(shù)據(jù)已扣除本底值。4.2.2 核電站燃料組件芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工作場(chǎng)所 、 表面污染平均水平芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)主工藝生產(chǎn)崗位 放射性表面污染水平在0.501.71Bq ?cm-2 之間，監(jiān)測(cè)最大值為 1.71Bq?cm-2；核電站燃料組件芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)主工藝生產(chǎn)崗位 放射性表面污染水平在 0.371.52Bq ?cm-2 之間，監(jiān)測(cè)最大值為1.52Bq?cm-2。見(jiàn)表 4。表 4 核電站燃料組件芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工作場(chǎng)所、 表面污染平均水平 /Bq?cm-2工序崗位表面污染 表面污染芯塊制造壓制1.63 1.52燒結(jié)0.50 0.37磨削0.73 1.29芯塊存放UO2 芯塊庫(kù)房1.

11、71 1.41注：表 4中數(shù)據(jù)已扣除本底值。4.2.3 核電站燃料組件芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn) 放射性氣溶膠濃度芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工作場(chǎng)所放射性氣溶膠濃度平均值為5.7710-48.89 10-4Bq?L-1（0.450.69DAC ）， 放射性氣溶膠濃度平均值最大值為8.89 10-4Bq?L-1 （ 0.69DAC ）。見(jiàn)表 5。5正常運(yùn)行條件下輻射危害評(píng)價(jià)核電站燃料組件芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)操作的放射性物料是UO2 粉末和 U3O8 粉末，最終的產(chǎn)品是 UO2 芯塊，放射性物質(zhì)是鈾，其輻射特性以 射線(xiàn)為主，兼有一定的 、 輻射。根據(jù)芯塊制備的工藝流程和特點(diǎn)，芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)屬于開(kāi)放性放射性場(chǎng)所。是吸入工作場(chǎng)所空

12、氣中的UO2 粉塵（ 放射性氣溶膠） 、U3O8 粉塵（ 放射性氣溶膠）所致的內(nèi)照射，其次是放射性核素238U、235U、234U所產(chǎn)生的 輻射所致的外照射。5.1工作人員受照劑量根據(jù)核燃料芯塊制備生產(chǎn)的工藝流程和特點(diǎn)，芯塊壓制、芯塊燒結(jié)、芯塊磨削等崗位都是開(kāi)放型放射性場(chǎng)所。因此，對(duì)芯塊制備車(chē)間崗位工作人員進(jìn)行了內(nèi)、外受照劑量的估算，芯塊制備車(chē)間工作人員受照的內(nèi)照射劑量最大在壓制崗位處為6.40mSv/a；芯塊制備車(chē)間工作人員受照的外照射劑量最大也在壓制崗位處為3.09mSv/a；而且芯塊制備車(chē)間工作人員受照的內(nèi)照射劑量大于外照射劑量。芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工作人員受照的個(gè)人劑量最大為9.49mSv/

13、a ；符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)(GB18871-2002) 的要求，也低于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鈾加工與核燃料制造設(shè)施輻射防護(hù)規(guī)定（EJ1056-2005 ）要求的年有效劑量當(dāng)量管理控制值10mSv/a。見(jiàn)表 6.6討論無(wú)論是來(lái)自體外的電離輻射照射，還是進(jìn)入人體內(nèi)的放射性物質(zhì)所致的輻射照射，其電離輻射與人體組織的相互作用都會(huì)導(dǎo)致有害的生物效應(yīng)，產(chǎn)生輻射損傷。 按照國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)（ ICRP）的建議書(shū)，通常將輻射所致的生物效應(yīng)分為隨機(jī)性效應(yīng)和確定性效應(yīng)。芯塊制備使用UO2 粉末為原料，通過(guò)軋片制粒、壓塊制粒、成型壓制、芯塊燒結(jié)、磨削等工序制備 UO2 芯塊。操作的放射性物料是UO2

14、、 U3O8 粉末。生產(chǎn)過(guò)程中主要的職業(yè)危害因素是 UO2、U3O8 粉塵和 UO2 芯塊生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鈾粉塵和鈾所產(chǎn)生的 輻射外照射。根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目職業(yè)病危害分類(lèi)管理辦法（衛(wèi)生部令第49 號(hào)）規(guī)定：燃料組件生產(chǎn)線(xiàn)屬職業(yè)病危害嚴(yán)重的建設(shè)項(xiàng)目。因此，燃料組件生產(chǎn)線(xiàn)芯塊制備是嚴(yán)格按照電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn) GB18871-2002 和鈾加工與核燃料制造設(shè)施輻射防護(hù)規(guī)定EJ1056-2005的基本原則設(shè)計(jì)和建設(shè)的。通過(guò)對(duì)某核電站燃料芯塊制備生產(chǎn)線(xiàn)工作場(chǎng)所的 劑量率、 放射性表面污染平均水平、放射性表面污染平均水平的檢測(cè)表明：在正常運(yùn)行時(shí)， 作業(yè)場(chǎng)所的放射性水平符合電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)G