水电工地试验室核子密度/湿度检测仪的职业健康安全管理

水电工地试验室核子密度 /湿度检测仪的职业健康安全管理

李元吉

中国水利水电第四工程局有限公司，青海省西宁市 810007

摘要：核子密度/湿度检测仪利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和湿度的电子仪器，检测速度快，准确度较高，人工成本低，在土木工程项目的建设中应用广泛。文章以中国水利水电第四工程局有限公司承担的黄登水电站、三河口水电站等土建施工项目为依托，系统总结了在工地试验室应用核子密度/湿度检测仪核子仪的辐射安全许可管理经验，以及过程中职业健康和安全防护措施，具有一定的实际推广意义，可为类似工程项目提供参考。

关键词:核子密度/湿度检测仪；安全许可；职业健康；安全生产标准化

1引言

我国核子密度/湿度检测仪（以下简称“核子仪”）的应用规模目前正急剧缩小，市场现存仪器大量退役和报废，国内仪器生产厂家基本倒闭，目前中国市场销售的核子仪多是美国CPN、TROXLER、HUMB0LDT等公司生产，如：美国CPN公司MC-3C、MC-4C；TROXLER公司3440、HUMBOLDT公司5001C。在水电、公路、机场等很多大型土木工程中，压实度和含水率的检测都是必不可少的。常用的压实度和含水率检测方法是灌砂法，耗时长而且效率低，对工程项目工期的影响较大。核子仪利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和湿度，检测速度快，准确度较高，人工成本低，但由于其使用多以野外为主,且流动性大、接触人员多、工作场所和条件千变万化,各地生态环境保护部门目前对核子仪的购置和使用的管制措施较为严格，其合法使用和职业健康安全防护易被忽视或淡化,导致相关安全事件、事故屡有发生。因此,加强辐射防护的合法合规管控非常必要。

2辐射与核子仪

2.1辐射

辐射是一种能量，它来自原子，并且无处不在。我们每天都暴露在电离辐射之下。事实上，自然辐射来自土壤、岩石、食物、建筑、宇宙射线，甚至我们每年所接受到的辐射量三分之二来自我们身体自身的放射。在每天的日常活动中我们也暴露在几种人为制造的电离辐射之下,包括看电视、抽烟、拍X光片或戴有发光盘面的手表等。尽管如此，我们每年所接受到的辐射量确实小到不会带来任何健康风险。

2.2电离辐射的产生和种类

大多数电离辐射是在原子结构中的电子、中子和质子分裂时产生的。当原子接受到某种电离辐射的撞击或当不稳定的原子(即放射性同位素)衰变或裂变时，会产生这种射线。放射线同位素在一定周期内以电离辐射的形式释放能量，直到原子变为稳定。射线种类主要的电离辐射类型:a射线；β射线；γ射线；宇宙射线；中子射线。不同类型的电离辐射有不同程度的穿透力，便携式核子仪常用的是穿透力很强的人造放射源中子射线。

2.3放射源

为了满足工程质量检测的需要，每种核子仪都使用一到两种小型放射源，包括有镅-241、铯-137、镅-241/铍、氪-85、镭-226或钴-60。放射源的强度取决于释放出多少放射线。尽管这些放射源很微小，但却具有非常强的放射性。通常情况下，核子仪内部安装的放射源为铯-137、镅-241/铍，铯137r源用来测量密度，镅241/铍中子源用来测量水分。国家对放射源和射线装置实行分类管理，镅241-铍中子源为IV类源，铯-137源为V类源。核子仪用的IV类源属于低危险源，基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤；V类源属于极低危险源，不会对人造成永久性损伤。

2.4核子仪的类型和测量方法

核子仪提供了一种经济、可靠、精确的测量厚度、密度、或各类材料表面成分的方法。分为固定式和便携式，也可分为浅层核子仪、分层核子仪、深层核子仪、沥青含量核子仪以及其它核子仪。日常工程中用到的通常为含小型密封放射源的便携式浅层核子仪。

核子仪测量方法有两种:一种是反射式测量(不打孔测量)，另一种是直接透射式测量(打孔测量)。反射式测量MC-3C、MC-4C有两档:一个是AC档，测量厚度是5.2厘米。另一个是BS档，测量厚度7.2厘米。其它型号的仪器只有一档，深度是7.1厘米左右。直接透射法被认为是比较精确的一种反射法精确度要差于直接透射法。尽管如此,反射法比直接透射法更快速，并且在检测例如道路沥青等均匀材料是更为实用。

3辐射安全许可和备案

3.1辐射安全许可证的申请

作为计划使用核子仪的独立法人，在购置仪器前，应当组织编制或者填报环境影响评价文件。根据《建设项目环境影响评价分类管理名录(2021年版)》第172项核技术利用建设项目环境影响评价文件管理要求：使用Ⅳ类、Ⅴ类放射源的填报环境影响登记表备案。并向试验室所在地的省级生态环境保护部门申领辐射安全许可证。许可证有效期为5年。有效期届满需要延期的，应当于许可证有效期届满30日前向原发证机关提出延续申请。持证试验室部分终止或者全部终止生产、销售、使用放射性同位素和射线装置活动的，应当向原发证机关提出部分变更或者注销许可证申请，由原发证机关核查合格后，予以变更或者注销许可证。禁止无许可证或者不按照许可证规定的种类和范围从事放射性同位素和射线装置的生产、销售、使用活动。

3.2购置放射源

放射性同位素只能在持有许可证的单位之间转让。禁止向无许可证或者超出许可证规定的种类和范围的单位转让放射性同位素。未经批准不得转让放射性同位素。

3.3人员培训

辐射工作人员，应当通过辐射安全与防护培训，辐射安全与防护培训成绩有效期五年。

3.4异地使用

核子仪的异地使用，主要是指在不同省域之间的转移使用。申请试验室在国家核技术利用辐射安全申报系统填写辐射安全放射源异地使用备案表并提交到市级生态环境保护部门（部分是省级）。放射源异地使用需辐射工作试验室于转移活动实施前10日内，分别向使用地和移出地生态环境保护部门备案，接受使用地生态环境保护部门的监督管理，并应当在活动结束后20日内，分别向使用地和移出地生态环境保护部门注销备案。

3.5安全储存

遵循“严格分区、分类管理、集中存放”的原则，配备符合标准规范的贮源室。根据国家职业卫生标准GBZ125和GA1002的相关规定，放射源存放场所的风险等级划分为一、二和三级，Ⅳ类和Ⅴ类放射源存放场所是三级风险等级，并适用于三级治安防范要求。结合工程实际经验，放射性贮存库的设置：一是对放射性物品库进行改建，增加屏蔽墙厚度，建造两道防盗安全级别为乙级(含)以上的防护门，窗口、通风口应设置防盗栅栏，将放射源分别存放在钢筋混凝土做成的井里和专门保险柜里面，在试验室醒目处张贴电离辐射警告标志，并安装门禁系统和监控录像、安全报警装置、红外线或电子报警装置；二是对放射源日常管理实行双人双锁保管，统一印制“放射源管理记录本”和“放射源使用记录本”，要求放射源管理人员详细记录放射源的存入、领用、归还及登记情况；三是对每次使用放射源的部门，要求部门或个人提出申请，经单位主管放射防护工作领导批准后方可2人一起办理取源手续，放射源使用时要在使用记录本上记录使用的放射源相关信息并签署姓名，使用过程中要有专人负责保管，放射源使用是否完毕下班时均必须归还借源部门，由保管人再次核对放射源与原借源是否一致，并由2名送源人签署姓名及归还日期后，再由放射源库保管员办理交接手续，放回原位置贮存。

3.6合规运输

放射性物品运输安全取决于合适的包装和有效的处理、储存和运输的方式，基本思路是实行分类管理。根据《放射性物品运输安全管理条例》相关要求，将放射性物品分为一类、二类和三类。承运放射性物品应当取得国家规定的运输资质，国家利用卫星定位系统对一类、二类放射性物品运输工具的运输过程实行在线监控。Ⅳ类和Ⅴ类放射源属于三类放射性物品，可以托运或自行运输。不论核子仪的长途运输和短途运输，要使用安装GPS定位系统和通讯设备的专用防护车辆，原则上应采取人员和仪器分车运输，无条件分车时，尽量增大仪器与乘车人距离。车辆出发前，驾驶员和押运员做好车辆安全检查工作，还要接受必要的安全培训和考核。在运输全程，司机和押运人员要佩戴个人剂量卡，并定时对其辐射水平实施监测，编制辐射监测报告。监测结果不符合国家放射性物品运输安全标准的，不得运输。还要制定核与辐射事故应急方案，在放射性物品运输中采取有效的辐射防护和安全保卫措施，并对放射性物品运输中的核与辐射安全负责。

3.7报废收贮

核子仪的建议安全使用年限为7年，到期后，放射源衰变造成测量数据的不准确。随着时间的流逝，放射源铅封破裂的风险也逐步加大。建议进行报废收贮处理。可以返回放射源生产厂家或送交有资质收贮单位，并办理备案手续。

4水电工地试验室核子仪的职业健康防护措施

4.1建立防护组织管理体系。首先应设立放射防护领导小组。建立健全完善的辐射安全组织，是各项辐射安全防护工作落实的基础。其次还要建立相应的辐射安全规章制度，以及专项应急救援预案和现场处置方案。

4.2辐射工作人员健康管理与个人剂量监测。从事辐射工作人员要配备与辐射水平相适应的监测仪器和防护用品，如个人剂量计、辐射防护衣、防护眼镜及铅围裙等防护用品，为试验室配备了剂量监测报警仪、X-γ个人便携式剂量仪。根据原卫生部（现卫生和健康委员会）《辐射工作人员健康管理规定》，对从事放射性工作人员每年进行1次职业健康体检，并为每位辐射工作人员建立详细的健康档案，健康检查合格才能上岗工作。辐射工作人员进行放射性试验时，必须佩戴个人剂量计，且每季度更换1次，并将收取的剂量片送检，根据监测结果，进行个人剂量监督，记录个人剂量当量，及时发现、解决使用放射源和射线装置工作中可能存在的辐射水平超标问题。

4.3预防为主，主动防护。防护中应充分利用时间，距离，屏蔽三要素。

4.3.1时间防护。人体受到照射的累积剂量与受照时间成正比。因此，在核子仪使用和维护中，应提高仪器操作熟练水平，缩短操作时间，减少受照射剂量。对于一次使用仪器需较长时间的，应尽量采取多名辐射工作人员轮流操作，减少个人操作时间，以分担个人受照剂量。

4.3.2距离防护。辐射剂量率与放射源到受照物之间的距离平方成反比，即距离增大一倍，照射量则减少到原来的四分之一。因此，在核子仪的使用维护中，应充分利用这一规律，尽可能增大辐射工作人员与仪器放射源的距离。在仪器维护中，有条件时可使用长柄工具；在仪器测量时，辐射工作人员应离开仪器3m以上，待仪器测量结束发出蜂鸣，再靠近读数或操作.

4.3.3屏蔽防护。核子仪放射源放射出的主要是γ射线和中子，其放射防护主要是外照射防护，做好屏蔽防护是十分重要的。屏蔽防护就是人为的在放射源与被照射物之间增加一层能减弱射线的屏蔽体，多以钢、铅、铝和混凝土等密度大的材料制做，如：核子仪库房可采用混凝土建造。核子仪机壳一般都采用具有较好屏蔽射线的材料制做，并设有屏蔽放射源的屏蔽套。在充分利用机壳本身的屏蔽防护外，对于有条件的单位，还应配备必要的放射防护用品，如：防护服，防护眼镜，防护手套等，以更好的屏蔽辐射。特别是在仪器维护或处理意外事故时，这些防护用品对减少辐射工作人员受照射剂量，保障辐射工作人员的健康与安全是十分必要的。

5结论

核子仪做为一种压实质量快速检测仪器，由于使用灵活简便，检测迅速，应用日益普及。只要严格遵守辐射安全管理法律法规，充分认识放射性同位素与射线装置安全管理和防护工作的重要性，将辐射安全管理与防护放在首位，全面提高全员安全文化素养，执行放射防护标准，按照放射防护三要素进行合理防护，不会给辐射工作人员和公众健康与安全带来危害。

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