核燃料芯塊制備場(chǎng)所輻射防護(hù)及對(duì)作業(yè)人員輻射影響研究.pdf

1、本論文來源于四川省衛(wèi)生廳編號(hào)為100433的科學(xué)研究項(xiàng)目。國家核電的快速發(fā)展,對(duì)核燃料產(chǎn)生了巨大需求,與此同時(shí),核燃料生產(chǎn)的發(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。
　　 目前,國際國內(nèi)對(duì)核燃料芯塊制備作業(yè)場(chǎng)所輻射對(duì)作業(yè)人員的健康影響系統(tǒng)研究報(bào)道甚少,而該類場(chǎng)所局部輻射水平較高,若防護(hù)設(shè)施及措施不完善,必然對(duì)作業(yè)人員造成一定的健康影響。因此,開展核燃料芯塊制備作業(yè)場(chǎng)所輻射對(duì)作業(yè)人員的健康影響和減少作業(yè)人員

2、受照劑量措施的研究很有必要。
　　 本文通過對(duì)某核燃料芯塊制備生產(chǎn)線放射性職業(yè)病危害因素識(shí)別,提出相應(yīng)的輻射防護(hù)措施,結(jié)合對(duì)生產(chǎn)線作業(yè)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,與國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較,對(duì)核燃料芯塊制備生產(chǎn)線對(duì)作業(yè)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),并且證實(shí)了所提輻射防護(hù)措施的有效性。同時(shí)本文對(duì)該生產(chǎn)線異常運(yùn)行條件下可能發(fā)生的事故進(jìn)行分析,并給出相應(yīng)的防護(hù)措施和應(yīng)急對(duì)策。芯塊制備生產(chǎn)線中UO2粉末的貯存等需

3、要考慮臨界安全問題,本文采用國際先進(jìn)的蒙特卡洛MCNP5版本計(jì)算程序?qū)O2粉末庫房的核臨界安全進(jìn)行模擬分析。主要研究結(jié)論如下:
　　 1、通過采取放射性作業(yè)場(chǎng)所分區(qū)、出入控制和現(xiàn)場(chǎng)管理、密封、通風(fēng)與空氣凈化、個(gè)人防護(hù)等一系列輻射防護(hù)措施,該生產(chǎn)線α表面污染水平,在正常運(yùn)行時(shí),燃料芯塊制備生產(chǎn)線主工藝生產(chǎn)崗位地面α放射性表面污染水平檢測(cè)最大值為3.41Bq/cm2,設(shè)備表面污染檢測(cè)最大值為3.77Bq/cm2,墻壁表面污染檢測(cè)最

4、大值為1.28Bq/cm2,均符合《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)中作業(yè)場(chǎng)所α放射性表面污染控制水平限值40Bq/cm2的要求。
　　 2、通過采取放射性作業(yè)場(chǎng)所分區(qū)、出入控制和現(xiàn)場(chǎng)管理、密封、通風(fēng)與空氣凈化、個(gè)人防護(hù)等一系列輻射防護(hù)措施,核燃料芯塊制備生產(chǎn)線β表面污染水平,在正常運(yùn)行時(shí),該生產(chǎn)線主工藝生產(chǎn)崗位地面β放射性表面污染水平在0.09～3.38Bq·cm-2之間,檢測(cè)最大值在預(yù)壓餅料桶存

5、放區(qū)地面附近,為3.38Bq·cm-2,符合《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)中作業(yè)場(chǎng)所β放射性表面污染控制水平限值40Bq/cm2的要求。
　　 3、通過放射性作業(yè)場(chǎng)所分區(qū),密封、通風(fēng)與空氣凈化等輻射防護(hù)措施,芯塊制備生產(chǎn)線作業(yè)場(chǎng)所空氣中α放射性氣溶膠濃度最大值在壓制崗位處,為12.73 Bq·L-1,其ALI值為3.06×103Bq,符合國家行業(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》(EJ1

6、056-2005)中ALI限值3.09×104Bq的要求。該作業(yè)場(chǎng)所α放射性氣溶膠平均濃度最大值為8.89×10-4Bq·L-1(0.69DAC),符合其運(yùn)行限值≤1DAC的要求。
　　 4、芯塊制備車間作業(yè)人員受照的年有效劑量當(dāng)量最大值為9.92mSv/a；低于國家標(biāo)準(zhǔn)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)的年有效劑量當(dāng)量限值20 mSv/a,也低于國家行業(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》(

7、EJ1056-2005)要求的年有效劑量當(dāng)量管理控制值10mSv/a。因此,通過采取放射性作業(yè)場(chǎng)所分區(qū)、出入控制和現(xiàn)場(chǎng)管理、密封、通風(fēng)與空氣凈化、個(gè)人防護(hù)等一系列輻射防護(hù)措施,在正常運(yùn)行條件下,燃料芯塊制備生產(chǎn)線不會(huì)對(duì)作業(yè)人員造成有意義的輻射危害。
　　 5、根據(jù)含水量<1.5(wt)％的小于半密度的UO2粉末次臨界限值可知,單個(gè)UO2粉末物料容器是次臨界安全的設(shè)備且有約6倍以上的安全系數(shù)。通過MCNP5程序?qū)O2粉末庫房的核

8、臨界安全進(jìn)行模擬分析,有效增值因子keff先增大后減小,這主要是中間慢化劑水的慢化、吸收和反射燈綜合因素作用結(jié)果,但慢化水密度為0.4時(shí)keff取得最大值,為0.84152<1(標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.00015),因此UO2粉末庫房是臨界安全的。
　　 6、對(duì)該項(xiàng)目可能發(fā)生的UO2粉塵大量泄漏、UO2粉末誤排等各種異常和事故情況,給出了相應(yīng)的防護(hù)措施和應(yīng)急對(duì)策。這些對(duì)策都是可行的,只要認(rèn)真落實(shí)這些安全措施,就可以有效防止和減少各種情況下