DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2020.06.012

·辐射监测/论著·塑料薄膜覆盖探测窗对表面污染检测的影响陈忠民,胡红芳,李伟,东肃河,于慧杰,王思念,吕小立,邓致荣火箭军特色医学中心核辐射损伤与监测研究室,北京100088摘要:目的研究塑料薄膜包裹表面污染检测仪探测窗对表面污染检测的影响.
方法选取RDa150型、Como170型两款表面污染检测仪分别在无膜、单层膜、双层膜覆盖设备观察窗的条件下测量镅-241源α表面污染水平.
结果无膜条件下,RDa150型表面污染检测仪5次测量结果平均为228.
01Bq/cm2,Como170型表面污染检测仪平均为231.
05Bq/cm2;单层膜覆盖条件下,RDa150型表面污染检测仪5次测量结果平均为96.
34Bq/cm2,Como170型表面污染检测仪平均为100.
31Bq/cm2,下降约一半;双层膜覆盖条件下,RDa150型表面污染检测仪5次测量结果平均为0.
45Bq/cm2,Como170型表面污染检测仪平均为0.
65Bq/cm2.
结论表面污染水平较高时,可用单层塑料薄膜覆盖设备探测窗,降低设备被污染风险;去污完毕或表面污染水平较低检测时,不能用塑料薄膜包裹设备探测窗.
关键词:塑料薄膜;表面污染检测;α射线;表面污染检测仪中图分类号:X591文献标识码:A文章编号:1004-714X(2020)06-0625-03TheinfluenceofthedetectionwindowwrappedwithplasticfilmonthesurfacecontaminationdetectionCHENZhongmin,HUHongfang,LIWei,DONGSuhe,YUHuijie,WANGSinian,LVXiaoli,DENGZhirongRocketForceCharacteristicMedicalCenter,Beijing100088ChinaAbstract:ObjectiveTostudytheinfluenceofthedetectionwindowofthesurfacecontaminationdetectorwrappedwithplasticfilmonthesurfacecontaminationdetection.
MethodsRDA150andComo170typesurfacecontaminationdetectorswereselectedtomeasurethesurfaceα-raycontaminationlevelofAmericium-241sourceundertheconditionofnofilm,single-layerfilmanddouble-layerfilmcoveringtheobservationwindowoftheequipment,respectively.
ResultsUndertheconditionofnofilm,theaveragemeasurementresultofRDa150surfacecontaminationdetector's5measurementswas228.
01Bq/cm2,andthatofComo170typesurfacecontaminationdetectorwas231.
05Bq/cm2;Undertheconditionofsingle-layerfilmcovering,theaveragemeasurementresultsofRDa150typesurfacecontaminationdetector's5measurementswas96.
34Bq/cm2,andtheComo170surfacecontaminationdetectorwere100.
31Bq/cm2whichdecreasedbyabouthalf.
Undertheconditionofdouble-filmcoverage,theaveragemeasurementresultsofRDa150typesurfacecontaminationdetector's5measurementswere0.
45Bq/cm2,andtheComo170typesurfacecontaminationdetectorwere0.
65Bq/cm2.
ConclusionWhenthesurfacecontaminationlevelishigh,asinglelayerofplasticfilmcanbeusedtocovertheequipmentdetectionwindowtoreducetheriskofequipmentcontamination.
Whenthedecontaminationiscompletedorthelevelofsur-facecontaminationislow,theequipmentdetectionwindowcannotbewrappedwithplasticfilm.
Keywords:PlasticFilm;SurfaceContaminationDetection;Alpharays;SurfaceContaminationDetectorCorrespondingauthor:DENGZhirong,E-mail:2359317310@qq.
com筛选体表有放射性污染人(伤)员并去污是核应急医学救援的主要任务之一[1-3].
其中判断人(伤)员体表是否存在放射性污染主要依靠表面污染检测.
为了避免表面污染检测仪在使用过程中受到污染,许多核应急医学救援方面的教材均建议用塑料薄膜(以保鲜膜最为常见)包裹仪器表面[4-5],但IAEA建议书明确规定"不能覆盖表面污染检测仪观察窗"[6].
为了判断两种方法的有效性与可行性,我们作了如下研究.
1材料与方法1.
1表面污染检测仪选用两款常见表面污染检测仪:RDa150型表面污染检测仪,北京瑞迪泰克有限公基金项目:军队后勤科研项目(18QNP032);中心科研创新项目作者简介:陈忠民(1982—),男,山东莘县人,主治医师,从事辐射防护与核应急医学救援工作.
E-mail:hero_czhm@163.
com通讯作者:邓致荣,E-mail:2359317310@qq.
com中国辐射卫生2020年12月第29卷第6期ChinJRadiolHealth,Dec.
2020,Vol.
29No.
6·625·司生产,刻度因子9.
74s1·Bq1·cm2(有效期至2021年1月30日);Como170型表面污染检测仪,德国Thermo公司生产,刻度因子10.
82s1·Bq1·cm2(有效期至2021年1月30日).
1.
2放射源镅-241面源,150cm2,表面发射率为2690/s(2019.
12.
21),中国原子能研究院制造.
1.
3塑料薄膜PE保鲜膜,脱普日用化学品(中国)有限公司制造.
1.
4实验方法开机预热10min后调至α测量模式,单位为CPS(countpersecond,每秒钟计数).
将镅-241面源放置在RDa150型表面污染检测仪外层保护罩内,分别将两款表面污染检测仪横向放置在外层保护罩上方,面源与设备探测窗平行,面源距探测器外边缘水平线3mm(距探测窗表面约5mm).
表面污染检测仪探测窗在无膜、单层、双层膜覆盖条件下分别测量5组数据,每组数据间隔10s,分别利用两款设备的刻度因子将CPS测量结果转化为法定单位Bq/cm2.
2实验结果2.
1本底计数Como170型表面污染检测仪本底计数为0,符合天然本底无α粒子的实际情况.
RDa150型表面污染检测仪出现两次为1的本底计数,可能是由设备系统误差所致.
2.
2无塑料薄膜覆盖计数在无塑料薄膜覆盖表面污染检测仪探测窗时,RDa150型表面污染检测仪最小计数219.
71Bq/cm2,最大计数233.
88Bq/cm2,平均值为228.
01Bq/cm2.
Como170型表面污染检测仪最小计数为225.
97Bq/cm2,最大计数为234.
75Bq/cm2,平均值为231.
05Bq/cm2.
见表1.
表1无塑料薄膜覆盖探测窗时两款设备计数单位:Bq/cm2设备型号无塑料薄膜覆盖仪器计数均值标准差RDa150227.
10219.
71227.
93231.
42233.
88228.
014.
81Como170232.
90234.
75233.
83227.
82225.
97231.
053.
492.
3单层塑料薄膜覆盖计数在单层塑料薄膜覆盖表面污染检测仪探测窗时,RDa150型表面污染检测仪最小计数87.
89Bq/cm2,最大计数104.
62Bq/cm2,平均值为96.
34Bq/cm2.
Como170型表面污染检测仪最小计数为95.
01Bq/cm2,最大计数为104.
81Bq/cm2,平均值为100.
31Bq/cm2.
RDa150型表面污染检测仪单层覆盖时计数为无塑料薄膜时的42.
25%,Como170为43.
41%,降低幅度略超一半.
见表2.
2.
4双层塑料薄膜覆盖计数在双层塑料薄膜覆盖表面污染检测仪探测窗时,两款设备读数均大幅度降低,与无塑料薄膜覆盖探测窗时相比,RDa150型表面污染检测仪双层膜覆盖的计数为无塑料薄膜时的1.
97%,Como170为2.
81%.
见表3.
表2单层塑料薄膜覆盖探测窗时两款设备计数单位:Bq/cm2设备型号单层塑料薄膜覆盖仪器计数均值标准差RDa150102.
98104.
6287.
8994.
7691.
4896.
346.
48Como170103.
60104.
8195.
0198.
6199.
54100.
313.
54表3双层塑料薄膜覆盖探测窗时两款设备计数单位:Bq/cm2设备型号双层塑料薄膜覆盖仪器计数均值标准差RDa1500.
820.
620.
310.
210.
310.
450.
23Como1700.
830.
650.
550.
740.
460.
650.
133讨论近年来,全球核电行业发展迅速,截至2020年1月1日,全球有30个国家在使用核能发电,共有442台在运核电机组,总装机容量约为392.
4GW,中国大陆装机容量已达4873万千瓦,位居全球第三,发生核事故的风险也逐渐增大[7].
在苏联切尔诺贝利、尤其是日本福岛核事故以后,各有核国家均投入大量人力物力,提升事故预警、环境监测、医学应急、健康维护等方面的准备水平,健全完善核事故处置方预案,更新补充防护器材、救治器材药品、监测设备等物资[8].
军队的核应急医学救援与伤病员医疗后送工作,按照行动等级流程具体划分为战现场官兵自救互救、一线卫生保障力量紧急救援、区域性专业卫勤力量支援救治、区域性卫勤保障机构专科收治和战略级医疗机构专科救治5个阶段[9],包括侦、检、消、防、救、送、治等多个环节,核事故释放的放射性物质随着空气流动扩散至事故区域下风向环境中,周围人员尤其是核事故处置人员可能遭受放射性沾染,及时开展人(伤)员体表污染检测并去污是核应急医学救援中的重要工作之一[4,10].
由于α射线在空气中的传输距离很短,所以测量α射线时一般要求探测窗距离测量表面不超过5mm.
但距离越近越容易接触到测量对象表面,一旦表面污染检测仪受到放射性污染,需立即洗消或更换探测设·626·中国辐射卫生2020年12月第29卷第6期ChinJRadiolHealth,Dec.
2020,Vol.
29No.
6备,故国内许多核应急医学救援培训教材均建议用塑料薄膜包裹表面污染检测仪外部,在不小心接触探测表面时及时更换,尽量避免洗消或更换设备.
IAEA建议书出于α射线穿透距离的考虑,不建议遮挡覆盖探测窗,有利于准确测量α放射污染水平,但表面污染检测仪被污染的可能性大大增加.
本研究发现,在相同检测条件下,表面发射率为2690/s的镅-241面源无塑料薄膜检测时RDa150型和Como170型表面污染检测仪5次测量的平均值分别为228.
01Bq/cm2、231.
05Bq/cm2,单层塑料薄膜覆盖表面污染检测仪探测窗时分别为96.
34Bq/cm2、100.
31Bq/cm2,双层塑料薄膜覆盖时为0.
45Bq/cm2、0.
65Bq/cm2.
其中单层塑料薄膜覆盖表面污染检测仪探测窗时检测数据均降至无膜时一半左右的水平.
提示在核应急医学救援人(伤)员体表污染检测时可用一层塑料薄膜包裹表面污染检测仪,但不能用两层及以上的塑料薄膜包裹.
这是因为,核事故区域附近环境中的放射性物质含量较高,表面污染水平也相对较高,虽然用一层塑料薄膜包裹探测窗会导致检测结果降低,但对于半定量检测受检对象表面放射性污染水平并以此作为去污依据具有实际的指导意义.
若无薄膜保护,表面污染检测设备一旦受到放射性污染,无论是更换设备还是洗消后再使用,都会延误救援.
在表面污染检测仪外包裹一层塑料薄膜,不仅有效避免设备遭受放射性污染,还可以通过及时快速更换防护膜节约宝贵的现场救援时间.
但去污完毕后复检时,无论人(伤)员体表是否已彻底去污,都应遵循IAEA建议书的要求,即不用塑料薄膜包裹设备探测窗.
这是因为体表污染经去污后,表面污染水平会大幅降低,薄膜覆盖导致的检测偏差会直接影响判断是否需要继续去污.
表面污染检测时,只有在核素信息已知的情况下,才能直接使用国际单位Bq/cm2检测模式或先用CPS模式测量后再根据检定证书提供的刻度因子(R值)手动计算;核素未知时,表面污染检测仪仅能给出CPS计数.
核应急救援时,现场核素种类往往超过2种,为保证快速准确测量,虽然CPS不是法定单位但并不影响其作为表面污染判断及去污的依据,故现实工作中一般常采用CPS测量模式,后续评估时再通过使用γ谱仪分析放射性核素的种类及含量,进而转换成法定单位[11].
RDa150型表面污染检测仪采用薄窗流气式正比计数器探测器,以丁烷为主要工作气体,可同时测量α、β射线,具有检测灵敏度高、多功能、易操作等特点,在国内同类产品中处于领先水平,但也同时存在需定时更换丁烷气罐、气体流速调节困难等不足.
Como170型表面污染检测仪采用塑料闪烁体探测器,无需充气,但进口设备维修保养困难.
通过本研究结果,结合国内日益发达的塑料薄膜加工工艺,我们将在此基础上研制粒子通透率更高、厚度更薄的防护膜,尽可能降低因塑料薄膜覆盖对表面污染检测的影响.
除此之外,表面污染检测仪与被测表面的距离、角度、放射源活度、移动速度等因素对表面污染检测的影响也值得进一步研究.
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[11]收稿日期:2020-05-09责任编辑:李海亮中国辐射卫生2020年12月第29卷第6期ChinJRadiolHealth,Dec.
2020,Vol.
29No.
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