礦山輻射防護
正文
井下工作人員所受的輻射劑量包括:岩體γ射線的全身外照射;攝入礦塵中所含α放射性物質構成的內照射;吸入並沉積在支氣管內的氡(Rn)子體放出的α 射線造成的對肺部的照射。井下輻射主要來自岩石中鈾系元素,少數礦山來自釷系元素。礦石中鈾含量小於0.5%時,井下γ射線照射量和礦塵的α 放射性危害不大。放射性物質的危害主要來自氡及其子體含量高的空氣,長期吸入這種空氣,會生肺癌。氡子體比氡更有害。氡的來源及最大容許值 Rn有多種同位素。在井下造成放射性危害的主要是222 Rn,釷礦中則有220 Rn。一般說的氡指的是前者。在標準狀態下,氡是226 Ra的衰變產物,無色、無味、無臭、透明的惰性氣體,有α 放射性,半衰期3.825天,重率9.79g/1,是鈾系成員之一。氡還要連續進行衰變,形成一系列氡的子體,其中半衰期較短的那部分習慣稱為氡子體,是極細微的金屬顆粒(見圖)。氡子體的放射特徵列於附表。井下空氣中氡的來源有:以擴散和氣載氡滲流形式從岩體表面析出、從採空區和井下堆存岩石析出、地下水流出岩體後釋放。井下空氣中的氡子體由進入空氣中的氡衰變而來。地面大氣中普遍含有氡及其子體,但濃度甚低,一般為10-13 居里/升(Ci/1)級。井下因空間狹小,通風不良或不通風區域的氡濃度可達10-10 Ci/1級,鈾礦井可達10-8 Ci/1級。中國規定,井下空氣中氡的最大容許濃度為10-10 Ci/1,氡子體α 潛能是一升空氣中氡子體的原子全部衰變成 RaD(勱Pb)原子所放出的α 能量的總和,其最大容許值為4×1010eV/1。人的感官不能直接察知氡及其子體的存在,需靠儀器測試。中國生產多種適合井下使用的測氡儀、測氡子體儀和取樣儀。如果測得氡及其子體濃度不超過最大容許值的10%,可認為無放射性危險;如果超過該值的30%,需進行常規監測,採取降氡措施。 防護措施 最經濟、最有效的降氡措施是機械通風。若礦岩中的鈾含量不超過3×10-5 Ci/1,一般不必為降氡增加風量。隔絕氡源和利用通風壓力控制氡的析出是重要措施。對岩石裂縫多、氣體滲透性好、採空區多的老礦山尤為重要。壓入式通風有利於減少氡的析出量。對個別通風困難的工作面,可採用空氣淨化方法,降低氡子體濃度。礦工下井一定要戴高效口罩。對氡及其子體濃度超過最大容許值的礦山,應進行個人累積劑量測量。所有礦井,在基建和投產初期,均應檢測井下大氣質量,防止過量照射。
參考書目
國際放射防護委員會第24號出版物,陳興安譯:《鈾礦山及其它礦山的輻射防護》,原子能出版社,北京,1981。(ICRP.Pub.No.24,Radiation Protection in Uraniumand Other Mines,Pergamon Press,1977.)
中華人民共和國國家標準,《放射防護規定GBJ8-74》,北京,1974。