铀矿工人个人有效剂量计算方法VIP免费

第27卷第2期2008年5月铀矿冶URANIUMMININGANDMETALLURGYVol127No12May2008收稿日期:2007204205作者简介:吴钢(1933—),男,河北涿州人,高级工程师,长期从事铀矿通风防护设计研究工作。铀矿工人个人有效剂量计算方法吴钢(核工业第四研究设计院,河北石家庄050021)摘要:简要介绍铀矿山主要放射性危害因素,井下氡子体α内照射、铀矿尘α内照射以及γ外照射所致工人个人年均有效剂量计算方法,并举例计算。计算方法可供铀矿山工程设计和剂量监测参考。关键词:铀矿山;辐射防护;剂量计算中图分类号:R144.1文献标识码:A文章编号:100028063(2008)0220076205铀矿开采过程中,井下工作人员受到多种放射性的危害,其中主要是矿井空气中氡子体的α内照射、铀矿尘(放射性核素气溶胶)的α内照射和矿体的γ外照射以及放射性表面污染。铀矿山工程设计和剂量监测计算中,工人个人所受剂量主要包括氡子体α内照射有效剂量、铀矿尘α内照射有效剂量以及γ外照射有效剂量。根据GB18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》,放射性工作人员职业照射辐射安全标准:连续5年内年平均有效剂量限值为20mSv,任何1年中的有效剂量最大值为50mSv。氡子体辐射安全标准是由上述有效剂量转换而来的:按转换系数1.4mSv/(mJ·h/m3),连续5年内年平均氡子体α潜能照射量限值为14mJ·h/m3(4WLM),任何1年中的氡子体α潜能照射量最大值为42mJ·h/m3(10WLM)[1]35238。年工作时间(受照射时间)是个人年均有效剂量计算的1个重要参数。GB18871—2002采用国际上通行的按每天8h、每周5d工作制,年工作时间2000h(250d)。我国铀矿山情况有所不同:铀矿井下工作人员一直实行每天连续6h工作制,除1994—1996年短期实行每周5.5d工作制外;1994年以前实行每周6d工作制,年工作283d、1700h;1996年7月以后实行每周5d工作制,年工作250d、1500h。铀矿工人个人年均有效剂量设计计算时按年工作1500h较符合实际。随着辐射安全防护技术的发展,井下工人个人剂量问题引起了重视(露天矿、选冶厂等地面工作人员个人年均有效剂量一般都低于剂量限值)。井下工人个人年均有效剂量水平和有效剂量正确计算方法是铀矿山企业管理者、科技工作者和广大工作人员关注的问题。因此,对内外照射有效剂量计算方法进行一些探讨是有实际意义的。1α内照射有效剂量计算1.1氡子体α内照射有效剂量1.1.1氡子体α潜能浓度预计风路末端氡子体α潜能浓度可以按下列近似公式计算:Cp=Cp0+λKAV/q2,(1)式中:Cp为风路末端(或排风口)氡子体α潜能浓度,μJ/m3;Cp0为初始氡子体α潜能浓度,μJ/m3;K为氡活度与α潜能转换系数,为5.56μJ/kBq;λ为常数,为0.316ks-1;A为氡析出活度,kBq;V为通风体积,103m3;q为风量,m3/s。从式(1)看出,由于式中自变量较多,预计井下空气中的氡子体α潜能浓度是比较困难的。工程设计有效剂量计算中,一般以氡子体α潜能浓度限值为基础数据进行计算。个人剂量监测计算中,根据实测的氡子体α潜能浓度计算。为了贯彻实施GB18871—2002,中核集团金原铀业公司2004年发布的《铀矿冶企业氡及其子体管理限值》规定:井下空气中年平均氡活度浓度限值为3.7kBq/m3,氡子体α潜能浓度限值为614μJ/m3(假设平衡因子为0.3)。根据GB18871—2002,从便于剂量计算考虑,应以氡子©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net体α潜能浓度限值为准,氡活度浓度限值作参考(它可转换为氡子体α潜能浓度)。1.1.2氡子体α潜能摄入量和有效剂量年均氡子体α潜能照射量按下式计算:Pp=Cpt,(2)或者Pp=FKCt;(2a)年均氡子体α内照射有效剂量:Ep,i=1.4Pp;(3)年均氡子体α潜能摄入量:Ip,ing=vPp;(4)式中:Pp为氡子体α潜能照射量,mJ·h/m3;Cp为氡子体α潜能浓度,μJ/m3;C为氡活度浓度,kBq/m3;K含义、数值及单位同式(1);F为平衡因子,取013;t为工作时间,取1500h;Ep,i为年均氡子体α内照射有效剂量,mSv;Ip,ing为年均氡子体α潜能摄入量,mJ;1.4为α内照射有效剂量转换系数,mSv/(mJ·h·m-3);v为呼吸率,取112m3/h。1.2铀矿尘α内照射有效剂量1.2.1铀矿尘α活度浓度在放射性平衡的条件下,铀矿尘中5种长寿命α核素(238U、234U、230Th、226Ra和210Po)的放射性...