摘要：隨著核工業(yè)的發(fā)展以及放射性同位素的廣泛應(yīng)用，放射性物質(zhì)進(jìn)入廢鋼鐵的機(jī)會(huì)也越來(lái)越大，如何對(duì)廢鋼進(jìn)行測(cè)量和防范，本文從介紹放射性和放射性安全標(biāo)準(zhǔn)入手，闡述了通道式輻射儀的運(yùn)行原理及操作方法，投入該設(shè)備后帶來(lái)的好處。

一、引言

　　廢鋼鐵是煉鋼的重要原料，特別是電爐煉鋼。近年來(lái)，每年全國(guó)煉鋼合計(jì)需消耗廢鋼鐵約3500～3800萬(wàn)噸。我國(guó)廢鋼鐵來(lái)源的主要途徑是生產(chǎn)返回、社會(huì)收購(gòu)和進(jìn)口廢鋼鐵。生產(chǎn)返回廢鋼鐵一般不涉及放射性問(wèn)題，而社會(huì)收購(gòu)和進(jìn)口的廢鋼鐵可能會(huì)含有放射性物質(zhì)。社會(huì)收購(gòu)廢鋼鐵涉及范圍非常廣泛，它包含全國(guó)各行各業(yè)。隨著核工業(yè)的發(fā)展以及放射性同位素的廣泛應(yīng)用，放射性物質(zhì)進(jìn)入廢鋼鐵的機(jī)會(huì)也越來(lái)越大。廢鋼鐵中的放射性污染問(wèn)題必須引起我們的嚴(yán)密注意和高度重視。

二、放射性簡(jiǎn)介

      放射性是放射性物質(zhì)的一種固有屬性。放射性物質(zhì)按其來(lái)源分為天然放射性物質(zhì)和人工放射性物質(zhì)。放射性物質(zhì)可發(fā)射α、β／γ和中子射線。這四種射線對(duì)人體有一定的危害，但只有受射線照射達(dá)到一定量時(shí)，對(duì)人體的危害才能顯現(xiàn)出來(lái)，放射性的多少用活度來(lái)量度。放射性活度單位貝可勒爾，符號(hào)Bq。人體或器官接受射線的大小用劑量表示，劑量有吸收劑量，單位戈端，符號(hào)Gy，以及劑量當(dāng)量和有效劑量當(dāng)量，單位希沃特，符合Sv。目前國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)職業(yè)輻射工作人員和公眾分別規(guī)定了年有效劑量當(dāng)量基本限值為50mSv和1mSv,同時(shí)規(guī)定了一系列次級(jí)限值，包括導(dǎo)出空氣濃度DHC和導(dǎo)出食入濃度DIC。輻射安全部門和環(huán)境保護(hù)部門的職責(zé)就是制定審管制度，要求營(yíng)運(yùn)單位采取完善的防護(hù)措施對(duì)放射源和實(shí)踐予以管理，防止放射性物質(zhì)意外向環(huán)境釋放，從而防止工作人員和公眾接受劑量超過(guò)限值并使其保持合理可達(dá)到的低水平。

三、廢鋼鐵的放射性安全標(biāo)準(zhǔn)

　　為了保證公眾和環(huán)境的安全，國(guó)家制定了一系列放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)廢鋼鐵回收再利用的放射安全標(biāo)準(zhǔn)有GB13367《放射源和實(shí)踐豁免管理原則》和關(guān)于核設(shè)施退役放射性材料回收再利用標(biāo)準(zhǔn)《反應(yīng)堆退役輻射防護(hù)規(guī)定》。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。GB13367規(guī)定，鋼材的β放射性表面污染≤0.4Bq/cm2，α放射性表面污染≤0.04Bq/cm2在300cm 2上的平均值，經(jīng)過(guò)地方環(huán)保部門測(cè)量的批準(zhǔn)，可以回收再利用。活化產(chǎn)物鐵、鈷、錳，β放射性比活度≤1Bq/g在1000kg中的平均值，可以回爐再利用或直接使用，在1～10Bq /g范圍應(yīng)進(jìn)行模型評(píng)價(jià)。任何利用方案都應(yīng)保證公眾個(gè)人接受劑量小于10μSv/a。GB11850對(duì)核設(shè)施退役的設(shè)備材料回收再利用作了規(guī)定。對(duì)β／γ輻射體的設(shè)備材料，在100 0kg中的平均比活度小于1.5Bq/g或其表面固定性污染水平300cm2上的平均值小于0 .8Bq/cm2，經(jīng)輻射防護(hù)部門測(cè)量許可，可送往普通冶煉廠與其它非放射材料一起熔煉，熔煉后的金屬可不受限制再利用。

四、對(duì)廢鋼鐵的輻射測(cè)量和輻射防范

       回收后的廢鋼鐵是否帶有放射性，如果有放射性，其污染水平或比活度是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)該進(jìn)行測(cè)量。在我國(guó)，一般情況下回收廢鋼鐵中不會(huì)帶有放射性，但回收核設(shè)施退役設(shè)備或材料時(shí)，應(yīng)經(jīng)地方環(huán)保部門或防護(hù)部門測(cè)量批準(zhǔn)。為了防止意外事件，對(duì)從社會(huì)或其它行業(yè)回收的廢鋼鐵也應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。目前濟(jì)鋼采用通道式和便攜式儀器進(jìn)行測(cè)量。

五、通道式輻射安全檢測(cè)系統(tǒng)工作原理及操作

1、系統(tǒng)組成：大型戶外探測(cè)器4臺(tái)，數(shù)據(jù)中控主機(jī)一臺(tái)，工業(yè)計(jì)算機(jī)一臺(tái)，軟件一套組成；其中每一臺(tái)大型戶外探測(cè)器都由：大體積塑料閃爍體，光電倍增管，前置放大器，接線端子（帶繼電器）組成。如下圖：

2、工作原理：每一臺(tái)戶外探測(cè)器都以并聯(lián)的形式，戶外探測(cè)器將射線通過(guò)塑料閃爍體轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再由光電倍增管轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)前置放大器放大后，通過(guò)電纜，傳至數(shù)據(jù)中控主機(jī)。數(shù)據(jù)中控主機(jī)通過(guò)串口線與計(jì)算機(jī)相連接，計(jì)算機(jī)安裝有專用軟件，該軟件可以采集探測(cè)器傳遞來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)，量化后顯示在軟件界面中。還可以掃描總線上連接的探測(cè)器，為每一個(gè)探測(cè)器設(shè)置工作電壓，通訊速率等。探測(cè)器工作時(shí)，會(huì)自動(dòng)為塑料閃爍體加上高壓，該高壓為24V升壓產(chǎn)生。隨著電壓的增大，探測(cè)器的靈敏度會(huì)大幅度的增加。數(shù)據(jù)中控主機(jī)后端預(yù)留兩個(gè)聯(lián)動(dòng)接口，均提供220V AC電信號(hào)，已經(jīng)與紅綠燈聯(lián)動(dòng)報(bào)警。

3、技術(shù)參數(shù)及規(guī)格

  3.1 γ探測(cè)能量范圍：40keV～2000KeV；滿足IAEA2006 年發(fā)布的《Technical and Functional Specifications for Border Monitoring Equipment》對(duì)門式車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有關(guān)γ射線探測(cè)效率的要求；系統(tǒng)誤報(bào)警率：＜0.01%；源移動(dòng)速度不大于8km/h

  3.2 NORM 拒絕功能：應(yīng)具備判別貨物中天然放射性核素的功能；系統(tǒng)靈敏度一致性：監(jiān)測(cè)區(qū)域高度方向的γ 靈敏度的變化：≤40%。

  3.3 工作溫度：﹣40℃～50℃；工作濕度范圍：0～95%不結(jié)露

  3.4可連續(xù)錄像； gamma探頭報(bào)警上限：無(wú)車輛時(shí)1000cps，有車輛時(shí)1500cps；對(duì)應(yīng)NBR算法報(bào)警：無(wú)車輛時(shí)30%，有車輛時(shí)20%；報(bào)警自動(dòng)打印。

4操作程序

4.1 SGSII程序運(yùn)行時(shí)界面如下圖：

軟件啟動(dòng)后，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入自動(dòng)獲取本底狀態(tài)，持續(xù)10s

獲取本底后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量模式，開始進(jìn)行測(cè)量

4.2 實(shí)時(shí)狀態(tài)圖標(biāo)含義：

   背景輻射監(jiān)測(cè)中無(wú)其他物體           背景輻射值超過(guò)設(shè)置的警報(bào)值

    物體輻射監(jiān)測(cè)              物體的輻射值超出警報(bào)值            背景監(jiān)測(cè)過(guò)程中有物體進(jìn)入

4.3如果在背景輻射測(cè)量過(guò)程中，紅外探測(cè)器檢測(cè)到有車輛進(jìn)入，那么背景輻射測(cè)量將會(huì)停止。因?yàn)檐囕v的存在很有可能會(huì)改變背景輻射值，所以只有等車輛離開后才能繼續(xù)進(jìn)行背景輻射的測(cè)量。

    車輛通過(guò)儀器通道時(shí),紅外傳感器會(huì)測(cè)量移動(dòng)速度,儀器自動(dòng)會(huì)進(jìn)入快速輻射監(jiān)測(cè)掃描狀態(tài).

    A 掃描結(jié)果,無(wú)報(bào)警時(shí),車輛放行通過(guò).

    B 掃描結(jié)果有報(bào)警時(shí),

4.5 出現(xiàn)報(bào)警畫面

讓該車輛重新進(jìn)行一次輻射掃描.如果第二掃描無(wú)報(bào)警, 應(yīng)認(rèn)為第一次報(bào)警系車輛通過(guò)時(shí)對(duì)探頭空間本底干擾所致. 如果第二次仍有報(bào)警, 該車輛極其可疑放射性超標(biāo). 應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步進(jìn)行核查確定究竟是何原因引起輻射監(jiān)測(cè)超標(biāo).

如果是人工放射性核素引起放射性超標(biāo),則要用便攜式輻射檢測(cè)儀確認(rèn)放射源的位置和強(qiáng)度, 并且通知有關(guān)部門進(jìn)行后期的分離安置處理.

如果是僅僅是本底較高天然性輻射造成的輻射超標(biāo)影響,可以考慮放行,但應(yīng)記錄備案.

六、使用通道式輻射儀的好處

       該設(shè)備投入使用后，一是能夠探測(cè)進(jìn)廠廢鋼中有無(wú)混裝放射源和受過(guò)大劑量射線輻射而污染過(guò)的廢鋼溶入產(chǎn)品中；二是能夠預(yù)防因過(guò)量的放射性物質(zhì)進(jìn)入人體而引發(fā)的急性和慢性的放射病。三是能夠滿足濟(jì)鋼產(chǎn)品使用單位在核查評(píng)估濟(jì)鋼作為供應(yīng)商的資格時(shí)提出的對(duì)進(jìn)廠原料、廢鋼和出廠產(chǎn)品進(jìn)行輻射物檢測(cè)的要求。