关键词: 氚内照射;尿氚;检测方法;评价方法
中图分类号:X591 文献标识码:B 文章编号:1006—9070(2013)01—0038—02
氚是核电站排放的主要放射性核素之一,主要存在形式是氚化水(HTO),同时也有部分以有机氚(OBT)形式存在。其衰变放出的低能B粒子,能量很低(最大值为l8.6 keV),穿透性极弱,因此几乎不会产生外照射危害,但其内照射危害较大。小剂量摄人时以疲乏无力、嗜睡、食欲减退、恶心及女性月经失调为多见。体征有上腹部压痛、眼结膜充血和肝脾肿大等。大剂量摄入会造成外周血细胞总数降低,骨髓嗜多染红细胞微核率增加,并会引起白细胞总数下降。但也有实验表明,小剂量氚照射可减轻大剂量照射所致基因组不稳定性以及对细胞周期进程的损伤,诱导机体产生适应性反应,增强免疫功能。
1 氚的生物动力学模型氚无论从何种途径摄入都会被迅速吸收,并且在人体内均匀分布。尿中氚的浓度与人体内氚浓度相同,检测尿氚即可知道被检者即时氚的活度。国际辐射防护委员会(ICRP)出版物中建议了利用参考人隔室模型建立生物动力学模型。参考人是假想的、具有比较典型解剖学和生理学特征的成人模型,其体水的总容积为42%。在考虑氚内照射的情况时,参考人有两个可以区分的,具有特定半排期的“代谢池”称为隔室,其中97%的氚以HTO形式存在,生物半排期为10d ;3%的氚以OBT形式存在,生物半排期为40d。实验显示,尿中OBT与HTO的比值约为1%~5%,大致与参考人模型相同。
2 尿氚的检测方法
2.1 活性炭吸附法 用活性炭吸附尿中的色素,使尿液脱色后进行测量。因去除了尿中相当部分的有机物,实际其测量结果仅为尿中游离氚,也就是以HTO形式存在的氚的浓度。
2.2 常压蒸馏法是实验室最常用的对工作人员尿氚进行测量的方法。先用过硫酸钾对尿液进行氧化,然后常压蒸馏直至蒸干,去除尿液中的离子,然后进行测量。常压蒸馏法去除了尿色素对测量结果的影响,同时增加计数率,降低了统计误差。
2.3 直接测量方法 不对尿样进行任何前处理,直接与闪烁液混合,进行测量,但由于对于尿样中尿色素会引起测量系统探测效率的变化,因此需要对其探测效率进行修正,称其为淬灭修正。修正方法常用内标准法和外标准道比法。内标准法通过在样品中添加不同活度的标准物质,形成活度序列,再外推出未加标准物质样品的活度。外标准道比法,则是通过一组不同淬灭强度的标准源来确定不同淬灭强度时测量系统的探测效率,通过测量样品的淬灭强度用插值法得到其探测效率。直接测量法特别是外标准道比法对采样实验条件的要求非常低,不需要样品预处理,适合在应急情况下对大批量样品现场测量。
常压蒸馏法和直接测量法测得的是包含OBT在内的总氚的浓度。实验表明,常压蒸馏法和直接测量法相比,检测下限更低,但两者结果并没有明显差异。
3 氚内照射的评价方法氚内照射的评价时应当首先估计氚的摄人量。
由摄入量和推算内照射的待积有效剂量,然后与相应的剂量限制进行比较得出评价结果 。为了评价氚内照射情况,首先必须对氚的摄入进行估算,由于氚的摄入量一般是未知的,因此需要对其排出量进行测量从而对摄入量进行估算。由于氚主要以水的形式排出,而水的主要排出途径为尿。因此对尿液中氚的含量可以看做是人体排出氚的总含量。对于氚的摄人可以分为单次急性摄入和慢性摄人两种情况。其中单次急性摄入指一次性大剂量摄入,摄入后氚即开始排出体外。在参考人模型中,由于两个隔室中氢元素含量是固定的,对于未服用促排药物的情况,尿氚含量与摄入量(单位为Bq)成正比,并且以e指数形式衰减,系数可以由其生物半排期得出口 。慢性摄入是指长期以一个固定的量匀速的摄人氚。对于这种情况,尿氚含量与摄入速率(一般以Bq/d)成正比,经过1O~20d后尿氚逐渐达到稳定含量达到稳定状态,这是摄入速率之比(Bq/d)和尿氚含量(单位为Bq/L)约为1:0.37。也就是说若以1 Bq/d的速率慢性摄入氚,则尿氚会稳定在约0.37Bq/L的水平口引。
在核应急事故中,氚往往是单次急性大量摄人的,摄人形式多为水或者水蒸气。事故发生,也就是摄入时间一般也是可以知道的。因此用单次急性摄入模型可以估算出其急性摄入量。而对于工作人员职业接触氚形成内照射的情况,一般每次量较小,而长期接触摄入,摄入形式不仅包括水、水蒸气的形式,同时也包括在食物中以OBT形式。在这种情况下以慢性摄入模型进行摄人量计算比较准确。实际情况中,由于特定个体和参考人的代谢规律可能存在较大差异,参考人模型对职业性氚内照射危害的评价比较准确。而在事故情况下个体氚摄入量评价使用参考人模型有可能会产生较大的误差,因为个体之间的代谢水平存在较大的差异,并且受照者通常会服用各种促排药物。这时采用个体检测资料来估算氚的摄人量和在体内的代谢情况,可使评价更加准确。
在得到摄入量后可以估算其待积有效剂量。其待积有效剂量值与摄入量成正比。对于成人摄入HTO形式的氚,每1Bq摄人造成的待机有效剂量为1.8×10 Sv。OBT形式摄入的氚每1Bq摄人造成4.2×lOSv。在得到其待积有效剂量后,应当与国家规定的限制进行比较,并且综合其他因素的影响对其氚内照射情况进行评估。
4 氚内照射检测和评价的展望根据《中华人民共和国职业病防治法》配套标准的相关规定,职业内照射需要进行相关的个人检测口 。通常情况下,核设施包括核电站相关工作人员需要接受氚内照射检测和评价。目前国内对工作人员开展了相关氚检测和内照射评价的工作,并且制定了行业氚内照射检测大纲的最低要求 。但对核设施(核电站)周围公众摄人氚的检测评价工作较少。
应开展核电站正常运行和事故状态下氚的排放对公众内辐照的评价工作。
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