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矿山辐射防护

井下工作人员所受的辐射剂量包括:岩体γ射线的全身外照射;摄入矿尘中所含α放射性物质构成的内照射;吸入并沉积在支气管内的氡(Rn)子体放出的α 射线造成的对肺部的照射。井下辐射主要来自岩石中铀系元素,少数矿山来自钍系元素。矿石中铀含量小于0.5%时,井下γ射线照射量和矿尘的α 放射性危害不大。放射性物质的危害主要来自氡及其子体含量高的空气,长期吸入这种空气,会生肺癌。氡子体比氡更有害。

氡的来源及最大容许值

Rn有多种同位素。在井下造成放射性危害的主要是222Rn,钍矿中则有220Rn。一般说的氡指的是前者。在标准状态下,氡是226Ra的衰变产物,无色、无味、无臭、透明的惰性气体,有α 放射性,半衰期3.825天,重率9.79g/1,是铀系成员之一。氡还要连续进行衰变,形成一系列氡的子体,其中半衰期较短的那部分习惯称为氡子体,是极细微的金属颗粒(见图)。氡子体的放射特征列于附表。井下空气中氡的来源有:以扩散和气载氡渗流形式从岩体表面析出、从采空区和井下堆存岩石析出、地下水流出岩体后释放。井下空气中的氡子体由进入空气中的氡衰变而来。地面大气中普遍含有氡及其子体,但浓度甚低,一般为10-13居里/升(Ci/1)级。井下因空间狭小,通风不良或不通风区域的氡浓度可达10-10Ci/1级,铀矿井可达10-8Ci/1级。中国规定,井下空气中氡的最大容许浓度为10-10Ci/1,氡子体α 潜能是一升空气中氡子体的原子全部衰变成 RaD(勱Pb)原子所放出的α 能量的总和,其最大容许值为4×1010eV/1。人的感官不能直接察知氡及其子体的存在,需靠仪器测试。中国生产多种适合井下使用的测氡仪、测氡子体仪和取样仪。如果测得氡及其子体浓度不超过最大容许值的10%,可认为无放射性危险;如果超过该值的30%,需进行常规监测,采取降氡措施。

图图防护措施

最经济、最有效的降氡措施是机械通风。若矿岩中的铀含量不超过3×10-5Ci/1,一般不必为降氡增加风量。隔绝氡源和利用通风压力控制氡的析出是重要措施。对岩石裂缝多、气体渗透性好、采空区多的老矿山尤为重要。压入式通风有利于减少氡的析出量。对个别通风困难的工作面,可采用空气净化方法,降低氡子体浓度。矿工下井一定要戴高效口罩。对氡及其子体浓度超过最大容许值的矿山,应进行个人累积剂量测量。所有矿井,在基建和投产初期,均应检测井下大气质量,防止过量照射。

参考书目
    国际放射防护委员会第24号出版物,陈兴安译:《铀矿山及其它矿山的辐射防护》,原子能出版社,北京,1981。(ICRP.Pub.No.24,Radiation Protection in Uraniumand Other Mines,Pergamon Press,1977.)中华人民共和国国家标准,《放射防护规定GBJ8-74》,北京,1974。