科研輻射防護新范式:兩大場景、六項技術、一套體系筑牢安全屏障
輻射防護在科研領域的應用可概括為“兩大場景、六項技術、一套體系”。
一、兩大場景
核技術科研平臺——加速器、反應堆、同位素實驗室、氚工程裝置等;
非核普通實驗室——含放射性示蹤劑、X 射線衍射儀、工業 CT 等小型源項。
二、六項關鍵技術
屏蔽材料升級
? 無鉛柔性防護服/手套:以鉭、鎢、鉍取代鉛,滿足高能 α、β 和低能 X、γ 防護,已產業化 。
? 含鉛/含硼聚乙烯板:兼具 γ 和中子屏蔽,密度低、易加工,用于防護墻、隔離門 。
場所分區與聯鎖
? 熱室、顯像區、廢物暫存區單獨設置;門控與輻射報警聯鎖,防止誤入 。
實時監測與預警
? 關鍵點安裝劑量率儀、門禁聯動報警;人員佩戴雙徽章(胸卡+指環)并季度測讀 。
通風與廢氣管理
? 熱室負壓通風+高效過濾器;放射性碘操作配活性炭吸附;含汞實驗低位排風口 。
廢物較小化與衰變暫存
? 液體按核素半衰期分類存于衰變池;固體廢物集中屏蔽桶;定期移交城市放射性廢物庫 。
風險評估-PDCA 閉環
? 立項前用 RAMP 法(識別-評估-管控-應急)做安全預評價;運行后按 PDCA 循環整改隱患,100 % 閉環銷賬 。
三、一套法規標準體系
? 《科研建筑設計標準》JGJ 91-2019 對 I–Ⅲ類放射源、Ⅰ類以上射線裝置提出屏蔽、聯鎖、警示、視頻監控等強制要求 。
? 國家《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB 18871-2002)和《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》構成頂層依據。
四、典型案例
? 中科院上海應物所建成熔鹽堆氚全工藝鏈實驗平臺,集成氚監測、氚屏蔽、氚廢物處理研究 。
? 深圳大學團隊開發的無鉛防護服、高通量除氡裝置、放射性水體在線監測儀已進入產業化 。
? 清華微型脈沖強子源采用雙層屏蔽、迷宮通道、束流擋塊及遠程操作工具,實現 24 h 無人值守運行 。
結論:現代科研輻射防護已從“加厚鉛板”走向“材料-監測-信息化”綜合解決方案,既保障人員與環境安全,也為前沿核技術及交叉學科研究提供可持續平臺。