某国防坑道氡子体防护浅析
李昆仑1王金栋1周洪庆2
（1.中国人民解放军91049部队，青岛 266102；2.海军航空大学岸防兵学院，烟台 264001）
摘 要 国防坑道内存在的氡衰变后会产生氡子体，部队官兵在国防坑道内执行战备训练任务时，身体会受到氡子体的直接危害，必须采取有效措施来降低坑道内氡子体的浓度。本文在对某国防坑道氡水平进行监测的基础上，完成了对区域内氡子体α潜能浓度数据的计算,并对通风、屏蔽、吸附这3种坑道氡子体防护方法进行了初步分析与比较。
关键词 坑道；氡子体；防护
1 引言
标准状态下氡是一种无色无味的气体，是自然界中广泛存在的一个天然辐射源，主要放射出α射线，氡衰变后产生一系列放射性更强的子体，再经多次衰变后变成稳定的铅。在氡的所有子体中，有4种子体的半衰期比氡短，称它们为短寿命子体。氡及其子体被人吸入后的内照射主要由氡的短寿命子体造成。对于国防坑道等地下建筑物而言，土壤和岩石中的镭不断地衰变成氡，并经扩散和对流作用进入地下建筑物的大气中，使得这些环境中的氡浓度容易超出正常范围并危及工作人员的身体健康，因此，需要采取必要的防护措施。氡和氡的短寿命子体的辐射特性见表1。此时氡子体的数量最多，危害也最大。
已有初步证据表明：工作人员长期接触氡子体，会增加患胃癌、膀胱癌、乳腺癌的概率，氡的短寿命子体是造成高氡环境下工作人员患肺癌的主要诱因。目前国际上多数学者认为，若工作场所空气中氡子体浓度经常高于限定浓度，工作人员受到氡子体的辐射累积超过120个工作水平月，工龄超过10年，并同时是中度或重度吸烟者，则患癌症的几率较大。
基于课前学习任务，笔者的视听说课内教学采用全班教学与分组教学结合的形式。教材的Lead-in采用分组教学、Basic listening practice采用全班教学、Listening in将分组教学与全班教学相结合、Speaking out采用全班教学、Let’s talk和View and Speaking采取分组教学与全班教学的结合。
根据GB18871—2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》，从事放射性工作人员的职业照射辐射安全标准为：连续5年内年平均有效剂量限值为20mSv，任何一年中的有效剂量最大值为50mSv，氡子体辐
2 氡子体的危害
氡子体有很强的附着能力，能牢固地附着在器物表面，形成难以擦掉的放射性薄层。空气中氡的产生和氡子体的积累非常快，纯氡进入空气后，如果不计衰变，大约经过3h，氡和氡子体会达到放射性平衡，射安全标准由上述有效剂量转换而来：按转换系数为1.4mSv/(mJ·h·m-3)计算，连续5年内年平均氡子体α潜能照射量限值为14mJ·h/m3，任何一年中的氡子体α潜能照射量最大值为42mJ·h/m3。
表1 氡和氡的短寿命子体的辐射特性
由于坑道区域内的氡是由山体中所含的铀、镭衰变产生的，其主要靠扩散、对流作用在岩石孔隙中运动，通过坑道区域内被覆层的毛细管不断进入坑道内部的大气中，大量集中在夹壁墙和山体之间的空间。如果在被覆层表面喷涂适当厚度、扩散系数小的闭孔性材料，其会在屏蔽层与被覆盖层相连的薄层中互相渗透连为一体，相当于使被覆层的孔隙度减小，氡的扩散阻力增大，使岩石和被覆层中的氡无法进入坑道区域内的大气中，从而达到降氡的目的。
3 氡子体浓度测量
为了较准确快速地完成氡子体浓度测量，首先需要测量氡浓度，然后根据测量结果计算氡子体浓度。
通过KDY-I氡连续监测仪对坑道内各主要测试点进行24h连续测量，根据测量的氡浓度来计算氡子体α潜能浓度（μJ /m3），如下式所示：
式中，Cp为氡子体α潜能浓度，单位为μ J/m3；F为平衡因子，取0.3；K为氡活度与α潜能的转换系数，单位为5.56×10-3μJ/Bq；C为氡浓度，即仪器测量值，单位为Bq/m3。
在监测点的选择上，重点选择人员滞留时间相对较长的部位；而较为偏僻、通风不良、人员很少滞留的点位则不作为重点。测得的某坑道测试点氡浓度及氡子体水平见表2。
早晨起床，两口子谁也不理谁。老婆在燃气炉上炒好了两碟菜，熥好了馒头，然后把馒头和两碟菜都端到饭桌上，坐下便吃。杨力生赌着气连看也不看她一眼，自己到碗柜里取出两根香肠，一瓶啤酒，坐在写字台边，用酒起子把瓶盖一启，一边喝啤酒一边吃香肠。待杨力生把一瓶啤酒喝完，香肠吃完，老婆也早已吃罢了饭。二人不声不响地坐在那里。一会儿，杨力生骂道：
4 氡子体防护
从工程实践来看，综合使用防氡建材可以从源头上降低空间里的氡水平，有效降低地下坑道的氡子体浓度。目前来看，常见的防氡建材主要有防氡涂料、防氡砂浆和防氡腻子等，对于氡析出率较高的区域，可以采用在墙体上新刮防氡腻子并涂刷防氡涂料等措施来降低氡水平。目前坑道屏蔽法降氡的具体做法是定期粉刷防氡涂料。
4.1 排氡通风
排氡通风是一种排除坑道内部氡及氡子体，保证其浓度不超过规定标准的常用方法。从放射性防护的角度来说，在保证坑道区域内温湿度满足要求的前提下，应尽量使坑道内部与外界进行循环通风，从而降低坑道区域内的氡和氡子体浓度。循环通风量直接影响氡浓度，通风量越大，坑道区域内氡浓度就下降得越快。排氡通风主要有3种方式：压入式通风、抽出式通风和压抽联合式通风，综合各种因素来看，目前坑道的排氡通风采用的是压入式通风。在入风流污染为0（大气氡浓度假定为0）时，稳定通风条件下氡子体浓度与氡浓度的关系主要取决于通风换气的时间。t时刻，V体积内的氡浓度Ct与通风速率、通风时间t的关系可用下式表示：
②《解释》 第一条：刑法第二百五十三条之一规定的“公民个人信息”,是指以电子或者其他方式记录的能够单独或者与其他信息结合识别特定自然人身份或者反映特定自然人活动情况的各种信息，包括姓名、身份证件号码、通信通讯联系方式、住址、账号密码、财产状况、行踪轨迹等。
由上述数据可以看出，开始通风后，氡浓度并未下降，而是略有上升，这是因为风管中存在一定的氡积累，在此过程中被送入坑道，导致数值上升，通风1h后氡浓度下降，这是因为补入的新鲜空气逐渐稀释了测试点的氡浓度。继续通风后，氡浓度逐渐降低，在通风2h后，氡浓度不再显著降低，这是基于式（2）中的第二项随时间延长逐渐趋近于零。停止通风后，氡浓度短暂维持在较低水平，由于空气的扩散对流，氡浓度会缓慢逐渐升高，根据式（1）可知，相应的氡子体α潜能浓度遵循同样的变化趋势。
测量发现：通风情况下，12.5%的测试点超过GJB1353—1992《坑道内氡及其子体放射性防护规定》中要求的500Bq/m3限值。其中氡浓度在200～500Bq/m3之间的阵地区域有6处，占75%，超过500Bq/m3的有1处，占12.5%。氡子体的α潜能浓度比空气中氡子体的α潜能浓度控制值5.4μJ/m3小。
表2 2016年8月某坑道测试点的氡浓度及氡子体水平
表3 某测试点通风前后的氡水平
4.2 屏蔽
由于调查分析区域的氡析出率较高，按照国家放射防护规定，必须采取有效措施降低坑道范围内的氡子体浓度，以减少放射性物质对工作人员身体的危害。
目前坑道氡子体防护主要有3种方法：排氡通风、屏蔽、吸附。
氡很容易被活性炭吸附，这种吸附是物理吸附，吸附系数是温度的函数。随温度的降低，活性炭对氡的吸附系数增大；反之，则吸附系数减小。当温度升高到200℃时，活性炭将释放出被它吸附的全部氡。除活性炭外，还有许多能吸附氡的材料，如硅胶、聚乙烯等，在低温状态下，氡可直接凝固在器壁上，这种类似于凝华的现象实际上也是吸附。
过去的十年，是中国邮轮发展起步的十年，无论从邮轮母港建设、配套设施配备、邮轮市场规范、本土邮轮产业扶持、还是邮轮人才培养方面，我国政府都给予了高度关注以及政策上的倾斜与扶持。如今，中国邮轮母港建设已经初具规模，中国邮轮相关政策相继出台、邮轮市场铺垫初步完成、邮轮相关的产业结构链条也初步建立了起来，而通关业务、市场销售体系规范等相关的软环境体系还存在的诸多问题依然阻碍着中国邮轮产业的发展，迫切需要完善与解决。
4.3 吸附
在石排镇拥有多元化的产业，纺织服装、电子制品、塑胶玩具、玻璃制品、电器制品、精密五金、包装装潢、印刷、制罐、模具行业，但是多元化的产业的发展仍然存在一定的劣势，仍然需要的到积极的关注。产业基础较为薄弱，经济发展在东莞处于中游水平，行业分布较为零散，缺乏支柱产业，龙头企业缺乏，难以带动产业持续发展，产业以低端生产环节为主，产品附加价值不高企业家总体缺乏创新精神，抵抗风险能力较低使其主要存在的发展劣势。
目前吸附法降氡主要是采用活性炭。用活性炭净化含氡空气的工艺与净化其他化学气体相同，降氡工艺包括吸附、解吸、再生和回收等过程，但区别在于：氡是放射性气体，其子体有较强的外照射，故吸附后的活性炭具有较强的放射性；被净化的含氡空气中氡含量浓度很低。
实验证明：
式中，Ct为t时刻的氡浓度，Bq/m3；C0为初始时刻的氡浓度，Bq/m3；R为通风空间的氡析出率，Bq/min；Q为供给通风空间新鲜空气的通风速率，m3/min；λ为氡的衰变常数，min-1；V为通风体积，m3。可以看出，当t增加时，Ct开始下降，但t增加很大时，公式右边第二项变得很小，此时氡浓度取决于第一项，这说明通风体积、通风量一定时，当氡浓度降低到某一值后，延长通风时间对降低氡浓度已无太大作用。某测试点通风前后的氡水平见表3。
（1）活性炭对氡的吸附率与活性炭本身的性能和吸附条件有密切的关系。当吸附温度降低时，活性炭的吸附效率增高；当通过气流增大时，吸附效率下降。此外，气流中的湿度与混有的酸碱蒸汽等对吸附效果有明显的影响。
（2）活性炭吸附氡的过程实际上是吸附与解吸同步进行的过程，可以利用水蒸气解吸。
（3）活性炭吸附净化含氡空气对较小设备有显著的效果。
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（4）活性炭吸附较高浓度的氡后，具有较强的外照射。故在设计中必须考虑活性炭的屏蔽和操作中的安全防护问题。
5 结束语
国内外工程实践证明：长期暴露于高氡环境下，工作人员的身体将受到严重损害。目前常用的3种氡子体防护措施中，排氡通风是最有效的办法，速度快、效率高，能够较快地降低空间里的氡水平，控制氡子体的α潜能浓度，大部分地下工程均采用排氡通风方式来降低环境中的氡子体水平；与通风法相比，屏蔽法是在大部分建筑物内壁涂装防氡涂料，使用防氡建材则更为经济适用；与前两者相比，吸附则为应急情况下的防护手段。正确认知3种防护措施的适用时机和场合，根据情况采取合适的防护措施，对有效保护长期在地下坑道工作的人员身体健康具有重要意义。
当然，利益平衡始终是著作权保护的重要支点，在对作品著作权人给予保护的同时，也要考虑作品传播者和使用者等社会公众的利益。为避免法官适用兜底条款时打破利益平衡，兜底条款的适用应遵循以下规则：一是应当有适用的合理性基础；二是应当在穷尽有名权利仍不能对被诉行为进行规制的前提下适用；三是规制的对象应当是著作权法意义上的作品使用行为。
参考文献
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（责任编辑 李 臻）
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