日本工人意外接触钚致癌风险增加

2017年6月9日上午11:47
艾德莱曼
核能安全主任

根据新闻报道6月6日,日本东海村大井核研发中心的5名工作人员意外暴露在高水平辐射下th.该设施的运营商日本原子能机构(Japan Atomic Energy Agency)报告称,五名工作人员吸入了从他们打开的一个储存容器中释放出来的钚和镅。这些放射性物质装在两个塑料袋里,但它们显然已经破裂。

我们对这次事故的受害者表示同情。

这一事件提醒人们,这些材料具有极其危险的性质,特别是当它们被吸入时,并说明了为什么它们在储存和加工时需要如此严格的程序。

根据最早的报告,估计一名工人吸入了22,000贝克勒尔(Bq)的钚-239和220贝克勒尔的镅-241。(一贝克勒尔的放射性物质每秒钟经历一次放射性衰变。)其他人吸入了2200至14000 Bq的钚-239和数量与第一个工人相似的镅-241。

更多最近的报道报告称,目前估计暴露程度最高的工人吸入的钚量为36万Bq,肺部测量的22000 Bq是在事件发生10小时后进行的。显然,在接触后的最初几个小时内,留在体内的钚迅速减少,因为最初吸入的钚量的一小部分通过呼吸排出。但存在很大的不确定性。

360,000 Bq的Pu-239的质量相当于150微克。人们经常听说,钚的放射性很强,以至于吸入一微克就可以百分之百地致癌。这与钚的某些同位素(如Pu-238)相差不远,但Pu-239的衰变速度更慢,所以每克的毒性更小。实际的危害程度还取决于其他一些因素。在缺乏更多信息的情况下估计这些暴露对健康的影响是棘手的,因为这些影响取决于放射性物质的确切成分、化学形式和吸入粒子的大小。更小的颗粒会更深地滞留在肺里,更难通过咳嗽清除。更多的可溶性化合物将更容易溶解在血液中,并从肺部转移到其他器官,导致身体更多的部位暴露在辐射之下。然而,可以做一个粗略的估计。

使用能源部的数据在美国,吸入360,000 Bq的Pu-239对一个普通成年人的全身辐射剂量在580雷姆到近4300雷姆之间,时间持续50年,这取决于吸入化合物的溶解度。这种物质很可能是一种相对不溶的氧化物,对应于估计值的下限。但没有关于物质形态的进一步信息,最好的估计是在1800雷姆左右。

这种剂量对健康有什么影响?对于钚-239或镅-241等同位素来说,它们释放出相对较大、较重的带电粒子,即α粒子,大约1000雷姆的剂量极有可能导致致命的癌症。这远远低于受辐射最严重的工人50年期间将接受的辐射剂量。这表明,在处理钚时,一个错误会造成多大的代价。

工人们正在接受螯合治疗,试图从他们的血液中去除一些钚。然而,这种疗法的效果是有限的,特别是对于不溶性的形式,如氧化物,往往保留在肺部。

工人们是在打开一个存放快堆燃料生产相关材料的旧储存罐时被感染的。东海村的钚设施一直被用来生产钚-铀混合氧化物(MOX)燃料,用于试验反应堆,包括卓越快堆,以及现已关闭的文州快堆。镅-241是同位素钚-241衰变的结果。

大约20年前,我有机会参观了其中的一些设施。在这些设施中,MOX燃料的制造主要是通过手动方式在手套箱中完成的,我们能够站在装有MOX颗粒的手套箱旁边。手套箱是我们和里面的钚之间唯一的屏障。鉴于本周的事件,这是一个发人深省的回忆。