国电投核力创芯（无锡）科技有限公司“功率芯片先进制造项目”配套核技术利用改扩建项目报告表

核技术利用建设项目国电投核力创芯(无锡)科技有限公司用改扩建项目环境影响报告表国电投核力创芯(无锡)科技有限公司2024年1月生态环境部监制建设项目名称"功率芯片先进制造项目"配套核技术利用改扩建项目建设单位国电投核力创芯(无锡)科技有限公司法人代表姓名吕银龙联系人注册地址无锡市锡山区安镇街道丹山路78号锡东创融大厦A座301-181项目建设地点无锡市锡山区东盛路789号立项审批部门无锡市锡山区行政审批局批准文号锡山行审备(2021)126号(备案证复印件见附件8)建设项目总投资(万元)项目环保总投资(万元)投资比例(环保投资/总投资)项目性质占地面积应用类型源□销售oI类□II类oⅢ类oIV类□V类□使用□I类(医疗使用)oⅡ类oⅢ类oIV类□V类非密物质☑制备PET用放射性药物□销售/☑使用☑乙□丙射线☑II类oⅢ类☑II类oⅢ类☑使用☑II类□Ⅲ类/无锡市核力创芯科技有限公司成立于2021年3月，注册地址位于无锡市锡山区安镇街道丹山路78号锡东创融大厦A座301-181,厂区建设地址位于无锡市锡山区东盛路789号，公司名称于2022年10月变更为国电投核力创芯(无锡)科技有限公司(以下简称“核力创芯”),其营业执照副本见附件9。公司主要经营IⅡ、Ⅲ类射线装置生源销售，民用核材料生产，放射卫生技术服务，技术进出口；技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广，核子及核辐射测量仪器制造，半导体分立器件制造，半导体分立器件销售，半导体器件专用设备制造，电力电子元器件制造，电子元器件制造，电力电子元器件销售，机械电气设备制造，电气机械设备销售，科技推广和应用服务等。1.2.1质子辐照中心项目(1)高精度质子加速器辐照项目C内配备1台国产自研的CP2型高精度质子加速器，能量为2.0MeV。本次拟速器机房内配备的4台自研高精度质子加速器，主要用于对客户单位委托的高性能功率芯片进行辐照加工，辐照加工的主要产品规格为3英寸~8英寸的晶闸管芯片以及4英寸~8英寸的FRD芯片，预计年辐照加工约300万片芯片。国电投核力创芯(无锡)科技有限公司本项目4台辐照用高精度质子加速器投运照约210天，则每班辐射工作人员轮值期间年开机工作时间最大约为1783h(首年保守考虑5000h辐照时间再增加350h的调试时间)。公司拟为本次辐照用的4台高精度质子加速器项目配备60名辐射工作人员(包括加速器操作人员及芯片操作人员),前期每台高精度质子加速器每班拟配备2名加速器操作人员和2名芯片操作人员，4台高精度质子加速器每班共16名，工作人员均按三班进行轮值，前期共计48名辐射工作人员；后期增加产能后再为4个预留辐照终端每班各配备一名芯片操作人员，共12名加速器操作人员2名×4台×3班/芯片操作人员2名×4台×3班1名×4个×3班48名12名500h,在客户厂区调试时间各10h,其后续维修时间按10h/a计，其拟与原许可的医用回旋加速器调试机房共用调试人员，共5名辐射工作人射线装置名数量强度11Ⅱ(加速器大厅C,辐照厅C)生产使用未许可21Ⅱ(加速器大厅A,辐照厅A1-A3)生产使用未许可31台Ⅱ(预留辐照厅A0)生产使用销售未许可41Ⅱ加速器机房B(加速器大厅B南侧、辐照厅B3-B4)生产使用未许可51Ⅱ加速器机房B(加速器大厅B北侧、辐照厅B1-B2)生产使用未许可于2021年8月获得环评批复，于2022年11月取得辐射安全许可并开始样机出束调型号最大束流强度(μA)置类别工作场所名称使用审批时间1TC-16型医用回旋加速器年Ⅱ回旋加速器调试机房生产使用已环评已许可非密封放射性物质序号工作等级名称日最大操日等效最名称活动况1乙级回旋加速实验室生产使用234567本项目生产、使用、销售的医用回旋加速器年打靶生产正电子核素的出束时间不超过50h,医用回旋加速器调试机房配备5名调试人员(与生产、使用、销售的CP2高精度质子加速器辐照系统共用),同时公司计划为实验室配备2名辐射工作人员，进行放射性核素合成、分装及质检工作。《建设项目环境保护管理条例》、《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》、《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》和《建设项目环境影响评价分类管理名录》等法律法规的规定，使用Ⅱ类射线装置及乙级非密封工作场所的单位应当编制环境影响报告表。受国电投核力创芯(无锡)科技有限公司委托，江苏玖清玖蓝环保科技有限公司承担该项目的环境影响评价工作。我公司通过资料调研、现场监测和评价分析，编制该项目环境影响报告表。2项目周边保护目标及项目选址情况国电投核力创芯(无锡)科技有限公司厂区位于无锡市锡山区东盛路789号，厂区地理位置图见附图1。厂区东侧为东盛路及无锡晶瑜智能机械有限二期用地(空地),西侧为江苏誉隆科技发展有限公司，北侧为纬一路及江苏龙升幕墙工程有限公司，公司厂区平面布局及周围环境图见附图2。速器机房A、加速器机房C,其中加速器机房B与加速器机房A相邻建设，三座机房所于公司西南侧的检修测试厂房内，医用回旋加速器调试机房建址及实验室拟建址四周均为检修测试厂房内场所，除西侧50m范围涉及到江苏誉隆科技发展有限公司外，其余方向50m评价范围均为公司厂区范围或道路。环境保护目标主要为辐射工作人员、公司厂区内其他非辐射工作人员、东侧东盛路上行3原有核技术利用项目许可情况国电投核力创芯(无锡)科技有限公司于2021年8月环评取得了使用2台串列静电加速器、1台单级质子加速器及生产、使用医用回旋加速器的环评批复(批复复印件见附件6),公司已申领无锡市生态环境局颁发的辐射安全许可证，辐射安全许可证的期为2023年9月4日，有效期至2027年11月27日，许可生产、销售、使用TC-16型回旋加速器装置，,辐射安全许可证正副本复印件见附件5。公司原有核技术利用的射线装置一览表见表1-3。序号型号强度射线类别工作场所名称况间1电加速器16Ⅱ2×3MV加速器机房(加速器机未配备许未许可22.5MV静电加1Ⅱ2.5MV加速器机房(加速器机未配备房C)31Ⅱ2×6MV加速器机房房B)使用已许可未验收4医用回旋加速器生产、调Ⅱ调试机房销售辐射水平，但采取各种屏蔽措施和管理措施后可得到有效的控制，其满足生产医用回旋加速器全参数调试要求，创造巨大的经济效益和社会效益，在落实辐射安全与防护管理措施后，其带来的效益远大于可能对环境造成的影响，符合《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)“实践的正当性”序号核素名称活度(Bq)×枚数类别活度种类贮存方式与地点备注/////////序号核素名称理化性质活动种类实际日最大操作量(Bq)日等效最大操作量(Bq)贮存方式与地点1液态，低毒生产、使用进行活度、纯度测量简单操作回旋加速器调试机房、实验室贮存在铅罐内，放在2液态，低毒生产、使用简单操作3液态，低毒生产、使用简单操作4液态，低毒生产、使用简单操作5液态，低毒生产、使用简单操作6液态，中毒生产、使用简单操作7液态，中毒生产、使用简单操作注：日等效最大操作量和操作方式见《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)。(一)加速器：包括医用、工农业、科研、教学等用途的各种类型加速器序号名称类别型号子用途备注1高精度质子Ⅱ1/2高精度质子Ⅱ1加速器机房B(加速器大厅B北侧、一层辐照厅B1-B2)/3高精度质子Ⅱ1/4高精度质子Ⅱ1台/年生产、使用、销售加速器机房A(预留辐照厅A0)/5高精度质子Ⅱ1加速器机房C(加速器大厅C,辐照厅C)/(二)X射线机，包括工业探伤、医用诊断和治疗、分析等用途序号名称类别型号最大管电压备注//////////序号名称类别型号中子强度备注活度(Bq)/////////1////名称核素名称活度月排放量排放口浓度暂存情况最终去向放射性固废(实验室产的吸水纸、手套、棉签、废弃的试剂瓶等)固态//足所处环境本面污染小于先分类收集于合成热室、分装热室及所含核素半衰期小于24h的放30天、所含核素半衰期大于24h的放射性固体废物暂存时间超过半衰期的10倍(32.67天),经监测满足清洁解控要收处置放射性废水(实验室产生的少量工艺废水、废弃放射性核素废液以及意外情况下产生的含少量核素的冲洗废水)液态18F、lC、//总α不大于1Bq/L,总β不所含核素半衰期小于24h的放期大于24h的放射性废水暂存时间超过半衰期的10倍(32.67天),进行监测，监固态18F、IC、///间内暂存时间超过32.67天(核素资质的单位处理回旋加速器机房内洗的废靶片固态////物间内暂存衰变理活化的冷却水液态//最多1.5m³总α<1Bq/L总的贮水坑内至市政污水管网固态/1/收集于铅废物桶流厅B南侧的放射性废物库活化空气//不暂存气环境中///不暂存环境影响较小注：1.常规废弃物排放浓度，对于液态单位为mg/L,固体为mg/kg,气态为mg/m³;年排放总量用kg。号，2011年5月1日起施行的通知》国家环保总局，环发[2006]145号，2006年9月26日起施行(16)《建设项目环境影响报告书(表)编制监督管理办法》,生态环境部令第9号，2019年11月1日起施行通知，环办[2013]103号，2014年1月1日起施行函[2016]430号年第39号，2019年11月1日起施行文件的公告》,生态环境部公告2019年第38号，2019年11月1日起施行(22)《江苏省辐射污染防治条例》(2018年修正版),江苏省第十三届人民代表大会常务委员会公告第2号，2018年5月1日起施行苏政发〔2018〕74号，2018年6月〔2020〕1号，2020年1月8日知》,苏政发〔2020〕49号，2020年6月21日制单位监管工作的通知》,苏环办〔2021〕187号，2021年11月9日(1)《建设项目环境影响评价技术导则总纲》(HJ2.1-2016)的内容和格式》(HJ10.1-2016)(1)项目委托书(附件1)(2)射线装置使用承诺书(附件2)(3)非密封放射性物质使用承诺书(附件3)(4)辐射环境现状及土壤总放检测报告复印件(附件4)(5)辐射安全许可证正副本复印件(附件5)(6)已有核技术利用项目环评批复复印件(附件6)(7)已有辐射工作人员辐射安全与防护考核合格证明(附件7)(8)江苏省投资项目备案证复印件(附件8)(9)公司营业执照副本复印件(附件9)(10)无锡质子辐照项目辐射屏蔽分析报告复印件(附件10)评价范围根据《辐射环境保护管理导则-核技术利用建设项目环境影式》(HJ10.1-2016)中“放射源和射线装置应用项目的评价范围，通常取装置所在场所实体屏蔽物边界外50m的范围”、“以项目实体边界为中心他非密封放射性物质工作场所项目的评价范围，乙级取半径5确定本项目评价范围为本项目各加速器机房实体屏蔽墙边界外5本项目评价范围内不涉及白然保护区、风景名胜区、世本项目三座辐照加速器机房均位于公司生产厂房内，回室拟建于公司检修测试厂房内，对照《江苏省国家级生态保护红线规划》(苏政发〔2018)74号)及《省政府关于印发江苏省生态空间管控区域规划的通知》(苏政发〔2020)1号),本项目评价范围不涉及江苏省国家级生态保护红线、江苏省生态空间管控区域。对照《环境影响评价技术导则生态影响》(HJ19-2022)及受影响的重要物种、生态敏感区以及其他需要保护的物种、种空间等生态保护目标。本项目评价范围内未涉及《江苏省“三线一单”生态环境分区管控方案》(苏政发〔2020〕49号》中划分的环境管控单元中的优先保护单元，本项目的建设符合《江苏省“三线一单”生态环境分区管控方本项目各加速器机房、回旋加速器调试机房及实验室拟建址区、学校等敏感点。环境保护目标主要为辐射工作人员、公司内其他非辐射工作人员、东侧东盛路上行人、北侧纬一路上行人及西侧江苏誉隆科技发展有限公司内公司工作人员质子辐照加工项目保护目(人数)作人员加速器机房A/B/C二层主控室加速器操作人员主控室24人5加速器机房A/B/C一层各辐照厅、洁净工作区芯片操作人员36人器机房A)加速器调试人员台5人公众东侧厂区道路、东盛路公司非辐射工作人员、东盛路行人南侧预留厂房、道路、公司非辐射工作人员约20人西侧厂区道路、江苏誉隆科技发展有限公司公司非辐射工作人员、江苏誉隆科技发展有限公司工作人员约20人公司非辐射工作人员、纬一路上行人放射性核素生产、使用项目保护目(人数)作人员加速器调试人员5人5实验室放射性核素操作人员/2人公众东侧检修测试厂房、公司非辐射工作人员南侧检修测试厂房公司非辐射工作人员西侧厂区道路、江苏司公司非辐射工作人员、江苏誉隆科技发展有限公司工作人员约20人北侧厂区道路、生产厂房公司非辐射工作人员约10人剂量限工作人员所接受的职业照射水平不应超过下述限值：何追溯性平均),20mSv;②任何一年中的有效剂量，50mSv。公众照射实践使公众有关关键人群组的成员所受的平均剂量估计值不应超过下述限值：①年有效剂量，1mSv;②特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv,则某一单一年份的有效剂量可提高到5mSv。11.4.3.2剂量约束值通常在公众照射剂量限值10%~30%(即0.1mSv/a~0.3mSv/a)的范围之内。但剂量约束的使用不应取代最优化要求，剂量约束值只能作为最优化值的上限(见4.3.4)。表7-3表面污染控制水平单位：Bq/cm²α放射性物质β放射性物质其它工作台、设备、墙壁、4监督区4×10-¹4控制区、监督区级别日等效最大操作量/Bq甲乙丙豁免活度值以上~2×107毒性组别毒性组别修正因子中毒表面有污染的固体1很简单操作1简单操作1特别危险操作12.8从事加速器工作的全体放射性工作人员，年人均剂量当量应低于5mSv(0.5rem)。2.10加速器产生的杂散辐射、放射性气体和放射性废水等，对关键居民组中的个人造成的有效剂量当量应低于每年0.1mSv(10mrem)。3.2辐射屏蔽3.2.1加速器的屏蔽体厚度必须根据加速粒子的种类、能量和束流强度以及靶材料等综合考虑；按其可能的最大辐射输出进行设计。3.2.2加速器的屏蔽体厚度还应根据相邻区域的类型及其人口数确定，使其群体的集体剂量当量保持在可以合理做到的尽可能低的水平。并必须保证个人所接受的剂量当量不得超过相应的剂3.3.1决定加速器产生辐射的主要控制系统应该用开关钥匙控制。3.3.2加速器厅、靶厅的门均需安装联锁装置，只有门关闭后才能产生辐3.3.3在加速器厅、靶厅内人员容易到达的地点，应安装紧急停机或紧急断束开关，并且这种3.3.4在加速器厅、靶厅内人员容易看到的地方须安装闪光式或旋转式红色警告灯及音响警告装置；在通往辐射区的走廊，出入口和控制台上须安装工作3.3.5在高辐射区和辐射区，应该安装遥控辐射监测系统。该制台上或监测位置。当辐射超过预定水平时，该系统的音响和(或)灯光警告装置应当发出警告信3.3.6每台加速器必须根据其特点配备其他辐射监测装置，如个人剂量计，可携式监测仪。气3.3.7辐射安全系统的部件质量要好，安装必须坚实可靠。系统的组件应耐辐射损伤。3.4.1为排放有毒气体(如臭氧)和气载放射性物质，加速器设施内必须设有通风装置。3.4.2通风系统的排风速率应根据可能产生的有害气体的数量3.4.3通风管道通过屏蔽体时，必须采取措施，保证不得明显地减弱屏蔽体的屏蔽效3参考《电子加速器辐照装置辐射安全与防护》(HJ979-2018)4.2.1辐射防护原则(1)辐射实践的正当性电子加速器辐照装置的建设立项，必须进行正当性分析，以确定其该项(2)辐射防护的最优化电子加速器辐照装置的设计和建造要求所有照射剂量都保持在规定限值以内，并在考虑(3)个人剂量约束辐射工作人员职业照射和公众照射的剂量限值应满足GB18871的要求。在电子加速器辐照装置的工程设计中，辐射防护的剂量a)辐射工作人员个人年有效剂量为5mSv;b)公众成员个人年有效剂量为0.1mSv。电子加速器辐照装置的屏蔽设计必须以加速器的最高能量和最大束流电子加速器辐照装置外人员可到达区域屏蔽体外表面30cm处以外区域周围剂量当量率不能超过2.5μSv/h。如屏蔽体外为社会公众区域，屏蔽设计必须符合公众成员个人剂量约束值规定。的出入口门、加速器的开停机和束下装置等进(1)钥匙控制运行班长使用；(2)门机联锁。辐照室和主机室的门必须与束流控制和加速器高压联锁。辐照室门或主机室门打开时，不能开机。加速器运行中门被打开则加速器应自动停机；(3)束下装置联锁。电子加速器辐照装置的控制与束下装置的控制必须建立可靠的接口和协议文件。束下装置因故障偏离正常运行状态或停止运行时，加速器应自动停机；(4)信号警示装置。在控制区出入口及内部应设置灯光和音响警示信号，用于开机前对主机室和辐照室内人员的警示。主机室和辐照室出入口设置工作状态指(5)巡检按钮。主机室和辐照室内应设置“巡检按钮”,并与控制台联锁。加速器开机前，操作人员进入主机室和辐照室按序按动“巡检按钮”,巡查有无人员逗留。(6)防误入装置。在主机室和辐照室的人员出入口通道内设置三道防人误入的安全联锁装置(一般可采用光电装置),并与加速器的开、停机联锁；(7)急停装置。在控制台上和主机室、辐照室内设置紧急停机装置(一般为拉线开关或按钮),使之能在紧急状态下终止加速器的运行。辐照室及其迷道内还应设置开门机构，以便人员离开控制(8)剂量联锁。在辐照室和主机室的迷道内设置固定式辐射监测仪，与辐照室和主机室的出入口门等联锁。当主机室和辐照室内的辐射水平高于仪器设定的阈值时，主机室和辐照室门无法6.3其他要求(1)主机室和辐照室应设置通风系统，以保证辐照分解臭氧等有害气体浓度满足GBZ2.1的规定，有害气体的排放应满足GB3095的规定。4参考《γ射线和电子束辐照装置防护检测规范》(GBZ141-2002)3.2电子束辐照装置按人员可接近辐照装置的情况分为：I类配有联锁装置的整体屏蔽装置，运行期间人员实际上不可能接近这种装置的辐射源部件(见附录A图5)。I类安装在屏蔽室(辐照室)内的辐照装置，运行期间借助于入口控制系统防止人员进入辐照室(见附录A图6)。5.1.4Ⅱ、IV类γ射线辐照装置和I类电子束辐照装置辐照室外的辐射水平检测(1y射线辐照装置贮源状态下，贮源水井表面。(2)距辐照室各屏蔽墙和出入口外30cm处。(3)对于单层建筑的辐照装置，过辐射源中心垂直于辐照室屏蔽墙的任一垂线上，自屏蔽墙外表面至距其20m范围内人员可以到达的区域。(4)对于单层建筑的辐照装置，当距其50m内建有高层楼房且高层位于辐射源照射位置至辐照装置室顶所张的立体角区域内时，在辐照装置室顶和(或)相应的建筑物高层测量。5.1.4.2运行中的定期测量应选定固定的检测点，它们必须包括：贮源水井表面、辐照室各入口、出口，穿过辐照室的通风、管线外口，各面屏蔽墙和屏蔽顶外，操作室及与辐照室直接相邻的各房间等。5.1.4.3测量结果应符合GB17279第5条。容许浓度：0.3mg/m³。”a)辐射屏蔽材料采用混凝土时，其强度等级应高于C20,求；在工程设计时辐射防护设计的剂量规定为：职业照射个人年有效剂量限值g)其他物理因素安全要求应满足GBZ2.2-2007规定的标准要求(见附录C)。6《工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》(GBZ2.1-2019)7参考《核医学辐射防护与安全要求》(HJ1188-2021)a)所含核素半衰期小于24小时的放射性固体废物暂存时间超过30天；b)所含核素半衰期大于24小时的放射性固体废物暂存时间超过核素最长半衰期的10倍；c)含碘-131核素的放射性固体废物暂存超过180天。a)所含核素半衰期小于24小时的放射性废液暂存时间超过30天后可直接解控排放；b)所含核素半衰期大于24小时的放射性废液暂存时间超过10倍最长半衰期(含碘-131核素的暂存超过180天),监测结果经审管部门认可后，按照GB18871中8.6.2规定方式进行排放。放射性废液总排放口总α不大于1Bq/L、总β不大于10Bq/L、碘-131的放射性活度浓度不大于7.4气态放射性废物的管理值应不大于2.5μSvh,控制区内屏蔽体外表面0.3m处的周围剂量当量率控制目标值应不大于公众和放射工作人员应满足个人剂量限值要求。屏蔽计算中所涉及的常用放射性药物理化特性参类型以及使用的靶等)决定。9参考《关于核医学标准相关条款咨询的复函》本项目所在区域周围主要为工业园区，为二类区，执行二级浓度限序号污染物最高允许排放浓度总α放射性总β放射性类别时段昼间夜间3类14《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)本项目所在区域周围为工业园区，营运期厂界环境噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中3类标准。类别时段昼间夜间15项目管理目标限值15.1周围剂量当量率控制水平根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)、《粒子加速器及《关于核医学标准相关条款咨询的复函》(国家核安全局辐射函〔2023〕20号)(1)确定本项目各加速器机房四周屏蔽体外表面30cm及各辐照加速器机房二层加速器大厅及束流厅屋顶外表面30cm人员可到达处的周围剂量当量率控制值为：(2)参考《核医学辐射防护与安全要求》(HJ1188-2021)中“距核医学工作场所各控制区内房间防护门、观察窗和墙壁外表面30cm处的周围剂量当量率应小于2.5μSv/h,如屏蔽墙外的房间为人员偶尔居留的设备间等区域，其周围剂量当量率应小于10μSv/h。”,确定本项目各辐照加速器机房辐照厅(属于控制区、辐照厅停束时辐射工作人员可进入)内距屏蔽墙体30cm处的周围剂量当量率控制值为10μSv/h。(3)回旋加速器调试机房四周墙体、顶部、防护门处表面30cm处的周围剂量当(4)距非密封工作场所各控制区内房间防护门、观察窗和墙壁外表面30cm处的周围剂量当量率应小于2.5μSv/h,如屏蔽墙外的房间为人员偶尔居留的设备间等区域，其周围剂量当量率应小于10μSv/h。(5)本项目合成热室、分装热室、通风橱等设备外表面30cm处人员操作位的周(6)固体放射性废物收集桶、曝露于地面致使人员可以接近的放射性废液收集罐体和管道应增加相应屏蔽措施，以保证其外表面30cm处的周围剂量当量率小于根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)及《核医学辐射表7-10工作场所的β放射性表面污染控制水平(单位：Bq/cm²)表面类型β放射性物质工作台、设备、墙壁、控制区监督区4控制区监督区4a该区内的高污染子区除外。根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准辐射防护规定》(GB5172-1985)及《核医学辐射防护与安全要求》(HJ年有效剂量不超过5mSv,公众年有效剂量不超过0.1mSv。16参考资料：(1)NCRP144号报告(RadiationProtectionforP(2)NCRP151号报告(Struct(3)《高等电离辐射防护教程》(夏益华，哈尔滨工程大学出版社);(4)《恒健质子治疗装置的辐射与屏蔽设计》(吴青彪等，南方能源建设，2016年年第20卷第3期，李士骏；年第20卷第4期，李士骏；(7)《江苏省环境天然贯穿辐射水平调查研究》,辐射防护第13卷第2期，1993年3月，江苏省环境监测站。/原野室内测值范围标准差(s)注：[1]测量值已扣除宇宙射线响应值；[2]现状评价时，选取测值范围进行评价。国电投核力创芯(无锡)科技有限公司厂区位于无锡市锡山区东盛路789号，厂区地理位置图见附图1。厂区东侧为东盛路及无锡晶瑜智能机械有划二期用地(空地),西侧为江苏誉隆科技发展有限公司，北侧墙工程有限公司，公司厂区平面布局及周围环境图见附图本项目三座辐照加速器机房建设于生产厂房内，由东向西侧依次为加速器机房B、加速器机房A、加速器机房C,其中加速器机房B与加速器机房A相邻建设，三座机房所在生产厂房东侧依次为厂内道路及东盛路，南侧依次为厂内道路、厂区配套综合楼、厂区研发生产中心及厂区检修测试厂房，西侧依次为厂内道路及江苏誉隆科技发展有限公司，北侧依次为厂内道路及纬一路。本项目生产、使用及销售的医用回旋加速器调试机房建设于公司西南侧的检修测试厂房内，医用回旋加速器调试址四周均为检修测试厂房内场所，除西侧50m范围涉及到江苏誉隆科技发展有限公司外，其余方向50m评价范围均为公司厂区范围或道路。本项目各加速器机房建址及实验室拟建址周围50m范围内无居民区、学校等敏感点。环境保护目标主要为辐射工作人员、公司厂区内其他非辐射工作人员、东侧东盛路上行人、北侧纬一路上行人及西侧江苏誉隆科技发展有限公司工作人员等。本项目各项目周围环境现状图见下图8-1。回旋加速器调试机房内回旋加速器调试机房东侧控制室回旋加速器调试机房南侧(实验室拟建址)回旋加速器调试机房西侧回旋加速器调试机房北侧回旋加速器调试机房迷道门评价对象：本项目各加速器机房建址周围γ辐射空气吸收及周围γ辐射空气吸收剂量率和β表面污染，各加速器机房建状，由于现场周边评价范围内无水体，故未对水中放射性核素进行采样监测。监测因子：γ辐射空气吸收剂量率、β表面污染、土壤中监测采样点位：γ辐射空气吸收剂量率监测布点在加速器机房及实验室拟建址及周边，共78个监测点位；β表面污染水平布点在实验室拟建址及回旋加速器调试机房内，共布4个监测点位；土壤中总α、总β采样点在各加速器机房所在厂房四周绿化带采样，共计5个采样点。监测布点：在各加速器机房建址、实验室拟建址及各场所周边进行布点，具体点监测时间：γ辐射空气吸收剂量率、β表面污染：2023年9月22日1)FH40G+FH672E-10型多功能环境辐射剂量率仪设备编号：JO317能量响应范围：48keV~4.4MeV检定单位：江苏省计量科学研究院设备编号：J0417探测面积：170cm²检定单位：江苏省计量科学研究院监测方法：《环境γ辐射剂量率测量技术规范》(HJ《表面污染测定第1部分：β发射体(Eβmax>0.15MeV)和α发射体》数据记录及处理：γ辐射空气吸收剂量率监测每个点位读取10个数据，读取间隔不小于20s,并待计数稳定后读取数值。每组数据计算每个点位的平均值并计算标准差。根据《环境γ辐射剂量率测量技术规范》(HJ1157-2021),本项目空气比释动能和周围剂量当量的换算系数参照JJG393-2018,使用137Cs作为检定/校准参考辐射源，换算系数取1.20Sv/Gy。β表面污染每个点位读取5个数据，读取间隔不小于20s,并待计数稳定后读取数值，每组数据计算每个点位的平均值并计算方差。(2)土壤中总α、总β土壤中总α、总β采样：2023年9月22日土壤总α、总β分析：2023年10月26日-2023年11月2日监测方法：《生活饮用水标准检验方法第13部分：放射性指标》(GB/T5750.13-检定单位：江苏省计量科学研究院2.2.2质量保证措施检测布点质量保证：根据《辐射环境监测技术规范》(HJ61-2021)有关布点原则进行布点检测过程质量控制质量保证：本项目检测按照《辐射环境监测技术规范》(HJ61-2021)的要求，实施全过程质量控制检测人员、检测仪器及检测结果质量保证：各检测单位的检测人员均经过考核并持有合格证书，所有检测仪器均经过计量部门检定，并在有效期内，检测仪器使用前经过校准或检验，监测报告实行三级审核。2.3监测结果评价方法：参照江苏省天然贯穿辐射剂量水平调查结果，γ测结果见表8-1,β表面污染监测结果见表8-2,土壤中总α、总β测量结果见表8-3,详细检测结果见附件4。1回旋加速器调试机房东侧控制室检测环境：天气：阴、监测时已许可的医用回旋加速器未开机；检测点位见附图3-1;50以及78号点位为室外，其余点位均为室内2回旋加速器调试机房南侧防护门外5回旋加速器调试机房内3回旋加速器调试机房西侧过道4回旋加速器调试机房北侧过道6实验室拟建址处7实验室拟建址东侧8实验室拟建址南侧9回旋加速器调试机房顶部辐照厅C北部检测环境：天气：阴、监测时已许可的6.5MeV质子辐照加速图3-3;50以及78号点位为室外，其余点位均为室内辐照厅C中部辐照厅C南部辐照厅C东墙(北部)辐照厅C东墙(中部)辐照厅C东墙(南部)辐照厅C南墙辐照厅C西墙(南部)辐照厅C西墙(中部)辐照厅C西墙(北部)辅助设备间辐照厅A1预留辐照厅A0西墙外预留辐照厅A0北墙外预留辐照厅A0东墙外预留辐照厅A0南墙外预留辐照厅A0内预留辐照厅B0辐照厅B1检测环境：天气：阴、监测时已许可的6.5MeV质子辐照加速图3-3;50以及78号点位为室外，其余点位均为室内预留辐照厅B0东墙外预留辐照厅B0北墙外预留辐照厅B0南墙外加速器大厅C束流厅C束流厅A东测(测量控制机房)束流厅A东墙外(点源电气机房)加速器大厅B束流厅B束流厅B西墙外(点源电气机房)束流厅B西墙外(测量控制机房)束流厅B西墙外(辅助生产用房)束流厅B顶部束流厅A顶部束流厅C顶部江苏誉隆科技发展有限公司厂区外注：1.表中结果已扣除仪器宇宙响应值；2.楼房对宇宙射线的屏蔽修正因子取0.8,平房对宇宙射线的屏蔽修正因子取0.9,原野、1实验室拟建址处地面20℃、湿度：监测时已许可的医用回旋加速器未开机；检测点位见附图2实验室拟建址东侧地面3实验室拟建址南侧地面4回旋加速器调试机房内地面1图2-22345从现场监测结果可知，本项目各加速器机房建址、实验室拟建址及周围γ辐射水平在扣除仪器宇宙射线相应值后室内辐射水平为(41.4~102)nGy/h,室外道路辐射水平为(62.2~83.0)nGy/h,根据《江苏省环境天然贯穿辐射水平调查研究》(辐射防护第13卷第2期，1993年3月),江苏省扣除仪器宇宙射线响应值后室内γ辐射水平为(50.7~129.4)nGy/h,室外道路γ辐射水平为(18.1~102.3)nGy/h,其中室内辐射水根据检测报告可知，本项目实验室拟建址以及周围β表面污染水平<MDL;本项目各加速器机房所在厂房四周的土壤中总α活度浓度为(0.38~0.65)Bq/g,土壤中总β活度浓度为(0.63~0.76)Bq/g,土壤中总α、总β活度浓度未见异常。1高精度质子加速器项目本项目三座加速器机房内拟配备四台自研高拟在加速器机房A一层的预留辐照厅A0内进行CP其中加速器机房B拟配备1台5.0MeV的CP5高精度线(束流厅B北部)和2套辐照终端(B1-B2),1台12MeV的CP12高精度质子加速器、1条束流传输线(束流厅B南部)和2套辐照终端(B3-B4)。加速器机房A拟配备1台5.0MeV的CP5高精度质子加速器、1条束流传输线(束流厅A)和3套辐照终端(辐照厅A1~A3),并生产、使用、销售1台2.0MeV高精度质子加速器、1条束流传输线及1套辐照终端(预留辐照厅A0)。加速器机房C拟配备1台2.0MeV的CP2高精度质子加速器、1条束流传输线(束流厅C)和3套辐照终端(辐照厅C)。(1)高精度质子加速器项目系统、剂量监测与安全联锁系统以及配套的加速器检修设备等，主要用于对3英寸~8英寸的晶闸管芯片以及4英寸~8英寸的FRD芯片进行辐照加工，本项目每台高精度质子加速器的辐照厅轮流出束进行辐照，各辐照厅不同时质子加速器可同时开机运行，每台高精度质子加速器年开机辐照项目建成年辐照加工约300万片芯片。系统、总控制系统等设备组成，本项目质子辐照装置的所有设备、部件装，在各加速器机房内进行调试，完成调试后投入使用或者销精度质子加速器)。本项目辐照用的高精度质子加速器包含4台共三种型号的高精度质子加速器：1台CP2高精度质子加速器、2台CP5高精度质子加速器和1台CP12高精度质子加速器，质子束流最高能量为12MeV,最高流强可达200μA;生产精度质子加速器质子束流最高能量为2.0MeV,最大束流为200μA。本项目质子束离子源的氢气源来源于氢气钢瓶，输出粒子束流能量平滑可调，以满足不同功率器件的对不同离子注入深度的需求，本项目4台高精度质子加速器覆盖了不同的能量区设于预留辐照厅A0,本项目5台高精度质子加速器辐照系统的原理以及设核力创芯(无锡)科技有限公司自主研发设计。配套辅助系统包含总控制系统、设备(1)高精度质子电加速器本项目高精度质子加速器外观示意图见图9-1,本项目各高精度质子加速器设备性能主要参数见表9-1。型号1CP12高精度质122314(生产、使用、销售)1根据束流发射度情况计算束流传输包络，沿束流传输线布局双单元四极透镜等聚焦元件，同时在束流管道上还需布局真空与束测单元，分段测量束流的流强，束流剖面等。束流传输与分配系统需要根据总控制系统的控制指令向各辐照厅分配束流，如当第一间真空辐照厅需要辐照的器件准备好后，第一间辐照厅的操作员向总控系统发出配送束流的申请，总控制室综合加速器工作状态，其余各辐照室工作状态，根据剂量监测与联锁系统的授权，向第一间辐照室配送束流。第一间辐照室接收到束流后，核对束流参数，启动辐照作业控制程序，进行辐照生产作业。辐照生产作业过程中，总控制系统锁定束流供束辐照厅，其它辐照厅无法得到束流，从而释放其它辐照厅的安全联锁系统，可以开展其它辐照厅的辐照物品更换等工作。多间辐照厅轮流作业，可以充分利用加速器产生的束流，大幅提高辐照生产能力。本项目拟销售的CP2高精度质子加速器拟采用水平聚焦本项目生产、使用、销售的CP2高精度质子加速器在辐照厅Ao束流传输线后配人员、辐照生产作业人员的生命安全及辐照生产工艺设备的安全。辑及联锁控制，主要基于西门子公司的可编程逻辑控制器S7系列的CPUS7-300/400以及ET200,PLC之间的通讯采用ROFINET,PLC与ET200采用现场总线PROFIBUS;对于数字电源及各类仪表控制，采用MOXA的多串口嵌入式计算机，通信基于标准的RS232/485协议。采用工业领域的服务器，作为应用服务层的硬件设备。该服务器内运行EPICSIOC数据库程序，能够实现CA(ChannelAccess)协议访问。同时，服务器提供NFS(网络文件服务)服务。服务器尺寸为标准的1U片式服务器。采用稳定可靠的PC机作为直接的操作员层，能够通过CA协议访问远程服务器。控制系统主要设备是PLC、嵌入式计算机、服务器以及相关电缆。考虑到功率芯片质子辐照设备是生产设备，各类设备的稳定性和可靠性非常重要，因此控制系统设备，尤其是控制机柜的质量和内部接线质量要求很高，控制机柜要求满足电磁兼容要求，控制柜内部要求布局合理，走线规整，易于检查维修。(5)电源与配电系统电源与配电系统是功率芯片质子辐照装置的重要组成部分。主要设备有配电柜与电源柜，其中配电柜20台(AN1-AN20),电源柜30台(DY1-DY30),配电柜直接给真空系统设备、气动系统设备、控制系统设备、束流测量与诊断系统设备等供电。电源柜给加速器和各主要稳定度直流电源以及各类特殊电源等。(6)束流诊断系统质子辐照装置的束流诊断系统由多个束流诊断装置及诊断系统控制、数据获取与分析系统组成，主要包括位于注入线上离子源出口处的法拉第筒、束流线上的可伸缩法拉第筒、辐照真空舱内部的束流测量装置等。离子源出口处的法拉第筒可以测量离子源引出的束流强度，并在调试以及辐照生产过程中起到开关束流的作用。加速器本体上的束流诊断装置包括位于高压端的剥离器，加速器出口处的法拉第筒能够测量加速器输出的束流强度，分析磁铁与后面的狭缝，以及法拉第筒可以测量加速器输出的束流的能量与流强参数。位于真空辐照舱入口处的法拉第筒可以测量达到辐照端的束流强度。位于真空辐照舱内部的束流测量装置可以测量辐照过程中的束流强度，对保证辐照质量起到重要的监测作用。束流线上的(7)水冷系统水冷系统采用二次换热的方式，分为室外制冷机组(简称制冷机组),室内换热机组(简称换热机组)。加速器与束流线设备、换热机组和制冷机组三套设备构成两采用闭式循环，氮封水箱(2#水箱),以保持冷却循环水水质。冷却回路最高点安装本项目主工艺设备配置三套水冷系统，分别服务于五台高精度质子加速器(含调试的CP2型高精度质子加速器)的水冷工作，每套水冷系统的功率为200kW。(8)真空系统(9)气动系统气动系统是质子辐照装置的重要辅助系统，真空闸板筒)、辐照终端的气动开启装置等设备均需要采用气源驱动。一套稳定的气动系统是保证质子辐照装置安全稳定运行的基础。本项目设置一套空压机机组，为本项目提供1.2高精度质子加速器辐照改性原理现代功率半导体器件主要指FRD、IGBT、IGCT、PowerMOSFET等新型器件。现代功率半导体器件的基础是二极管，FRD二极管是指正反向均具有快速恢复能力的PiN功率二极管。功率芯片的质子辐照一般包括H+离子辐照和He²+离子辐照，不同于硼、磷等一般的离子注入，一般离子注入深度在lum以内，而质子辐照深度为几十um至几百um。H+离子辐照和He²+离子辐照统称为轻离子辐照。目前只有轻离子和质子辐照技术是在引入局部区域的高密度轻离子轰击晶格原子产才可以实现PiN功率二极管的局域轴向寿命控制。质子辐照技术是在半功率半导体晶圆上，垂直于PN结的结面方向上一定深度处，引入局部区域的高密度复合中心，原理与电子辐照相似，即在器件内部通过注入局部缺陷，与电子辐照在晶圆内部所有深度均产生缺陷不同，质子辐照可精确控制局部缺陷的深度，在晶圆内部特定深度处形成缺陷峰。以快恢复二极管为例：在过PN结几个微米处，形成了一个缺陷峰，即注入轻离子的末端产生的大量高浓度的感生缺陷，故器件内部其他区域缺陷浓度相对可忽略不计。由于这个高浓度的缺陷峰的存在，多子与基区少子的快速复合，大大降低了PN结附近的少子寿命，从而实现局部寿命控制。下图9-2为轻离子注入的典型轴向载流子寿命剖面图，这类载流子寿命剖面图会产生所需要的从阴极到阳极逐渐减少的等离子分布形状。由于质子辐照对应的深能级复合中心位置位于禁带中心区域附近，这会导致器件的反向漏电流增大，增加器件的功率损耗。欧洲的semilab公司应用该技术制造出的快恢复二极管的软度因子非常大，但其漏电流也非常大，所以市场销量并不佳。为保持高软度因子且避免反向漏电流大的问题，引入了铂汲取技术，即缺陷对铂原子的汲取，也就是通过高温退火的方式使铂原子替位缺陷中的质子，将注入轻离子感生出的缺陷转化为铂掺杂，对应复合中心能级将变为铂掺杂能级。对于FRD的性能来说，这是很理想的掺杂能级。另外在新一代IGBT的生产工艺中，不同能量的质子与氦离子被用于背面多个峰的施主分布引入。通过对磁性CZ硅片的三步质子辐照，可以逐渐增加朝向表面的掺杂，与扩散工艺相比，质子辐照引入的施主掺杂在退火时仅需低温，金属阳极P金属阴极本项目各自研高精度质子加速器测试装置包括水冷、真空、电源、离子源、高频、主磁铁、控制、举升等多个子系统，各个系统均为公司自行研发，在公司检修与测试调试后将进行整条生产线(高精度质子加速器、束流输运线、辐照本项目CP2、CP5、CP12高精度质子加速器为相同结构不同能量的加速器装置，生产、调试流程均相同，在高精度质子加速器调试中涉及加速器出束的调试流程主要为系统调试流程，每台高精度质子加速器在投入使用前的出运后每年出束维修时间按每台20h/a考虑。内(2)维修换靶操作流程本项目在上述调试过程中涉及加速器出束的调试辐射影响的环节主要为内靶调高精度质子加速器的调试没有中子产生),同时次级粒子可使调试机房内空气电离产生少量放射性废气；次级粒子可使调试机房内部分部件(靶件)活化产生少量放射性废物，次级粒子可使调试机房内冷却水活化产生含少量放射性核素的废水。另外在维修换靶过程中可能会涉及到缓发辐射外照射影响。本项目涉及到出束调试的步骤辐射工作人员均在机房外主控室内进行操控调试，本项目具体加速器生产、调试产污环节流程见下图9-3。在完成高精度质子加速器调试、束流输运线及辐照终端调试后(其中束流输运线本项目使用的4台高精度质子加速器辐照项目的主要工艺流程均相同，具体如下：(1)收货及前置处理。客户芯片送入生产厂区后，拆除外部纸箱包装(产生废包装),将货物搬入小推车上，经过缓冲和风淋通道后运入一楼洁净工作区的物流缓冲区，并由辐射工作人员将货品转运至辐照准备区域(洁净作业区)。(2)人工装片。辐射工作人员在辐照准备区域辐照厅对应工位上，将芯片依次平放至辐照专用托盘中，完成辐照前芯片准备，并通过转运小车将同一辐照批次的托盘运至待辐照的辐照终端，人工将托盘放入终端装样料仓(根据客户需求装入不同加速器对应不同型号的辐照终端),同一辐照批次的托盘通过专用搁架固定，可一次性同时将所有托盘装入料仓，关闭辐照终端舱门。(3)辐照厅清场。辐照工作人员依次按下清场按钮，完成辐照厅清场后退出辐照厅，锁闭辐照厅屏蔽门。(4)抽真空。真空辐照终端，启动真空泵对辐照终端真空舱进行抽真空，达到一定的真空度后关闭真空泵；大气辐照终端无需上述操作。(5)芯片辐照。开启辐照终端机械传动机构，盛放待辐照芯片的托盘自动将芯片传入辐照机构。启动加速器，根据用户需求、产品种类，由辐射工作人员设置加速器参数，按照既定辐照流程，自动控制各项辐照参数进行辐照。此环节会在加速器大厅、束流厅及辐照厅产生中子、伽马射线、质子等外照射辐照，同时次级粒子可使各场所空气电离产生少量放射性废气；次级粒子可使各场所部分部件(靶件)活化产生少量放射性废物，次级粒子可使各机房内冷却水活化产生含少量放射性核素的废水。(6)泄真空。真空辐照终端在完成芯片辐照后，由辐射工作人员关闭该辐照厅偏转磁铁电源，该辐照厅停束后，打开该真空辐照终端氮气开关，向终端真空仓内充入氮气进行泄压，待泄压至一定真空度后，关闭氮气开关。大气辐照终端无需上述操作。(7)人工取片。辐照完成后芯片均重新传回装样料仓位置，辐射工作人员开启辐照厅屏蔽门进入辐照厅，将装有芯片的托盘取出，通过转运推车送回辐照准备区域(洁净作业区)各工位。(8)辐照效果评估。将辐照后的芯片通过半导体器件性能检测设备进行辐照效果检测，合格品送入下一个环节，未照射上的不合格品将回炉重新辐照。(9)退火处理。检测合格品根据客户要求需要开展退火的，将在辐照准备区域由辐射工作人员将辐照后芯片放置于专用转运搁架后直接通过洁净通道送至一层晶圆退火处理区，将晶圆放入真空退火炉内，根据客户需求，对退火炉抽真空或冲入氮气，(10)退火效果评估。后完成退火后，人工关闭退火炉并空冷至室温后，人工将芯片取出，进行器件性能检测评估退火效果，合格品送入下一环节，未达到退火效果的回炉重新进行退火。(11)打包出厂。合格品包装并标记后送至仓库暂存，安排后续出厂。不合格品收集后交由客户单位回收处置。本项目辐照加速器辐照加工工艺流程和主要产污环节示意见图9-5。1.3.2.2CP2型高精度质子加速器辐照系统销售流程本项目CP2型高精度质子加速器辐照系统主要由高精度质子加速器、束流传输与分配系统、辐照终端系统、总控制系统等设备组成，本项目所有系统均为自主研发设计，在委托外部有资质单位进行生产，生产完成后在公司厂房内进行组装，组装完成后在预留辐照厅Ao内进行调试，调试完成后将辐照系统进行装箱发往客户，在客户现场辐照机房内进行CP2型高精度质子加速器辐照系统的安装和调试，满足要求后提交给客户，并完善客户档案和按合同回收CP2型高精度质子加速器生产、调试流程中各对应款项。如涉及售后维修服务的，由公司维修调试人员到客户现场进行维修，在客户现场的调试和维修出束时间各约为10h/台，共20h/a。本项目CP2型高精度质子加速器辐照系统生产、使用、销售流程及产污环节详见图9-6。2医用回旋加速器打靶生产放射性核素项目医用回旋加速器是制备PET用放射性核素的主要设备，其工艺原理是在回旋加速器中通过改变磁场加速质子从而使质子获得必要的能量，高速运动的质子轰击靶物质产生核反应生成放射性核素，放射性核素通过气动自动传输装置传输到化学合成器进行合成、检测、标定，最终成为所需要的放射性药品，在加速器运行过程中，通过改变靶物质可以获得不同的放射性核素供临床和科研应用。公司医用回旋加速器的生产(装配)、调试及销售已履行环评手续并取得辐射安全许可证，本项目拟额外增加调试过程中的打靶调试，生产正电子放射性核素并在实验室内进行活度等参数的测医用回旋加速器工作原理主要是使处于真空室内的带电粒子在高频、交变磁场作用下，不断加速，当被加速粒子能量达到一定值时偏转引出，引出到加速器外部的入射粒子束与其路径上的靶核碰撞，入射粒子被靶核吸收，激活的靶核发生核反应发射出中子、质子或α粒子，同时可产生具有一定阈能的正电子放射性核素。医用回旋加速器的工作原理如图9-7所示，本项目生产、使用、销售的医用回旋加速器参数见表9-2。型号本项目生产、使用、销售的医用回旋加速器主要结构构成包括：主磁铁系统、高频与低电平系统、离子源、中心区系统、束流引出系统、真空系统、水冷系统、气动系统、控制系统、束流调试靶(不产生核素)、辐射防护系统。公司医用回旋加速器的生产(装配)、使用及销售已履行环评手续并取得辐射安全许可证，本项目拟在医用回旋加速器调试机房内增加打靶调试生产放射性核素，并拟在实验室内进行活度、纯度等参数的质控测量。本项目医用回旋加速器测试装置包括水冷、真空、电源、离子源、高频、主磁铁、控制、举升等多个子系统。各个系统均为公司自行研发，其调试过程中涉及加速器出束的调试流程主要为系统调试流程，该过程已在已批复的环评报告表中评价过，本项目主要考虑医用回旋加速器打靶调试生产正电子核素的流程及辐射影响。内革力为液体靶，生产IIC的靶件为气体靶，由于本项目正电子放射性核素均为加速器调试打靶生产，因此固体靶、液体靶及气体靶打靶生产核素后的合成、分装和质检均在检测室的合成热室、分装热室及通风橱内进行，本项目医用回旋加速器生产每种核素的工况、靶件及产额等参数见下表9-3。时间产量(GBq)电镀富集64Ni靶富集86SrCO₃靶富氧水H₂¹8O68ZnCl₂液体靶本项目生产64Cu、89Zr及86Y核素的靶件为固体靶，在医用回旋加速器调试机房调试打靶完成后，关闭医用回旋加速器离子源电源和磁铁电源，将拆卸下来的固体靶片装在跑兔管中经过跑兔系统气动输送至实验室的合成热室内，在合成热室内依次完成色谱柱系统的搭建、靶件溶解、核素分离纯化、产品分装与质量检测等工艺步骤，本项目64Cu、89Zr及86Y核素的合成、分装及质检过程均手动操作。本项目生产I⁸F、68Ga及I³N核素的靶件为液体靶，在医用回旋加速器调试机房调试打靶完成后，关闭医用回旋加速器离子源电源和磁铁电源，产生的含有放射性核素液体通过跑兔管线自动输送至实验室合成热室的(1)¹8F核素生产工艺流程18F核素的生产工艺主要包括核素提纯与合成系统搭建、化学分离与合成以及产品分装与质量检测流程，其过程均为手动操作，均在合成热室、分装热室及通风橱内(2)⁶8Ga核素生产工艺流程68Ga核素的生产工艺主要包括串联色谱柱系统的搭建、分离纯化工艺以及产品分装与质量检测流程，其过程均在合成热室及分装热室内进行，手动进行。(3)¹³N核素生产工艺流程1³N核生产工艺主要包括反应管的装填与制备、¹³N-NH₃·H₂O的制备以及产品分装与质量检测流程，其过程均在合成热室及分装热室内进行，手动进行。1)1³N反应管的装填与制备在进行1³N-NH₃·H₂O合成前，需提前备好相关合成装置及反应试剂，这一环节应在普通非放实验室内完成，具体操作步骤包括：①将150-200mgDevarda'salloy和250-300mgNaOH共同装入一个密封的反应管里；②另一试管加入5mL无菌无热源生理盐本项目生产IC核素离子的靶件为气体靶，回旋加速器机房打靶产生的含C核素离子的ICO₂气体通过跑兔管线自动输送至实验室合成热室的4A分子筛柱内，后续俘获、合成、分装及质检过程均手工操作，在合成热室、分装热室及通风橱内进行。(1)IIC的捕获在低温条件下'C-CO₂可被捕获于分子筛上，剩余废气通过分子筛、反应器、合成模块等最终归至热室顶部的排风管道。为了防止外界通过渗透混入靶气体，应选用不锈钢材料的传送管道，并且在保证气体流量的前提下，管道的内径应尽可能细。公司医用回旋加速器调试机房及实验室预计每年调试生产放射性核素最多不超过，本项目拟为实验室放射性核素生产线配备2名辐射工核素的合成、分装及质检工作。根据以往放射性核素生产的工作经验，推断实验室辐射工作人员的配置及操作时间见下表9-4。每天工作时间年操作时间次，分装用时均不大于30min/批70天放射性核素质检多生产1批次70天(操作本项目实验室拟设专门的人流和放射性物流路径，其中实验室的人流路径主要为：东南侧更衣室进入→剂量检测区→检测室→剂量检测区→去污间(如有污染)→更放射性物流路径：医用回旋加速器生产核素后由核素传输管道吹送→合成热室→放射性废物路径：检测室→传递窗→放射性1加速器项目高精度质子加速器及医用回旋加速器(以下统称质子加速器)运行时产生的辐射场主要包括两类，一类为质子加速器的运行时由初级束和次级束产生的“瞬发辐射”,另一类为质子加速器停机后各部件被活化产生的“缓发辐射”。一般情况下瞬发辐射远高于缓发辐射，它直接决定加速器机房的屏蔽厚度，由于本次质子辐照项目辐射工作人员在质子加速器停机后需要进入加速器机房的辐照厅内进行调试或者芯片送、取工作，因此缓发辐射也是辐照项目辐射工作人员所受照剂量的来源之一。瞬发辐加速器运行时损失束流与加速器部件、终端靶等发生核反应产生，特点是能量高、辐射强，但随着质子加速器的停机而完全消失；缓发辐射主要来却水、机房内空气被主束或次级粒子轰击产生的活化产物，在质子加速器停机后依然本项目各高精度质子加速器的离子源为质子，因此5台高精度质子加速器主要考虑质子产生的次级粒子的辐射影响。对于能量较高的质子加速器(12MeV、16MeV),由于质子能量较高、射程长、流强大，束流聚焦好，沿途散失小，束流轰击终端靶部件时束流损失大，甚至全部，适于采用束流收集器、局部厚屏蔽等措施。质子加速器运行时产生的辐射主要是高能粒子引起的核反应而发射出的瞬发中子，主要包括由核内级联产生的中子及复合核退激出射的蒸发中子(各向同性部分)两部分，其他粒子如质子、重离子及级联γ射线等不论是产生的量还其是穿透能力均远小于中子。入射粒子与靶发生核反应得到的中子产额、能谱和角分布与入射粒子种类、能量和流强有密切关系，还受靶核性质的影响。根据本项目质子加速器结构及其辐照产品，本项目自用的4台高精度质子加速器的靶材料主要有铝、硅、铜、铁和石墨；对用于销售的CP2型高精度质子加速器，其靶材料主要为硅和铝；对打靶调试生产放射性核素的医用回旋加速器，其靶材料包括富氧水H₂¹80、气体靶N₂(99.5)/O₂(0.5%)、160-H₂O、电镀富集64Ni、68ZnCl₂液体靶、富集86SrCO₃靶、富集金属钇89Y、富集金属100Mo和铜。根据NCRP144号报告图3.21(P79),不同能量的质子束轰击不同材料靶件的中子产额随能量的分布，详见下图9-14。从图中可知，对能量小于10MeV的入射质子，其中铁靶和铜靶的中子产额小于10-³n/p,铝靶和石墨的中子产额小于10⁴n/p。对于12MeV和16MeV入射质子束轰击铁靶/铜靶，中子产额在10-³n/p量级，入射质子轰击铝靶、硅靶和石墨，由于其原子序数更小，其中子产额将更低，约在10⁴n/p量级。对于能量大于10MeV的质子轰击靶件，一般产生的中子最大能量可达入射束的能量，但能量低于10MeV的中子占主要部分，对于2MeV的质子束流，由于其能量低于本项目各靶核(p,n)的反应阈能(2.17MeV~19.6MeV),没有中子产生，其轰击靶本项目各高精度质子加速器系统及医用回旋加速器的束流损损失表中的参数决定了加速器运行时的瞬发辐射剂量场分布。本项目主要考虑5MeV、12MeV高精度质子加速器以及16MeV医用回旋加速器对于5MeV和12MeV高精度质子加速器，由于两者的束流强度、束流损失率、束流损失点以及整体布置基本一致，而12MeV的质子轰击靶核产生次级级中子产额大于3.0E-04(p/s),其高于5MeV质子打铜靶产生的归一化次级中子产子能量差距，5MeV高精度质子加速器产生的感生放射性影响远小于12MeV高精度质子加速器，可忽略不计，因此本项目主要考虑12MeV高精度质子加速器造成的感对于本项目16MeV医用回旋加速器在前期调试过程中(铜靶和铝靶)的感生放射9-3每次打靶生产正电子核素的时间很短(1min~1.13h),每年打靶最多不超过70次；化的放射性核素主要通过热中子俘获、(n,2n)、(γ,n)反应和散裂反应而产生。本项目加速器产生的活化核素主要有³H、¹³N和4'Ar等，它们对人体的危害是β、γ放射性气体浸没外照射和吸入引起的内照射。对于本项目高精度质子加速器辐照系统，结合能量大小及表9-3中束流强度，本项目采用蒙特卡罗程序模拟12MeV高精度质子加速器在12MeV质子能量下连续运行5000h(1年),得到停机后加速器大厅、辐照厅空气中的感生放射性核素的活度浓度见下表9-6,空气活化计算模型示意图见图9-15。由于本项目高精度质子加速器开机时机房内的通风系统一直是开启的，因此实际工作中空气中的活化气体将小于上表中的浓度，以上表的活化浓度计算人员受照剂量本项目加速器冷却水主要用于法拉第筒、透镜、开关磁铁等加速器设备冷却，这些设备广泛分布于加速器大厅、束流厅及各辐照厅内。去离子冷却水在运行期间循环使用，闭路循环不排放，只在事故或检修状态下可能会产生的少量泄漏，泄漏的少量去离子冷却水将收集于各加速器机房的贮水坑内。因此本项目选取能量最大的12MeV高精度质子加速器冷却水进行活化分析，为保守计算假设加速器出口处和偏转磁铁处的靶件和冷却水管壁厚为1cm,冷却水管内径为1cm,机房内冷却水总存水量约为0.5m³。加速器运行过程质子轰击靶件产生次级粒子照射到冷却水导致冷却水活化，利用蒙特卡罗程序模拟计算质子最大能量为12MeV,在最大束流强度下分别用质子轰击铁靶和铝靶，计算中保守考虑机房内冷却水受照时间为一年(5000h),分析连续照射后停机Os的冷却水活化核素浓度见下表9-7,冷却水活化计算模型示意图见图9-16。件，保守考虑结构部件受照时间为一年(5000h),预测得到连续照射5000h后停机0秒、5分钟、30分钟、8小时和24小时后的核素种类及活度见下表9-8。(2)靶件及靶片托盘：辐照厅内的质子轰击芯片(硅靶)会引起芯片活化，同时装载芯片的托盘(铝靶)也会受到质子轰击产生中子而被活化。根据工艺流程，保守取芯片和托盘的辐照时间为30秒，保守取靶片的尺寸为10mm×10mm×10mm,托盘的尺寸为850mm×250mm×15mm。使用蒙特卡罗程序模拟12MeV的质子轰击芯片和托盘，每个辐照厅开机辐照时间在2~4h,因此芯片及托盘的冷却时间按照平均30分钟考虑，预测得到停机后0秒、5分钟、30分钟、8小时和24小时后的核素种类及活度见下表9-8。(3)法拉第桶：法拉第桶的材料为铝或石墨，尺寸为350mm×50mm×100mm,铝托盘在传输带上传送时，由于束流线是不间断的，托盘之间会有一定的间隔，这些间隔空隙质子辐照在底部的法拉第桶上。对于石墨法拉第桶，石墨的(p,n)反应阈能为19.6MeV,12MeV的质子轰击石墨不会产生中子，不会引起法拉第桶的活化。因此，使用蒙特卡罗程序模拟12MeV的质子轰击铝法拉第桶，年辐照时间取2000分钟，预测连续照射一年后停机0秒、5分钟、30分钟、8小时和24小时后的核素种类及活度见下表9-8。(4)废束筒：以收集穿过束流管道的未偏转的部分质子束束流垃圾筒的材料为铜，其(p,n)反应阈能为2.17MeV,尺寸为350mm×50mm×100mm。保守考虑结构部件受照时间一年(5000h),预测得到连续辐照5000h后停机后0秒、5分钟、30分钟、8小时和24小时后的核素种类及活度见下表9-8。活化核素半衰期总活度(Bq)秒冷却5分钟钟冷却8小时冷却24小时4.16s000000000//////0////4.16s00//////第桶4.16s0000000筒0000注：1)表中“0”表示核素的活度已衰变至极小值；2)表中“/”表示未分析该冷却时间的核素活度。根据表9-8,12MeV高精度质子加速器产生的感生放射性的特点是短寿命核素较多，在冷却24h后可能对环境产生辐射影响的素主要为64Cu(半衰期12.7h)和65Z本项目加速器机房B各辐照厅底部拟采用厚度600mm的混凝土屏蔽墙，加速器机房A辐照厅底部拟采用200mm混凝土墙体屏蔽，加速器机房C辐照厅底部拟采用100mm混凝土墙体屏蔽，根据表11-2~表11-4理论预测结果，经过该厚度屏蔽后辐照厅B1-B4、预留辐照厅A0、辐照厅Al-A3及辐照厅C底部混凝土与土壤边界处1m,根据表11-5理论预测结果，医用回旋加速器根据文献《恒健质子治疗装置的辐射与屏蔽设计》设，2016年第3卷第3期),同时参考日本J-PARC以及中国散裂中子源的辐射防 的感生放射性低于国家标准限值。因此，通常以“5mSv/h”作为质子治疗加速器机房地板外表面与土壤交界处的剂量率控制水平。本项目各高精度质子加速器及医用回旋加速器的质子能量远低于质子治疗加速器，故混凝土与土壤边界处最大辐射剂量率1.92mSv/h的辐射剂量率水平对土壤及地下水产生的感生放射性影响将远小于国家标准限值要求。1.2非放射性污染源分析1.2.1臭氧空气在强电离辐射的作用下，会产生一定量的臭氧和氮氧化物，加速器输出的直接致电离粒子束流越强，臭氧和氮氧化物的产额越高，其中氮氧化物的产额约为臭氧的1/3,且以臭氧的毒性最大，所以主要考虑臭氧的产生与防护，加速器机房在良好通风条件下，臭氧和氮氧化物很快弥散在大气环境中，臭氧在常温下可自行分解为氧气。根据《高等电离辐射防护教程》(夏益华，哈尔滨工程大学出版社)P10公式2.17,带电粒子辐射能量损失率，即韧致辐射产生率与粒子质量的平方成反比，即粒子质量越大，其韧致辐射产生率越小。由于质子的质量比电子的质量高3个量级，其韧致辐射产额也比电子加速器韧致辐射产额低6个量级。因此，与电子加速器相比，质子加速器运行时所致O3和NO₂的产生量也小很多。依据NCRP144号报告，可以采用以下公式9-2估算臭氧的产生量。(公式9-1)对长时间照射，t趋于o,上式变为(公式9-2)I为单位体积单位时间在空气中的沉积能量，eVcm-³s-¹;g为单位能量产生的臭氧分子数，0.074个/eV;Q为排气速率，cm³s-¹;对高精度质子加速器项目，本项目选取能量及照射时间最大的12MeV高精度质子加速器进行计算，采用蒙特卡罗程序进行模拟计算12MeV打铜靶、铝靶(束流厅B偏转磁铁及废束筒)及硅靶(辐照厅芯片),在相应的束流损失情况下统计空气中的次级光子的能量沉积I值，结果表明束流厅B空气中次级光子的能量沉积为1.21×10⁸eVcm-³s-¹,辐照厅空气中次级光子的能量沉积为2.78×10⁶eVcm-³s-¹,其中加速器大厅的体积约4.4×10³m³,排气速率2.858m₃s-¹;辐照厅的体积约为349m³,排气速率0.325m³s-¹。则通过公式(9-2)计算得到束流厅内单位体积内产生的臭氧浓度为4.01×10-⁶mg/m³;辐照厅内单位体积内产生的臭氧浓度为2.09×10-⁵mg/m³。对于本项目医用回旋加速器项目，采用蒙特卡罗程序进行模拟计算16MeV质子打水靶(光子产额最高),结果表明加速器调试机房空气中次级光子的能量沉积为2.79×10⁷eVcm-³s-¹,加速器调试机房的体积约为317m³,加速器停机后的排气速率0.722m³s-¹,则通过公式(9-2)计算得到单位体积内产生的臭氧浓度为2.57×10-⁵mg/m³。本项目辐照加速器在运行过程中对声环境影响主要来自加项目3座辐照加速器机房的排风拟采用柜式离心机，其声功率级不超过64dB(A);本2.医用回旋加速器调试生产PET用正电子核素项目本项目实验室生产的正电子核素同位素特性见表9-9,本项目各种放射性同位素的衰变类型、主要产生的射线种类计算时主要考虑的射线种类等详见表9-10。β射线、正电子湮灭后产生的能量为0.511MeV的γ射线0.511MeV的γ射线β射线、γ射线以及正电子湮灭后产生的能量为0.511MeV的γ射线0.511MeV的γ射线β射线、γ射线以及正电子湮灭后产生的能量为0.511MeV的γ射线1.076MeV的γ射线β射线、γ射线以及正电子湮灭后产生的能量为0.511MeV的γ射线0.909MeV的γ射线日最大产量(Bq)日生产次数(次)年生产天数(d)年最大产量(Bq)1111111毒性组别日等效最大操作量低毒(0.01)液态/简单操作(1)4.36×10¹⁰Bq×0.01/1=4低毒(0.01)液态/简单操作(1)4.00×108Bq×0.01/1=4低毒(0.01)液态/简单操作(1)低毒(0.01)液态/简单操作(1)4.50×109Bq×0.01/1=4.5低毒(0.01)液态/简单操作(1)中毒(0.1)液态/简单操作(1)中毒(0.1)液态/简单操作(1)由于本项目不进行正电子核素的批量生产、销售，仅为获得待销售的医用回旋加速器参数而进行调试打靶，打靶测量后需要对相应核素参数进行分析，因此其在调试一次靶，因此本项目的日等效最大操作量为4.36×108Bq。由上述表9-12可知，本项目实验室日等效最大操作量为4.36×108Bq,属于GB18871中乙级非密封放射性物质工作场所范围(2×10⁷Bq~4×109Bq),因