姚軼謙
摘 要:現(xiàn)在能夠?qū)⒊R?guī)能源系替代的唯一一種既經(jīng)濟又清潔而且規(guī)模較大的能源就是核能,而核電是核能應(yīng)用在人類的生活和生產(chǎn)中的主要形式。本文分析并研究了核電站輻射監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)定報警閾值的方法,重點對排出流監(jiān)測通道、區(qū)域輻射監(jiān)測通道以及工藝系統(tǒng)監(jiān)測通道的設(shè)置閾值的原則進行了分別介紹,并且以此為根據(jù),針對核電站輻射監(jiān)測系統(tǒng)將具體的設(shè)置報警閾值的方法提了出來,希望能夠?qū)ο嚓P(guān)的人士具有一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:核電站;輻射監(jiān)測系統(tǒng);報警閾值;
文章編號:1674-3520(2015)-06-00-01
核電與其他的能源設(shè)施比起來具有很大的優(yōu)勢,比如清潔環(huán)保、經(jīng)濟、可持續(xù)等特點,但是其最大的一個弊端就是有大量的放射性物質(zhì)產(chǎn)生。如果沒有對這些物質(zhì)進行有效的控制就會極大地危害到人體和環(huán)境,所以核電站往往都對多道屏障進行了設(shè)置,然而要想真正的使這些屏障的完整性和有效性得以確保,還必須要對輻射監(jiān)測系統(tǒng)進行設(shè)置,通過監(jiān)測核電廠的排除流、工作區(qū)域以及一些工藝過程和設(shè)備等,然后立足于輻射水平的高低對設(shè)備是否正常運行進行判斷,從而避免出現(xiàn)各種超劑量的事故。有鑒于核電站輻射監(jiān)測系統(tǒng)的重要性,本人對核電站輻射監(jiān)測系統(tǒng)報警閾值的設(shè)置方法進行了分析和介紹,希望能夠?qū)υO(shè)置核電站報警閾值的有效方法具有一定的借鑒作用。
一、工藝系統(tǒng)監(jiān)測報警閾值的設(shè)定方法
(一)根據(jù)運行經(jīng)驗以及運行歷史的反饋,或者在某些監(jiān)測通道報警閾值中業(yè)主與設(shè)計部門之間達成的共識,或者同類核動力裝置的運行數(shù)據(jù),最終將報警閾值確定下來。一些工藝過程的輻射監(jiān)測通道和有效性、完整性的放射性屏障輻射監(jiān)測通道會受到很多因素的影響,因此很難將計量檢定標準條件建立起來,無法真正的實現(xiàn)真正的在線定量測量。這樣往往只能夠以監(jiān)測數(shù)據(jù)的運行經(jīng)驗、分析和積累等為根據(jù)采用半定量分析測量或者分析定量測量的方式最終將其報警閾值確定下來,也就是以不同功率時相關(guān)通道在正常運行條件下的運行時間記錄、實測值等為根據(jù),并且將上述的正常狀態(tài)下的測量值看作是正常狀態(tài),然后與以前的非正常運行的實測值相結(jié)合,就可以將不在正常測量值的一定范圍內(nèi)的數(shù)值確定為干預報警或者調(diào)查報警[1]。
(二)以設(shè)計值和設(shè)計結(jié)果為根據(jù)對報警閾值進行設(shè)置??梢砸苑磻?yīng)堆設(shè)計范圍內(nèi)的事故、運行事件、工藝系統(tǒng)介質(zhì)中核素在假想事故條件中的比活度和組成為根據(jù),同時與系統(tǒng)設(shè)備、廠房布置情況以及反應(yīng)堆的工藝系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、熱工以及物理等運行參數(shù)為根據(jù)設(shè)計并且計算放射性水平,然后以其結(jié)果為根據(jù)將工藝輻射監(jiān)測通道報警閾值確定下來。
(三)采用計算機計算以及理論分析的方式對報警閾值進行設(shè)置??梢圆捎美碚摲治龅姆绞酱_定一部分通道的報警閾值,比如首先針對核素的遷移事件進行建模處理,并且要將合理的輸入?yún)?shù)選擇出來計算模型,這樣就能夠?qū)⒎钦G闆r下以及正常情況下放射性核素的劑量率和比活度大小確定下來,然后以此為根據(jù)設(shè)置報警閾值。
二、區(qū)域監(jiān)測通道報警閾值的設(shè)置方法
(一)嚴格的以國家核安全規(guī)范和標準等為根據(jù)將報警閾值確定下來,同時還要嚴格的按照盡可能低的、合理可行的輻射防護基本原則為根據(jù)對報警閾值進行設(shè)置??梢砸怨芾硐拗?、年有效劑量限值以及工作人員劑量控制原則為根據(jù)將放射性工作場所的監(jiān)測通道報警閾值確定下來[2]。
(二)一些區(qū)域監(jiān)測通道報警閾值的設(shè)置方法可以以不同功率時相關(guān)通道在正常運行條件下的運行時間記錄、實測值等為根據(jù),并且將上述的正常狀態(tài)下的測量值看作是正常狀態(tài),然后與以前的非正常運行的實測值相結(jié)合,這樣就可以將不在正常測量值的一定范圍內(nèi)的數(shù)值確定為干預報警或者調(diào)查報警。
三、排出流監(jiān)測通道報警閾值的設(shè)置方法
一般來講,可以將核電站的排出流劃分為兩種形式,也就是液態(tài)排除流以及氣態(tài)排出流。比如在進行氣態(tài)排出流監(jiān)測的時候主要包括對惰性氣體、碘以及氣溶膠的活性監(jiān)測,利用循環(huán)輔助裝置對沉淀物在碘收集器、過濾器中的放射性活度以及惰性氣體在單位體積內(nèi)的活性等進行監(jiān)測,最終能夠?qū)⒂涊d放射性物質(zhì)在煙筒排放中的總活性確定下來。如果與二級報警閾值比起來,氣載放射性物質(zhì)活性在測量結(jié)果中要高,就需要對排放系統(tǒng)向環(huán)境中的排放進行限制,從而能夠發(fā)揮保護公眾和環(huán)境的作用。設(shè)置排出流監(jiān)測通道報警閾值的時候必須要嚴格的按照國家的規(guī)范和標準,而且其排放必須要與國家有關(guān)核安全標準和法規(guī)當中的各種相關(guān)的限制要求相符合[3]。
(一)在排放核電站氣體放射性物質(zhì)的時候主要遵循以下的執(zhí)行標準:電離輻射防護與輻射源安全基本標準( GB 18871-2002 )、核熱電廠輻射防護規(guī)定(GB 14317-1993 )。
(二)要嚴格地以標準為根據(jù)對放射性物質(zhì)在煙囪排出流排放時的活度推算出來:要嚴格地以上述的標準中對公眾所致劑量限值以及排放限值為根據(jù),并且與排放時間以及排放量等為根據(jù),最終將放射性物質(zhì)在煙囪排出流排放時的活度推算出來。
(三)設(shè)置閾值:以上述推算的放射性物質(zhì)在煙囪排出流排放時的活度限值為根據(jù),將排放標準所規(guī)定的上限范圍之外的相對應(yīng)的氣載放射性物質(zhì)活度確定下來,將其作為二級報警閾值。然后選擇二級報警閾值與核電站正常運行實測值之間的一個合理的值作為排出流監(jiān)測通道報警閾值的一級報警閾值[4]。
由于人類面臨著越來越嚴峻的能源問題,因此現(xiàn)在我國正在對核電進行大力的發(fā)展,在大力發(fā)展核電的過程中必須要充分的重視核電站安全穩(wěn)定運行的重要參數(shù),只有這樣才能夠確保核電站的安全生產(chǎn)。必須要嚴格的以國家的相關(guān)法規(guī)標準,根據(jù)核電站監(jiān)測通道自身的特點、放射性物質(zhì)源項、核電站的設(shè)計布置等將每個通道的報警閾值科學合理的確定下來。本文以核電站排出流監(jiān)測通道、區(qū)域輻射監(jiān)測通道以及工藝系統(tǒng)監(jiān)測通道各自的特點為根據(jù),最終確定了核電站輻射監(jiān)測系統(tǒng)報警閾值設(shè)置方法。
參考文獻:
[1]唐木濤,孫華斌,王修德,李奇慧,張惠彬,于斌. 核與輻射恐怖醫(yī)學應(yīng)急現(xiàn)場輻射監(jiān)測技術(shù)與裝備需求[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2011(01)
[2]張貴亮.田灣核電站環(huán)境γ輻射監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用和經(jīng)驗反饋[J]. 核電子學與探測技術(shù). 2011(06)
[3]張濤,熊國華,郎玉凱,郭偉. 壓水堆核電廠輻射監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與改造[J]. 核電子學與探測技術(shù). 2011(08)
[4]張亞平,周娜. 我國核電站的環(huán)境電離輻射監(jiān)測概況[J]. 海峽預防醫(yī)學雜志. 2010(01)