寧德市核與輻射環(huán)境監(jiān)督站 張合金
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寧德核電廠外圍環(huán)境γ輻射水平監(jiān)測研究
寧德市核與輻射環(huán)境監(jiān)督站 張合金
該文介紹2013—2015年對寧德核電廠外圍環(huán)境γ輻射計量水平的監(jiān)測結(jié)果。監(jiān)測結(jié)果表明,寧德核電廠周圍環(huán)境連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)測得的環(huán)境γ輻射劑量率總平均值為99.7nGy/h,略低于福州對照點測量值(110.3nGy/h)及核電運行前本底值(112.3nGy/h);50km范圍內(nèi)測得環(huán)境γ輻射劑量率(瞬時值扣除宇宙射線貢獻)為73.4nGy/h,略高于對照點福州測量值(66.7nGy/h)及運行前本底值(70.8nGy/h);30km范圍內(nèi)環(huán)境γ輻射累積劑量率為104.8nGy/h,與福州對照點測量值(102.2nGy/h)及運行前本底值(100.0nGy/h)接近,均在本底范圍內(nèi)漲落。
寧德核電 環(huán)境監(jiān)測 γ輻射劑量率
寧德核電是福建省第一座核電站,項目規(guī)劃總?cè)萘繛?臺百萬千瓦級機組,其中一期工程建設(shè)4臺機組,單機容量為108.9萬kW,以嶺澳核電站為參考電站,采用成熟的二代改進型壓水堆核電技術(shù)(CPR1000)。其中1、2、3號機組分別于2013年4月15日、2014年5月4日和2015年6月10日開始投入商業(yè)運行。
為保證輻射環(huán)境安全,及時、準確地掌握核電廠輻射環(huán)境質(zhì)量狀況,根據(jù)《中華人民共和國放射性污染防治法》[1]和GB 6249-2011《核動力廠環(huán)境輻射防護規(guī)定》[2]等有關(guān)規(guī)定,福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站對寧德核電廠外圍環(huán)境及其流出物開展輻射環(huán)境監(jiān)督性監(jiān)測,并定期發(fā)布監(jiān)測數(shù)據(jù)。本文主要介紹核電運行以來外圍環(huán)境的γ輻射監(jiān)測結(jié)果。
2.1 地理位置
寧德核電廠位于福鼎市太姥山鎮(zhèn)牛郎崗的備灣自然村。廠址東臨東海,南側(cè)和北側(cè)分別為文渡灣和晴川灣,西北側(cè)為低山丘陵地形的備灣山,整個廠址由高度為143m的備灣山東南段以及鄰近的3個小島(過境島、二跳島和跳尾島)構(gòu)成。寧德核電廠廠址距離福鼎市區(qū)約32km,距離霞浦縣城約34km,距寧德市區(qū)約86km,距福州市約145km,距離閩浙省界最近距離約20km,距離浙江省蒼南縣城約51km,距溫州市約115km。
2.2 監(jiān)測點布設(shè)
2.2.1連續(xù)γ輻射劑量率
寧德核電廠外圍環(huán)境γ輻射連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)[3]共設(shè)置了10個自動監(jiān)測站,同時在福州設(shè)對照點,具體見表1。每個站點能進行γ輻射劑量率、γ能譜和氣象各參數(shù)等項目全天24小時連續(xù)自動監(jiān)測、數(shù)據(jù)保存和實時傳輸。
表1 γ輻射連續(xù)自動監(jiān)測站布設(shè)情況
2.2.2累積劑量和瞬時γ輻射劑量率
按近密遠疏原則布點,同時兼顧當?shù)氐乩?、地形、居民分布、交通和跨省邊界等各項因素,在核電廠周圍50km范圍內(nèi)布設(shè)38個瞬時γ劑量率監(jiān)測點,30km范圍內(nèi)布設(shè)25個累積劑量監(jiān)測點。考慮到環(huán)境γ累積劑量與瞬時γ輻射劑量率監(jiān)測點的可比性,累積劑量與瞬時γ輻射劑量率監(jiān)測點位重合,對照點設(shè)在福州。每季度進行1次測量,測量點位見表2。
表2 瞬時γ輻射劑量率、累積劑量測量點位
2.3 測量儀器
寧德核電廠外圍環(huán)境γ輻射連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)[3]和γ輻射劑量率(瞬時)測量均采用RSS-131型便攜式高壓電離室,儀器由美國通用電氣(GE)生產(chǎn),該儀器的電離室球體直徑25cm,壁厚3mm,內(nèi)充25個大氣壓高純氬氣。每年由國家計量部門刻度一次。為準確扣除宇宙射線響應(yīng)值,每年作一次宇宙射線測量,并定期在穩(wěn)定輻射場內(nèi)檢查儀器的可靠性。
環(huán)境γ輻射累積劑量測量采用熱釋光劑量計測量法,測量方法為GB10264-2014《個人和環(huán)境監(jiān)測用熱釋光劑量測量系統(tǒng)》[4]。測量儀器為RGD3B型熱釋光劑量儀,熱釋光劑量件采用LiF(Mg、Cu、P)圓形片。每批次布放的熱釋光劑量計經(jīng)嚴格篩選,分散性小于5%。
2.4 質(zhì)量保證
根據(jù)國家環(huán)境保護部和福建省環(huán)境保護廳的要求,對輻射環(huán)境監(jiān)測過程實行全面質(zhì)量管控,制定監(jiān)測計劃,確定監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求,采取統(tǒng)一的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法。通過對實驗室物理與化學分析儀器、測量裝置強制檢定和自檢、長期可靠性檢驗,對化學分析樣品采用平行雙樣或加標樣的控制措施,以及與國內(nèi)實驗室比對等有效的質(zhì)量保證和控制措施,保證監(jiān)測結(jié)果準確可靠。
用于刻度放射性測量儀器的標準源、標準溶液和標準物質(zhì),均送中國計量科學研究院等權(quán)威計量部門檢定,為可量值溯源至國家基準提供了有力的保證。
3.1 連續(xù)實時γ輻射劑量率
2013—2015年,寧德核電廠周邊10個自動監(jiān)測站連續(xù)實時γ輻射劑量率年變化情況如圖1所示,測值范圍為75.3~123.9nGy/h,均值99.7nGy/h,略低于福州對照點測量值(范圍108.6~111.5nGy/h,均值110.3nGy/h),在核電運行前本底值(71.1~181.5nGy/h)波動范圍內(nèi),屬于環(huán)境正常水平。
從圖1可以看出,2013年各自動站點監(jiān)測數(shù)值多數(shù)高于2014年、2015年數(shù)值,這是由于各站工程建設(shè)對監(jiān)測值的影響,2013年全年數(shù)據(jù)采集不完整所致。10個監(jiān)測點位年均值2014年、2015年基本沒有變化,各點位年均值變化不超過4.9%。
3.2 瞬時γ輻射劑量率
劑量率的變化一般是由降水、風、氣壓等氣象因素引起的,其中降水的因素最大,小時劑量率的變化與降水在時間上呈對應(yīng)關(guān)系[5]。降水引起的γ輻射劑量率升高,幅度隨季節(jié)、降水量大小及當?shù)氐沫h(huán)境而變。各點5min最大平均劑量率是由降水引起,這是由于降水把云層中的氡子體沖刷到地面,引起地表γ輻射劑量率的上升,上升的幅度與氡子體的濃度、降水量和地表介質(zhì)有關(guān)。最小5min平均劑量率也是由降水引起的,由于地表含水量在降水后上升,對地表的γ輻射起屏蔽作用所致,同時降雪時的雪層也有明顯的屏蔽作用。因此瞬時γ輻射劑量率不在雨、雪天和雨后6h之內(nèi)進行測量。
2013—2015年,寧德核電外圍50km范圍內(nèi)γ輻射劑量率(扣除宇宙射線響應(yīng)值)監(jiān)測結(jié)果列于表3。由表3可見,核電50km范圍內(nèi)各點位環(huán)境γ輻射劑量率平均值為73.4nGy/h,與對照點測值(66.7nGy/h)及運行前本底值(70.8nGy/h)屬于同一水平。3年來38個監(jiān)測點年度變化均在運行前本底范圍(29.6~140.0nGy/h)內(nèi)波動。
表3 2013—2015年寧德核電外圍環(huán)境瞬時γ輻射劑量率監(jiān)測結(jié)果
3.3 累積劑量
2013—2015年,寧德核電外圍環(huán)境γ輻射累積劑量監(jiān)測結(jié)果(包括宇宙射線響應(yīng)值)見表4。由表4可見,核電周圍30km范圍內(nèi)平均環(huán)境γ輻射累積劑量率為104.8nGy/h,與福州對照點測量值(102.2nGy/h)及運行前本底值(100.0nGy/h)接近,均在天然本底(71.1~181.5nGy/h)范圍內(nèi)漲落。
表4 2013—2015年寧德核電外圍30km范圍內(nèi)累積劑量率
從2013—2015年寧德核電外圍γ輻射水平監(jiān)測結(jié)果可知,寧德核電基地外圍環(huán)境γ輻射連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)測得的環(huán)境γ輻射劑量率三年平均值為99.7nGy/h,外圍環(huán)境測得的瞬時環(huán)境γ輻射劑量率(扣除宇宙射線響應(yīng)值)為73.4nGy/h,累積劑量測得的γ輻射率為104.8nGy/h,與運行前本底調(diào)查值和對照點監(jiān)測值相比,處同一水平。這表明寧德核電基地在正常運行情況下,其外圍γ輻射劑量率處于正常水平。
[1] 中華人民共和國放射性污染防治法.北京:法律出版社,2003.
[2] 中華人民共和國國家標準.核動力廠環(huán)境輻射防護規(guī)定:GB 6249-2011[S].北京:中國標準出版社,2011.
[3] 朱耀明,林明貴.寧德核電廠外圍環(huán)境γ輻射連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)[J].海峽科學, 2015(6):75-78.
[4] 中華人民共和國國家標準.個人和環(huán)境監(jiān)測用熱釋光劑量測量系統(tǒng):GB10264-2014[S]. 北京:中國標準出版社,2014.
[5] 陳群華,宋建鋒,鄭惠娣.秦山核電基地外圍環(huán)境γ輻射劑量率水平監(jiān)測回顧[J].能源環(huán)境保護, 2014, 28(6):58-60.