侯炳君，趙鴻翮，韋應(yīng)靖，李中華

(1.江蘇核電有限公司，江蘇 連云港 222000； 2.中國輻射防護(hù)研究院，太原 030006)

國際放射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)于2011年將之前的急性照射引起的白內(nèi)障視覺損傷閾值5 Gy以及遷延照射的閾值8 Gy修改為0.5 Gy[1]。國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)采納了ICRP的觀點(diǎn)，將職業(yè)照射的眼晶體年當(dāng)量劑量限值由原來的150 mSv調(diào)整為“連續(xù)5年眼晶體接受的年平均當(dāng)量劑量20 mSv，并且任何單一年份內(nèi)當(dāng)量劑量50 mSv”[2]。目前，對(duì)于眼晶體和皮膚弱貫穿輻射監(jiān)測(cè)，尚缺乏成熟的實(shí)時(shí)報(bào)警式輻射劑量計(jì)。各電廠主要使用累積式劑量計(jì)實(shí)施常規(guī)監(jiān)測(cè)，部分電廠對(duì)現(xiàn)場(chǎng)弱貫穿輻射情況進(jìn)行過調(diào)查，如大亞灣核電廠在104和204換料大修期間進(jìn)行過現(xiàn)場(chǎng)弱貫穿輻射監(jiān)測(cè)[3]，秦山第二核電廠1～4號(hào)機(jī)組，每個(gè)機(jī)組在相連的兩次大修期間，對(duì)閥門重點(diǎn)專項(xiàng)進(jìn)行了弱貫穿輻射監(jiān)測(cè)[4]，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果決定是否需要開展皮膚和眼晶體劑量監(jiān)測(cè)?？紤]到田灣核電站機(jī)組堆型和其他壓水堆存在差異，如主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)中沒有使用Stellite成分，多數(shù)設(shè)備采用穩(wěn)定的奧氏體不銹鋼材料，一回路冷卻劑pH試劑使用的是氫氧化鉀等等，這些差異性導(dǎo)致輻射源項(xiàng)存在特殊性。為確保工作人員的健康，有必要對(duì)電站工作現(xiàn)場(chǎng)的弱貫穿輻射情況進(jìn)行調(diào)查，以進(jìn)一步了解相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)并制定相應(yīng)的監(jiān)測(cè)和防護(hù)措施。為此，田灣核電站和中國輻射防護(hù)研究院共同對(duì)田灣核電站1、2號(hào)機(jī)組開展了弱貫穿輻射的調(diào)查工作，并依據(jù)調(diào)查結(jié)果在后續(xù)的檢修工作中開展了眼晶體劑量和皮膚劑量監(jiān)測(cè)。

1 調(diào)查方案

1.1 調(diào)查內(nèi)容與目的

確定可能導(dǎo)致工作人員弱貫穿輻射劑量超過限值需要重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的專項(xiàng)，同時(shí)給出人員防護(hù)和監(jiān)測(cè)建議，為確定后續(xù)監(jiān)測(cè)程序的有效性提供數(shù)據(jù)支持。

1.2 調(diào)查方法

工作人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)：選取代表性的崗位，使用指環(huán)劑量計(jì)和眼晶體劑量計(jì)對(duì)工作人員大修期間皮膚劑量Hp(0.07)和眼晶體劑量Hp(3)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與同期電子劑量計(jì)所測(cè)得的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10)值進(jìn)行比較。

2 場(chǎng)所弱貫穿輻射及防護(hù)用品防護(hù)效果調(diào)查結(jié)果

2.1 各專項(xiàng)場(chǎng)所劑量率測(cè)量結(jié)果

2.1.1主泵

T108和T208大修主泵相關(guān)部件的劑量率直接測(cè)量結(jié)果列于表1。

表1 主泵弱貫穿輻射測(cè)量結(jié)果Tab.1 The results of weakly penetrating radiation for reactor coolant pump

弱貫穿輻射調(diào)查期間，通過HPGe γ譜儀對(duì)主泵熱屏擦拭樣測(cè)量分析發(fā)現(xiàn)，去污前后擦拭樣的核素組成一致，測(cè)量譜如圖1所示。主泵設(shè)備常見核素以58Co、60Co、95Nb、95Zr、51Cr、124Sb、54Mn、110mAg、59Fe等為主，與田灣核電站輻射源項(xiàng)調(diào)查結(jié)果一致[7]。圖1中，低于100 keV的幾個(gè)射線峰，主要為高純鍺譜儀前段鉛準(zhǔn)直器產(chǎn)生的特征X射線峰，其能量分別為21.0、30.9、82.7、88.2 keV。由于其不是放射性核素產(chǎn)生的射線峰，因此在圖中未標(biāo)出放射性核素。圖3、圖5中低于100 keV的射線峰來源情況同圖1。這些核素的伴隨β射線主要都在600 keV以下，實(shí)際β譜儀測(cè)得β射線能量也主要集中在600 keV以下，典型β測(cè)量譜如圖2所示。

圖1 主泵去污前擦拭樣γ測(cè)量譜Fig.1 The gamma ray spectrum of wiping sample for the Reactor coolant pump before decontamination

圖2 主泵去污前擦拭樣β測(cè)量譜Fig.2 The beta ray spectrum of wiping sample for the Reactor coolant pump before decontamination

2.1.2蒸汽發(fā)生器

T108和T208大修蒸汽發(fā)生器相關(guān)設(shè)備的劑量率直接測(cè)量結(jié)果列于表2。

表2 蒸汽發(fā)生器弱貫穿輻射測(cè)量結(jié)果Tab.2 The results of weakly penetrating radiation for SG

2.1.3堆本體

T108和T208大修堆本體相關(guān)設(shè)備的劑量率直接測(cè)量結(jié)果列于表3。

圖3 4#蒸汽發(fā)生器去污前擦拭樣γ測(cè)量譜Fig.3 The gamma ray spectrum of wiping sample for 4#SG before decontamination

圖4 4#蒸汽發(fā)生器去污前擦拭樣β測(cè)量譜Fig.4 The beta ray spectrum of wiping sample for 4#SG before decontamination

表3 堆本體弱貫穿輻射測(cè)量結(jié)果Tab.3 The results of weakly penetrating radiation for the reactor

2.1.4其他泵

T108和T208大修除主泵之外其他泵的劑量率直接測(cè)量結(jié)果列于表4。

圖5 控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)清洗前擦拭樣γ測(cè)量譜Fig.5 The gamma ray spectrum of wiping sample for the control rod drives before decontamination

圖6 控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)清洗前擦拭樣β測(cè)量譜Fig.6 The beta ray spectrum of wiping sample for the control rod drives before decontamination

表4 其他泵弱貫穿輻射測(cè)量結(jié)果Tab.4 The results of weakly penetrating radiation for the other pumps

2.1.5閥門

T108和T208大修部分閥門的直接測(cè)量結(jié)果列于表5。

表5 閥門弱貫穿輻射測(cè)量結(jié)果Tab.5 The results of weakly penetrating radiation for the valves

2.1.6其他物項(xiàng)

T108和T208其他物項(xiàng)的直接測(cè)量結(jié)果列于表6。

2.2 防護(hù)用品防護(hù)效果試驗(yàn)結(jié)果

電站現(xiàn)場(chǎng)使用的各類防護(hù)用品針對(duì)弱貫穿輻射防護(hù)效果的試驗(yàn)結(jié)果列于表7。

表6 其他物項(xiàng)弱貫穿輻射測(cè)量結(jié)果Tab.6 The results of weakly penetrating radiation for the items

表7 擦拭樣加防護(hù)用品前后H′(0.07)比值結(jié)果Tab.7 The protective effect test results of protective equipment

防護(hù)用品防護(hù)效果實(shí)驗(yàn)針對(duì)的是人員皮膚劑量Hp(0.07)，實(shí)際使用定向劑量當(dāng)量率儀，對(duì)工作人員進(jìn)入輻射控制區(qū)必穿的基本防護(hù)用品及從事污染工作時(shí)必戴的附加防護(hù)用品進(jìn)行了測(cè)試，其中從事污染工作時(shí)的最低標(biāo)準(zhǔn)配置：細(xì)紗手套加單層橡膠手套和T恤加單層連體工作服的防護(hù)效果都在4以上。

3 工作人員弱貫穿輻射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)

3.1 工作人員弱貫穿輻射個(gè)人劑量調(diào)查結(jié)果

在田灣核電站T108和T208大修期間，對(duì)相關(guān)工作人員的弱貫穿輻射個(gè)人劑量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，工作人員的作業(yè)類型包括在役檢查、蒸汽發(fā)生器檢修、反應(yīng)堆本體檢修、反應(yīng)堆水池清潔等。T108和T208相關(guān)檢修工作人員的個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果列于表8。

兩次大修期間，對(duì)相關(guān)工作的人員的眼晶體劑量Hp(3)和肢端劑量Hp(0.07)的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，Hp(3)/Hp(10)和Hp(0.07)/Hp(10)的最大值分別為1.77和3.12，Hp(3)/Hp(10)的平均值在1.1左右，Hp(0.07)/Hp(10)的平均值在2.0以下，進(jìn)行弱貫穿監(jiān)測(cè)的工作人員在監(jiān)測(cè)期間的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10)都在0.2 mSv以下，而兩次大修所有人員的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10)都小于2 mSv。后續(xù)大修中計(jì)劃對(duì)場(chǎng)所弱貫穿監(jiān)測(cè)結(jié)果中劑量比值較大的專項(xiàng)(主泵可抽取部件檢修、反應(yīng)堆水池清潔、KBA系統(tǒng)泵閥檢修、放射性廢物分揀)繼續(xù)進(jìn)行人員劑量監(jiān)測(cè)。

3.2 后續(xù)大修弱貫穿個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果

田灣在后續(xù)的大修中對(duì)弱貫穿輻射重點(diǎn)專項(xiàng)工作人員持續(xù)進(jìn)行了劑量監(jiān)測(cè)，使用的劑量計(jì)為北京康科洛電子有限公司生產(chǎn)的弱貫穿TLD，其熱釋光元件材料為L(zhǎng)iF(Mg,Cu,P)，由中國輻射防護(hù)研究院負(fù)責(zé)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，后續(xù)幾次大修個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果列于表9。

表8 T108/T208大修工作人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果Tab.8 The personal dose monitoring results of staff at T108/T208

表9 后續(xù)大修相關(guān)檢修工作人員個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)結(jié)果Tab.9 The personal dose monitoring results of staff at the follow refueling outages

大修期間對(duì)相關(guān)檢修專項(xiàng)的工作人員的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，Hp(0.07)/Hp(10)、Hp(3)/Hp(10)的最大值分別為7.66和3.73，進(jìn)行弱貫穿監(jiān)測(cè)的工作人員在監(jiān)測(cè)期間的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10)都在0.35 mSv以下，而這幾次大修所有人員的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(10)都小于2 mSv。

4 結(jié)論

田灣核電站各檢修設(shè)備表面沉積的弱貫穿輻射核素組成基本一致，包含58Co、60Co、95Nb、95Zr、51Cr、124Sb、54Mn、110mAg、59Fe等，β射線能量主要集中在600 keV以下。

田灣核電站后續(xù)計(jì)劃開展弱貫穿輻射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的工作，包括主泵可抽取部件檢修、反應(yīng)堆水池清潔、KBA系統(tǒng)泵閥檢修、放射性廢物分揀等專項(xiàng)工作，以及其他一些源項(xiàng)調(diào)查顯示高能β核素(如124Sb)比例較高的工作。根據(jù)防護(hù)用品的防護(hù)效果試驗(yàn)，在考慮了防護(hù)用品之后，對(duì)應(yīng)的皮膚劑量超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值的可能性進(jìn)一步減小。根據(jù)調(diào)查和監(jiān)測(cè)結(jié)果，如果工作人員的外照射個(gè)人劑量Hp(10)不超過電站的管理目標(biāo)值10 mSv/a，則工作人員的弱貫穿輻射劑量Hp(0.07)和Hp(3)分別超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的個(gè)人劑量限值500 mSv/a及IAEA新限值20 mSv/a的可能性都較小。

田灣核電站將根據(jù)調(diào)查的情況，不斷完善防護(hù)措施，對(duì)相關(guān)工作持續(xù)開展弱貫穿輻射劑量監(jiān)測(cè)；同時(shí)，定期開展源項(xiàng)調(diào)查，及時(shí)獲取源項(xiàng)信息，結(jié)合個(gè)人監(jiān)測(cè)結(jié)果，審查防護(hù)措施的有效性，確保工作人員個(gè)人劑量滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，即便在國家標(biāo)準(zhǔn)采用IAEA新建議時(shí)也能滿足要求[8]。