王海永
(山西省核與輻射安全中心,太原,030001)
山西省城市放射性廢物庫位于太原市陽曲縣,現(xiàn)貯存廢舊放射源2 000余枚。近年來,隨著山西省經(jīng)濟轉型的深入發(fā)展,許多核技術利用單位更新生產(chǎn)工藝,逐步淘汰使用放射源,大量廢舊放射源被送貯至城市放射性廢物庫[1]。2016—2019年,廢物庫放射源貯量增加近千枚。
廢物庫作為山西省唯一的放射性固體廢物貯存場所,承擔著全省核技術利用產(chǎn)生的廢舊放射源和其它放射性廢物的貯存衰變、輻射防護及安全保衛(wèi)工作。按照庫區(qū)輻射監(jiān)測計劃進行輻射監(jiān)測,掌握廢物庫輻射環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),合理布置庫區(qū)輻射防護及安全防范系統(tǒng),保障廢物庫安全運行(山西省城市放射性廢物庫現(xiàn)有庫房2座,舊庫現(xiàn)為備用庫,新庫為廢舊放射源暫存庫,山西省核技術利用單位送貯的廢舊放射源全部暫存于新庫,本文所指庫房皆為新庫)。
依據(jù)我國環(huán)境行業(yè)標準《輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》[2],山西省核與輻射安全中心定期對廢物庫周圍環(huán)境進行監(jiān)督性監(jiān)測,監(jiān)測項目包括:庫區(qū)周圍γ輻射劑量率;庫區(qū)α、β表面污染;氣溶膠中總β;庫區(qū)及周圍水中總α、總β;庫區(qū)及周圍居民點土壤中γ核素等。
山西省城市放射性廢物庫輻射環(huán)境監(jiān)測項目及具體內容及依據(jù)標準見表1所列。
表1 山西省城市放射性廢物庫輻射環(huán)境監(jiān)測內容與依據(jù)標準
(1) γ輻射劑量率。以新庫為中心,分別距外墻0.2、30、50、100、200、300 m為半徑的東、南、西、北4個方位布設監(jiān)測點位24個,如圖1所示。
(2) α、β表面污染。庫房小周界道路布設監(jiān)測點位4個,如圖2所示。
(3) 氣溶膠。庫區(qū)主導風下風向選取監(jiān)測點位1個,如圖3所示。
(4) 地下水。庫區(qū)內飲用井、消防井,卷子頭村、大泉溝村、北家莊村各設取樣點位1個,如圖3所示。
(5) 土壤。庫區(qū)內設取樣點位2個,卷子頭村、北家莊各設取樣點位1個,如圖3所示。
廢物庫周圍輻射環(huán)境監(jiān)測及樣品檢測儀器經(jīng)過法定計量單位檢定/校準合格,儀器使用狀態(tài)良好,符合監(jiān)測、分析規(guī)范要求,詳見表2。
1.3.1γ輻射劑量率
儀器測量時探頭距地面1.0±0.1 m,每個測點每次讀10個數(shù),每間隔10 s讀數(shù)一次,并做好記錄。
1.3.2α、β表面污染
測量α表面污染時,儀器探頭距被測物體表面5 mm;測量β表面污染時,儀器探頭距被測物體表面10 mm,在被測表面上方緩慢移動,在足夠時間內觀察數(shù)字變化并記錄數(shù)據(jù)。
1.3.3氣溶膠
(1) 采樣方法。將濾膜毛面向上放入濾膜夾具并將旋鈕擰緊,設置采樣時間、流量,采樣過程中需及時更換濾膜,每次采樣體積大于10 000 m3,采樣完成后,導出數(shù)據(jù),填寫放射性氣溶膠采樣記錄表。
(2)分析方法。樣品經(jīng)前處理后,參照《水質 總β放射性的測定 厚源法》進行分析并出具檢測報告。
1.3.4地下水
(1) 采樣方法。采樣前洗凈采樣設備,采樣時用樣水洗滌三次后采集,采樣量為每個點位10 L。水樣采集后,按每升樣品加入20 mL硝酸溶液酸化樣品,以減少放射性物質被器壁吸收所造成的損失。
(2) 分析測量方法。每個點位樣品經(jīng)前處理后,取4 L水樣,按照《水質 總α放射性的測定 厚源法》、《水質 總β放射性的測定 厚源法》進行分析并出具檢測報告。
1.3.5土壤
(1) 采樣方法。在相對開闊的未耕區(qū)采取垂直深10 cm的表層土。一般在10 m×10 m的范圍內,采用梅花形布點或根據(jù)地形采用蛇形布點(采樣點不少于5個)進行采樣,每次采樣2 000 g。
(2) 分析方法。樣品經(jīng)前處理后,取約240 g樣品按照《土壤中放射性核素的γ能譜分析方法》、《高純鍺γ能譜分析通用方法》進行分析并出具檢測報告。
(1) 監(jiān)測人員均經(jīng)過相關技術培訓,且持有監(jiān)測上崗證。
(2) 所使用的監(jiān)(檢)測儀器均經(jīng)國家計量部門檢定/校準合格且使用時均在其檢定/校準期內。
(3) 監(jiān)測、采樣、分析過程均嚴格按照國家相關標準進行。
(4) 使用的監(jiān)(檢)測設備均按照規(guī)定進行了期間核查,通過比對測量,各項監(jiān)(檢)測設備性能指標滿足使用要求,詳見表3。
表3 監(jiān)測期間(2016—2019)測量儀器設備核查表
2016—2019年,通過對廢物庫周圍環(huán)境進行連續(xù)監(jiān)測及采樣分析,得到廢物庫周圍環(huán)境γ輻射劑量率;庫區(qū)α、β表面污染;氣溶膠樣品;地下水樣品;土壤樣品的監(jiān)測結果列于表4~表8。
2016—2019年,廢物庫周圍環(huán)境γ輻射劑量率監(jiān)測值范圍為58~122 nSv/h,與2011年廢物庫環(huán)境γ輻射劑量率監(jiān)測結果(87.5~102.5 nGy/h)[7]相當。
表4 山西省城市放射性廢物庫周邊環(huán)境γ輻射劑量率(2016—2019)監(jiān)測結果
表5 山西省城市放射性廢物庫α、β表面污染水平(2016—2019)監(jiān)測結果
表6 山西省城市放射性廢物庫氣溶膠樣品總β放射性水平(2016—2019)監(jiān)測結果
表7 山西省城市放射性廢物庫地下水樣品總α、總β放射性水平(2016—2019)監(jiān)測結果
表8 山西省城市放射性廢物庫土壤樣品γ核素水平(2016—2019)監(jiān)測結果
(2) 庫房外α表面污染最大值為6.3 mBq/cm2,β表面污染最大值為80 mBq/cm2,監(jiān)測結果滿足工作場所中監(jiān)督區(qū):α≤0.4 Bq/cm2,β≤4 Bq/cm2的限值要求[8]。
(3) 廢物庫區(qū)周圍地下水中總α最大值為108.3 mBq/L,總β最大值為120.0 mBq/L,滿足放射性指標指導值要求[9]。
(4) 庫區(qū)內土壤中238U的含量最大值為66.52 Bq/kg,232Th的含量最大值為45.08 Bq/kg,226Ra的含量最大值為36.30 Bq/kg,40K的含量最大值為645.50 Bq/kg,137Cs的含量最大值為8.15 Bq/kg,與遠離廢物庫地區(qū)土壤中γ核素常規(guī)監(jiān)測結果數(shù)據(jù)相當,廢物庫在廢源持續(xù)增加的情況下周圍土壤未受到放射性污染。
2016—2019年,山西省城市放射性廢物庫廢舊放射源貯量大幅增加近千枚。在此期間對廢物庫周邊300 m范圍輻射環(huán)境的監(jiān)測結果顯示,廢物庫周邊輻射水平處于天然輻射水平范圍內,未見可察覺的改變。