阳江核电站外围环境海水中锶-90放射性水平调查

朱深河 陈日荣 张家俊

（广东省环境辐射监测中心 广东广州 510300）

引言

阳江核电厂厂址濒临南海，海域开阔。至2017年为止，阳江核电厂 1、2、3、4 号机组均已投入运行，1、2、3、4 号机组分别于2014年3月25日、2015年6月5日、2016年1月1日和2017年3月15日进入商业运营阶段，目前运营状态良好，安全质量稳定可控。阳江核电运行过程中放射性物质主要来自反应堆燃料芯块内的链式反应产生的裂变产物（如85Kr、133Xe、137Cs、134Cs、131I、90Sr、95Zr、140La、144Ce等），以及裂变过程中产生的中子使一回路冷却剂（水）、腐蚀物、控制棒及其他材料受照产生的活化产物（如3H、54Mn、59Fe、58Co、60Co、110mAg、124Sb 等）。而其中90Sr属高毒性核素，同时也是长寿命的放射性核素,半衰期长达28年，是铀的裂变产物之一，纯β衰变核素。因为90Sr与钙是同族元素，化学性质相近，进入人体后会被骨骼吸收，吸附在骨骼内，很难排出。90Sr对人体的有效半减期约为16年，在人体中的最大容许积存量为7.4×10Bq。根据GB3097-1997《海水水质标准》90Sr在海水中的最大容许浓度为4Bq/L。[1]

应国家环境保护部要求，根据《辐射环境监测技术规范》（HJ/T61-2001）的相关规定[2]，广东省环境辐射监测中心对阳江核电外围环境辐射水平及气液态流出物进行监督性监测。本文介绍了2014—2016年广东省环境辐射监测中心对阳江核电站外围环境海水中90Sr放射性水平监测结果。

1 实验部分

1.1 仪器、设备和试剂

仪器、设备：MPC-9604流体式低本底α/β计数器（美国奥泰克科技有限公司）；分析天平；烘箱；马弗炉；可拆卸式过滤器。

试剂：发烟硝酸（优级纯）；浓硝酸；草酸；无水乙醇；氨水；乙酸；乙酸铵；碳酸铵；铬酸钠；钡载体；锶载体溶液；铁载体。所有试剂除发烟硝酸外均为分析纯，水为蒸馏水。

1.2 质量控制

实验室环境条件:温度 20～30℃;湿度为 45～55%。

所用仪器MPC-9604流体式低本底α/β计数器每年均会进行一次检定，同时对每年进行一次X2检验验证短期稳定性，每半个月进行一次本底和效率的测量，绘制质控图，确保长期稳定性。(图1和图2)。

图1 2017年MPC9604低本底α、β测量仪（14310351）β本底质控图

图2 2017年MPC9604低本底α、β测量仪（14310351）β效率质控图

1.3 测量原理和方法

实验方法采用HJ815-2016《水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法》中的发烟硝酸沉淀法。[3]

发烟硝酸沉淀原理：用发烟硝酸沉淀法除去水样中钙和大部分其他干扰离子，用铬酸钡沉淀除去镭、铅和钡，用氢氧化铁沉淀除去其他裂变产物。放置14d待锶钇平衡后测量90Y的β计数，从而确定90Sr的放射性活度浓度。

测量方法：取酸化海水8L，加锶载体溶液，蒸发浓缩至2L，经过预处理、调节酸度后，通过往溶液中加入2～2.5倍的发烟硝酸去除钙离子；再溶液调节成乙酸-乙酸铵体系后加入铬酸钡除去镭、铅和钡；然后再加入铁载体溶液去除去其他裂变产物；最后加入碳酸铵形成碳酸锶沉淀，放置14天待锶钇平衡后进行称重和β计数，并计算90Sr的放射性浓度。

2 测量结果

本次选取2014年至2017年阳江核电外围海水中90Sr放射性水平监测数据与阳江核电本底调查数据[4]对比，其中阳江核电周边海水监测点见图1，海水样品中90Sr活度浓度测量结果见表1和表2，本底调查数据见表3。

图1 阳江核电周边海水监测点位图

表1 阳江核电周边海水中90Sr测量结果

表2 阳江附近海域中90Sr测量结果

表3 阳江核电本底调查90Sr测量结果

结语

上表测量结果表明，阳江核电所在周边海域海水中放射性核素90Sr比活度范围为0.51～2.22mBq/L，与阳江核电本底调查海水中放射性核素90Sr比活度范围的0.60～1.52mBq/L偏差不大。而阳江市附近海域海陵岛的海水中放射性核素90Sr比活度范围为0.95～2.08mBq/L。对比可见，阳江核电所在周边海域海水中放射性核素90Sr比活度范围与阳江市周边海域海水中放射性核素90Sr比活度范围相差无几，其数值区间均处于环境正常水平，这一结果远低于海水水质标准（GB3097-1997）中的90Sr水质标准4Bq/L，且结果与福建省核电机组所在周边海域海水中放射性核素90Sr比活度范围为＜0.44～3.23mBq/L相差无几[4]，更是低于江苏省田湾核电站运行后外围地区海水中90Sr放射性水平的监测结果（2005 年～2009 年)的范围 1.0～3.2mBq/L[5]。

本次对比结果说明阳江核电站所产生废水中的90Sr是低放射性的正常排放，并未对周围海域海水造成放射性污染。