三门核电标准辐射监测方案

张南地

(三门核电有限公司， 浙江 台州， 318000)

标准辐射监测(SRMP)最早是由美国电力研究协会(EPRI)于1978年发起，旨在记录和报告EPRI成员中压水堆在停堆期间一回路管道和蒸汽发生器下封头的辐射剂量率。SRMP早期只收集辐射剂量率信息，包括系统和设备在机组不同运行工况下的接触剂量率、电子式个人剂量计(EPD)监测数据、区域剂量率等。2013年，EPRI对SRMP进行了修订，增加了核素γ谱信息的收集。通过标准化同一类型机组的测量点，以及长时间的记录测量数据，可以从横向(不同机组之间)和纵向(统一机组不同时间)进行数据对比分析，并可应用于运行-辐射剂量率的原因-效果分析[1]。

法国电力集团(EDF)参考SRMP制定了适合旗下机组开展的标准化辐射监测方案，并建立了辐射监测数据库，用于收集各机组的辐射监测数据，进一步发展了SRMP[2]。

标准辐射监测已在国际上得到广泛应用，但在国内才刚刚起步。三门核电1号机组作为全球首台AP1000机组，目前已完成100%功率平台小修，即将商运，2号机组也已完成50%功率平台小修。有必要在SRMP的基础上，结合AP1000机组自身特点，开发三门核电标准辐射监测方案，以此来监测电厂辐射场的形成及变化，并为AP1000机组辐射源项控制、材料选择、运行控制等提供基础数据。

1 三门核电标准辐射监测方案

结合AP1000机组自身特点[3]，并参考SRMP，制定出三门核电标准辐射监测方案。方案分为4个部分：系统接触剂量率测量、系统电子式个人剂量计(EPD)连续监测、核素γ谱测量、区域剂量率测量。4个部分共需测量47个点位，且测量时间按照大修时间窗口，分布在10个不同的时间点(见表1)。

表1 三门核电标准辐射监测时间点

1.1 系统接触剂量率测量

接触剂量率测量点位及时机见表2所列。

在各计划的时间点，按照预先制定的路线逐点测量并记录数据，分别计算各个系统的辐射指数。先依据原始数据通过算术平均求出各个子项的辐射指数，再将各系统/设备所属子项的辐射指数进行算术平均得出整个系统/设备的辐射指数。通过与历史数据对比，进行差异分析，评价系统/设备的运行状况(首次测量时，与系统/设备的辐射指数设计值进行比较)。

1.2 系统EPD连续监测

EPD连续监测点位及时机如表3所列。

应根据现场实际工作环境采用挂绳、胶带、支架等固定EPD，EPD安装位置尽量不要妨碍停堆以后的检修工作。安装完成后，测试EPD功能是否正常，发生异常时重新安装。在计划的时间节点拆卸EPD，通过Dosimass导出EPD历史数据，在EXCEL上依次将相邻两行累积剂量数据相减，并除以时间间隔t(10 s)，得出各个时间间隔内的平均剂量率，给出剂量率随时间变化的趋势图。通过分析剂量率随时间变化趋势，结合机组运行工况，找出剂量率发生变化的根本原因。

1.3 核素γ谱测量

核素γ谱测量点位及时机如表4所列。

合理布置测量仪器，调整探头方向，使探头正对管道。测量过程中需要获取两种谱，一种为本底谱，一种为样品谱。本底谱测量时，需使用堵头将探头前端屏蔽。在探头与管道的距离为5、10 cm两种情况分别测量本底谱和样品谱。当净谱(样品谱-本底谱)全能峰净计数大于10 000时停止测量。测量完成后对测量图谱进行解谱分析，得出放射性核素种类及活度，结合系统/设备，分析放射性核素来源，依据放射性核素历史变化趋势，评价系统运行情况。

1.4 区域剂量率测量

区域剂量率测量是指测量特定区域的周围剂量当量率。区域剂量率测量主要为了获得区域辐射指数，以表征厂房平均辐射水平。三门核电标准辐射监测核素γ谱测量点位及测量时间点如表5所示。

在计划的时间点下，辐射防护人员根据各点位的位置依次进行测量并记录各点位剂量率数据，再将各点位剂量率数据进行算术平均，得出相应区域的辐射指数。得出各区域剂量率数据后，通过与历史数据对比，进行差异分析，评价机组运行情况。

表2 三门核电标准辐射监测接触剂量率测量点位及测量时间点

表3 三门核电标准辐射监测EPD连续监测测量点位及测量时间点

表4 三门核电标准辐射监测核素γ谱测量点位及测量时间点

表5 三门核电标准辐射监测区域剂量率测量点位及测量时间点

(续表5)

系统名称 位置描述 时间点 核岛厂房 标高135′-3″ 区域 P40:1#SG隔间东侧 1#SG隔间东侧 C、D、E P41:稳压器上部隔间西侧 稳压器上部隔间西侧 C、D、E P42:换料水池南侧 贯穿件区域旁换料水池南侧贯穿件区域旁 C、D、E P43:2#SG隔间南侧 2#SG隔间南侧 C、D、E P44:2#SG隔间西侧 2#SG隔间西侧 C、D、E P45:2#SG隔间北侧 2#SG隔间北侧 C、D、E P46:换料水池北侧 换料水池北侧 C、D、E P47:1#SG隔间北侧 1#SG隔间北侧 C、D、E

2 讨论

本文介绍了一套适合三门核电AP1000机组的辐射指数测量方法，为三门核电标准辐射监测工作提供导引。要做好这项工作，还需要解决以下几个问题：

(1) 本文只是给出了辐射指数测量点的大致位置，精确到房间、管道，但并没有精确确定测量点的具体位置，未来需将点位固定，以保证历次测量结果具有可比性。

(2) 各个点位需有明确的测量方法，如进行区域剂量率测量时，探测器灵敏体积中心距离地面1 m，面向主要辐射源等，以保证测量结果可比性。

(3) 在正式测量之前应进行模拟测量，验证点位是否方便测量，测量路线是否符合ALARA原则，测量过程中是否有其他因素的影响，是否存在其他没有考虑到的情况等。根据模拟测量得出的问题对测量点、测量过程进行调整优化。

(4) 需要确定数据管理方案，确定数据的保存方式并逐步建立辐射指数数据库，便于之后对比。

3 结束语

三门核电AP1000机组标准辐射指数测量工作对于了解机组运行、化学控制及机组辐射水平并优化机组辐射控制具有十分重要的意义。本文提出了一套适合三门核电AP1000机组的辐射指数测量方法，并希望通过后续不断完善，能够与更多的同类电站的测量数据进行对比、分析，达到了解机组运行、化学控制及优化机组辐射水平作用。