廖柳凤 张家俊
(广东省环境辐射监测中心粤西分部, 广东 阳江, 529500)
核电站环境放射性监测项目是根据核电站自身的特点以及周围环境、人口等特点来综合考虑确定的,目的是能及时发现环境放射性异常、长期观测环境放射性水平的变化等。
广东省台山核电站地处沿海山区,三面环山,东南面临海。台山核电站规划建设6台压水堆核电机组,2018年4月10日,1号机组(EPR堆型,1 750 MWe)开始装料。
《辐射环境监测技术规范》[1]要求,核电运行期间需对大气环境中气溶胶进行监测,总α、总β放射性测量是核电站周围辐射环境监测的主要项目之一。本文报道2016/06—2017/12期间台山核电站周围环境气溶胶中总α、总β放射性水平的监测工作与监测结果。
台山核电站距台山市区约44 km,距江门市区约75 km,距珠海市约73 km,距澳门特别行政区约67 km,距阳江核电站约80 km。根据《辐射环境监测技术规范》[1]中压水堆核电厂辐射环境监测方案对放射性气溶胶监测布点原则的要求,选取厂区边界、厂外地面最高浓度处、主导风下风向距厂区边界<10 km的气象站、钦头村和新松水库为气溶胶监测点。
为统一规范管理广东省所有的大型核设施对照点,并考虑到对照点跟各个大型核设施的距离及稳定的环境,选取河源市作为广东省大型核设施的陆地介质的对照点。
1.2.1样品采集
采用北京华瑞核安科技有限公司生产HH02-LS120型大流量气溶胶采样器,能定时、定量、连续的采集样品。滤膜材料选用直径0.3 μm、粒子捕集效率95%以上的聚丁烯纤维滤纸,滤纸尺寸为210 mm×270 mm。采样器的采样口高出基础地面1.5 m,布设采样点于空气流通、地面平整的位置,并固定。
采样频次为1 次/月,每次连续采样约4 d,采样前需将滤膜烘干恒重、称重,采样流量为2 m3/min,采样体积约为10 000 m3。样品采集过程中要观察采集情况,并详细记录采样时间、地点、气象状况、采样人等详细信息。
1.2.2样品前处理
样品采集后,取出滤膜,然后将滤膜置于干燥器中,恒重、称重,装入φ75 mm×10 mm聚乙烯样品盒中,密封,贴上标签进行γ谱测量。γ谱分析完成后气溶胶滤膜置于已恒重称量的150 mL蒸发皿中在电炉上碳化,然后将蒸发皿置于马弗炉中,450 ℃~500 ℃灼烧1 h,取出放入干燥器中冷却至室温。准确称量,算出残渣总量。用玻棒或角匙在瓷坩埚中研细残渣,混匀。准确称取约0.1 g残渣,放入测过α放射性本底值的不锈钢测量盘内,加入数滴无水乙醇,均匀铺样,制成供总α、总β测量的样品源。
样品测量采用依据《生活饮用水标准检验方法 放射性指标》[2]中的规定执行。总α采用厚样法,直接将样品制成大于“有效厚度”的样品源进行测量,便可计算出样品中总α放射性;总β采用薄样法,按相同的几何条件直接测量已知重量的氯化钾标准源和样品源的β计数,即可计算出样品的总β放射性浓度。
测量仪器使用美国ORTEC公司生产的MPC9604型流气式低本底α、β计数器。仪器性能指标:总α,本底0.04~0.08 计数/min,效率26.5%~27.2%,探测限7.84 mBq/m3;总β,本底0.46~0.68 计数/min,效率46.5%~47.7%;探测限1.26 mBq/m3。
根据《电离辐射监测质量保证一般规定》[3]的要求,质量保证的任务就是把监测的误差降低到可以接受的程度,是通过对监测过程的组织管理、人员素质要求和岗位培训、测量装置的维护及稳定性检验、量值溯源和仪器检定或者自校等进行全面控制,以保证测量结果的准确性、精密性、完整性、代表性和可比性。
1.4.1定期检定
为确保检测数据的准确性,避免设备在使用中随时间变化计量性发生偏移,严格按照国家计量法,每2年由广东省计量科学研究院进行一次计量检定,以保证仪器设备始终处于受控状态,使出具的数据具有溯源性。
1.4.2仪器稳定性检验
低本底α、β计数器仪器每年或检修后均进行1次泊松分布检验,定期(约15 d)进行1次本底测量和效率检验,每次测量的本底或效率绘制在当年或往年的质控图上,以判别仪器的工作状态是否满足要求。当仪器出现异常状态时应停用并查找原因,经检修后的仪器应重新进行检定并重新绘制本底、效率质控图。
2016/06—2017/12广东省台山核电站周围环境监测点(气象站、钦头村、新松水库)及对照点(河源)大气气溶胶总α、总β放射性水平的监测结果分别列于表1、表2。
由表1、表2可见:
(1) 3个监测点总α水平范围为0.01~0.57 mBq/m3,2017年均值范围为0.09~0.14 mBq/m3,与对照点(范围:0.03~0.21 mBq/m3;均值:0.10 mBq/m3)处同一水平。
表1 2016/06—2017/12台山核电站周围环境大气气溶胶总α水平监测结果
表2 2016/06—2017/12台山核电站周围环境大气气溶胶总β水平监测结果
(2) 3个监测点总β水平范围为0.07~2.30 mBq/m3,2017年均值范围为0.72~0.79 mBq/m3,略低于对照点(范围:0.27~2.80 mBq/m3;均值:1.29 mBq/m3)。与2010—2011年台山核电站首次装料前本底调查结果[4]处同一水平。
广东省台山核电站运行前(2016/06—2017/12)周围环境大气气溶胶中总α、总β放射性水平的监测结果显示,台山核电站外围环境10 km范围内大气气溶胶总α放射性水平(0.01~0.57 mBq/m3)、总β放射性水平(0.07~2.30 mBq/m3)均在本底范围内波动。