王志玉 卞兆娥 曹鹏涛 王文军 王 雪
(连云港辐射环境监测管理站,江苏 连云港222047)
田湾核电站位于江苏省连云港市连云区,按规划建设8 台百万千瓦级核电机组。一期工程(1、2 号机组)两台VVER1000压水堆核电机组已于2007 年5 月和8 月投入商业运行。二期工程(3、4 号机组),已于2019 年3 月投入商业运行[1];扩建工程5、6 号机组也在试运行。辐射监管部门要时刻监测核电站周围环境的辐射变化情况。其中气溶胶中7BE 是重要监测参数。目前环境存在大量7BE 主要是天然宇生产物[2]。而反应堆中有可能会产生7BE,所以我们有必要监测核电周边中气溶胶7BE 的含量。
连云港辐射监测管理站(以下简称连云港辐射站)2003 年开始对田湾核电站厂区及周围环境辐射水平进行连续的监测。掌握田湾核电站周围环境辐射水平变化和放射性核素的积累情况,可以为验证与评价田湾核电基地运行和排放对周围环境的影响提供数据支持。本文分析连云港辐射站近5 年间所测数据,分析田湾核电站厂区及周围环境大气气溶胶中7BE 放射性浓度水平及其每月特征变化趋势。
连云港辐射站围绕田湾核电站布置4 个点,分别为厂址区、中云、杨圩、新浦。厂址区、中云、杨圩3 个监测点在10km 范围,厂址区在核电厂附近,杨圩在5km 范围内,新浦点为对照点距离核电中心距离为28km。
厂前区和中云站采用超大流量气溶胶采样器,仪器型号为JL 900 Snow White,每月采集样品一次,采样流速18.2 m3/min,每次连续采样9.17h,采样体积为10000m3;新浦、杨圩2 个子站采用大流量气溶胶采样器,仪器型号JL-150 Hulter,每月采集样品一次,采样流速2.3 m3/min,每次连续采样3d,采样体积为10000m3。
将采集的滤膜样品用压模机制成标准样品。超大流量用直径70mm 模具,大流量用直径为50mm 的模具。将采回来的滤膜进行折叠,按照沿中心线进行对折,最后卷成圆柱装入标准气溶胶模具,压成圆饼状,制成标准样品。用保鲜膜进行密封,放置一段时间,进行测量。
气溶胶中7BE 的测量方法为采用空气中气溶胶测量标准[3]。测量仪器选用高纯锗γ 谱仪,仪器型号为GC6020,相对探测效率60%,对60Co1332.5keV 的γ 射线的能量分辨率1.78keV(高压3500V)。
样品测量时间为86400 s,能量刻度采用152Eu 的特征峰。效率刻度选用效率曲线法。分别选用英国标准物质和国防科工局标准物质的混合源作效率曲线。
C:为气溶胶中7BE 的浓度,Bq/m3;NS:为气溶胶中7BE 的净峰面积;
t:为气溶胶样品的测量时间,s;V:为气溶胶样品的采样体积,m3;
η:为气溶胶中7BE 的特征峰发射率;E:为全能峰的特征效率;
K1:为采样时间内修正系数;K2:为放置时间内修正系数。
根据历年核电外围辐射环境监督性监测要求,每两年由国家计量站对实验室高纯锗γ 谱仪进行仪器检定;同时根据我站仪器质控要求,仪器的效率和本底每月做期间核查,在保证每月的测量值在质控曲线范围内。
分析2015 到2019 年田湾核电站杨圩、中云、厂前区、新浦站气溶胶7BE 的浓度监测结果,每年每个月取样测量一次,5 年每个站点共计60 个样品。统计结果显示杨圩站点气溶胶7BE 的浓度范围在0.98~8.8mBq/m3,均值为3.9±1.82mBq/m3;中云站气溶胶7BE 的浓度范围在0.85~5.9mBq/m3,均值为3.17±1.34mBq/m3; 厂 前 区 站 气 溶 胶7BE 的 浓 度 范 围 在0.75~5.9mBq/m3,均值为2.58±1.11mBq/m3;新浦站气溶胶7BE的浓度范围在0.61~10 mBq/m3,均值为4.00±1.90mBq/m3。各站点每月气溶胶7BE 的浓度范围0.75~8.8mBq/m3均在新浦站对照点范围0.61~10 mBq/m3。每年各个月数据波动比较大,说明环境变化对测量结果影响较大。特别是离核电站28km 处新浦站比核电外围点位的都略高。表明核电站近5 年运行未对外围环境中气溶胶7BE 造成影响。
图1
2015~2019 年各监测子站取5 年中每个月份平均值数据变化情况如图1,分析结果见表1:杨圩站点气溶胶7BE 的浓度范围在1.94~6.26mBq/m3;中云站点气溶胶7BE 的浓度范围在1.73~4.48mBq/m3;厂前区站点气溶胶7BE 的浓度范围在1.41~3.44mBq/m3;新 浦 站 点 气 溶 胶7BE 的 浓 度 范 围 在1.76~5.78mBq/m3。各个站点均在同一水平,五年中月份均值浓度5 月份较高,7 月、8 月份较低,上半年明显高于下半年。
表1 气溶胶7BE 的浓度月份平均值 单位:mBq/m3
2015~2020 年田湾核电站外围10km 范围内及28km 处新浦子站气溶胶7BE 的浓度监测结果见表2 所示。结果显示气溶胶7BE 的浓度年平均值范围在2.11~4.35mBq/m3,与新浦子站对照点年平均值范围3.5~4.33 mBq/m3;而气溶胶7BE 浓度5 年的年平均值范围在2.58~3.91mBq/m3,而对照点新浦站年平均值为4.00 mBq/m3,均在同一水平。说明核电运行对外围气溶胶7BE无影响。
表2 气溶胶7BE 的浓度年平均值 单位:mBq/m3
2015~2019 年间田湾核电厂外围10km 范围内3 个站点气溶胶7BE 的浓度范围在2.11~4.35mBq/m3,与新浦子站对照点年平均值范围3.5~4.33 mBq/m3处在同一水平上。测量点每个月浓度中5 月份较高,7 月、8 月份较低,同一站点上半年略高于下半年。气溶胶7BE 的浓度年平均值范围在2.11~4.35mBq/m3,与新浦子站对照点年平均值范围3.5~4.33 mBq/m3。近5 年田湾核电运行未对周围环境中空气气溶胶7BE 的浓度造成影响。