王雪 王文军 王志玉 谢世杰
摘要:本实验室通过使用RGD-5型热释光测量仪,主要对田湾核电站外围环境中20个点位的γ累积计量进行了连续5年的监测分析。监测结果表明:田湾核电厂外围环境中γ累积计量年均值范围为85.57~116.90nGy/h,其中离核电站最近的柳河点位距核电站1.5Km,年均累积剂量值为101.71nGy/h;离核电站最远的新浦公园点位距核电站28.5Km,年均累积剂量值为99.45nGy/h。
关键词:核电站;辐射环境监测;γ累积剂量
1概述
田湾核电站位于连云港市的连云区,厂址距离连云港市区(新浦)直线距离约28.5km,规划建设8台百万千瓦级压水堆核电机组,全部建成后将形成全国最大的核能源基地。据报道[1], 1~6号机组均已投入商业运行,2021年5月19日,国家主席习近平同俄罗斯总统普京连线,共同见证7~8号机组开工仪式。显然,这个未来全国最大的核能源基地与当地辐射环境状况息息相关。连云港辐射环境监测管理站主要任务就是承担田湾核电站外围辐射环境监督监测等事项。本文主要通过几年间测得的数据来阐述田湾核电站外围γ累积剂量数据的变化及规律。
2监测方法
2.1γ累积剂量监测布点原则
按照国家法律法规要求,核电厂外热释光累积剂量片布点原则[2]:厂外地面最高浓度处;厂界周围按半径2、5、10、20km,8个方向角间隔交叉布点,原则上均匀布点,近密远疏。
2.2仪器设备和方法
本实验室使用的累积剂量测量仪型号为RGD-5,剂量片为LiF(Mg,P,Cu)材料均由海洋博创公司生产。所有剂量片经过筛选,保证分散度在±5%区间以内,另外确保仪器在有效检定期内。经过240℃退火的热释光剂量片装入热释光剂量盒并布放于距离地面1 m处密封,一段时间后(通常一个季度)将所得剂量片立刻測量,重复以上步骤按季度连续测量。通过以上方式详细记录5年间每季度核电周围γ累计剂量并根据数据分析环境中累积剂量的变化过程。
3测量结果与分析
3.1年度均值分析
2017-2021年间本实验室共完成了18个季度测量工作,测量点位包括20个点位。由表1可见田湾核电站外围环境中γ累积剂量年均值范围在85.57~116.90nGy/h,γ累积剂量5年均值范围最低是杨圩站点的76~101nGy/h,年均值为85.57 nGy/h;最高是城港紫菜厂站点的108~129nGy/h,年均值为116.90nGy/h。各个站点的γ累积剂量年均值比较参见图一。
表1 田湾核电站外围环境中γ累积剂量年均值范围(单位nGy/h)
编号 点位 年平均值 5年均值范围 编号 点位 年平均值 5年均值范围
1 陶庵 97.62 84-107 11 宿城乡 89.15 81-106
2 连云镇 97.38 90-109 12 杨圩 85.57 76-101
3 黄窝 104.62 89-114 13 海峰工区 92.48 81-104
4 高公岛 91.67 83-101 14 板桥 97.15 87-108
5 柳河 101.71 92-114 15 跃进村 105.35 90-114
6 城港紫菜厂 116.90 108-129 16 云门寺 108.29 97-114
7 开发区环境楼 90.52 78-103 17 中云乡 99.05 91-109
8 云山乡 99.50 80-116 18 台南盐场 95.33 86-104
9 板跳 94.33 84-104 19 核电西门 105.10 90-114
10 港校 95.81 78-111 20 新浦公园 99.45 81-108
图1 γ累积剂量年均值比较(单位nGy/h)
从图一可以发现,以测量数据为基准,2017-2021年各个站点的γ累积剂量年均值90%的数据在30%相对误差范围内相符合。其中云山乡、港校及新浦公园点位近年有明显下降趋势,是因为这三个点位环境及位置发生变化。且本次监测采集数据时间久,仪器以及人员也又有更换,点位中偶有数值偏高:例如图1中2018年核电厂西门点位数值偏高,考虑到其仍然在30%相对误差范围内,并且接下来几年数据又高度重合,也符合1987年全国放射性水平本底调查[3]的数据范围,故不做异常数据处理。
3.2降水点位季度值分析
γ累积剂量测量的数值与周围环境、气象条件存在联系,尤其是降雨量增多会对测量的结果也有影响。为了使结果更加明显,此处从5年连续监测中取2020年第三季度为例(5月15日-8月15日)。2020年第三季度正值雨季且降雨量较往年同期相比明显增多,见表2。以同期降水点位为例:杨圩、新浦、厂前区、高公岛点位此季度的降水量分别达到494.4 mm 、421.3 mm 、544.6mm、235.2mm与其他季度不超过80mm相比明显增加很多。那么此季度的γ累计剂量值的变化可以参考图2。
表2 2020年降水点位各季度降水量(单位mm)
点位
季度 杨圩 新浦 厂前区 高公岛
第一季度 88 108 106 101
第二季度 83 99 100 94
第三季度 76 90 93 84
第四季度 82 98 106 95
图2 2020年降水点位各季度γ累积剂量值比较(单位nGy/h)
由图2可见,第三季度的γ累计剂量值明显比同点位其他季度的γ累计剂量值低,因此可以判断降水量的多少对环境中γ累计剂量有直接影响:降水量越多,累计剂量值越小。
4结语
γ累积剂量测量的数值与周围环境、气象条件存在联系,其中降雨量增多,测量的结果反而偏低。2017-2021年间田湾核电站外围环境中30 km范围内20个累积剂量点位年均值范围为85.57~116.90nGy/h。总体来说这5年期间田湾核电站外围环境各监测点γ累积剂量水平变化均在本底范围内波动无明显变化,说明田湾核电的运行对其外围环境γ累积剂量水平无明显影响。
参考文献:
[1] 2017-2019田湾核电厂外围瞬时剂量率分析,曹鹏涛 王文军 王志玉[J]科学技术与创新。
[2] 中国辐射防护研究院:田湾核电站申请装料许可阶段环境辐射本底调查报告,2003.4
[3]江苏省环境天然放射性水平调查(1987 年)
作者简介:王雪(1989.03-),女,汉族,江苏省连云港市人,连云港辐射环境监测管理站、硕士学位,工程师,专业:有机化学,研究方向:从事核与辐射监测领域工作。