浅析AP1000辐射监测系统仪表特点

浅析AP1000辐射监测系统仪表特点
摘要：美国西屋公司在已开发的非能动先进压水堆AP600的基础上开发了
AP1000，该堆型为西屋公司设计的三代核电堆型，辐射监测系统仪表是AP1000
数字化仪控系统的组成部分，本文对AP1000辐射监测系统进行了简介，并对
AP1000辐射监测仪表进行了分类和特点浅析。

关键词：AP1000；辐射监测系统
1.引言
辐射监测系统仪表作为AP1000仪控系统的重要组成部分，主要用来监测工艺回路的运
行是否正常，核电站各层屏障是否完整，并以ALARA（合理可行尽量低）原则为基准，通过
自动启动隔离设备或其它系统，减少放射性事故产生的废液、废气造成的污染，防止工作人
员及公众受到高辐射剂量的照射和体表沾污以及放射性向外界环境的泄漏，最终实现辐射防
护和核电站安全最优化。

辐射监测系统仪表为核电厂提供排出流监测、工艺流监测和气载监测，并对有需要的电
站各区域的放射性环境进行连续显示。

辐射监测系统按功能分成两个子系统：工艺过程、气
载放射性和排出流辐射监测子系统；区域辐射监测子系统。

2.工艺、气载和排出流监测子系统概述
2.1.工艺流监测仪
工艺流监测仪用于测定核电厂工艺流系统中放射性物质的浓度。

主要对蒸汽发生器排污、设备冷却水、主蒸汽管道、厂用水系统排污、一回路取样系统取样样品、主控室进风管道、
安全壳空气过滤排风、气体放射性废物排放、安全壳空气等处进行辐射监测。

其中对主控室
进风管道的辐射监测属于安全相关功能，当放射性气体浓度高于预置阈值时，该监测仪为电
厂控制系统提供信号以启动补充空气过滤系统，当放射性微粒或者放射性碘浓度超过预设值时，该监测仪为电厂保护和安全监测系统提供信号以隔离主控室送风和排风管道，启用主控
室应急可居留系统。

2.2.气载放射性监测仪
气载放射性监测仪用于测量通风系统中不同地点的放射性浓度，向运行人员提供电厂内
通过空气传播的放射性物质的浓度。

主要设备有燃料装卸区域排风辐射监测仪，连续测量排
气隔离阀上游的燃料装卸区排放的放射性物质的浓度；辅助厂房排风辐射监测仪，连续测量
排风隔离阀上游的辅助厂房排风中的放射性物质浓度；附属厂房排风辐射监测仪，连续测量
来自附属厂房的放射性控制区通风系统排风中的放射性物质浓度；保健物理室和热检修车间
排风辐射监测仪，连续测量保健物理室和热检修车间排风中的放射性物质浓度；放射性废物
厂房排风辐射监测仪，连续测量来自放射性废物厂房排风中的放射性物质浓度。

2.3.排出流辐射监测仪
排出流辐射监测仪测量排放到环境中的放射性物质的浓度，提供电厂排出流中增加的辐
射水平的早期警告。

主要设备有电厂烟囱辐射监测仪，电厂烟囱是电厂向大气排放放射性气
体物质的唯一设计途径，电厂烟囱监测仪具有微尘、碘盒、惰性气体的取样功能；常规岛排
风辐射监测仪，当放射性活度浓度超过预设阈值时，监测仪向主控室发送一个报警信号，常
规岛排风辐射监测仪为气态放射性物质的释放报告提供测量数据；液体放射性废物排放辐射
监测仪，连续测量液体废物系统向环境排放的液体中放射性物质的浓度，液体排放物按批充
分混合并在取样后进行排放，在确定允许排放前，需要就地取样分析，以便确认其排放物的
放射性浓度和排放总量都在允许的限值范围内；废水排放辐射监测仪，连续测量废水系统排
放管道中的放射性物质浓度。

3.区域监测子系统概述
区域监测子系统在电厂选定区域进行辐射监测，主要提供AP1000主控室、化学实验室、人员闸门、控制支持区等固定区域内电厂工作人员接受辐射的信息，它具有与工艺监测仪相
同的报警、显示和数据存储功能。

区域监测仪有两个不同的声光报警，分别在警告或高辐射
水平时触发，位于探测器附近，或在进入受监测区之前能看到就地可视报警的区域。

主控室
提供指示和报警，探测器上的读数是工作人员可能受到的辐照水平，工作人员很容易看到就
地的读数/报警模块。

区域监测仪向电厂控制系统（PLS）提供信息或探测选定的电厂区域的γ辐射水平。

当这些区域的预设照射量率超出预设值时，就地辐射监测处理器（LRP）的就地报警立刻警告工作人员。

某些区域监测仪也具有安全壳高量程辐射监测仪、一回路取样区域辐
射监测仪等事故后的监测功能。

4.AP1000辐射监测仪表特点
AP1000辐射监测仪表按照监测对象可以分为γ剂量率监测仪、中子剂量当量率仪、气体放射性（包括惰性气体、气溶胶和碘）水平监测仪、放射性废水监测仪。

根据其探测器工作
原理又可分为电离室、G-M计数管、正比计数器、闪烁体探测器和半导体探测器。

这五类探
测器都是把核辐射转变成为电信号，再由电信号处理设备进行分析和处理，其特点见下表。

根据这些辐射监测仪表及核电站各辐射监测点的特点，AP1000对于γ射线的监测一般选用NaI闪烁体、电离室、G-M计数管。

电离室主要用于事故后区域监测，G-M计数管主要用于
区域监测，NaI闪烁体主要用于工艺和流体排出物的γ监测。

对于β粒子、惰性气体、气溶
胶的监测采用的是β闪烁体。

碘和N-16监测采用的也是NaI闪烁体。