放射性流出物的监测与控制报告..
201211核电厂放射性流出物监督性监测工作的一些探讨
表 2 田湾核电站 1、 2 号机组放射性流出物年允许最大排放量 Tab.2 Maximum annual allowable discharge value of radioactive effluents from reactor 1 and 2 in Tianwan NPP
放射性流出物 批准最大年排放量
第 32 卷 第 3 期 2012 年 5 月
辐射防护 Radiation Protection
Vol. 32 No.3 May 2012
核电厂放射性流出物监督性监测工作的一些探讨
周 程, 张起虹, 朱晓翔, 孙恋君
( 江苏省辐射环境监测管理站, 南京 210019)
摘 要:简要概述了国内核电厂放射性流出物现行有效的法规、标准和要求,结合我省多年来对核电厂环
国内各个核电厂对排放浓度的控制要求更 多的是根据其自身的情况而定。 大亚湾核电站 和岭澳核电站制定的排放内部控制标准: 正常 运行期间为 500 Bq/L; 大修期间为 l 000 Bq/L。 秦山核电一期和二期的排放控制标准长期执行 370 Bq/L, 后来从废物最小化出发, 经原国家 环保总局审批后调整为 3 700 Bq/L。 田湾核电 厂按俄罗斯原设计的排放控制标准为 20 Bq/L, 在首次装料阶段环境影响报告书审评时, 从 废物最小化考虑将除氚外放射性核素浓度排 放控制标准改为 200 Bq/L, 氚活度浓度控制值 为 8×106 Bq/L。
收 稿 日 期 :2010-09-13 作 者 简 介 :周 程( 1981—) ,男 ,2006 年 毕 业 于 成 都 理 工 大 学 核 技 术 与 应 用 专 业 ,获 硕 士 学 位 ,工 程 师 。 E-mail: flyingzc@
流出物和环境放射性监测教材
流出物和环境放射性监测教材流出物和环境放射性监测教材第一章:流出物的概念和分类1.1 流出物的定义流出物是指人类生产活动、自然界现象或核事故等导致放射性物质进入环境的过程中,溢漏、放射性物质放散、迁移或排放到环境中的物质。
流出物的存在对环境和人类健康构成潜在威胁。
1.2 流出物的分类流出物可以分为自然流出物和人工流出物两类。
自然流出物是指来自自然界的放射性物质,如土壤和岩石中的天然放射性元素,气候条件导致的气溶胶等。
人工流出物是指来自人类活动的放射性物质,如核电厂、核工厂、医疗设施以及矿山等中的排放物。
第二章:流出物的监测方法与技术2.1 流出物的监测目的流出物的监测目的是为了及时掌握环境中放射性物质的存在和排放情况,并评估其对人类健康和环境的潜在影响,为相应的控制和治理提供科学依据。
2.2 流出物的监测参数流出物的监测参数包括放射性核素的浓度、形态、迁移速度、沉降速率等,以及环境介质中的放射性物质的积累、分布和迁移路径等。
2.3 流出物的监测方法与技术2.3.1 实时监测实时监测是通过监测仪器和设备对放射性物质进行实时监测和定量分析,以获取实时的监测数据。
常用的实时监测方法包括放射性探测器、γ射线探测仪等。
2.3.2 样品监测样品监测是通过采集环境介质中的样品,如水、土壤、空气等,对其中的放射性核素进行实验室分析,以获取具体的放射性核素浓度等数据。
常用的样品监测方法包括液体闪烁计数法、γ谱仪分析法等。
2.3.3 生物监测生物监测是通过采集生物体,如植物、动物等,对其中的放射性核素进行实验室分析,以评估流出物对生物体的影响。
常用的生物监测方法包括生物标志物分析法、生物测量法等。
第三章:环境放射性监测的实践案例3.1 核电站周边环境监测核电站周边环境监测是为了评估核电站的运行对周边环境的放射性影响。
监测内容包括大气中的气溶胶、降水、土壤、植物和动物等样品的放射性核素浓度等。
3.2 核事故环境监测核事故环境监测是为了评估核事故对环境的放射性污染程度和范围。
海阳核电流出物水样中C-14的测量
2 高温氧化分离法根据湿法氧化法的优、缺点,并对国内各电厂C-14测量调研,海阳核电引进了高温氧化炉,采用高温氧化法对水中C-14进行预处理。
高温氧化法即干法氧化法,是一种能确保所有有机碳被氧化的方法,也被认为是一种最准确的方法。
高温氧化法原理是:水在加热后,产生氢氧根,在特高温条件下,氢氧根与碳化合物反应形成CO 2和H 2O ,在此过程中,水中的无机碳也在分解后产生CO 2。
3 实验步骤3.1 仪器和试剂实验仪器:Quantulus GCT6220低本底液体闪烁仪、Model307型氧化炉。
试剂:碳吸收剂Carbo-Sorbe2、碳闪烁液Permafluor E+、C-14标准源(比活度:48 500 DPM/mL ,参考日期:2018-12-03)、本底源(无放射性核素C-14)。
3.2 C-14制样和分析步骤使用氧化炉制备本底、标准源、回收样品及残留样品,每个样品均做三个平行样品,每个样品中碳吸收剂Carbo-Sorbe2和碳闪烁液Permafluor E+各取10 mL ,制备样品步骤如下:(1)取0.2 mL 的本底源注入到一个已制好的燃烧杯中,将燃烧杯插入氧化炉的点火篮中,将20 mL 闪烁瓶放入到碳收集器内,启动燃烧程序(燃烧时长2 min)。
循环完成后,取出碳收集瓶(20 mL 闪烁瓶),并标记为BKG(本底)。
(2)重复步骤1三次,获得3个样品收集瓶,分别标记为1-STD 、2-STD 和3-STD ,分别0.2 mL C-14标准源注入到小瓶三个标准源中,这三个样品瓶为C-14标准源。
0 引言2011年国家颁布了GB 6429—2011《核动力厂环境辐射防护规定》,其中规定的液态放射性流出物排放控制值中包含了C-14和H-3等。
海阳核电站测量样品中的H-3和C-14活度主要使用低本底液体闪烁仪,因H-3β衰变能量区间在0~18.6 keV ,而C-14能量区间在0~156 keV 之间,H-3和C-14的β谱峰存在部分重叠,核电站放射性流出物中H-3的活度范围为1.0×105~1.0×107Bq/L ,使C-14的测量误差高达近2个数量级,将样品中的H-3和C-14两种核素进行分离,单独分析C-14核素,才能消除H-3的干扰。
M310改进型核电厂放射性流出物排放监测
核 电厂 在 运 行 过 程 中将 产 生 一 定 量 的废
气、 废水和固体废 物。这些废物经科学化处理 和严 格 管理 , 在达 到 国家 法 规标 准规 定 的控 制 值后将 向环境排放。核电厂放射性气态流出物 是 通过 核 电厂 烟 囱向环 境 排 放 , 射 性 废 水 通 放
过 核 电厂 废 水 排 放 渠 向 受 纳 水 体 ( 大 海 、 如 河
() 3 为评估核电厂工艺操作及放射性废物 处理和控制体系的设备是否运行正常 、 有效提 供 数据 。 () 4 给出报警和必要的执行动作 以控制不 合理排放 , 提供有关应急响应信息。
监测排向环境气载流出物中的气溶胶、 惰性 碘、
气体 、 和 C一1 ) 氚 4 ; ( ) 射 性 液 态 流 出 物 监 测 子 系统 ( 2放 主要 监 测 总 、 1、 核 素 及 H一3 ; 总 3^ y ) ( ) 电 厂通 道式 放 射性 车 辆 及 人 员监 测 3核
2 1 气 载放 射性流 出物 排放 监测 . 2 1 1气载 放射 性流 出物排 放 ..
验 室测 量其 活度 。气 载放 射性 流 出物连 续监测
流程 图见 图 1 。
核电厂的大部分确测定排放气载
流出物的放射性浓度 、 核素组 成和排放 总量 。 M1 30改进型核 电厂由气载流 出物排放的主要
流、 湖泊 ) 排放 , 此外还可能通过车辆或人员从 核 电厂带 出少量 污染 物 。为 对上 述排 向环 境 的 废 物进 行 严 格 管 理 和控 制 , 计 了核 电厂 放射 设
性流 出物 监测 系 统 , 包括 三个 子 系统 : ( ) 射 性 气 载 流 出 物 监 测 子 系统 ( 1放 主要
2 12气载放 射性 流 出物监 测 .. M30改进 型核 电 厂 的气 载 流 出 物在 正 常 1
核电厂流出物排放氚的化学类别及监测方法
核电厂流出物排放氚的化学类别及监测方法摘要:氚是氢的同位素之一,是裂变能量排放的一种基本放射性气体,也是热核融合反应堆中的一种基本原料。
氚仍然被认为是氚监测的辐射防护和环境监测的一个重要组成部分,需要不断优化该国的有关监测技术和设备,以实现环境目标。
一般而言,在监测氚排放时,应事先了解要监测的废水的具体信息和优先事项,了解要测试的实体的总体状况,合理有效地收集相关地质数据、原始设计信息和记录并不断优化健康监测的形式和内容。
其他监测活动包括健全的监测技术、适当的监测标准、健全的科学方法和适当的监测和试验工具,以及对最终结果的评估、核电站废水的总体状况摘要和分析报告。
关键词:核电厂;流出物;排放氚;化学类别;监测方法;引言随着我国在运核电厂数量增多,核电厂放射性流出物监督性监测工作变得越来越重要。
但由于我国核电厂放射性流出物监测工作起步相对较晚,目前该项工作尚存在管理体系不成熟、不完善,法规制度、技术标准大量空白,人员水平、经验和能力建设不足等诸多问题。
这也导致流出物监督性监测工作开展不规范、不统一,监测结果的时效性、准确性、独立性和监督性有待进一步加强,对该项工作的相关从业单位及管理技术人员带来很多困难和困惑。
1监测排放氚的意义及存在的问题在监测核电项目方面,监测设备的不足或设计不当或不合理可能对建设项目的监测结果产生不利影响,因此,重点应放在核电厂排放的质量控制上。
由于氚监测技术不同于监测的其他领域,无法确定每一设施的个别监测是否影响质量,因此需要使用非破坏性监测手段。
一旦氚排放的成分得到解决,核电站的环境质量就可以得到更好的保护。
因此,改进监测核电站废水的技术以及广泛传播和应用这些技术至关重要。
在监测核电站排出物时,有必要合理地确定现场作业设备是否可直接用于监测,并评估监测结果。
然而,在现阶段,监测核电站排出物仍存在许多问题,例如用于试验的样品质量与用于实际工作的试验材料质量之间的差异,以及很难准确地报告试验结果和指导核电站排出物与此同时,如果不对核电厂项目的现场执行情况进行详细监测,就无法反映业主的实际作用;此外,如果取样没有及时送交视察,如果在没有试验结果之前就开始工作,那么对核电站废水的视察就不可能有效。
浅谈核电厂流出物离线监测的质量控制
浅谈核电厂流出物离线监测的质量控制作者:吴季云来源:《科学与财富》2016年第34期(山东核电有限公司 265100)摘要:核电厂流出物离线监测的质量控制主要包括对计划排放的废气和废液取样、测量、分析、数据记录处理等过程的质量控制。
本文将介绍流出物离线监测各个环节的质量控制要求。
关键词:核电厂;流出物监测;质量控制;核电厂放射性流出物排放必须按照国家及地方政府的有关法规、标准、核电厂环境影响报告书中的要求,并遵循ALARA 原则,尽可能减少流出物的排放量。
核电厂气载流出物最终一般通过烟囱排放,液态流出物则采用槽式排放。
根据监测方式的不同,流出物监测可以分为在线监测和离线监测(取样分析)两种,但在各核电厂中均以离线监测分析结果作为是否排放的决策输入。
因此离线监测结果的准确性和可靠性将直接影响人类赖以生存的环境,同时阻碍电厂的质保体系和核安全文化建设。
一、流出物取样的质量控制对月度、季度或年度内的取样活动需要从样品取样时间、地点、路线、取样频率以及取样方式等多方面考虑制定最优的取样计划,以取得最具代表性的样品并可以趋势分析。
取样应准确测量样品的质量、体积等参数,其误差一般应控制在10%以内。
为了确定取样的不确定度,应采集一定数量的平行样品,且平行样品数量一般不小于常规样品总数的5%。
取样操作的整个活动过程需要对采集、包装、运输和贮存这四个方面做出详细的操作规范和准则,包括具体的步骤、记录内容、标签设置等。
对采集可能具有放射性的样品的与非放射性样品要做到绝对物理隔离以保证不存在偶然交叉污染导致原始样品失效。
样品接收、核查和发放各环节应受控,样品标签及其包装应完整。
若发现样品有异常或处于损坏状态,应如实记录,并尽快采取相关处理措施,必要时重新取样。
样品应分区存放,并有明显标志,以免混淆。
样品保存条件应符合国家相关标准和技术规范要求。
二、测量与分析的质量控制分析测量在整个流出物离线监测的质量控制体系中作为最重要的环节,可以从行政管理和技术优化两个方面确保分析测量活动的有效性。
第四章流出物和环境放射性监测教程文件
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控制流出排放的原则 3
控制原则: (一)剂量控制,充分保护公众安全 • 流出物排放对周围公众所产生的辐射照射评价的
基本标准是年有效剂量 • 各种人工辐射源所致公众年有效剂量为1mSv • 一个特定的辐射源对公众的影响不能用满1mSv/a • 剂量约束
第四章 流出物和环境放射性监测 赵亚民
2011
1
几点说明
1,授课的目的 2,本章在核与辐射安全中的地位 3,本章各节的关系
2
授课目的
1,备考 2,传授知识
3
本章在核与辐射安全中的地位
1,核安全 2,辐射安全
4
核安全
1,广义核安全 包括:核安全,辐射安全,废物安全,运输安全
2,狭义核安全 定义:“实现适当的运行条件,防止事故或缓
对于像核电站这样的核设施,要求在首次
装料前必须完成连续两年以上的本底调查
14
环境放射性本底调查 4
本底调查的作用 对于大范围普查性的本底调查,调查的作 用往往是获得平均水平,比如公众平均接 受的陆地γ剂量率,地面附近宇宙射线,环 境及室内氡水平等。
15
环境放射性本底调查 5-1
本底调查主要目的有: • 在核与辐射设施的周边一定范围内,确定
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控制流出排放的原则 6
流出物排放的首要原则是使关键人群组一 年所接受的辐射照射剂量不超过审管部门 批准的剂量约束值,亦即使公众得到充分 保护。
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控制流出排放的原则 7
(二)年排放量实行总量控制 剂量值是基本限值,但是基本限值难以度 量,不便实际执行。于是,通过对流出物 从排放口排出后在环境中传输、弥散,经 食物链到人等照射途经的分析,辅以保守 的假定推定出一组排放量限值.
核设施正常工况气载放射性排出物后果评价推荐模式的参数
第23卷 第1期辐射防护V ol.23 N o.1 2003年 1月R adiati on P ro tecti on Jan. 2003 核设施正常工况气载放射性排出物后果评价推荐模式的参数李 红Ξ 方 栋(清华大学核能技术设计研究院,北京,100084)孙呈志 肖乃鸿(电力部苏州热工研究所,215004)摘 要 我们推荐“核设施正常工况气载放射性排出物后果评价的模式和缺省参数”是为了使核设施环境影响评价工作更加规范化,节省人力和物力。
本文介绍使用该模式时需要用户输入的参数和模式中用到的缺省参数。
关键词 核设施 正常工况 环境影响评价 参数1 引言如“核设施正常工况气载放射性排出物后果评价推荐模式”[1]一文所述,推荐模式是一套通用、简单、保守的模式,适用于只有单一排放源的核设施在选址、设计和装料阶段的正常工况下气载流出物的环境影响评价。
使用者采用根据本推荐模式和参数编制的计算机软件,只要再输入源项、人口等少数基本参数,即可得到相应的偏保守的评价结果。
若计算结果远低于管理限值(小于管理限值的1 10),用户就无需作进一步的计算,否则就需要应用比较精细的模型,并考虑和收集更多的厂址特征参数进行细致计算。
采用本推荐模式和参数编写环境报告书,一般情况下,不必为了进行正常工况的环境影响评价作大量的气象观测和大范围的食物习性调查。
这样不仅节省了核设施业主、报告编写者的开支,还有利于环评全过程的规范化、提高环评报告书的质量。
本文说明该推荐模式需要输入的参数及缺省参数的选取。
2 模式的输入参数用户使用推荐模式需要输入的数据分两个部分,一部分是与大气扩散有关的数据,另一部分是与剂量计算有关的数据。
2.1 大气扩散输入数据推荐模式中大气扩散模块有两个模式:简单模式(包括无稀释子模式与稀释子模式)和基本模式。
简单模式适用于小型核设施或核技术应用项目,对于其中的无稀释子模式,只需要输入: 1)核素i的年均排放量Q i;2)排气筒的体积流量V。
核电厂流出物中14C_在海产品中的浓集研究及公众剂量评价应用
㊀第44卷㊀第2期2024年㊀3月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation㊀ProtectionVol.44㊀No.2㊀㊀Mar.2024㊃辐射生物影响㊃核电厂流出物中14C 在海产品中的浓集研究及公众剂量评价应用许莉萍(福建福清核电有限公司,福建福清350318)㊀摘㊀要:滨海核电厂流出物的排放会对周围公众产生照射,其中剂量贡献最大的放射性核素为14C ,又以食入海产品中14C 所致的剂量占比最高㊂在进行食入海产品这一关键途径的剂量评价时,海产品中14C 的浓集情况将直接影响剂量评价的合理性㊂本文采用比活度平衡模式,充分考虑福清核电厂址海域海水及海产品实际碳含量,计算出不同种类海产品14C 浓集因子,并通过与部分厂址海产品的14C 浓集因子实测值及国际原子能机构(IAEA )推荐值对比验证,得到了适用于福清核电厂址海域的海产品14C 浓集因子,推荐鱼类取6800㊁藻类取5300㊁甲壳类取5000㊁软体动物取4500,并应用于公众剂量评价,划分不同年龄组,计算出食入海产品中14C 所致的公众个人有效剂量㊂关键词:14C ;浓集因子;海产品;剂量评价中图分类号:X822.7文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2023-02-13作者简介:许莉萍(1989 ),女,2011年本科毕业于华北电力大学环境工程专业,工程师㊂E -mail:xulp01@㊀㊀核电厂向环境释放的放射性流出物,对周围公众产生的辐射照射,是人工辐射源对公众照射的一个重要组成部分㊂根据监管部门的要求,核电厂需统计放射性流出物活度浓度及排放量,估算对公众的照射剂量,并需按照信息公开㊁法规要求对公众进行公示㊂根据福清核电厂机组运行阶段环境影响报告书中的辐射环境影响预测[1],机组运行产生的放射性流出物中14C 对关键居民组的剂量贡献最大,而食入海产品造成的内照射,则是14C 的关键影响途径㊂14C 是碳元素的一种放射性同位素,主要来源于宇宙射线㊁反应堆运行以及核爆炸,其半衰期约为5730a,与12C 等其他碳元素一起参与生物地球化学循环过程㊂海洋中的14C 通过碳循环,经食物链进入人体造成内照射㊂随着全球核技术应用规模的不断发展,14C 引发的环保问题,已越来越引起国际上的重视㊂尤其在日本政府宣布计划将福岛核废水排入太平洋后,废水中大量3H 和14C 对海洋生态环境的影响,更是引发了研究人员的激烈讨论和社会谴责,公众对核电厂放射性流出物排放及辐射影响的关注度与日俱增㊂1㊀14C 对公众的辐射影响14C 是压水堆机组燃料和冷却剂的活化产物,半衰期长且同位素交换率高,排放量主要受机组数量㊁工况影响㊂碳作为生物体最基本组成元素,广泛参与人类及动植物的各种代谢活动,14C 一旦进入生物体,将产生长期的内照射风险㊂核电厂产生的14C 向环境的释放途径主要为气㊁液态两种方式㊂气载放射性流出物经烟囱排入大气,空气中的一部分放射性核素随降雨等方式返回地面和水体中,另一部分直接进入生物体中,进而通过食物链进入人体而对公众产生辐射照射㊂气载途径流出的14C 对公众的照射途径主要有空气浸没外照射㊁地面沉积外照射㊁吸入和食入内照射,详见图1㊂液态放射性流出物经稀释后通过明渠排入周围海域,在海水中随海流稀释和扩散,在此过程中,放射性核素悬浮于海水或沉积至底泥,或通过转移进入海洋生物体内,进而对公众产生照射㊂公众接受来自液态流出物中14C 的照射途径主要有食入海产品内照射㊁岸边沉积外照射㊁海域活动外照射,详见图2㊂㊃471㊃许莉萍:核电厂流出物中14C 在海产品中的浓集研究及公众剂量评价应用㊀图1㊀气载流出物对公众照射途径Fig.1㊀Public exposure pathways from airborneeffluents图2㊀液态流出物对公众照射途径Fig.2㊀Public exposure pathways from liquid effluents㊀㊀根据以上照射途径,以福清核电机组运行期间的流出物实际排放量为源项,进行关键居民组辐射剂量评价,结果见表1[2]㊂评价结果显示:排放所致关键居民组的辐射剂量中,剂量贡献最大的核素为14C,食入海产品造成的内照射是其影响关键途径,2019 2021年该途径的剂量影响均超过了总剂量的40%,在华龙机组投运后,该数值升至了64%㊂海产品体内的14C 含量变化,直接关系到公众摄入14C 的含量,因此,分析厂址海域海产品体内的14C 含量,对公众辐射剂量评价十分重要㊂2㊀14C 在海产品中的浓集从生物积累的角度看,生物中14C 与12C 之比与其生活海域水体中的比值大致相同㊂如果地球上的14C /12C 之比由于人类核活动而升高,那么生物体结合的14C /12C 之比也将随着升高[3]㊂有研究显示,海洋植物对14C 的富集能力最强,其次是㊃571㊃㊀辐射防护第44卷㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀表1㊀关键居民组辐射剂量评价结果Tab.1㊀Dose evaluation of the critical group鱼和其它生物,由此推测若14C 由海洋初级生产者引入食物链,其在生态系统(特别是海洋生物体)中的富集将会明显增加[4]㊂2.1㊀比活度平衡模式㊀㊀海产品中的14C 含量取决于海水中14C 在海洋生物中的转移浓集,其稳定态元素以饱和形式存在,因此在进行14C 对生物的辐射剂量评价时,迁移模式并不适用㊂国际原子能机构(IAEA)推荐采用比活度平衡模式(SA model)进行14C 对生物的辐射剂量估算[3],对于海产品中的14C,可理解为海洋生物从海水碳库中同时获取14C 和稳定态碳元素,假设海洋生物体内的碳元素快速达到平衡,其体内的14C /12C 之比将与海水中的14C /12C 之比相同,可用下式表示:C f S f=C w S w(1)式中,C f 为海洋生物中14C 的活度浓度,Bq /kg(鲜重);C w 为海水中14C 的活度浓度,Bq /L;S f 为海洋生物中稳定碳含量,g C /kg(鲜重);S w 为海水中稳定碳含量,g C /L㊂2.2㊀14C 浓集因子㊀㊀海洋生物通过各种途径从海水中摄取㊁吸收放射性核素后,核素将在其体内某些特定器官㊁组织中逐渐积累,并在一定的条件下达到平衡㊂一般用浓集因子(CF )描述海洋生物对水中放射性核素富集能力的大小㊂根据IAEA 422号技术报告[5],CF 指海洋生物体内的放射性核素活度浓度与水中放射性核素活度浓度的比值,计算公式如下:CF =C fC w (2)㊀㊀由公式(1)和公式(2),可得:CF =C fC w=S fS w(3)C f =CF ˑC w(4)公式(2)㊁(3)㊁(4)中参数同式(1)㊂由此可见,通过海洋生物中稳定碳含量和海水中稳定碳含量之比,可求得该类海洋生物的14C 浓集因子㊂由浓集因子和海水中14C 的活度浓度,可进一步得到该类海产品中14C 的含量㊂综上可知,在进行辐射剂量评价时,海洋生物14C 浓集因子的选取,将直接影响海产品中14C 含量的计算结果,最终影响食入海产品中14C 这一途径所致的公众个人有效剂量的结果㊂IAEA 等机构根据全球海洋调查数据,给出了多种海产品14C 浓集因子的推荐值,但因不同海域环境特征相差较大,海产品中稳定碳含量及海水中稳定碳含量不尽相同,此推荐值是否适用于福清厂址海域的海产品,需进行明确的分析和计算验证㊂3㊀厂址海域海洋生物14C 浓集因子的确定3.1㊀海水中的稳定碳㊀㊀海水中的稳定碳(12C),其存在形式较为复杂,主要包括溶解无机碳(DIC )㊁溶解有机碳(DOC)㊁颗粒无机碳(PIC)和颗粒有机碳(POC),DIC 和DOC 主要存在于水中,PIC 和POC 主要存在于沉积物中㊂DIC 是大多数海洋生物摄取碳的主要来源,是海水中最常见的碳形态,生物通过光合作用可以将无机碳(主要是DIC)转化为有机碳(DOC 和POC),之后以生物为介质,在食物网内转移,在一系列的综合作用下,整个海洋中的碳平衡是基本稳定的㊂IAEA 472号技术报告[6]和IAEA 1616号技术文件中[7]均建议比活度平衡模式中的海水中稳定碳浓度可基于DIC 浓度,因此在计算海水中的14C /12C 之比时,选取DIC 的浓度作为12C 的浓度,那么结合公式(1),海洋生物的SA 模型可用下式表示:C f S f=C wS DIC (5)㊃671㊃许莉萍:核电厂流出物中14C 在海产品中的浓集研究及公众剂量评价应用㊀式中,S DIC 为海水中DIC 的浓度,g C /L㊂结合(3)式,14C 浓集因子CF 按下式表示:CF =C fC w =S fS DIC (6)㊀㊀由公式(6)可看出,根据海产品中稳定碳的浓度S f 及海水DIC 浓度S DIC 可估算出其对14C 的浓集因子,由于海产品体内总碳量及海水中碳量基本稳定,所以S f 及S DIC 是相对较稳定的数值㊂3.2㊀厂址周围海域的DIC 浓度㊀㊀海水DIC 的成份主要包括HCO 3-㊁CO 32-㊁CO 2和H 2CO 3等,影响其浓度的因素较多,包括pH 值㊁温度㊁盐度㊁环流等㊂福清核电的放射性废液通过排水明渠汇入兴化湾海域,位于台湾海峡及东海南侧的交汇地带,根据历史大面积海域调查结果,台湾海峡及东海海域海水中DIC 的浓度[8-9]列于表2㊂表2㊀台湾海峡及东海海域海水中DIC 浓度Tab.2㊀DIC concentration in seawater of㊀㊀2013年,福清核电开展了厂址环境水体本底调查[10],根据调查结果,厂址附近10km 范围内海域DIC 浓度变化示于图3㊂根据表1数据,台湾海峡及东海海域海水全图3㊀厂址附近10km 范围内海域DIC 浓度Fig.3㊀DIC concentration in the sea areawithin 10km near the plant site年溶解无机碳(DIC)浓度变化为9.89~28.83mgC /L,并且大部分时间集中在20~30mg C /L 范围内㊂根据图3数据,厂址附近10km 范围内海域DIC 浓度变化为16.7~25.8mg C /L,并且大部分集中在20~25mg C /L㊂考虑剂量评价针对的是以厂址为中心的80km 范围,因此厂址海域DIC 取20~30mg C /L 为宜㊂厂址邻近海域生态环境现状调查结果表明,厂址海域全年四个季度溶解有机碳(DOC)浓度的均值在1.69~4.73mg C /L [11],可看出,海水中DIC 浓度明显高于DOC,进一步验证了选取DIC 浓度作为海水中稳定碳浓度的合理性㊂3.3㊀厂址周围海域海产品的含碳量㊀㊀构成生物体的化合物中,除水和无机盐外,其他都是有机物㊂海洋植物吸收空气中的二氧化碳,通过光合作用形成葡萄糖,有机体利用葡萄糖合成其他有机化合物,而这些有机化合物又通过食物链的传递,形成海洋动物体内的一部分㊂因此,生物体内的碳主要为有机碳,选取海产品中有机碳浓度作为海产品中12C 的浓度㊂福清核电厂址80km 范围内的食谱调查结果表明,当地居民食用的主要海产品包括鱼类㊁甲壳类㊁藻类及软体动物,在进行食入海产品剂量评价时,主要考虑这4类生物的影响㊂根据福建省海域闽东㊁闽中㊁闽南-台浅各渔场的渔业调查结果,得到各类海产品的鲜样有机碳平均含量,调查结果列于表3[12]㊂㊀㊀福清核电定期开展了厂址海域海产品监测,根据当地养殖及居民食谱情况,选取了部分鱼类㊁藻类㊁甲壳类㊁软体类海产品作为固定监测项目,每年在厂址10km 范围内海域采集海产品㊂根据㊃771㊃㊀辐射防护第44卷㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀表3㊀主要可食入海产品平均含碳量Tab.3㊀Average carbon content of majoredible marine organisms2013 2022年监测结果,鱼类的有机碳含量为50.0~110.6g C /kg(鲜样);藻类的有机碳含量为21.4~122.5g C /kg(鲜样);甲壳类的有机碳含量为57.0~100.3g C /kg(鲜样);软体类的有机碳含量为29.7~75.6g C /kg(鲜样),平均含碳量详见表4㊂表4㊀厂址海域海产品的实测平均含碳量Tab.4㊀The measured average carbon content of marineorganisms in the sea area of the plant site㊀㊀因表4中的海产品种类数相对表3较少,取样范围也更小,含碳量均值也低于表2,保守考虑,将鱼类㊁藻类(属于浮游植物)㊁甲壳类㊁软体动物的平均含碳量分别选取为135㊁105㊁100㊁90g C /kg㊂3.4㊀14C 浓集因子计算结果与分析㊀㊀根据3.2节和3.3节的结论,取厂址海域DIC 为20~30mg C/L,鱼类㊁藻类㊁甲壳类㊁软体动物的含碳量分别取为135㊁105㊁100㊁90g C /kg,按公式(6)计算出不同种类海产品对14C 的浓集因子,计算值列于表5,并与IAEA 422号技术报告[5]中的推荐值对比㊂表5㊀厂址海域各类海产品14C 浓集因子(CF )的计算值Tab.5㊀Calculation of14C concentration factors (CF )of various marine organisms in thesea area of the plant site㊀㊀从表5中数据可以看出,IAEA 在综合考虑全球海洋环境的情况下,给出的海产品浓集因子相当保守,是计算值的数倍之多,如果使用此推荐值,则按公式(4)计算得出的海产品中14C 的活度浓度相应的也将偏大许多,将过高地估算海产品中14C 水平,而表5中的CF 计算值则结合了厂址海域环境参数,可较好地反映厂址海域海产品14C富集的实际情况㊂3.5㊀14C 浓集因子实测值与分析㊀㊀福清核电对厂址附近海域海水14C 浓度进行了调查,在排放口10km 左右范围内,布置了总计14个点位,进行取样分析㊂监测结果显示,厂址附近10km 范围海域海水14C 的活度浓度范围在5.07~6.47mBq /L㊂同年厂址海域海产品中14C 含量监测结果:鱼类(3种)的14C 活度浓度为23.09~31.16Bq /kg(鲜样);藻类(1种)的14C 活度浓度为22.75Bq /kg(鲜样);甲壳类(3种)的14C 活度浓度为19.28~23.07Bq /kg (鲜样);头足类(1种)的14C 活度浓度为12.45Bq /kg (鲜样);贝类(4种)的14C 活度浓度为12.30~18.76Bq /kg(鲜样)㊂根据公式(3),利用海产品中14C 的活度浓度和海水中14C 的活度浓度,计算各类海产品的14C 浓集因子,得到14C 浓集因子实测值,结果列于表6㊂从计算结果可以看出,厂址海域海产品CF 的实测值较表4中的计算值略低,且明显低于表4中IAEA 推荐值㊂CF 实测值较计算值偏低的可能原因为:比活度平衡模式假定的是海产品中的14C 与海水中的14C 快速达到平衡的理想情况,而实际上在捕获海产品进行测量时,可能还未完全达到平衡,即C f 偏低㊁C w 偏高,所以造成计算所得的㊃871㊃许莉萍:核电厂流出物中14C在海产品中的浓集研究及公众剂量评价应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表6㊀厂址海域海产品14C浓集因子(CF)实测值Tab.6㊀Measured value of14C concentration factor(CF) of marine organisms in the sea area of the plant siteCF值偏低㊂因此可以认为,表5中的CF计算值较表6中的实测值已更为保守地估算海产品对14C 的蓄积能力,适用于本海域的海产品㊂综合考虑,可选取CF计算值中的最大值,作为厂址海域海产品14C浓集因子,用于剂量评价㊂4㊀厂址海域14C浓集因子对公众剂量评价的应用4.1㊀扩散模型㊀㊀液态放射性流出物在海水中的弥散,受排放流量㊁受纳水体流场变化㊁海底地形特征㊁沉降吸附作用等因素综合影响㊂‘福清核电厂5㊁6号机组运行阶段环评专题液态流出物数值模拟复核研究报告“[13]根据厂址附近海域复杂的地形地势㊁潮流以及温㊁盐分布等特定条件,采用二维数模计算和物模试验相结合,给出了各典型潮态下排放口不同海域低放废水的扩散情况㊂本文中的评价模型采用了稀释扩散模型,计算了排放口各范围海域海水14C浓度㊂按照近区和远区选取14C稀释因子C i,C i取自上述报告中的模拟结果㊂保守考虑,计算时选取了最不利于扩散的潮态,即冬季小潮时的C i,具体数值为:距离厂址排放口0~1km 范围内海域放射性核素的C i取0.30,1~2km范围内取0.23,2~3km范围内取0.20,3~5km范围内取0.12,5~10km范围内取0.07,10~20km 范围内取0.05,20~80km范围内取0.002[13]㊂4.2㊀海水14C活度浓度㊀㊀以福清核电2021年流出物排放数据为排放源项,计算海域海水中的14C活度浓度C w㊂2021年,福清核电共6台机组运行,全年液态途径14C 的排放总量为2.65ˑ1010Bq,排放口不同海域海水中14C活度浓度C w可用下式计算:C w=3.17ˑ10-8ˑQ wˑCiˑq-1(7)式中,Q w为14C年排放量,Bq/a;C i为稀释因子;q 为冷却水排水流量,m3/s,6台机组循环水流量为348m3/s㊂计算可得厂址排放口附近海域不同距离范围内14C活度浓度C w分别为:0~1km为0.72Bq/ m3;1~2km为0.55Bq/m3;2~3km为0.48Bq/ m3;3~5km为0.29Bq/m3;5~10km为0.17Bq/ m3;10~20km为0.12Bq/m3;20~80km为0.005 Bq/m3㊂需要注意的是,海水14C活度浓度还要在上述计算结果的基础上加上14C的环境本底值㊂根据福清核电运行前环境本底调查结果(2013年),福清核电附近海域的海水14C的活度浓度范围在4.32~6.82mBq/L,均值为5.71mBq/L,因此取海水14C的本底值为5.71mBq/L㊂4.3㊀海产品中14C的活度浓度㊀㊀海产品中14C活度浓度,根据下式计算:C f=CFˑC w(8)㊀㊀保守考虑,取表5中海产品14C浓集因子CF 计算值的最大值(鱼类取6800㊁藻类取5300㊁甲壳类取5000,软体动物取4500)以及IAEA推荐值分别计算,得到海产品中14C的活度浓度,结果列于表7㊂4.4㊀食入海产品中14C所致个人有效剂量㊀㊀为保守计算,假设厂址半径80km范围内居民食入的海产品全部来自厂址附近的海域㊂食入海产品中放射性核素所致个人内照射剂量可按下式计算:D e p=C fˑUpˑexp(-λ㊃t p)ˑDF e(9)式中,D e p为公众个人食入该海域内海产品p所致的年有效剂量,Sv/a;U p为公众个人对海产品p的消费量,kg/a,不同年龄段居民的人均海产品消费量取自‘福建福清核电厂5㊁6号机组厂址周围人口和人口分布及食谱调查和统计分析专题报㊃971㊃㊀辐射防护第44卷㊀第2期告“[14];λ为14C的衰变常数1.38ˑ10-8,h-1;t p为海产品p从捕捞到被消费的时间间隔,取24h; DF e为14C对公众个人的食入有效剂量转换因子, Sv/Bq,成人5.80ˑ10-10,青少年8.00ˑ10-10,儿童1.6ˑ10-9,婴儿1.4ˑ10-9[15]㊂将不同年龄段居民分为婴儿(1岁)㊁儿童(2~ 7岁)㊁青少年(7~17岁)㊁成人(>17岁)四个组进行评价,结合表7中C f的数值,计算得到公众个人因食入海产品(鱼类㊁藻类㊁甲壳类㊁软体动物)所致的个人年有效剂量,结果列于表8㊂表7㊀海产品中14C的活度浓度Tab.7㊀14C content in marine organisms表8㊀食入海产品中Tab.8㊀Public personal effective dose due to ingestion of14C in marine organisms㊀㊀从表7和表8的数据可以看出,因为IAEA给出的14C浓集因子推荐值较大,采用该推荐值参与计算时,得到海产品中14C的含量偏大,从而导致食入海产品中14C所致的个人年有效剂量较大,超出采用表5中厂址14C浓集因子CF计算值所得的个人年有效剂量3倍,过高的估算了公众受照剂量㊂在前文中已提到,表5中给出14C浓集因子CF计算值中的最大值已较为保守,更能反映福清核电厂址海域的海产品对14C的富集情况,因此,采用此最大值所得到的剂量结果,较IAEA推荐值更能反映厂址周围居民因食入海产品中14C所致的个人有效剂量的真实水平㊂5㊀结论及建议㊀㊀14C是福清核电厂放射性流出物中的关键核素,主要通过食入海产品途径对公众产生内照射㊂在进行14C对公众的剂量评价时,海产品中的14C 的浓集因子是主要参数㊂通过比较厂址比活度模式计算值㊁厂址采样计算值和IAEA推荐值,最终推荐了适用于福清核电厂厂址㊁同时避免过高估计14C对公众剂量的海产品的CF值,分别为:鱼类取6800㊁藻类取5300㊁甲壳类取5000㊁软体动物取4500㊂该套数值能提高辐射剂量评价的准确度,进一步确保向公众公示数据的可信度㊂14C浓集因子与当地海水DIC浓度及海产品中稳定碳含量密切相关,应当关注相关的环境特征调查活动,或自主开展相关的调查工作㊂根据调查结果,不断修正海产品14C浓集因子,为合理评价食入海产品这一关键途径上14C所致的公众剂量提供更有代表性的数据支持㊂考虑核电厂放射性废液排放影响的公众关注度较高,随着华龙机组的运行,建议在6台机组稳定运行后,择机开展厂址附近海域的14C水平调查,验证华龙机组流出物排放对海域环境的影响㊂㊃081㊃许莉萍:核电厂流出物中14C在海产品中的浓集研究及公众剂量评价应用㊀参考文献:[1]㊀中国核电工程有限公司.福建福清核电厂5㊁6号机组环境影响报告书(运行阶段)[R].2020:6-23.[2]㊀福建福清核电有限公司.福建福清核电厂流出物及环境监测评价报告(2019 2021年)[R].2022.[3]㊀史建君.放射性核素对生态环境的影响[J].核农学报,2011,25(2):397-403.[4]㊀Kumblad Linda,Gilek Michael,Kautsky Ulrik,et al.An ecosystem model of the environmental transport and fate of carbon-14in a bay of the Baltic Sea,Sweden[J].Ecological Modelling,2003,166(3):193-210.[5]㊀IAEA.Sediment distribution coefficients and concentration factors for biota in the marine environment:IAEA TechnicalReports Series No.422[R].Vienna:IAEA,2004.[6]㊀IAEA.Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments:IAEA Technical Reports Series No.472[R].Vienna:IAEA,2010.[7]㊀IAEA.Quantification of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments for radiological assessments:IAEA-TECDOC-1616[R].,2009:564-568.[8]㊀林辉.台湾海峡及邻近海域溶解无机碳与有机碳的时空分布及其影响因素[D].厦门:厦门大学,2013:28.[9]㊀张述伟.东海近岸海域溶解态碳和氮的分布变化特征[D].青岛:中国海洋大学,2012:18-22.[10]㊀中国辐射防护研究院.福建福清核电厂一期工程环境水体及生物中14C本底调查报告[R].2014:37.[11]㊀国家海洋局第一海洋研究所.福建福清核电厂厂址邻近海域生态环境现状调查及分析评价报告[R].2018:182.[12]㊀李雪丁,卢振彬.福建近海渔业资源生产量和最大可持续开发量[J].厦门大学学报(自然科学版),2008,47(4):597-598.[13]㊀中国水利水电科学研究院.福清核电厂5㊁6号机组运行阶段环评专题液态流出物数值模拟复核研究报告[R].2018.[14]㊀中国辐射防护研究院.福建福清核电厂5㊁6号机组厂址周围人口和人口分布及食谱调查和统计分析专题报告[R].2018:117-126.[15]㊀核工业标准化研究所.电离辐射防护与辐射源安全基本标准:GB18871 2002[S].北京:中国标准出版社,2002.Concentration study of14C in marine organisms caused by NPPeffluents and application to public dose evaluationXU Liping(Fujian Fuqing Nuclear Power Co.Ltd.,Fujian Fuqing350318) Abstract:Considering the exposure to the surrounding public caused by coastal nuclear power plant radioactive effluents,the largest contribution is caused by14C.During dose evaluation of the key route feeding from marine organisms,the14C concentration will directly affected the rationality.In this study,the specific activity equilibrium model was adopted,as well as consideration of the actual carbon content of sea water and marine organisms in Fuqing NPP.Calculating14C concentration factors of different species of marine organisms,which were verified by comparing with measured values and IAEA rec-ommended values of some marine organisms on sites.As conclusions,14C concentration factors suitable for the Fuqing NPP area were obtained.It is recommended to take6800for fish,5300for algae,5000for crustaceans and4500for mollusks.They can be applied to public dose evaluation by dividing different age groups and calculate the public personal effective dose caused by14C intake from marine organisms.These recommended values can be applied to the assessment of the public radiation dose caused by the effluents from the coastal NPP.Key words:14C;concentration factor;marine organisms;dose evaluation㊃181㊃。
放射性液态流出物监测要求
(考虑间隙排放的叠加效应) • 可以考虑一定时间范围内的平均,如一天、一个排放周期等
; • 可以考虑一定空间范围的平均。对小河,如果在1km处在全
断面上基本混合均匀,可以考虑全断面平均;对大河,可以 考虑部分断面平均; • 可以允许部分时刻部分点位超过1km处浓度限值;
• 与其他标准的关系 • 应用GB11217中的问题 • 贮存排放槽的取样监测 • 排放管线上的在线监测 • 排放口下游1km处的监测 • 监测点分布图 • 监测记录
与其他标准的关系
• 条文
– 核电厂放射性液态流出物的监测和记录应满 足GB11217和GB11216的相关要求,监测结果 的报告应按有关规定执行。液态流出物中非 放射性物质和温度的监测应按有关标准的规 定进行。
排放口下游1km处的监测
• 条文
– 滨河、滨湖或滨水库核电厂在其总排放口下游1km处 应设置监测点,在液态流出物排放期间,每天定时取 样分析。
• 解释
– 这是目前内陆核电厂设计难点之一。 – 监测和评价是密切相关的。取样点的布设应该根据受
纳水体的稀释弥散情况确定。 – 环保部已经将《内陆核电厂环境水体监测与评价》纳
贮存排放槽的取样监测
• 条文
– 应对核电厂放射性液态流出物进行取样监测和在线连续监测。对 于核电厂不同来源的放射性液态流出物,排放前应进行取样,测 量总γ或总β放射性,并随后测量包括H-3和C-14在内的各种放射性 核素的活度浓度。
• 解释
– 增加了液态C-14取样监测要求。 – 目前国家没有C-14取样监测方法,但是秦山基地各个机组都在进
核安全专业实务2013年 第13章 流出物排放控制—要点
第十三章 流出物排放控制第一节 流出物概述一、流出物概念z根据IAEA 2003年版《放射性废物术语》的定义,流出物是指由实践中的某个源,得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体的放射性物质,通常目的是得到稀释和弥散。
二、流出物特点z流出物的特点:(1)流出物属于低水平放射性物质;(2)流出物排放是放射性废物处置的一种方式;(3)流出物排放必须经过批准;(4)流出物是辐射影响的源项。
三、流出物管理要求z流出物的管理要求:(1)按辐射安全管理;(2)充分考虑环境容量;(3)不等同于气、液放射性废物;(4)务必执行最优化原则;(5)不能忽略排放污染物。
z对“气体或液体放射性废物”的安全管理包括净化、整备等许多措施,而对“流出物”的安全管理主要是控制排放。
第二节 流出物中的污染物种类z流出物中污染物种类包括:(1)放射性物质;(2)化学物质;(3)热量。
z对于像核动力厂这类设施,裂变能仅有三分之一转变为电能,其余的以热能形式排出。
第三节 流出物的来源z流出物来源包括:(1)核燃料循环(铀矿采冶、核燃料生产、核动力厂运行、后处理);(2)核技术利用活动;(3)伴生放射性矿。
一、核燃料循环z天然氡气有三种同位素,即氡222、氡220和氡219。
其中氡222和氡220两种比较重要,他们分别是铀238和钍232的子体。
z在铀矿开采和冶炼过程中,特别是尾矿坝的安全评价中氡气的释放是个重要的环境影响因素。
z铀矿开采和冶炼过程中,除油放射性气溶胶和气体向环境释放外,矿坑水和处理后的工艺废水也还有一定程度的放射性物质和酸、碱等非放污染物。
z核燃料生产是核燃料循环各环节中最“干净”的环节,此时操作的核素较为单一,主要是铀238、铀235和铀234。
z对于典型的核燃料生产设施,在运行中生产归一化集体有效剂量估计值为0.003人·Sv(GWa)-1。
其中,吸入是主要的照射途径。
液体流出物引起的集体剂量不到总剂量的10%。
2-附件一:Ⅳ、Ⅴ类放射源监测报告范例
附件一:Ⅳ、Ⅴ类放射源监测报告范例XXX监测公司监测报告XXX环监(2014)第XXX号项目名称 XXX核技术应用项目监测委托单位 XXX报告日期 2014年 09月15日说明1.本报告正文共4页。
2. 委托单位自行采样送检的样品,本报告只对送检的样品负责。
3. 本报告对以下监测结果负责,如有异议,请在收到监测报告后30天内向本公司质询,逾期不与受理。
4. 本报告未经本站同意请勿复印,涂改无效。
经同意复印后,复印件加盖监测专用章(红色)有效。
5.本报告无章无效。
6.本报告无监测专用章无效。
7.本报告无骑缝章无效。
8.未经同意本报告不得作为宣传、商业及广告用途。
XXX监测公司地址:电话:传真:邮编:监测报告监测报告监测报告监测报告测量人:审核人:技术负责人:签发人:日期:年月日参考结论:1、现场监测情况(1)经监测,放射性物质运输车辆表面的γ辐射水平不超过2mSv/h,距其表面2m远的γ辐射水平不超过0.1mSv/h,满足《放射性物质安全运输规程》(GB 11806-2004)的限值要求(分别为2mSv/h和0.1mSv/h),常规运输条件下不会对当地环境和公众造成明显的辐射影响。
经监测,该运输车辆驾驶位的γ辐射剂量率水平接近当地辐射水平背景值,故常规运输条件下不会对运输人员造成辐射影响。
(2)经监测,放射源容器外表面100cm处任意一点辐射的空气比释动能率不超过0.05mGy/h,满足《密封放射源及密封γ放射源容器的放射卫生防护标准》(GBZ114-2006)的限值要求(0.05mGy/h)。
(3)经监测,在放射性测井过程中,γ辐射剂量率水平接近当地辐射水平背景值,故放射性测井不会对当地环境造成明显的辐射影响,也不会对职业人员和公众人员造成显著影响。
(4)经监测,源库外围γ辐射水平接近当地天然辐射水平背景值,源库不会对当地环境造成明显的不利影响,也不会对职业人员和公众人员造成显著影响。
2、剂量估算经过调查,该单位每年的探井任务约为10次,运输时间约为200h,从提源到装源的时间约为5min,每次探井时间约为30分钟,滞留因子取1.0。
核电厂流出物排放氚的化学类别及监测方法
核电厂流出物排放氚的化学类别及监测方法黄彦君;陈超峰;上官志洪【摘要】本文对核电厂液态流出物和气载流出物排放氚的化学类别进行了分析,根据调研给出了可能的排放量.结合对环境生物、空气中氚的监测经验,分析了开展核电厂液态流出物和气载流出物中不同化学类别氚监测的可行性.最后提出了开展相关监测和剂量评估模式改进的有关建议.【期刊名称】《核安全》【年(卷),期】2015(014)004【总页数】7页(P83-89)【关键词】氚;核电厂;流出物;化学类别;监测【作者】黄彦君;陈超峰;上官志洪【作者单位】中广核集团苏州热工研究院,苏州215004;中广核集团苏州热工研究院,苏州215004;中广核集团苏州热工研究院,苏州215004【正文语种】中文【中图分类】X34氚(或称3H、T)是一种弱β放射性核素,由一个质子和两个中子组成,其物理半衰期为12.33年(4500±8天)[1]。
核电厂运行过程中将产生大量的氚,进入一回路的氚基本上向环境中释放[2]。
由于其半衰期较长,且与组成生命物质的氢元素的物理、化学性质相近,氚极易于在环境中迁移和累积,通过各种途径对公众造成辐射影响。
《核动力厂环境辐射防护规定》(GB 6249-2011)规定了核电厂气载流出物和液态流出物中氚的排放限值,因而必须开展气载流出物和液态流出物中氚的监测。
但是对气载流出物和液态流出物,标准均未明确需要控制和监测的氚的化学形态。
根据世界上大多数核电厂的经验,对流出物中氚的监测一般仅关注氚化水(HTO)。
然而,已有一些研究表明,气载流出物中的氚可能以HT、CH3T等形态释放,液态流出物中可能存在有机氚(Organically bounded tritium,简称OBT)的排放。
如果仅针对HTO开展监测和控制,将有可能低估核电厂氚的排放量。
如此,有关氚的辐射剂量评价模式亦需要作进一步改进。
有鉴于此,本文将分析核电厂流出物中排放氚的化学形态及监测的经验,为完善我国核电厂氚的排放和控制、氚的剂量评价模式提供参考和建议。
流出物监测流出物监测
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气载流出物取样方法-气溶胶
在设计取样系统时,尽可能地减少微尘 在取样管道上的沉积。取样过滤器和采 样口之间的
取样管长度尽可能短, 弯头尽可能少; 选择静电效应小的管道材料,如
不锈钢;阻止凝结控制管道温度
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气载流出物取样方法-气溶胶
取样泵应能承受正常运行情况下引 起的压力变化,在取样末尾空气流 量的减小不应大于20%,或取样空 气总体积的误差不大于10%。取样 系统中安装直接读数的流量计及流 量报警设备。尽量减小取样系统的 泄漏,特别是不通过取样过滤器的 侧漏。
对于液体流出物,国际原子能机构提出 的一般性要求是在分批排放前要取样测 量,符合标准时才允许排放,然后将此 样品制成周的、月的或季节的合成样品 进行核素分析。除此之外,在排放管道 或混合井处还应设置连续监测仪表,以 及时发现异常、发出报警,以便采取必 要的措施
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流出物监测的取样和测量
监测技术能以两种方式工作
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流出物的监测方案
监测核素 除惰性气体外,仅测量总(α和β、 γ)放射性不能满足要求,除非核素组成保 持不变及排放的放射性量极小。
特殊核素 对3H、14C等低能β放射性核素及 55Fe等低能γ放射性核素的监测问题,Байду номын сангаас做 专门考虑。
取样和测量频率 确定合适的取样和测量频 率
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流出物监测-连续测量
测量设备能向设施的操作者直接发出信 号,使之必要时能够迅速采取相应行动; (连续)
取样后进行就地或实验室测量。
两种测量技术可以相互补充。取样方法 应能获得代表性样品,测量方法必须具 有足够的可靠性、精确性和结果的可比 性
放射性流出物的监测与控制报告
放射性流出物的监测与控制报告环境监测总结报告放射性流出物的监测与控制第二组:梁文法程争波尹翔伟钱根生许凯峰20XX-3-11目录1基本概念和管理要求31.1放射性流出物的概念31.2放射性流出物的特点31.3管理要求32流出物的污染物种类42.1放射性物质42.2化学物质52.3热量53流出物的来源53.1核燃料的循环53.2核技术利用活动63.3伴生放射性矿64流出物在环境中的转移弥散途径6 4.1辐射源与人的关系64.2气载放射性核素照射途径74.3液体流出物照射途径85控制流出物排放的原则95.1剂量控制,充分保护公众安全95.2年排放量实行总量控制105.3实行最优化政策115.4可核查性原则116流出物排放要求和排放准则126.1申报和批准126.2净化与处理126.3专设排放口126.4流出物的监测136.5不满足要求的能返回净化系统136.6对放射性液体流出物实行槽式排放13 7流出物监测的基本要求137.1制定监测大纲(计划)137.2气体流出物在线监测147.3液体流出物等比取样147.4无组织排放监测147.5监测应“平战结合”14附录(问答环节)141基本概念和管理要求1.1放射性流出物的概念根据国际原子能机构2003版《放射性废物术语》中的定义,对流出物的相关词条进行归纳得出的概念如下:由实践中的某个源,得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体放射性物质,通常目的是得到稀释和弥散。
1.2放射性流出物的特点(1)流出物属于低水平放射物流出物特指核与辐射设施经气体及液体途径向环境排放的低水平放射性废物。
中、高水平放射性废气和废液禁止向环境中排放。
(2)流出物排放是放射性废物处置的一种方式对于固体放射性废物,处置的方式是将其放置在处置场或处置库中,使之与人类的生活环境隔离。
对流出物的处置方式则是有控制的将其排放到人类的生活环境中。
流出物这种排放方式本身就是对放射性废物的一种处置。
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环境监测总结报告放射性流出物的监测与控制第二组:梁文法程争波尹翔伟钱根生许凯峰2016-3-111目录1 基本概念和管理要求 (3)1.1 放射性流出物的概念 (3)1.2 放射性流出物的特点 (3)1.3 管理要求 (3)2 流出物的污染物种类 (4)2.1 放射性物质 (4)2.2 化学物质 (5)2.3 热量 (5)3 流出物的来源 (5)3.1 核燃料的循环 (5)3.2 核技术利用活动 (6)3.3 伴生放射性矿 (6)4 流出物在环境中的转移弥散途径 (6)4.1 辐射源与人的关系 (6)4.2 气载放射性核素照射途径 (7)4.3 液体流出物照射途径 (8)5 控制流出物排放的原则 (9)5.1 剂量控制,充分保护公众安全 (9)5.2 年排放量实行总量控制 (10)5.3实行最优化政策 (11)5.4可核查性原则 (11)26 流出物排放要求和排放准则 (12)6.1申报和批准 (12)6.2 净化与处理 (12)6.3 专设排放口 (12)6.4 流出物的监测 (13)6.5 不满足要求的能返回净化系统 (13)6.6 对放射性液体流出物实行槽式排放 (13)7 流出物监测的基本要求 (13)7.1 制定监测大纲(计划) (13)7.2 气体流出物在线监测 (14)7.3 液体流出物等比取样 (14)7.4 无组织排放监测 (14)7.5 监测应“平战结合” (14)附录(问答环节) (14)31 基本概念和管理要求1.1 放射性流出物的概念根据国际原子能机构2003版《放射性废物术语》中的定义,对流出物的相关词条进行归纳得出的概念如下:由实践中的某个源,得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体放射性物质,通常目的是得到稀释和弥散。
1.2 放射性流出物的特点(1) 流出物属于低水平放射物流出物特指核与辐射设施经气体及液体途径向环境排放的低水平放射性废物。
中、高水平放射性废气和废液禁止向环境中排放。
(2) 流出物排放是放射性废物处置的一种方式对于固体放射性废物,处置的方式 是将其放置在处置场或处置库中,使之与人类的生活环境隔离。
对流出物的处置方式则是有控制的将其排放到人类的生活环境中。
流出物这种排放方式本身就是对放射性废物的一种处置。
(3) 流出物排放必须经批准由于流出物是放射性废物,流出物排放同时是放射性废物处置的一种方式,因此,对于流出物的管理和控制既要遵循放射性废物管理的基本原则,又要执行放射性废物处置的相关要求。
(4) 流出物是辐射影响的源项对一个特定的核与辐射设施在运行期间对环境产生的辐射影响,其源项就是流出物。
如果对流出物有了有效控制,排入环境的放射性物质就得到了有效控制。
1.3 管理要求(1)按辐射安全管理4国务院核安全监管部门负责核安全与辐射安全的监管工作。
对流出物排放的监督管理属于辐射安全管理范畴,要按辐射安全管理的要求进行管理。
根据辐射安全管理要求,对于“排出”的项目不管,对于课豁免的项目按照程序予以豁免,只对应当管理的项目集中精力管好。
流出物排放属于辐射安全管理中应该管理的范畴之内。
(2) 充分考虑环境容量流出物排放是一种处置方式,且流出物排放出去就没法回取。
因此,对于流出物排放的管理必须充分考虑环境特点,对于不同的环境容量,应该执行有区别的管理要求。
(3) 不等同于气、液放射性废物前面提到的流出物是指核与辐射设施经气体及液体途径向环境排放的低水平放射性废物。
流出物的确是一种气体或液体放射性废物,但是不能将“气体或液体放射性废物”与“流出物”等同。
对“气体或液体放射性废物”的安全管理包括净化、整备等许多措施,而对“流出物”的安全管理主要是控制排放。
因此,对流出物的管理不能等同于对气体或液体放射性废物的管理。
(4) 务必执行最优化原则流出物的排放是不希望的,但又是不得不做的事情。
现在,要想和雨辐射设施达到零排放是不可能的,目前可能做的是使和与辐射设施流出物排放量尽可能的低。
(5)不能忽略非放污染物在放射性流出物的安全管理中,很容易忽略非放污染物的影响。
国际原子能机构注意到这一现象,并对放射性废物安全管理的基本原则(9条基本原则)作了补充:要考虑非放污染物的影响。
2 流出物的污染物种类2.1 放射性物质关于流出物对环境带来的影响,因流出物来自核与辐射设施,人们自然首先关注放射性问题。
52.2 化学物质有一些核与辐射设施经流出物向环境不仅排放放射性物质,还会有化学物质,例如核动力冷却水中的氯化物,某些核燃料循环设施排放的酸。
在评价核与辐射射施的环境影响时,对此亦进行评价。
2.3 热量对于像核动力厂这类设施,裂变能仅有三分之一转变为电能,其余的以热能形式排出,其中大部分余热经冷却水排入受纳水体,使受纳水体温度上升。
对于这类情况,由于流出物导致的受纳水体温度升高,需要从生态影响角度考虑,依据相关法规、标准进行评价。
3 流出物的来源3.1 核燃料的循环(1) 铀矿采冶在铀矿开采和冶炼中,有放射性气溶胶和气体向环境释放。
此外,铀矿开采和冶炼过程中产生的废石、水冶尾渣及堆浸渣等固体放射性废物也不断向环境释放出氡气。
铀矿开采和冶炼过程中,矿坑水和处理后的工艺废水也含有一定量的放射性物质和酸、碱等非放污染物。
(2) 核燃料生产核燃料生产是核燃料循环中最干净的环节。
因此此时所操作的核素较为单一。
主要是238U 、235U 和234U ,流出物排入环境的放射性物质也较少。
(3) 核动力厂运行核动力厂发电的同时会产生大量的放射性物质。
尽管99%以上的放射性物质被包容在反应堆内,但由于产生的放射性物质总量巨大,在正常运行期间流出物向环境排放的放射性物质是不可忽略的。
不论是从流出物排放控制,还是从环境监测角度,对流出物的排放方式、排放数量以及受纳流出物的环境状况和容量都是应予以关注的。
(4) 后处理6乏燃料后处理阶段涉及到的放射性物质量非常巨大。
在燃料溶解时,原来已包容在核燃料包壳中的放射性物质会释放出来,与核燃料循环的其他环节相比,放射性物质向环境释放的可能性更大。
正常运行期间主要是通过流出物向环境中释放。
近些年来由于环境保护的压力的加大以后及后处理厂的安全标准不断提高,后处理阶段向环境经由气、液流出物的排放量不断在减少。
3.2 核技术利用活动放射性同位素与放射源已经广泛用于工业、医学和研究领域,这些应用统称为核技术利用。
核技术利用领域,具有应用面大、用户数量多的特点。
除辐照装置外,每个用户使用的放射源活度量通常不大。
用户常常把技术利用当作它的一种工具或手段来处理,防护知识和措施往往不足,个别的操作人员甚至不知道自己在操作含有放射源的设备。
虽然每个用户操作的放射物质数量不大,经液体及气体流出物排入环境的数量较少,但整个核技术利用领域排入环境的放射物质则是巨大的。
核技术利用领域,有些属于放射性物质开放式操作,有些只是使用密封源。
对于放射性物质开放操作,必须控制放射性物质经气、液体流出物向环境的排放。
3.3 伴生放射性矿伴生放射性矿在国外称为由于技术活动引起天然放射性的增加。
由于伴生放射性矿石与天然放射性物质相关联,伴生放射性矿的流出物中主要放射性核素是238U 和232Th 及其衰变子体。
4 流出物在环境中的转移弥散途径4.1 辐射源与人的关系核与辐射设施的建设和运行,必须实现编制环境影响报告书(表),对设施的建设和运行产生的影响进行评价,并将报告书(表)送相应的环境保护行政主管部门进行审批。
该项评价涉及到许多专业技术内容,经由专家审评后,行政管理部门才进行批复。
此处所提到的专业技术内容主要包括辐射源项分析,放射性物质在环境中的弥散、迁移、蓄积,以及公众可能受到的辐射剂量计算等。
如下图:“放射性源项”指的就是核与辐射设施在运行期间经气体和液体流出物向环境排放的放射性物质的数量。
有时,也包括从核与辐射设施直接发射出来的贯穿辐射。
假若核与辐射设施的辐射水平较强,公众又距离该设施较近时,贯穿辐射这类能量污染对人的影响会比较明显,需专门考虑。
在绝大多数情况下,仅7考虑经气体和液体流出物向环境的放射性物质即可。
人所受到的辐射剂量,是核与辐射设施对环境可能影响程度的度量。
评价核与辐射设施对环境的影响,主要就是对人的影响,保护环境主要是保护人。
现在有专家指出,有些生物对于辐射的响应可能比人类敏感。
因此,人类得到了有效保护,生物不一定得到保护,为此,国际防护委员会增设了一个分委员会,其任务就是研究制定针对保护生物的辐射准则或标准。
为了使人类得到有效保护,国际社会经历一百年的研究,已经制定了严格的辐射防护标准。
对于公众而言,现在的防护标准为年剂量限值1mSv/a 。
一个特定的核与辐射设施对公众的辐射影响只能是1mSv 的若干分之一,这种针对设施规定的,与辐射源相关的公众剂量的限制值称为“剂量约束”。
在辐射防护领域关于剂量有不同的名称,如吸收剂量,有效剂量,剂量当量,待积剂量等。
对于一个特定的核与辐射设施的流出物(排放源项)一般是可以估算的;对人的辐射影响(剂量)也是有明确规定的。
关于辐射影响评价的核心内容是判断放射性物质离开核与辐射设施之后,在对人造成影响之前在环境中的转移行为和途径。
放射性物质在环境中的转移行为和途径分为两类:气载放射性核素照射途径和液体流出物照射途径。
4.2 气载放射性核素照射途径核与辐射设施经气体流出物排入大气的放射性物质,将沿着风的流动向下风向输运,并随着大气的混合过程而弥散开来。
气载放射性物质弥散过程中,公众可能因吸入空气中夹带的放射性物质而受到内照射,并同时受到放射性流出物的放射性烟羽中的γ或β射线的外照射。
放射性物质在弥散过程中,因为下雨被冲洗降落到地面或因放射性烟羽与经过的下垫面的碰撞或重力沉降到地面。
沉降到地面的放射性物质可对人形成外照射,并由于再悬浮将放射性物质吸入人员体内产生内照射。
从较长时间考虑,放射性物质沉入地面或水体,还可能通过陆生及水生食物被人食用而进入人体,产生内照射。
下图给出了大气途径对人影响的关系。
把核与辐射设施经气体途径对人的影响区分为:源项、输运过程、污染介质、照射方式和剂量5个环节。
84.3 液体流出物照射途径核与辐射设施经液体流出物将放射性物质排入环境中的受纳水体。
放射性物质随水体流动而弥散,在弥散的同时,有一部分受重力影响沉积到底泥中,同时也存在先前已滞留在底泥中的放射性核素重新返回水体的情况。
在受纳水体中的放射性物质会对岸边的人员,在水中游泳、捕鱼的人员产生外照射。
人们通过引用受纳水体中的水,食用当中的水生生物而产生内照射。
需要强调的一点是,有些水生生物体内放射性核素质量活度要比水体中的放射性活度浓度高出几倍,几十倍甚至高到千倍,对这类水生生物食入途径要格外关注。
对于液体流出物进入受纳水体的情景有几点要特别注意:(1) 放射性物质会在某些地域积累。