国营二二一厂核设施退役实践

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第 25 卷 第 2 期 2005 年 3 月
辐射防护 Radiation Protection
Vol. 25 No. 2 Mar. 2005
国营二二一厂核设施退役实践
黄治俭 Ξ 陈明 贾 明 滕慧洁
(中国辐射防护研究院 ,太原 ,030006)
王炎明 郭立本 胡晓林
类型 终态控制水平
施工控制水平
表 1 退役执行标准或限值
Tab. 1 Implementing standards or limits for decommissioning
项目
类别
土壤中核素残留量
贫铀 226Ra
填埋处理
贫铀 226Ra
表面污染
贫铀及β污染
226Ra ,239Pu α, 污染 > 10 mm 厚钢板β污染
调查结果表明 ,退役核设施及场地污染源 项有以下特点 :
(1) 污染核素单一 。除少数工号外 ,均为贫 铀污染 。
(2) 污染水平低 。多数固体污染物的比活 度远低于国家规定的有关固体废物建库存放的 下限值 (7 ×104 Bq/ kg) 。
(3) 污染面积较大 。建筑物和设施 、设备污 染面积为 19 523 m2 ,其中 Ⅰ类污染区域为 6 492 m2 ;室外场地污染面积为 145 891 m2 ,其中 Ⅰ类
质量保证 ,某些试验设施和实验室的去污 ,试验 场地的清污 ,污染物的处置以及终态验收等 。 1993 年 6 月 ,退役工程通过国家验收后 ,原二 二一厂的厂房和设施已经移交青海省安排使 用。
二二一厂的核设施退役已经有十多年了 , 昔日的“原子城”今天已是青海省海北藏族自治 州州府所在地西海镇 。这里 ,旧的建筑物早已 换上了新装 ,一座座新的建筑拔地而起 。原来 的厂招待所 ,如今已成为涉外旅游宾馆 ,宾馆前 的树林中建有象征民族团结的纪念碑 。这里还 是每年一度的环青海湖国际自行车赛的起点站 和终点站。一些街道的名称 ,如原子路、西海路、 将军路、金滩路和银滩路 ,把历史与现实巧妙地 结合在一起 。街道两旁 ,彩色的瓷砖地面 ,汉白 玉的栏杆 ,被花草和树木点缀得更加美观。“原 子城”已被青海省列为爱国主义教育基地“, 中国 第一个核武器研制基地”纪念碑和一些展览室 , 记载着它为中国核武器研制创立的千秋功业 ,激 励着来到这里的每一个人。在夏、秋季节 ,从这
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里进入过去的试验场地 ,首先展现在人们眼前的 是各式民族风情的帐房宾馆 ,正在迎接着络绎而 至的四海宾客。在远处的山坡上 ,一簇簇觅食的 羊群好似朵朵白云 ,和牦牛一起 ,静静地在草原 上移动。在这块风景如画的富饶草原上 ,金银滩 上的新主人 ,已经把昔日的“原子城”建设成西部 最具特色的旅游胜地 。
3 退役工程的前期准备
退役工程前期准备工作主要包括污染源项 调查 、可行性研究 、安全分析 、环境影响评价 、退 役工程初步设计和实施工艺等文件的编制与审 批等 。 3. 1 污染源项调查
二二一厂核设施退役的污染源项调查是在 业主对核材料及某些仪器设备进行清理后进行 的 ,调查的目的和质量要求 :
铀砂土和机加工车间产生的含贫铀污染物 。退 役工程主要包括各类设施 、设备及工器具的去 污 ,污染场地的清污 ,管道的撤除与去污 ,部分 受污染建筑物的清污与撤除 ,建筑物去污以后 的维修 ,去污或清污以后设备和金属部件的利 用 ,污染物的处置和填埋坑工程等 。
按照国家要求二二一厂“撤厂后 ,厂房 、生 活设施等移交青海省安排利用”和 IAEA 及有 关国家对核设施退役等级划分原则[1 ,2] ,二二 一厂的核设施退役属三级退役 ,退役后的厂房 、 设施和场地等可以无限制地开放使用 。
污染区域为 27 000 m2 。其余为 Ⅱ类污染区域 , 总计 131 922 m2 。
(4) 退役中需要去污和清污的面积大 ,且类 型较多 ,包括机床 、工器具 、设备 、设施 、建筑物 和试验场地等 。
(5) 污染设施分散 ,工号之间相距最远达 15 km 左右 。 3. 2 退役执行标准
鉴于这是大型核设施全面退役 ,加上二二 一厂的特殊地理位置与污染情况 ,在退役准备 阶段对退役中的表面污染控制水平及土壤中残 留放射性比活度限值进行了调研[1 ,2 ,7~13 ] 。根 据西欧国家和美国发表的一些资料并参照我国 当年的辐射防护规程[14 ,15] ,制定了退役执行标准 或限值 ,经多次专家评审由主管当局审批确定。 表 1 列出了退役实践中的各项执行标准或限值。 其中土壤中的贫铀残留量限值规定为 0. 8 Bq/ g(土) ,并明确指出这只适用于二二一厂核设施退 役。根据贫铀中铀同位素的质量份额 ,1μg 贫铀 的活度相当于 16 mBq。
1987 年 ,国家决定撤销中国核工业总公司 (以下简称中核总) 国营二二一厂 ,要求“撤厂 后 ,厂房 、生活设施等移交青海省安排利用”。 中核总随即启动该厂的核设施退役工程 。二二 一厂的核设施退役工程包括非放射性和放射性 退役工程两部分 。受业主委托 ,中国辐射防护 研究院 (以下简称中辐院) 为退役工程提供技术 服务 ,内容主要包括污染源项调查 ,退役方案制 定 ,退役施工辐射监测与辐射防护 ,退役工程的
工作场所空气污染

GB28703 中相关核素
工作人员受照剂量
年有效剂量 其中γ外照射年有效剂量
公众受照剂量 贫铀液排放
正常情况个人最大年有效剂量 事故情况个人年有效剂量
铀浓度
外运废物货包
总活度 β表面污染 α表面污染 外表面剂量当量率
标准或限值
0. 8 Bq/ g(土) 0. 2 Bq/ g (土)
70 Bq/ g (土) 7 Bq/ g (土) [16 ]
为了进一步总结我国核武器研制基地全面 退役的经验 ,本文概要叙述了该项目中核设施 的放射性退役工程部分的工作实践 ,主要涉及 的工作是退役工程的准备 ,设备的去污和解体 , 施工中的辐射监测 ,建筑物和场地的清污以及 随后的污染物的安全处置以及终态验收等 。
2 退役工程范围
根据二二一厂核设施的运行实践和核设施 退役区域的划分原则 ,退役范围主要包括污染 水平超过退役执行标准的 Ⅰ类污染区域和污染 水平部分超过退役执行标准的 Ⅱ类污染区域 。 Ⅰ类污染区域主要包括所有从事过放射性材料 加工 、操作 、试验 、存放的场所 ,各种工作场所中 使用过的设备 、设施 、工器具 、下水道 (尤其是特 下水系统) ,放射性污染物处置 、存放和掩埋场 所 ;发生过 50 mg 226Ra 源破损事故污染的源库 , 手套箱及实验室用过的废旧放射源等 。 Ⅱ类污 染区域则包括 Ⅰ类区域的外围地区 ,特种材料 库 ,产品库 ,运输车辆 ,火车车厢 ,洗车场 ,道路 等 。退役工程范围共涉及 19 个子项工程 。退 役工程施工主要在一厂区 、七厂区和六厂区 。 一厂区是贫铀部件精加工 、部件装配 、产品分解 和修复的主要场所 ,退役对象主要是各种机床 、 各类工器具 、配套设施与辅助设施和生产过程 中累积的放射性污染物和建筑物等 。七厂区主 要是放化实验室和核物理研究场所 ,退役对象 主要是手套箱和放射源库 ,该放射源库由于曾 发生过 50 mg 226Ra 粉包装破裂事故 ,事故经初 步清理后 ,破源连同严重污染的一块五合板暂 时封闭至退役前 。六厂区是在模拟装置上进行 “冷”实验的爆轰 (属化学爆炸) 试验场地 ,共有 6 个爆轰试验场及配套建筑物 ,退役对象主要 是爆轰试验场地 、防护钢墙及 3 个废物临时掩 埋场 ,掩埋场掩埋历次爆轰试验后收集的含贫
1 引言
原核工业国营二二一厂 (以下简称二二一 厂) 是 20 世纪 60 年代初国家建设的核武器研制 基地 ,为我国第一颗原子弹的诞生和第一颗氢弹 的研制成功做出了历史性贡献 。该厂位于青海 省海晏县境内的金银滩上 ,占地面积 570 km2 。 厂址四面环山 ,滩地地势平坦 ,海拔高度在 3 050 ~3 300 m 之间 ,属低山丘陵地貌 。年平均气温 0. 9 ℃,属高原大陆性气候 。厂址离省会西宁 103 km ,西面离青海湖 30 km ,交通方便 。该地区 人口稀少 ,多为牧民 ,建厂时已经外迁 。
(国营二二一厂 ,西宁 ,810200) (青海省辐射环境监测站 ,西宁 ,810007)
摘 要 本文介绍原核工业国营二二一厂的核设施退役实践 。文中概述了退役工程的前期准备 ,退役 执行标准或限值 ,退役工程的组织管理和质量保证体系 ,退役工程的施工 ,去污方法 ,施工辐射监测 ,污 染物处置 ,终态验收以及退役中的辐射防护等 。退役工程经国家验收后 ,原二二一厂的厂房 、设施和场 地已经移交青海省安排使用 。 关键词 核设施 退役 施工 贫铀 辐射防护 辐射监测 质量保证 去污 清污 污染物处置 填埋 终态验收
案是 :贫铀污染的机床设备 、设施和各车间 、实
Ξ 第一作者简介 :黄治俭 ,男 ,1935 年出生 ,1957 年毕业于北京大学物理系核物理专业 ,研究员 。 © 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
0. 8 Bq/ cm2 0. 08 Bq/ cm2 1. 6 Bq/ cm2 DAC 值的十分之一[14 ]
5 mSv 3 mSv
0. 2 mSv < 0. 1 Sv 50μg/ L
< 0. 3 GBq < 0. 8 Bq/ cm2 < 0. 04 Bq/ cm2 < 0. 5 mSv/ h
3. 3 退役工程方案 前期准备研究报告 [ 3~6 ] 推荐的退役工程方
污染场地调查中样品采集按环境监测布点 原则 ,结合现场实际情况确定各场地具体布点 方案 。对点扩散污染源的场地 ,按 16 方位同心 圆布点 ;对面污染源场地按网格法布点 ;其它特 殊场所采用较灵活的布点方式 。为保证采样具 有代表性 ,对试验场地和废物掩埋场地 ,采集样 品按分层取样 ,取样面积不小于 <300 mm 的圆 面积 ,根据不同场地分别在预定深度 (10 、30 、 50 、100 cm) 取样 ;在废物临时掩埋场 ,采样点位 直径达 1 m ,开挖采样深度达 1. 5 m。在每个样
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黄治俭等 :国营二二一厂核设施退役实践
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品取样前 ,先测量β污染水平 ,按预定深度一直 采集到本底水平 。主厂房内设施 、设备和地面等 的污染调查以表面污染测量为主 ,同时对水磨石 地面和水泥地面 ,特别是有裂缝或破损严重的地 方进行取样分析。由调查分析测量结果估算 ,污 染物中 ,一厂区内污染物中贫铀的存留量为 166 kg ,六厂区内污染物中贫铀的存留量为 941 kg , 加上铀屑库区内外污染物中贫铀的存留量 ,各厂 区污染物中贫铀总存留量为 1 171 kg。七厂区内 基本上没有贫铀污染 ,只存留有约 50 mg 226Ra 、 5 ×105 Bq 239Pu和 5. 6 ×107 Bq 137Cs 。
(1) 确定退役核设施污染对象类型 、特征和 范围 ; (2) 确定核设施内放射性物质的分布 、状 态和数量 ; (3) 为核设施退役可行性研究报告 、 安全分析报告 、环境影响评价报告 、初步设计和 实施工艺等文件的编制提供可靠依据[3~6] 。
污染源调查中辐射检测分析项目包括 :污 染核素类型 、表面污染水平和γ照射量率的测 量与各类样品的核素分析等 ;共检测面积 16 万 m2 ,采集各工号内外 、场地内外环境土壤 、水体 、 生物和空气等样品 1 600 多个 。分析方法均采 用国标或推荐的方法 。
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