国营二二一厂核设施退役实践

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(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
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 ]
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. http://www.cnki.net
(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 。
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
© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
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 。
· 66 · 辐射防护 第 25 卷 第 2 期
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 。
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
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
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
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
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 。
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 。
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
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
源自文库
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
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 :
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。
案是 :贫铀污染的机床设备 、设施和各车间 、实
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
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