外圍γ輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在田灣核電廠的應(yīng)用

1、    外圍輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在田灣核電廠的應(yīng)用    鄭婷 曹鵬濤 徐繼圓摘 要：該文主要介紹田灣核電廠外圍輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，討論了監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的選擇、主要監(jiān)測(cè)及采樣設(shè)備的比選、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成，可以全面、有效的覆蓋田灣核電站周圍陸地區(qū)域的自動(dòng)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)絡(luò)，滿足核電站日常運(yùn)行的監(jiān)測(cè)需要。關(guān)鍵詞：輻射；系統(tǒng)；核電廠田灣核電廠廠址位于江蘇省連云港市連云區(qū)田灣，廠區(qū)按8臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組規(guī)劃。一期工程建設(shè)2臺(tái)單機(jī)容量106萬(wàn)千瓦的俄羅斯aes-91型壓水堆核電機(jī)組，設(shè)計(jì)壽命40年，年平均負(fù)荷因子不低于80%，年發(fā)電量達(dá)140億千瓦時(shí)。核電是高效、

2、清潔的能源，可以緩解當(dāng)今火電帶來(lái)的環(huán)境污染。與火電相比，核電不排放二氧化硫、氮氧化物、煙灰、二氧化碳等污染物，有利于保護(hù)環(huán)境。為了解核電站運(yùn)行及事故狀態(tài)下，放射性對(duì)環(huán)境影響的范圍和程度，必須建設(shè)核電站外圍輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，開展放射性監(jiān)測(cè)。本文主要介紹該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的選擇、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成等。一、自動(dòng)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布局（一）布點(diǎn)原則及要求一是盡量選擇在全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的國(guó)控點(diǎn)或輻射敏感點(diǎn)上；監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)保持固定，周圍環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，具備合適的施工條件，滿足子站建設(shè)的相關(guān)軟硬件要求。二是原則上，按核電廠16個(gè)方位布設(shè)監(jiān)測(cè)子站，每個(gè)方位考慮布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)子站，沿海核電廠，靠海一側(cè)可根據(jù)需要設(shè)立監(jiān)測(cè)子站。三

3、是點(diǎn)位選擇考慮陸地代表性及居民劑量代表性，在核電廠各堆址主導(dǎo)下風(fēng)向、次下風(fēng)向和居民密集區(qū)適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)子站。四是原則上，除對(duì)照點(diǎn)外，監(jiān)測(cè)子站應(yīng)建在核電廠煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)范圍內(nèi)，優(yōu)先考慮廠址周圍10公里范圍內(nèi)尚無(wú)自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站覆蓋的人口密集等關(guān)鍵區(qū)域、部分監(jiān)測(cè)子站應(yīng)與核電廠自主運(yùn)行的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位重疊。（二）選址基本要求一是測(cè)點(diǎn)的代表性。根據(jù)監(jiān)測(cè)的目的和功能要求，選取的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位應(yīng)具有較好的代表性。應(yīng)考慮風(fēng)向、人群居住、地形、高度等因素，盡可能選擇在人群居住、交通方便的地方，盡可能選擇周圍地形、建筑物對(duì)監(jiān)測(cè)子站屏蔽影響最小位置，避免周圍其他一些天然或人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。二是站址的便利性。選址應(yīng)具備土地、

4、交通、通訊、電力、自來(lái)水及良好的地質(zhì)等基礎(chǔ)條件，應(yīng)選擇有可靠的電力保證且電壓穩(wěn)定的地區(qū)；應(yīng)選擇周圍環(huán)境開闊，容易檢修，避水的場(chǎng)地。三是監(jiān)測(cè)的長(zhǎng)期性。所選站址應(yīng)不受城市、農(nóng)村、水利等建設(shè)的影響，需保證系統(tǒng)長(zhǎng)期性。四是系統(tǒng)的安全性。監(jiān)測(cè)子站周圍環(huán)境條件安全、可靠，子站建設(shè)盡量避免選擇在區(qū)域性高點(diǎn)，避免高溫、多濕的場(chǎng)所。五是運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。站址位置應(yīng)便于子站日常運(yùn)行和管理。（三）站網(wǎng)構(gòu)成目前田灣核電站外圍現(xiàn)有的廠前區(qū)、高公島、楊圩、連云港鎮(zhèn)、墟溝和新浦6個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，覆蓋了東北、北、西北、西南、南等5個(gè)方位，按國(guó)家最新技術(shù)要求，需對(duì)已建的站點(diǎn)進(jìn)行改造。根據(jù)田灣核電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在nne、n、wnw

5、、wsw、w、ssw、s和sse共8個(gè)方向上，按照輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)子站布點(diǎn)原則及選址基本要求，結(jié)合人口分布、風(fēng)向，選址新建柳河、連島、宿城、東巷、中云、封跳、蒿西、蒿東8個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。二、主要監(jiān)測(cè)、采樣設(shè)備比選監(jiān)測(cè)和采樣設(shè)備是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，利用監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)空氣中的輻射進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并輸出測(cè)量值，利用采樣設(shè)備收集大氣中的放射性核素，送實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)量。（一）高壓電離室探測(cè)器的選擇本系統(tǒng)建設(shè)對(duì)高壓電離室探測(cè)器的需求性能指標(biāo)如下表。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高壓電離室僅有一種，型號(hào)為egms，價(jià)格12.8萬(wàn)元，主要性能如下表。國(guó)外最大的高壓電離室生產(chǎn)商是美國(guó)ge公司，其rss-131型高氣壓電離室售價(jià)約20萬(wàn)元

6、，主要性能如下表。通過(guò)以上兩表對(duì)比可以看出，rss-131型高壓電離室在靈敏性、穩(wěn)定性等具有優(yōu)勢(shì)，并且原有6個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站采用的也為此產(chǎn)品，且浙江、廣東兩省現(xiàn)有的核電站外圍自動(dòng)監(jiān)測(cè)站也在使用該設(shè)備，環(huán)保部在全國(guó)建設(shè)的100個(gè)輻射自動(dòng)監(jiān)測(cè)站主要也是使用了該設(shè)備，從以上分析可以看出，美國(guó)gs公司生產(chǎn)的rss-131高壓電離室在技術(shù)上能滿足本項(xiàng)目的要求，費(fèi)用相對(duì)合理，建議選用。（二）超大流量氣溶膠采樣設(shè)備對(duì)該系統(tǒng)氣溶膠采樣設(shè)備的需求性能指標(biāo)如下表。目前國(guó)內(nèi)的超大流量氣溶膠采樣設(shè)備僅有睿谷核儀生產(chǎn)的rg-900超大流量空氣采樣器，該設(shè)備售價(jià)約50萬(wàn)，核心部件為進(jìn)口，主要性能如下表。德國(guó)tracerlab

7、公司的mds-1000/600超大流量空氣采樣器，價(jià)格約90萬(wàn)，mds-1000/600超大流量空氣采樣器用于對(duì)空氣中的放射性氣溶膠以及放射性氣體進(jìn)行采樣，系統(tǒng)具有免維護(hù)、運(yùn)行安全可靠、精度高等特點(diǎn)，mds的流量最高能達(dá)到1380m3/h。主要性能如下表。根據(jù)性能和價(jià)格比較，本項(xiàng)目建議選用國(guó)產(chǎn)的睿谷核儀rg-900型超大流量采樣器。三、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目該系統(tǒng)新建自動(dòng)監(jiān)測(cè)站8個(gè)，升級(jí)改造現(xiàn)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)站6個(gè)，共建成14個(gè)監(jiān)測(cè)子站，在核電站外圍的陸域環(huán)境形成全覆蓋（靠海一側(cè)4個(gè)方位因技術(shù)、資金等問(wèn)題，暫不考慮），滿足國(guó)家目前對(duì)核電站外圍輻射監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的要求。按照核電廠環(huán)境輻射現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)

8、范（試行）的要求，監(jiān)測(cè)子站連續(xù)監(jiān)測(cè)核電廠環(huán)境劑量率，并對(duì)風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓和雨量等氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)。定期采集空氣中氣溶膠、碘、空氣中c-14和氚、干濕沉降等樣品。四、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成田灣核電廠外圍環(huán)境輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由三大系統(tǒng)組成：核電廠外圍輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、流出物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和核應(yīng)急預(yù)警監(jiān)測(cè)和事故評(píng)價(jià)系統(tǒng)。（一）外圍輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站1.自動(dòng)監(jiān)測(cè)站情況按照核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范規(guī)定的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目要求，新建8個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，其中連島站、宿城站、蒿東站、中云站等4個(gè)站建為加強(qiáng)站，柳河站、封跳站、蒿西站、東巷站等4個(gè)站建為標(biāo)準(zhǔn)型站。按要求升級(jí)改造原有6個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，其中廠前區(qū)站、楊

9、圩站及高公島站等3個(gè)站改造為加強(qiáng)站，其余改造為標(biāo)準(zhǔn)型站。2.功能（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)核電廠實(shí)時(shí)有效監(jiān)督，監(jiān)測(cè)核電廠排放的放射性煙羽引起的外照射劑量變化；（2）及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常排放，為應(yīng)急預(yù)測(cè)預(yù)警提供技術(shù)支持；（3）核電廠事故狀態(tài)下場(chǎng)外監(jiān)測(cè)的重要載體。（二）流出物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1.流出物實(shí)驗(yàn)室情況流出物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要進(jìn)行抽樣監(jiān)測(cè)并承擔(dān)事故時(shí)應(yīng)急樣品分析，保證正常運(yùn)行和事故工況下均能獲得可靠的監(jiān)測(cè)結(jié)果。配合流出物實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，購(gòu)置高純鍺譜儀、/測(cè)量?jī)x、液閃測(cè)量裝置等監(jiān)測(cè)分析儀器設(shè)備。2.功能流出物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)的重要組成部分，主要針對(duì)核電站排放的氣態(tài)和液態(tài)流出物的進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，對(duì)核電廠排放的流

10、出物進(jìn)行抽樣監(jiān)測(cè)，核查電廠是否按國(guó)家批準(zhǔn)限值排放。（三）核應(yīng)急預(yù)警監(jiān)測(cè)和事故評(píng)價(jià)系統(tǒng)1.系統(tǒng)情況構(gòu)建田灣核電站區(qū)域大氣風(fēng)場(chǎng)和核污染擴(kuò)散預(yù)報(bào)系統(tǒng)、研究典型氣象條件下田灣核電站區(qū)域核污染擴(kuò)散規(guī)律、根據(jù)田灣核電站周邊大氣放射性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)追溯核事故源項(xiàng)、研發(fā)田灣核電站區(qū)域大氣風(fēng)場(chǎng)和核污染擴(kuò)散濃度分布動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)。2.功能（1）對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)、流出物在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)等預(yù)警及應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行匯總并分析處理；（2）核事故時(shí)查明事故源項(xiàng)、評(píng)價(jià)事故影響、制定應(yīng)對(duì)方案。五、結(jié)語(yǔ)通過(guò)外圍輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以全面、有效的覆蓋田灣核電站周圍陸地區(qū)域的自動(dòng)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)絡(luò)，滿足核電站日常運(yùn)行的監(jiān)測(cè)需要，有利于增強(qiáng)田灣核電站周邊輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)能力，提高輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)水平，有利于環(huán)境主管部門