王志玉 卞兆娥 曹鵬濤 王文軍 王 雪
(連云港輻射環(huán)境監(jiān)測管理站,江蘇 連云港222047)
田灣核電站位于江蘇省連云港市連云區(qū),按規(guī)劃建設8 臺百萬千瓦級核電機組。一期工程(1、2 號機組)兩臺VVER1000壓水堆核電機組已于2007 年5 月和8 月投入商業(yè)運行。二期工程(3、4 號機組),已于2019 年3 月投入商業(yè)運行[1];擴建工程5、6 號機組也在試運行。輻射監(jiān)管部門要時刻監(jiān)測核電站周圍環(huán)境的輻射變化情況。其中氣溶膠中7BE 是重要監(jiān)測參數(shù)。目前環(huán)境存在大量7BE 主要是天然宇生產物[2]。而反應堆中有可能會產生7BE,所以我們有必要監(jiān)測核電周邊中氣溶膠7BE 的含量。
連云港輻射監(jiān)測管理站(以下簡稱連云港輻射站)2003 年開始對田灣核電站廠區(qū)及周圍環(huán)境輻射水平進行連續(xù)的監(jiān)測。掌握田灣核電站周圍環(huán)境輻射水平變化和放射性核素的積累情況,可以為驗證與評價田灣核電基地運行和排放對周圍環(huán)境的影響提供數(shù)據(jù)支持。本文分析連云港輻射站近5 年間所測數(shù)據(jù),分析田灣核電站廠區(qū)及周圍環(huán)境大氣氣溶膠中7BE 放射性濃度水平及其每月特征變化趨勢。
連云港輻射站圍繞田灣核電站布置4 個點,分別為廠址區(qū)、中云、楊圩、新浦。廠址區(qū)、中云、楊圩3 個監(jiān)測點在10km 范圍,廠址區(qū)在核電廠附近,楊圩在5km 范圍內,新浦點為對照點距離核電中心距離為28km。
廠前區(qū)和中云站采用超大流量氣溶膠采樣器,儀器型號為JL 900 Snow White,每月采集樣品一次,采樣流速18.2 m3/min,每次連續(xù)采樣9.17h,采樣體積為10000m3;新浦、楊圩2 個子站采用大流量氣溶膠采樣器,儀器型號JL-150 Hulter,每月采集樣品一次,采樣流速2.3 m3/min,每次連續(xù)采樣3d,采樣體積為10000m3。
將采集的濾膜樣品用壓模機制成標準樣品。超大流量用直徑70mm 模具,大流量用直徑為50mm 的模具。將采回來的濾膜進行折疊,按照沿中心線進行對折,最后卷成圓柱裝入標準氣溶膠模具,壓成圓餅狀,制成標準樣品。用保鮮膜進行密封,放置一段時間,進行測量。
氣溶膠中7BE 的測量方法為采用空氣中氣溶膠測量標準[3]。測量儀器選用高純鍺γ 譜儀,儀器型號為GC6020,相對探測效率60%,對60Co1332.5keV 的γ 射線的能量分辨率1.78keV(高壓3500V)。
樣品測量時間為86400 s,能量刻度采用152Eu 的特征峰。效率刻度選用效率曲線法。分別選用英國標準物質和國防科工局標準物質的混合源作效率曲線。
C:為氣溶膠中7BE 的濃度,Bq/m3;NS:為氣溶膠中7BE 的凈峰面積;
t:為氣溶膠樣品的測量時間,s;V:為氣溶膠樣品的采樣體積,m3;
η:為氣溶膠中7BE 的特征峰發(fā)射率;E:為全能峰的特征效率;
K1:為采樣時間內修正系數(shù);K2:為放置時間內修正系數(shù)。
根據(jù)歷年核電外圍輻射環(huán)境監(jiān)督性監(jiān)測要求,每兩年由國家計量站對實驗室高純鍺γ 譜儀進行儀器檢定;同時根據(jù)我站儀器質控要求,儀器的效率和本底每月做期間核查,在保證每月的測量值在質控曲線范圍內。
分析2015 到2019 年田灣核電站楊圩、中云、廠前區(qū)、新浦站氣溶膠7BE 的濃度監(jiān)測結果,每年每個月取樣測量一次,5 年每個站點共計60 個樣品。統(tǒng)計結果顯示楊圩站點氣溶膠7BE 的濃度范圍在0.98~8.8mBq/m3,均值為3.9±1.82mBq/m3;中云站氣溶膠7BE 的濃度范圍在0.85~5.9mBq/m3,均值為3.17±1.34mBq/m3; 廠 前 區(qū) 站 氣 溶 膠7BE 的 濃 度 范 圍 在0.75~5.9mBq/m3,均值為2.58±1.11mBq/m3;新浦站氣溶膠7BE的濃度范圍在0.61~10 mBq/m3,均值為4.00±1.90mBq/m3。各站點每月氣溶膠7BE 的濃度范圍0.75~8.8mBq/m3均在新浦站對照點范圍0.61~10 mBq/m3。每年各個月數(shù)據(jù)波動比較大,說明環(huán)境變化對測量結果影響較大。特別是離核電站28km 處新浦站比核電外圍點位的都略高。表明核電站近5 年運行未對外圍環(huán)境中氣溶膠7BE 造成影響。
圖1
2015~2019 年各監(jiān)測子站取5 年中每個月份平均值數(shù)據(jù)變化情況如圖1,分析結果見表1:楊圩站點氣溶膠7BE 的濃度范圍在1.94~6.26mBq/m3;中云站點氣溶膠7BE 的濃度范圍在1.73~4.48mBq/m3;廠前區(qū)站點氣溶膠7BE 的濃度范圍在1.41~3.44mBq/m3;新 浦 站 點 氣 溶 膠7BE 的 濃 度 范 圍 在1.76~5.78mBq/m3。各個站點均在同一水平,五年中月份均值濃度5 月份較高,7 月、8 月份較低,上半年明顯高于下半年。
表1 氣溶膠7BE 的濃度月份平均值 單位:mBq/m3
2015~2020 年田灣核電站外圍10km 范圍內及28km 處新浦子站氣溶膠7BE 的濃度監(jiān)測結果見表2 所示。結果顯示氣溶膠7BE 的濃度年平均值范圍在2.11~4.35mBq/m3,與新浦子站對照點年平均值范圍3.5~4.33 mBq/m3;而氣溶膠7BE 濃度5 年的年平均值范圍在2.58~3.91mBq/m3,而對照點新浦站年平均值為4.00 mBq/m3,均在同一水平。說明核電運行對外圍氣溶膠7BE無影響。
表2 氣溶膠7BE 的濃度年平均值 單位:mBq/m3
2015~2019 年間田灣核電廠外圍10km 范圍內3 個站點氣溶膠7BE 的濃度范圍在2.11~4.35mBq/m3,與新浦子站對照點年平均值范圍3.5~4.33 mBq/m3處在同一水平上。測量點每個月濃度中5 月份較高,7 月、8 月份較低,同一站點上半年略高于下半年。氣溶膠7BE 的濃度年平均值范圍在2.11~4.35mBq/m3,與新浦子站對照點年平均值范圍3.5~4.33 mBq/m3。近5 年田灣核電運行未對周圍環(huán)境中空氣氣溶膠7BE 的濃度造成影響。