曹鵬濤 王文軍 王志玉
(連云港輻射環境監測管理站,江蘇 連云港222047)
田灣核電站廠址按8 臺百萬千瓦級核電機組統一規劃、分期建設。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 月投入商業運行。二期工程(3、4 號機組),已于2019 年3 月投入商業運行;擴建工程5、6 號機組也已于2015 年取得建造許可證。田灣核電監督性監測系統主要承擔田灣核電站外圍輻射環境實時監測任務, 整個系統于2015 年4 月建成,2015 年10 月正式投入使用。隨著田灣核電的不斷運行及擴建,田灣核電站外圍輻射水平的連續監測尤為重要,掌握核電廠外圍輻射水平的變化規律特別是空氣吸收劑量率數據的變化規律是重中之重,它能直觀快速地反映出核電廠外圍輻射環境的變化與異常情況,確保公眾健康,為監管部門提供真實可靠的依據。
田灣核電外圍輻射環境監督性監測系統14 個監測子站,在田灣核電站外圍的陸域環境形成全覆蓋。13 個監測點位在距核島中心點10km 范圍內,28km 設置新浦子站作為對照點,具體分布情況詳見圖1。

圖1
田灣核電外圍輻射環境監督性監測系統環境γ 輻射劑量率選用了美國GE 公司的RSDetection 高氣壓電離室進行測量,其測量范圍為0~100R/h(0~1Sv/h)、校準精度為±3.5%,放置于百葉箱內的高氣壓電離室中心距離地面1m,每1 分鐘上傳一次數據,連續3 年24 小時不間斷進行測量。通過以上設備可詳細記錄3 年核電周圍γ 輻射劑量率變化過程,并可總結出輻射劑量率與季節變化的相關性規律。
根據歷年核電外圍輻射環境監督性監測要求,定期對田灣核電輻射環境監督性監測系統中的γ 輻射劑量率儀(高氣壓電離室)送國家計量部門或其授權的計量站檢定/校準,保證檢定/校準結果能夠溯源到國家計量基準,并在檢定/校準的有效周期內開展期間核查工作保持監測設備運行且狀態良好。
2017~2019 年田灣核電站外圍10km 范圍內瞬時空氣吸收劑量率及28km 處新浦子站監測結果如圖2 所示,結果顯示γ空氣吸收劑量率年平均值范圍在81.0~109.0nGy/h,與新浦子站對照點年平均值范圍102.7~103.1 nGy/h 處在同一水平上,無明顯變化。

圖2
縱向比較除楊圩子站外其他子站監測數據均較為平穩,楊圩子站由于2017 年10 月經歷一次搬遷過程,監測環境周圍發生變化導致2017 年瞬時劑量率數據較2018、2019 年略高,如圖3 所示可看出在2017 年10 月監測數據出現階躍式下降。

圖3
橫向比較發現各監測子站間存在數據差異,主要原因為各子站監測探頭所處環境不同,如墟溝、新浦子站監測探頭安裝在水泥樓頂,且周圍為城市環境因此數據較其他子站略高,柳河、高公島等子站監測子站安裝于原野或郊區劑量率水平較其他子站略低。
2017~2019 年各監測子站月平均值數據變化情況如圖4~8,結果顯示一年中監測數據高值均集中在夏季5~7 月,主要原因為夏季雨水充沛,環境地表γ 輻射劑量率儀的監測數據在降水過程中會有一定程度升高,普遍認為是降雨過程把空氣中的氡子體清除到地面。環境空氣中的氡主要為222Rn,約占總量的90%以上。氡為單原子惰性氣體,只有極少數隨降雨沉降,而氡的子體214Bi 和214Pb 等重金屬原子,會與空氣中的氣溶膠、固體顆粒物和水滴相結合,降水通過沖洗和清除作用將其帶到地面,引起地表γ 輻射劑量率的升高[1]。

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8
2017~2019 年間田灣核電廠外圍10km 范圍內13 個瞬時空氣吸收劑量率測值(扣除宇響) 年平均值范圍為81.0~109.0nGy/h, 與28Km 新浦子站對照點測值范圍102.7~103.1nGy/h 處于同一水平,各監測點變化均在本底范圍內波動無明顯變化。測量值與監測點位周圍環境、氣象條件變化均存在強關聯關系,降雨對劑量率的響更為顯著,降水強度、降水時長均為影響劑量率大小的主要因素,降雨會引起空氣吸收劑量率升高,這是由于降雨將空氣中的放射性核素沖刷到地面引起地表劑量率升高,劑量率高值主要集中于雨水充沛的夏季5~7 月份間。