核電廠外圍空氣吸收劑量率數據質量保證

陳瓊霞 許鳳

（1 福建省輻射環境監督站 福建福州 350013 2 福州大學環境與安全工程學院 福建福州 350108）

隨著核能清潔高效的優勢日益凸顯，核電行業得到了快速發展，同時作為海峽西岸經濟中心的福建省也發展成了全國核電大省。目前福建省在建和已運行的核電基地共4 個，已投入商運機組9 臺，在建機組11 臺。對核電廠運行期間周圍環境的影響和事故預警進行有效監管是全省核與輻射監管工作的重中之重。根據核電廠輻射環境現場監督性監測系統建設規范［1］，截至目前，全省在寧德核電廠和福清核電廠外圍分別設有11 個和10 個監督性監測子站，霞浦核電和漳州核電監督性監測子站也在籌劃中。此外，全省還設有9 個國控點和10 個省控點自動站，形成“重點監測核電廠、全面覆蓋地級市”的輻射環境自動監測網絡，實時連續監測省內輻射環境質量。近些年來實時連續監測數據表明，福建省各自動站空氣吸收劑量率水平均在天然本底正常漲落范圍內，貢獻主要為地表中天然放射性核素和宇宙射線，波動主要受降雨、土壤中水分、潮汐和積水等因素影響［2-3］，以及大氣中氡子體濃度的影響。

1 環境空氣吸收劑量率質量保證

1.1 比對

每年對每個站點的高壓電離室與開展溯源檢定過的儀器開展比對工作，獲取比對數據，確定相對固有誤差，判斷數據可靠性和穩定性。表1 為福清核電外圍監督性監測子站近3年來高壓電離室與已檢設備的比對結果，比值在0.99～1.12 之間，相對固有誤差均在±15%以內，符合《環境監測用X、r 輻射空氣比釋動能（吸收劑量）率儀檢定規程》（JJG 521—2006）［4］的規定。

1.2 不同系統之間的比較

寧德核電廠和福清核電廠在各自核電廠的周邊都設有監測子站，部分站點與福建省輻射環境監督站系統為共址站點，這些站點數據可以互相參考比較。圖1 為共址站點--東元站點的空氣吸收劑量率原始數據比較，二者數據比較吻合。

圖1 省站與核電廠設備對東元站點空氣吸收劑量率測量曲線圖

1.3 儀器期間核查

根據輻射環境空氣自動監測站空氣吸收劑量率儀期間核查實施細則［4］，對福建省國控和2 個核電外圍子站高壓電離室開展了每季度1 次期間核查工作，即采用同一放射源在相對固定位置形成穩定輻射場作為核查標準，通過與核查標準參考值的比較，判斷該吸收劑量率儀的穩定性。在自動站運行期間，一旦發現在排除降雨、雪等自然影響及其他外界原因外，持續出現數據單向變化大于8%，需立即進行1 次期間核查，尋找原因。需要注意的是以設備和該設備的初始參考值為基準，不以站點和設備的前一次核查值為基準。實踐證明，福清核電外圍子站高壓電離室設備較穩定，參考輻射場凈響應值相對變化率均在5%以下，詳見表2；而寧德核電外圍子站高壓電離室設備如牛郎崗站點和小筼筜站受站點環境影響，頻繁出現故障，需要更換高壓電離室；漁井站點第一季度相對變化率為22.7%，超過15%，經分析是線路故障設備需要倒置、固定點更換至儀器側的緣故，此后以此為基準相對變化率在5%以內，詳見表3。

表2 福清核電廠外圍子站高壓電離室季度期間核查結果

表3 寧德核電廠外圍子站高壓電離室季度期間核查結果

1.4 環境空氣吸收劑量率數據審核

自動站空氣吸收劑量率數據審核采用系統自動審核和人工審核相結合方式，其中人工審核包括省級和國家級兩級審核，通過查看各站點5 min 數據曲線及時處理異常數據，在此基礎上形成月度數據，月度數據審核則以月均值-最小日均值、最大日均值-月均值、最小日均值-最小小時均值、月均值-最小小時均值4 個指標來判斷，最終生成季度報表。圖2～圖5為某一站點歷年來的γ 劑量率指標間的差值圖，由圖3 可知，最大日均值與月均值差在20 nGy/h 以內，主要受降雨量影響；最小日均值與最小小時均值差值在2 nGy/h 以內。

圖2 γ 劑量率月均值與最小日均值差值

圖3 γ 劑量率最大日均值與月均值差值

圖4 γ 劑量率最小日均值與最小小時均值差值

圖5 γ 劑量率月均值與最小小時均值差值

2 環境空氣吸收劑量率數據異常分析

截至目前，各自動站空氣吸收劑量率數據均屬于福建省正常放射性本底水平，數據異常均為設備異常導致，主要由于高壓電離室的輸出信號在10-13A的量級，非常微弱，因此接頭接觸不良、電纜線受潮、電離室靜電計受潮等微小故障都會對測量造成影響，導致短時間的數據突跳。例如靜電計輸出端接觸不良，調零偏離高壓大時，r 劑量率數值會瞬時升高，這種情況最常見，一般持續10 min 以下；電纜線頭接觸不良，收集棒未能飽和收集，r 劑量率數值降低；靜電計調零偏離，而造成劑量率數值基線上升等。因設備異常產生的數據屬于無效數據，一般由人工進行剔除處理。

3 結論

（1）通過儀器比對、不同系統比較、期間核查和日常數據審核等方法可知，除受站點環境影響外，福建省多數自動站的高壓電離室設備自運行以來處于較穩定狀態，相對固有誤差在±15%以內；期間核查凈響應值相對變化率在5%以下，及時、客觀、準確地反映核電廠周圍的輻射環境質量。

（2）自動站空氣吸收劑量率最大日均值與月均值差在20 nGy/h 以內，主要受降雨量影響；最小日均值與最小小時均值差值在2 nGy/h 以內。

（3）截止目前，各自動站空氣吸收劑量率數據均屬于福建省正常放射性本底水平，設備異常導致的異常數據通過人工剔除處理，不參與統計。