核电厂外围辐射环境监测系统设计论文_陈晨,杨莹

核电厂外围辐射环境监测系统设计论文_陈晨,杨莹

中国核电工程有限公司郑州分公司 450052

摘要:为保证核电厂周围辐射环境安全,必须对核电厂实施监督性监测,核电厂辐射环境现场监督性监测系统是核电厂必须配套的环境保护设施。核电厂外围辐射环境监测系统是核电厂辐射环境现场监督性监测系统的重要组成部分,用于对环境辐射水平及相关气象参数、样品中放射性物质等进行监测和采样分析。

关键字:核电厂;环境;辐射;监督性监测

1.核设施放射性核素向环境释放的迁移过程

核设施向环境释放流出物,其中的放射性核素得以在环境中迁移和弥散,从而可能导致空气、水、土壤等非生物环境物质的污染。此外,这些非生物环境物质中的放射性物质还会伴随着生态系统内发生于植物——动物——人这一生物链中各种复杂过程与向人转移。

2.核电厂外围辐射环境监测系统组成及功能

核电厂外围辐射环境监测系统一般由监测子站和前沿站两个部分构成。

前沿站的主要功能:

核电厂正常运行情况下,完成电厂周围环境介质样品采样、制样、测量及分析;

 核电厂发生核事故情况下,可进行应急测量;

 为核电厂监督性监测子站提供操作和数据存储终端的安装位置。

 为核电厂后备实验室的样品制备、化学制样及物理测量预留相关功能房间。

监测子站的主要功能:

要求所建系统实现每天24小时不间断实时监测,每1分钟报一个数值,实时传递数据,能自动报警。在现场监测站能显示所有监测点的数据,在前沿监测站和数据处理中心都能接收现场监测站的数据。及时判断异常和实现应急响应提供可靠的基础数据。

及时发现异常排放,为应急提供及时响应的辐射污染预警信息;

子站必须具备长期运行的可靠性和稳定性。

子站设备提供的数据必须符合相关技术规范,具有稳定性、可比性和科学性。

核电厂外围辐射环境监测系统监测的基本内容:

监测介质:一般包括空气、水体及水生物、土壤及沉淀物、动植物及其产品。

监测内容:α、β、γ总活度;α、γ核素分析、剂量或剂量率;环境介质中核素活度、沉降率等。

3.前沿站设计

3.1概述

前沿站按照“样品的接收和存放-->化学制样-->物理测量-->分析-->存档”的工艺流程进行分区设计。”

3.2设计原则

1)前沿站的设计应满足核应急相关标准规范及业主委托任务书的要求。

2)体现监督性监测的独立性

3)可以在核电厂正常运行情况下,对核电厂周围环境介质样品采样执行监督性测量,并在核电厂事故情况下可进行应急测量。

4)考虑工艺房间及辅助设施按功能进行分区设置。

5)考虑核电厂后备环境实验室的样品制备、化学制样及物理测量房间。

3.3功能分区和工艺房间设置

根据《核电厂辐射环境现场监督性监测系统监测规范》针对前沿站的功能分区与房间的配置如下:

低本底测量区:经过制样处理的环境介质样品在低本底测量区进行介质中γ谱、总α、总β、3H、14C以及环境γ累计剂量的测量及分析,便携式仪表存放放在该区。由于物理测量设备对结构载荷有一定要求,因此低本底物理测量区主要设置在前沿站一层。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要的工艺房间包括:γ谱仪测量室、α/β测量室、液闪测量室、热释光测量室

鲜样处置存放区:设置鲜样处置存放房间,该区主要包括:鲜样处置存放间、水样处置存放间。

制样区:在该区内进行环境介质样品的制备和包装、放化分析、非放分析及标准溶液配置等工作。主要工艺房间包括:样品干燥间、样品碳化室、样品灰化室、化学实验室、天平室、标准物质准备间。

办公区:为工作人员提供办公区域,设有办公室、会议室、资料室等,公共接待宣传室设置在该区域。主要房间包括:办公室、会议与公众接待中心、资料间。

监测子站数据管理区:主要环境γ监测子站测数据的接受、存储、传输及控制,主要房间包括:数据传输中心、监控室(前沿站)。

用品存放房间:主要为已测样品的永久保存、归档提供场所;为实验用品和化学试剂、放射性废物的存放等。主要房间包括:物品存放间、工具存放间、已测样品存档间、化学试剂间、废物存放间。

4.监测子站设计

4.1概述

根据环境保护部与国家能源局共同下发的《核电厂辐射环境现场监督性监测系统建设规范》的要求,为保证核电厂周围辐射环境安全,在江核电厂周围建设监督性监测系统,对核电厂实施监督性监测。其中辐射监测子站为该监督性监测系统的重要组成部分。辐射监测子站可以是专用建筑物,也可以是一体化站房,下面主要介绍的是专用建筑辐射监测子站的设计情况。

4.2设计原则

1)应满足辐射环境监测相关标准规范及委托任务书的要求;

2)重点监测以厂址为中心半径10公里区域,采用扇形布点法;

3)考虑各反应堆位置和污染物烟羽的最大落地浓度点;

4)体现监督性监测系统的独立性,对电厂监测子站监测结果具备监督、验证功能,并将电厂子站的监测结果作为监督性监测系统的补充;

5)部分监测子站设施与核电厂自主建设的设施同址共建,其余监测子站布置在电厂子站的相对外围,在完成环境监督性监测功能的同时,与电厂监测子站互为补充;

6)监督性监测子站的配置、性能不低于电厂环境监测子站,测量项目也能覆盖电厂环境监测子站;

7)既要考虑到常规条件下的正常排放的监测,又要兼顾事故状态下的应急监测的需要;

4.4设计描述

4.4.1监测子站用房设计

从场外监测子站的安全性和永久性方面考虑应优先选择专用建筑,专用建筑为砖混结构,长和宽均为5.3m,屋顶面高5.7m,中间设置阁楼。主要探测器和取样器安装在楼顶,机柜和配电等附属设施安装在楼内3m平台。

4.4.2设备配置及功能描述

监测子站主要配置设备包括:环境γ辐射连续监测、气象参数测量、环境空气介质采用、数据采集处理以及环境监测车与介质采用车辆等设备。

5.核电厂外围辐射环境监测系统运行

核电厂环境辐射监测的总体要求:

1)必须估算、评价公众中关键人群组的受照剂量;

2)必须掌握环境中放射性物质的积蓄趋势;

3)必须能鉴别由核电厂非计划排放对环境造成的影响。

监测项目以环境γ辐射水平和环境样品放射水平测量为主;监测环境样品的介质以空气、水、土壤和生物(陆生和水生)为主。采样是考虑核电厂释放到环境中的放射性核素对公众的照射途径,采集对公众的照射有直接关系的环境样品。对那些与公众辐照虽无直接关系,但有助于掌握放射性核素的分布和积累趋势的环境样品也应适当采集。确定采样点时,对陆地样品要考虑距离、风向、人口分布等因素;对海洋样品要考虑距排放口的距离、海底状况和生态等因素。

在核电厂现场监督性监测系统中监测子站主要的工作内容为测量核电厂30km范围内空气中γ辐射水平并进行实时监测,并将监测的结果通过有线、无线两种方式传输到前沿站内,同时监测子站还对所在地的气溶胶、碘、14C、3H、干湿沉降进行采样,定期有工作在前沿站的工作人员到监测子站内收集样品带回前沿站内进行样品的辐射水平分析,10个监测子站中有一个设置有气象观测场,主要针对核电厂附件的气象条件进行实时监测,并将数据传输到前沿站内。

参考文献:

[1] 环发[2012]16号 核电厂辐射环境现场监督性监测系统监测规范.

[2] GB 12379-90 环境核辐射监测规定.

论文作者:陈晨,杨莹

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/9

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