2014—2017年廣東省陽江核電站外圍γ輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果

張 華 徐潤龍 林煒偉

(廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心粵西分部， 廣東 陽江， 529500)

廣東省陽江核電站外圍γ輻射空氣吸收劑量率連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)由9個監(jiān)測子站組成，分別為大澳、允泊、氣象塔、東平、平堤水庫、那琴小學、新洲中學、粵西分部、海陵島子站[1]。本文介紹了2014—2017年γ輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果。

1 監(jiān)測系統(tǒng)和質(zhì)量保證

1.1 監(jiān)測系統(tǒng)

各監(jiān)測子站均配有S131-110-ER000C型高壓電離室，儀器每秒一個讀數(shù)，設(shè)置60 s出一個均值，各子站全年數(shù)據(jù)獲取率均大于99%。主要技術(shù)參數(shù)如下：

(1) γ空氣吸收劑量率測量范圍：10 nGy/h～1 Gy/h；

(2) 能量響應(yīng)范圍：60 keV～10 MeV；

(3) 測量精度：<3%；

(4) 響應(yīng)時間：<10 s；

(5) 角響應(yīng)：<2%(全角響應(yīng))；

(6) 自角本底：<10 nGy/h；

(7) 系統(tǒng)固有誤差：≤±5%；

(8) 零點漂移：<0.5 μR/h；

(9) 增益漂移：<讀數(shù)的1%；

(10) 鋼球內(nèi)沖高壓：30 PSI；

(11) 操作溫度、濕度：-45 ℃～+55 ℃，RH≤95%；

(12) 數(shù)據(jù)存儲：記錄間隔，1 s～9 h；存儲能力，20 000數(shù)據(jù)點；歸檔時間，5.5 h～20.5 a。

1.2 質(zhì)量保證

自動站投入運行后，每年拆卸高壓電離室送檢會影響連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取率，而計量院現(xiàn)場檢定可操作性差。為保證環(huán)境γ輻射連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)準確可靠，在滿足《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》[2]的要求外，另采取質(zhì)控措施，如子站的維護管理、傳遞儀器檢定和比對、工作源檢查等[3]。2014—2017年各子站自校比對和工作源檢測結(jié)果列于表1。

由表1可見，各子站高壓電離室變異系數(shù)均在10%以內(nèi)，與傳遞儀器相比相對固有誤差均在15%以內(nèi)，工作源凈響應(yīng)值與參考值偏差均在10%以內(nèi)，說明各子站儀器穩(wěn)定性良好。因此，陽江核電監(jiān)督性監(jiān)測自動站高壓電離室穩(wěn)定可靠，其監(jiān)測數(shù)據(jù)是可信、可溯源的。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

單點監(jiān)測數(shù)據(jù)有多種，除了瞬時測量值，平均值主要為5分鐘、小時、日、月、年。5分鐘均值由瞬時測量值計算得出，小時均值由5分鐘均值計算得出，日均值由小時均值計算得出，月均值由日均值計算得出。

表1 2014—2017年廣東省陽江核電站各子站高壓電離室自校比對和工作源檢測結(jié)果

注：1) 變異系數(shù)在10%以內(nèi)，相對固有誤差在±15%范圍內(nèi)，相對偏差在±10%范圍內(nèi)，判定合格。

單點監(jiān)測數(shù)據(jù)進行5分鐘、小時、日、月平均值計算時，須滿足監(jiān)測頻次的要求，即須有測量時段3/4以上瞬時測量值方能計算γ輻射劑量率5分鐘均值；須有9個以上5分鐘均值方能計算小時均值；須有18個以上小時均值方能計算日均值；須有20個以上日均值方能計算月均值。

2 監(jiān)測結(jié)果和分析

2014—2017年廣東省陽江核電站各子站環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果見圖1。平堤水庫2017年γ輻射空氣吸收日均劑量率見圖2。結(jié)果分析如下：

(1) 氣象塔監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)與本底調(diào)查數(shù)據(jù)極為接近。

氣象塔子站為本底調(diào)查及監(jiān)督性監(jiān)測共有點位。2010—2011年本底[4]環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率年均值范圍122.0～135.0 nGy/h，小時最小值110.0 nGy/h，小時最大值213.0 nGy/h，月平均值126.1 nGy/h，標準偏差3.6 nGy/h；2014—2017年監(jiān)督性監(jiān)測年均值范圍121.7～131.8 nGy/h，小時最小值113.0 nGy/h，小時最大值229.9 nGy/h，月平均值126.4 nGy/h，標準偏差2.8 nGy/h。氣象塔監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)與本底調(diào)查數(shù)據(jù)極為接近，其它站點的監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)也都在本底范圍內(nèi)，表明陽江核電運行4年來未對周圍環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率造成可察覺的影響。

(2) 東平、粵西分部和氣象塔站點劑量率出現(xiàn)異常轉(zhuǎn)折或起伏。

東平站2014年底開始，數(shù)據(jù)明顯升高，原因可能是站點周圍陸續(xù)建樓，導(dǎo)致環(huán)境發(fā)生變化；粵西分部站2015年1月由樓頂搬遷至地面，劑量率從>100 nGy/h降低為96 nGy/h左右，可能原因是樓頂為水泥硬化面，地表為草地；氣象塔站數(shù)據(jù)異常波動較多，因站點直線距離90 m處有不定期探傷活動，經(jīng)核實劑量率異常峰值與陽江核電站公布的探傷時段一致。

(3) 環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率隨季節(jié)略有起伏。

以平堤水庫為例，11月至次年2月略高，3月至10月略低。陽江核電站廠址區(qū)域氣候深受季風影響，夏半年高溫多雨，冬半年天氣較為干冷，而土壤含水量、氡子體濃度及空氣中懸浮顆粒等均會對環(huán)境γ劑量率造成影響。

(4) 降雨對環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率的影響。

新洲中學、氣象塔、平堤水庫、那琴小學、海陵島、大澳、東平、粵西分部、允泊各子站環(huán)境γ輻射空氣劑量率小時最大值監(jiān)測時間分別為2017年8月23日15:00、2014年2月11日00:00、2017年9月1日16:00、2017年8月23日16:00、2017年10月16日2:00、2016年8月27日19:00、2017年8月23日16:00、2015年7月18日14:00、2017年8月23日16:00。除氣象塔站點由廣東火電常規(guī)島項目部實施探傷引起外[5]，其余站點均由降雨引起。降雨期間劑量率有不同程度升高，地面站變化較為明顯。以平堤水庫站點為例，小時劑量率隨降雨變化明顯，因降雨期間空氣中氡子體凝聚下降至地面，從而引起環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率短暫性升高[6]，并且劑量率升高幅度與降雨量大小正相關(guān)，一般降雨2 h后恢復(fù)正常[7]。

圖1 2014—2017年廣東省陽江核電站各子站環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果

圖2 2017年平堤水庫γ輻射空氣吸收日均劑量率監(jiān)測結(jié)果

3 結(jié)論

2014—2017年，陽江核電監(jiān)督性監(jiān)測自動站穩(wěn)定運行，監(jiān)測數(shù)據(jù)可信、可靠。結(jié)論如下：

(1) 陽江核電外圍環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率在本底范圍內(nèi)波動；

(2) 受氣候條件影響，呈季節(jié)性變化，冬春兩季略高，夏秋兩季略低；

(3) 環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率隨降雨變化明顯；

(4) 陽江核電運行以來未對周圍環(huán)境γ輻射空氣吸收劑量率造成可察覺的影響。