陽江核電站外圍環境海水中鍶-90放射性水平調查

朱深河 陳日榮 張家俊

（廣東省環境輻射監測中心 廣東廣州 510300）

引言

陽江核電廠廠址瀕臨南海，海域開闊。至2017年為止，陽江核電廠 1、2、3、4 號機組均已投入運行，1、2、3、4 號機組分別于2014年3月25日、2015年6月5日、2016年1月1日和2017年3月15日進入商業運營階段，目前運營狀態良好，安全質量穩定可控。陽江核電運行過程中放射性物質主要來自反應堆燃料芯塊內的鏈式反應產生的裂變產物（如85Kr、133Xe、137Cs、134Cs、131I、90Sr、95Zr、140La、144Ce等），以及裂變過程中產生的中子使一回路冷卻劑（水）、腐蝕物、控制棒及其他材料受照產生的活化產物（如3H、54Mn、59Fe、58Co、60Co、110mAg、124Sb 等）。而其中90Sr屬高毒性核素，同時也是長壽命的放射性核素,半衰期長達28年，是鈾的裂變產物之一，純β衰變核素。因為90Sr與鈣是同族元素，化學性質相近，進入人體后會被骨骼吸收，吸附在骨骼內，很難排出。90Sr對人體的有效半減期約為16年，在人體中的最大容許積存量為7.4×10Bq。根據GB3097-1997《海水水質標準》90Sr在海水中的最大容許濃度為4Bq/L。[1]

應國家環境保護部要求，根據《輻射環境監測技術規范》（HJ/T61-2001）的相關規定[2]，廣東省環境輻射監測中心對陽江核電外圍環境輻射水平及氣液態流出物進行監督性監測。本文介紹了2014—2016年廣東省環境輻射監測中心對陽江核電站外圍環境海水中90Sr放射性水平監測結果。

1 實驗部分

1.1 儀器、設備和試劑

儀器、設備：MPC-9604流體式低本底α/β計數器（美國奧泰克科技有限公司）；分析天平；烘箱；馬弗爐；可拆卸式過濾器。

試劑：發煙硝酸（優級純）；濃硝酸；草酸；無水乙醇；氨水；乙酸；乙酸銨；碳酸銨；鉻酸鈉；鋇載體；鍶載體溶液；鐵載體。所有試劑除發煙硝酸外均為分析純，水為蒸餾水。

1.2 質量控制

實驗室環境條件:溫度 20～30℃;濕度為 45～55%。

所用儀器MPC-9604流體式低本底α/β計數器每年均會進行一次檢定，同時對每年進行一次X2檢驗驗證短期穩定性，每半個月進行一次本底和效率的測量，繪制質控圖，確保長期穩定性。(圖1和圖2)。

圖1 2017年MPC9604低本底α、β測量儀（14310351）β本底質控圖

圖2 2017年MPC9604低本底α、β測量儀（14310351）β效率質控圖

1.3 測量原理和方法

實驗方法采用HJ815-2016《水和生物樣品灰中鍶-90的放射化學分析方法》中的發煙硝酸沉淀法。[3]

發煙硝酸沉淀原理：用發煙硝酸沉淀法除去水樣中鈣和大部分其他干擾離子，用鉻酸鋇沉淀除去鐳、鉛和鋇，用氫氧化鐵沉淀除去其他裂變產物。放置14d待鍶釔平衡后測量90Y的β計數，從而確定90Sr的放射性活度濃度。

測量方法：取酸化海水8L，加鍶載體溶液，蒸發濃縮至2L，經過預處理、調節酸度后，通過往溶液中加入2～2.5倍的發煙硝酸去除鈣離子；再溶液調節成乙酸-乙酸銨體系后加入鉻酸鋇除去鐳、鉛和鋇；然后再加入鐵載體溶液去除去其他裂變產物；最后加入碳酸銨形成碳酸鍶沉淀，放置14天待鍶釔平衡后進行稱重和β計數，并計算90Sr的放射性濃度。

2 測量結果

本次選取2014年至2017年陽江核電外圍海水中90Sr放射性水平監測數據與陽江核電本底調查數據[4]對比，其中陽江核電周邊海水監測點見圖1，海水樣品中90Sr活度濃度測量結果見表1和表2，本底調查數據見表3。

圖1 陽江核電周邊海水監測點位圖

表1 陽江核電周邊海水中90Sr測量結果

表2 陽江附近海域中90Sr測量結果

表3 陽江核電本底調查90Sr測量結果

結語

上表測量結果表明，陽江核電所在周邊海域海水中放射性核素90Sr比活度范圍為0.51～2.22mBq/L，與陽江核電本底調查海水中放射性核素90Sr比活度范圍的0.60～1.52mBq/L偏差不大。而陽江市附近海域海陵島的海水中放射性核素90Sr比活度范圍為0.95～2.08mBq/L。對比可見，陽江核電所在周邊海域海水中放射性核素90Sr比活度范圍與陽江市周邊海域海水中放射性核素90Sr比活度范圍相差無幾，其數值區間均處于環境正常水平，這一結果遠低于海水水質標準（GB3097-1997）中的90Sr水質標準4Bq/L，且結果與福建省核電機組所在周邊海域海水中放射性核素90Sr比活度范圍為＜0.44～3.23mBq/L相差無幾[4]，更是低于江蘇省田灣核電站運行后外圍地區海水中90Sr放射性水平的監測結果（2005 年～2009 年)的范圍 1.0～3.2mBq/L[5]。

本次對比結果說明陽江核電站所產生廢水中的90Sr是低放射性的正常排放，并未對周圍海域海水造成放射性污染。