田灣核電站附近某校環境輻射狀況調查

陳辛 黃倩文 張曉文

摘 要

核電在當今世界發展迅速，核電站正常生產時對周圍環境產生的輻射讓一些人產生了擔憂。本文選取距田灣核電站27公里的某校園作為調查對象，采用半導體探測器和塑料閃爍體探測器對校園室內氡濃度和室外γ劑量率進行了測量與分析。結果表明：室內氡濃度與房齡有關，與建筑的類型、濕度、溫度無關，房齡越大室內氡濃度越低;γ劑量率水平受地面材質和周圍建筑物分布影響較大，石板磚、水泥地面周圍γ劑量率水平較高，橡膠和草皮地面γ劑量率水平較低，建筑物越密集γ劑量率水平越高;校園室內氡濃度和γ劑量率水平都低于國家安全標準。

關鍵詞

環境輻射;室內氡;γ劑量率

中圖分類號： R144 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 90

Abstract

Nuclear power has been developing rapidly in the world， and the radiation on the surrounding environment which produced by nuclear power plant during normal production has raised some concerns. This article selects a school 27 km far away from the tianwan nuclear power station as the research object， indoor radon concentration and outdoor gamma dose rates of the campus were measured and analyzed by using semiconductor detector and plastic scintillator detector.The results show that the indoor radon concentration is associated with the year of the buildings， and has nothing to do with building type， humidity and temperature. The older the buildings are， the lower the indoor radon concentration. Gamma dose rate levels are greatly influenced by the ground material distribution and the surrounding buildings： the gamma dose rate level of granite or cement covered ground are higher than those covered with rubber or grass; and， the longer of the destiny of the buildings are， the higher of the gamma dose rate level are. The indoor radon concentration and radiation dose rate level in campus are below the national safety standards.

Key words

Environmental radiation; Indoor radon; Gamma dose rate

0 引言

能源在當今世界非常重要，而傳統的煤炭、石油等化石能源由于資源日益匱乏、污染環境等原因不能滿足人類的需求，所以人們對新型無污染能源的需求不斷增長。核能是一種通過核反應從原子核釋放的能量，是一種清潔的能源。核能和風能、太陽能等新能源相比較，核能產生的能源更加穩定、高效。我國是世界主要核電國家之一，核電發電量增長迅速[1]。根據國家核安全局網站公布的消息顯示：截至2019年10月，我國現有16個已建核電站，2個在建核電站，有47個機組已經投入商業運營，13個機組正在籌建施工。

核能的發展受到多方面影響。前蘇聯切爾諾貝利核事故、日本福島核事故等向周圍環境釋放了大量的放射性物質，造成了人員傷亡，對周圍環境產生了持久性污染[2-3]。從而，讓人類對核工廠日常生產造成的環境輻射產生了擔憂。

為了研究田灣核電站周圍居民受到的輻射是否超標，對距離該電站27公里，占地兩千多畝，擁有兩萬多名在校師生的某高校校區環境輻射狀況展開了調查。

1 測量儀器與方法

對校區室外γ劑量率和部分建筑物的室內氡濃度進行了測量。室外γ劑量率反映外照射狀況，室內氡濃度反映內照射狀況。

1.1 γ劑量率的測量

采用網格法，按照《輻射環境監測技術規范》（HJ-T61-2001）[4]，把校區平均分成16個網格，在每個網格中根據草皮、石板磚、水泥、橡膠、彩磚五種不同地面材質均勻選取3～4個點，總共60個測量點位，其分布如圖1。選用FH40G-FHZ672E-10型塑料閃爍體探測器，嚴格按照《環境地表γ輻射劑量率測定規范》（GB/T14583-93）[5]進行測量，探測器距離地面1米，記錄GPS坐標，每個點位讀取10個讀數，每個讀數間隔十秒，讀數的平均值為測量點位的測量值。

1.2 室內氡濃度

嚴格按照《輻射環境監測技術規范》（HJ-T61-2001）[4]，分別選取學生宿舍、教學樓和實驗室中的代表性建筑，如圖1所示。采用主動吸氣式RAD7測氡儀（美國），測量過程嚴格按《環境空氣中氡的標準測量方法》（GB/T14582-93）[6]操作，吸氣口置于遠離人員活動頻繁區域，距離地面1.6米，每次測量2.5小時，測量期間房間保持正常使用狀態。

2 結果分析與討論

2.1 γ劑量率

將不同經緯度坐標、地面材質各點位的數據經過整理，繪制成散點圖，橫坐標為點位序號，縱坐標為γ劑量率測量值，見圖2。

由圖2可知，地面材質相同的點位γ劑量率差別較大;總體來說，石板磚、水泥地面材質點位的γ劑量率水平較高，草皮和橡膠地面材質點位的γ劑量率水平較低。

相同材質地面的γ劑量率水平有較大差距原因不明，這可能與各測量點位的地理位置有關。為了更加直觀看出γ劑量率與地理位置的關系，現把各點位GPS坐標轉化成大地坐標，用Surfer軟件制作γ劑量率等高線圖，如圖3所示。

從圖1和圖3中的結果可知：建筑物密集的區域γ劑量率水平較高，建筑物分散的區域γ劑量率水平較低。

2.2 室內氡

本次室內氡調查記錄了室內氡濃度、室內溫度和空氣濕度，測量結果見下表1。

由表中數據可知：室內氡濃度與房齡有關，房齡越大，室內氡濃度越低;室內氡濃度與溫度和濕度無關，與建筑物用途無關。

2.3 校區輻射水平分析

2.3.1 校區外照射水平分析

環境γ輻射照射對居民產生的有效劑量當量可以采用下面（1）式進行計算[5]：

He=Dγ.K.t（1）

式中：He—有效劑量當量，Sv;

Dγ—環境地表γ輻射空氣吸收劑量率，Gy/h

K—有效劑量當量率與空氣吸收劑量率比值，依據標準采用0.7Sv/Gy

t—環境中停留時間，h

對校區學生在校區內各個點停留時間進行了抽樣調查，選取的學生來自不同學院、不同年級，得到的統計結果如下表2。

按照師生接受的最大照射劑量算，取一年在校時間為365天，戶外時間3.3小時，γ劑量率Dγ為194.5nGy/h，則根據（1）式計算得知校區師生一年接受的外照射約為0.16mSV，遠低于國家規定的1mSv。故校區外照射水平低于國家標準，適合師生工作與學習。

2.3.2 校區內照射水平分析

把室內氡濃度的測量值與國家安全標準做對比，制作成圖4所示的柱形圖如下。

根據國家標準[7]，室內氡濃度不得高于300Bq/m3，由圖4所知校區室內氡濃度遠低于國家安全標準，故校區內照射水平在安全標準內，適合師生工作學習。

3 總結

本次對田灣核電站附近某高校的調查結果表明：該校區γ劑量率水平受地面材質和建筑物分布的影響較為明顯，室內氡濃度受到建筑物房齡的影響較大;校區環境輻射狀況良好，未見環境輻射狀況異常，整體水平沒有高于國家安全標準。田灣核電站的日常生產產生的輻射對校區環境沒有危害性。

參考文獻

[1]佚名.2017年中國核電行業市場前景及發展趨勢預測[J].電器工業，2016，11：25-31.

[2]王燕君，李文紅，鄧君，等.日本福島核事故四年來的影響及教訓[J].中國輻射衛生，2016，25（2）：143-145.

[3]王燕君，李文紅，鄧君，等.切爾諾貝利和福島核事故的今昔對比及引發世人的深思[J].中國輻射衛生，2016，25（4）：459-462.

[4]國家環境保護總局.輻射環境監測技術規范：HJ-T61-2001[S].北京：中國標準出版社，2001.

[5]國家環境保護局.環境地表γ輻射劑量率測定規范：GB/T14583-93[S].北京：中國標準出版社，1993.

[6]國家環境保護局.環境空氣中氡的標準測量方法：GB/T14582-93[S].北京：中國標準出版社，1994.

[7]國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.室內氡及其子體控制要求規定：GB/T16146-2015[S].北京：中國標準出版社，2015.