核電廠放射性流出物碳-14檢測(cè)方法的參數(shù)優(yōu)化

孔祥貢，王興仁，李科勇

(1.海南核電有限公司，海南 昌江 570133；2.中核凱利深圳核能服務(wù)股份有限公司海南分公司，海南 昌江 570133)

14C是一種廣泛存在于自然界中的天然放射性核素，對(duì)于壓水堆核電廠，14C的產(chǎn)生來源于兩個(gè)部分：中子活化反應(yīng)和堆芯三元裂變[1]。其中，中子活化反應(yīng)為核電廠向環(huán)境排放14C的主要來源；在燃料包殼完整的情況下，堆芯三元裂變的貢獻(xiàn)幾乎可忽略。14C為 100%β衰變核素，最大射線能量為156 keV，雖然釋放的β射線能量不高，且射程較短，但攝入體內(nèi)會(huì)造成內(nèi)照射，危害嚴(yán)重，因此在《核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》(GB 6429—2022)中對(duì)核動(dòng)力廠放射性流出物14C的年排放總量進(jìn)行了嚴(yán)格控制[2]。核電廠流出物14C的測(cè)量數(shù)據(jù)是14C向環(huán)境排放總量計(jì)算的基礎(chǔ)，測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性必須得到保證。

目前，海南昌江核電廠需要測(cè)量14C的系統(tǒng)主要有兩個(gè)：煙囪和核島廢液。其中，煙囪中為氣態(tài)流出物，采用法國(guó)產(chǎn)HAGUE 7000碳取樣裝置，使用1 mol/L的氫氧化鈉收集液收集煙囪中的14C，測(cè)量時(shí)，取收集液8 mL放入低鉀玻璃瓶中，然后加入12 mL PE公司生產(chǎn)的HISAFER3閃爍液，搖勻，使用PE公司生產(chǎn)的型號(hào)為Tri-Crab 3180TR/SL液閃計(jì)數(shù)器進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)，暗靜置10 min，計(jì)數(shù)一個(gè)循環(huán)共30 min；核島廢液為液態(tài)流出物，直接取樣回來，采用OI Analyticai 公司生產(chǎn)的1 030 W型TOC儀進(jìn)行消解，吹掃出的氣體使用1 mol/L的氫氧化鈉進(jìn)行吸收[3]，測(cè)量時(shí)，采用與煙囪中14C樣品一樣的方法。液閃計(jì)數(shù)器采用8 mL 1 mol/L的氫氧化鈉中加入一定量的碳酸鈉放射源進(jìn)行刻度，TOC消解效率采用一定量碳酸鈉放射源放入30 mL水中進(jìn)行消解，測(cè)量整個(gè)過程效率，除以液閃計(jì)數(shù)器效率得到。……