运行核电的辐射环境影响及管控

运行核电的辐射环境影响及管控

王晖

西安中核核仪器股份有限公司  陕西 西安  710061

摘要：随着社会经济的快速发展，核电和核技术已在国防、医疗、能源、工业、农业、科研、教育等各个方面得到了越来越多的应用发展。核电比其他新能源更具经济性和更大清洁能力的优越性。本文从核电的辐射环境的影响入手，并提出了管控的措施。

关键词：核电；辐射环境；影响；管控

引言

人们都知道核电站是靠核能来发电的。核电站的各种设备中，除了具有传统电站的蒸汽发电机外，还有一些特殊的核电站。核电站放射性废物的排放及其对环境的辐射危害来源于是核电站辐射防护、放射性废物管理与环境保护的重要内容。

一、核电的辐射环境影响

（一）气载流出物

核电站气体排放中的放射性物质一般分为惰性气体、碘、颗粒（半衰期大于等于8天）、碳-14和氚。放射性物质的气体来源于放射性液储罐和一回路的冷却剂体系的气相位间隙的净化，并用于一回路的冷却剂的脱气，各个放射性设备的泄露，和公开水表面的蒸发，核电站废气的控制，收集，运输，储存，衰变和监控，直到达到可以排放到周围的程度为止。将含有氙、氪等惰性气体的废气，经压缩后送入反应炉内进行预处理，并在停留一段时间后，将其放射性活度降到可承受的范围内，并由排气管道及辐射活度进行持续监控。排放环境气体中的大部分放射性碘都会被各个通风管道中的吸收剂吸收，其中绝大多数的辐射微粒都会被 HEPA 所过滤。气载流出物释放经适当的延迟衰变、连续吸附和高效过滤，大大减少了其放射性活度，并对其进行了严密的连续在线监控，保证了核电站的正常工作状态下气载流出物的排放达到了有关的规范。气载流出物在穿过一定高度烟囱后，在大气层中扩散，使其辐射强度明显下降。从核电站的环境影响技术资料和实际使用的核电站监测资料来看，核电站大气污染物的辐射水平远远小于国家的辐射限量标准[1]。

（二）液态流出物

一般而言，核电站按来源、放射性活度、化学成分等分类收集并分别处理：高活度低盐度处理的废水采用离子交换法处理，高活度高盐度化学排水采用蒸发处理，低活度低盐度的地面排水和热水洗涤用洗涤法进行处理。采用该技术对核电站液态流出物排放进行了初步的研究，达到了国家有关规范中规定的排放指标。在规范中，要满足一套有关液态流出物控制排放的规定，一般可以采用的方法有：工厂所在地的稀释－扩散状况是核电站选址的首要考虑因素；采用高水平的核心设计与制造技术，从根源上降低核电辐射的产生；采用最优技术（BAT）进行放射废料的处置，以降低液态流出物中的核辐射排放量和释放的浓度；最佳排泄方式，以保证液态流出物在接收水中的稀释和散布；加强对核电站的控制，保证其在正常工作状态下的液体排出量接近于0。

（三）放射性固体废物

核电站的放射性固体废物一般分为：废纸、抹布、塑料、金属等；废离子交换树脂（又名“废树脂”）、废滤芯、以及浓缩剂。核电站在工作中，必然会排放一定数量的放射性固体废物。由于放射性固体废物的特性，对其进行合理的处理是非常重要的。核电站放射性固体废物的治理已历经很长时间，已形成并逐渐健全的管理体制，其中包含：源头管控、合理分类、尽量减少体积、严格、科学化等。从原料管理上，从反应堆系统、安全系统、附属系统等方面进行了系统的优化，采用安全先进的生产技术和装备，对原料的选用和使用进行了科学的筛选和使用，使废弃物的资源化达到最小化。再垃圾的合理分类上，按照垃圾的特性进行了处理：将废弃的树脂排放至 APG的废弃树脂，用真空抽吸设备将其放入特定的容器中暂时存放，当其达到净化和解控的程度时，再进行清洁；将表面辐射速率小于2 mSv/h的废弃过滤器放于200 L钢桶内进行超压处理，然后用400 L的钢桶装上进行水泥灌浆加固。在减容处理中，选用了最先进的硫化技术和减容技术，对水泥的固化剂配方进行了优化，使硫磺的体积比例减小，并将垃圾的产生量减小，并将易燃性的干燥废弃物进行外排和焚毁，并在接触式压缩的条件下，将其应用到超压缩领域。在经营上，制定了一套严格而高效的流程，对从源项、整备、暂存、运输、处置等环节实行全程追踪和全程监控。核电站除具备先进、完备的“三废”处置技术之外，其操作过程中亦需严格而系统的环境管理，包括废水排放管理、废水排放监控、环境监控等，以保证核电站的环境放射性污染控制在一个可以合理控制的范围内[2]。

二、运行核电的辐射环境影响的管控措施

（一）全寿期管控

《环境影响评价技术导则核电厂环境影响报告书的格式和内容》（HJ808-2016）对核电站建设工程各期的环境影响报告进行了详细的阐述。选址评估的要点是：从环境保护的观点出发，对核电站的环境保护、环境功能、生态功能、水功能、用地规划等进行综合考虑，并就核电站的环境保护问题进行评估。建设期评估的关键在于：验证核电站的环保设计是否符合环保标准，确保环保措施在设计中得以实施。运营期评估的主要内容是实现气、液两项流出物年排放请求值的最优，以及对核电站的建设及环保措施的执行情况。

（二）分层级管控

当前，中国根据 IAEA的有关规范，将核电辐射对环境的影响，建立了4个级别的监管体系。①1mSv/a的公共个人剂量标准值。此极限的依据是：终身照射在此极限之下会造成很少地对人体的危害，与自然辐射源（不包括氡）的基本辐射量相差无几。②0.25mSv/a的公共辐射限制标准表明，在公共辐射管制方面做了很好的工作，并且允许核电站周边的民众可以使用其他辐射。③排放量总量管制或者是放射治疗目标，该标准体现了放射保护最佳的最低限度（ARALA：最低限度）。④对浓度进行了控制。GB6249-2011 《核动力厂环境辐射防护规定》中，对核电站液体排出液应采取沟槽式排放，并对槽型出口的浓度进行了严格的控制。

（三）多手段管控

在核电站正常使用过程中，对放射性流出物处理工艺、排放管理、排放监控、环保监控等领域均有较为完备的规范和规范，并形成了较为成熟的工程管理模式。《中华人民共和国放射性污染防治法》第41条要求，排放企业须向有关部门递交其所估计的排放放射性废物的排放请求，其中包括：对潜在的放射性核元素的性质、活性、排放地点、排放模式、以及对主要公共人口的潜在辐射量进行评估；各排放机构应当将放射性废气、废液排放量控制在最低限度之下，尽可能地降低，并对放射性物质排放量进行充分而精确的监控，以便确认放射性物质是否符合规定。在《核动力厂环境辐射防护规定》GB6249-2011中，对核电站辐射防护原则、工作状态下辐射控制值、事故工况辐射方法要求、排放管理、排放管理、排放监测、放射性固体废物管理等作了详细的规范和量化要求。根据我国环保法律、环保要求，对核电站周边的辐射环境进行监控，确保核电站周边的辐射环境的安全。根据历年排污和环保监测资料，各生产企业都对核电站的安全生产、核辐射排放实行了严密的管控，所有核反应堆的排放都在核安全局的允许范围内。核电厂周边监控自动台所测得的大气吸入量均在本地本底辐射值的正常值之内，没有发现由于核电厂的操作而造成的异常现象[3]。

结束语

综上所述，中国一直把核事业放在安全第一位，制定了与国际接轨的、符合国情的、较为完备的核电辐射安全法律和规范，在核电站设计、建造和运行过程中，运用最先进的技术，对核电站进行最严格的监管，保证了核电辐射的安全，并对其进行了有效的控制。随着矿物能源“煤、油、气”的日益增多，中国的矿产资源日益充裕，如核电等可持续发展的非常规能源日益受到重视。核电作为一种安全高效、绿色低碳的新型能源，在保障能源安全、调整能源结构、促进生态保护、缓解全球气候变化等方面发挥着重要的战略意义。

参考文献：

[1]姚沛林,关庆涛.核电厂辐射环境监督性监测系统选址和设计的思考和建议[J].辐射防护通讯,2021,41(2):32-36.

[2]杨志浩.核电厂辐射环境本底调查实践中的相关问题的思考[J].电子制作,2015(24):67-68.

[3]黄华,权金虎,梁耀,等.核电厂辐射环境监测系统的组网技术[J].核电子学与探测技术,2013(8):972-976.