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

尹晓东

华能海南昌江核电有限公司 海南昌江 572733 

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摘要：动力装置在使用过程中产生的废液是影响我国核能发展的主要环境约束因子。核电厂在运营过程中会排放大量的液体废料、气体废料和放射性固体废料等，这些废料中含有大量的放射性核素，其对周围的环境造成的危害不容忽视。因此，本项目拟在核岛上设置废气与疏水系统（RPE）、硼回收系统（TEP）、废液处理系统（TEU）、废液排放系统（TER）、废气处理系统（TEG）、固体废物处理系统（TES)，并对其进行富集、储存、衰减、减容、浓缩、固化及监测，以保障核能的稳定运行及周围的环境。

关键词：核电；辐射；环境

引言

核电运营过程中，除了传统的污水、废气、废渣、噪声、振等，还会对周围环境产生不同形式、不同方式和不同程度的辐射效应。我国商业核能系统在运营过程中会对周围的环境造成危害，这些危害来源于空气载、液体排出以及核废料的放射性废料。降低核电厂的辐射排放，降低其生态效应，涉及核能发电的设计、建设、运营、退役等各个方面，是技术、生态、管理等多方面的共同努力。在核能发电过程中，“三废”必须经过老化、减容、浓缩和固化处理，并满足相应的要求，才能进行排泄和处理。

一、核电对周围环境的辐射影响

核电是一种以核能为动力的核能系统。核电的各种装置中，除了同传统的热能装置相似的蒸汽涡轮机组外，还存在着其特殊的核电站。核电站在运营过程中，放射性废水的释放及其对周围的辐射和生态环境的危害，已成为核电站是否建成的一个重要因素。

（一）气载流出物

核电站排出液中的放射性元素主要包括惰性气体，碘，颗粒（半衰期〉8天），碳-14，和氚。放射性核素气主要来源于放射性液态容器和一回路冷却器的气相位场地吹洗，各放射性设备的泄露以及露天水体的蒸发，都是由核能发电的废气治理体系完成的，其收集，运输，储存，衰减，监控，直到其浓度达标为止。其中含有氙、氪等惰性气体尾气，在经过压缩之后，会被送到活性炭的留存装置里面去进行加工[1]。在留存衰减之后，它就会将辐射的活度下降到一个可以被环境所接收的程度，再由排气装置的排放管道以及对辐射的活度进行持续的监控之后，就会被释放到周围的空气当中。排气中的大部分放射性碘会被各个排气装置中的吸收系数大于1000的碘吸附器所吸收，排气装置中的大部分放射性颗粒也会被各个排气装置中的过滤系数大于1000的HEPA所过滤。

在此基础上，进行长时间延迟衰减、连续吸附和高效过滤，使核电站大气载氧体中的放射性活性得到显著下降，实现对核电站大气载氧体的实时连续监控，保证了核电站在正常工作条件下的大气载氧体的排放符合国家有关规定和规范。空气中的污染物在到达某一层后，又在空气中进行扩散，使其在空气中的辐射活性更加明显地下降。

（二）液态流出物

核电站废液中的放射性元素可分为三大组，即氚、碳-14以及除氚和碳-14以外的其他元素。一般情况下，根据来源、放射性活度、化学物质含量等因素，对放射性废水进行分类收集并分别进行处理：高活度、低盐度的工艺排污采用离子交换法处理。通过本项目研究，可使核电站废水的排放量及排放水平达到国家规定的有关规定。

要达到规范中关于液体废水的解控性排放的规定，一般可以采用的方法有：在核电站选址时，把核电站的稀薄和扩散状况当作一个重要的影响因子；采用国际领先的核反应堆核心技术及制造技术，从核辐射的来源降低核辐射的产生；采用用于核废料处置的最优技术（BAT技术），以降低液体废水中的辐射释放量和释放密度；最好采用排水装置，以保证液体废水在受水环境中的稀释和扩散；制定了一系列的规范，以保证核电站在正常工作条件下的废液接近于零的排放等。

（三）放射性固体废物

核电站在运转时，必然会生成一定数量的放射性固体废物。放射性固体废物的性质决定了其在核电站运营中的重要性。中国核电站的核废水治理工作经过发展，已经形成并逐渐健全一套完整的核废水治理制度，其中包含对核废水进行源头管控、对核废水进行合理分级、对核废水进行最大限度的减量处置、对核废水进行最大限度的减量处置以及对核废水进行严密、科学地治理等几个方面[2]。在对源头进行管理的过程中，要对反应堆系统、安全系统以及辅助系统进行设计，采用安全、先进的生产工艺和装备，对原料进行科学的挑选和使用，并尽可能地实现废料的回收，从而将放射性固体废料的产生量降到最低。

二、运行核电的辐射环境管控

（一）全周期管控

二十世纪七十年代末是中国核电工程的开端，中国核电工程的EIA编制和审核工作从一开始就被列入了核电工程的EIA编制和审核工作之中，并经过了一个逐渐强化和标准化的进程。根据《中华人民共和国放射性污染防治法》，核电站运行企业必须在核电站选址、建设许可证、运行许可证以及退役等各个环节，分别报送相关的环评报告[3]。实现了核电站从选址、建设、运行到退役的全生命周期控制。核电站建设期评估主要是通过对核电站建设进行验证判断其是否符合环保标准，并在建设过程中确保其环保措施的实施。在实际操作过程中，以实现最大限度的汽液两相排放总量最小为目标，以验证核电工程的建造及环保技术的有效性。

（二）分层级管控

当前，中国参考IAEA有关规定和指南，制定了四个层次的核废水污染监测监控体系，以应对核电站的放射性废水污染。①1mSV/a为公共个体辐射限量。此限度是基于这样一种假设，即终身接受此限度的辐射量对人体的危害很低，与除氡气外的自然放射来源的背景放射量大体相等。②为0.25mSv/a的公共个体辐射限制，体现了对公共辐射的有效控制，同时也为核电站周边的公共能够接纳其他实际核辐射的空间预留了余地。③“外溢污染物释放量”或“剂量目标”，即“外溢污染物释放量”，体现了“外溢污染物释放量尽可能小”的放射保护最优准则。④确定了相应的质量分数，并对排放源的出口污染物含量进行了严格的限制。

（三）多手段管控

《中华人民共和国放射性污染防治法》第41条：辐射企业应当就辐射排放预测表提出，其中应当明确要辐射的辐射特征、辐射活性、辐射地点、辐射类型、辐射对重要公共群体的辐射影响；排放方应该将放射性废气、废液的排放量维持在其可以在其排放极限之下所能得到的尽可能的最低的程度，并且对其进行充分细致和精确的监控，以便确认其放射性核素的排放量符合该极限的规定。为确保核电站周边的放射性污染的安全性，应根据《环保条例》《环境监控》《环保监控》等有关规定，对核电站周边的放射性污染进行监控。根据历年来的流出物排放的统计和环境监控资料，可以看出，各个运营企业对核电站的安全运行以及对放射性流出物的排放都会进行很好管理和控制。

结语

综上所述，要坚持把“安全”作为核电发展的第一要务，目前我国已经形成了一套与国际接轨、符合我国国情的比较完善的核电与放射处理的法律规范，核电站的设计、建造和运行都使用了国际上最尖端的技术，并依照最严格的规范对核电站进行了监管，让核电的安全性得到了保证，对周围环境影响也得到了控制。

参考文献

[1]林明智.某压水堆核电厂氚、碳-14的排放及对外围辐射环境的影响分析[J].广东化工,2017,44(19):97-98+132.

[2]曹莲.压水堆核电燃料元件生产线运行对天然水体的辐射环境影响[J].四川环境,2017,36(03):106-110.

[3]张爱玲,潘自强,刘新华,周如明.内陆核电厂对水体的辐射环境影响及环境风险控制[J].辐射防护,2016,36(06):344-349.