核電站放射性輕微污染物料的清潔解控

張曉文

中國(guó)輻射防護(hù)研究院 山西 太原 030006

在核電站運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的廢料廢物,其中就包含有放射性輕微污染物料。因?yàn)檫@些放射性輕微污染物料本身具備輻射水平低、廢物量大等特點(diǎn),如果處理不當(dāng)不僅會(huì)對(duì)核電站的放射性廢物料的貯存空間產(chǎn)生較大壓力,也使得核電站的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)增加。

一、政策依據(jù)

在核電站的放射性輕微污染物料的清潔解控作業(yè)中,必須要嚴(yán)格遵守相關(guān)的政策方針,并能夠根據(jù)相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)清潔解控工作。

在核電站的實(shí)際運(yùn)行中,要根據(jù)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》看所采取的清潔解控是否符合審管部門(mén)規(guī)定的清潔解控水平,在相關(guān)指標(biāo)達(dá)標(biāo)后才可以實(shí)施清潔解控。根據(jù)《核科學(xué)技術(shù)術(shù)語(yǔ) 輻射防護(hù)與輻射源安全》(GB/T4960.5—1996)中對(duì)于清潔解控水平的定義,如果清潔解控水平是審管部門(mén)規(guī)定的以活度濃度和低于或等于規(guī)定值,核電站運(yùn)行中產(chǎn)生的輻射源就可以不再受審管部門(mén)的管理控制。

為了保證實(shí)施清潔解控的合理性,就需要根據(jù)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18871—2002)、《排除、豁免和解控概念的適用》(IAEA RS-G-1.7)、《擬再循環(huán)、再利用或作非放射性廢物處置的固體物質(zhì)的放射性獲得測(cè)量》(GB/T17947—2008)、《核設(shè)施的鋼鐵、鋁、鎳和銅再循環(huán)、再利用的清潔解控水平》(GB/T 17567—2009)以及《可免于輻射監(jiān)管的物料中放射性核素活度濃度》(GB 27742—2011)等相關(guān)的規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn),來(lái)評(píng)估放射性輕微污染物料輻射水平測(cè)量和清潔解控水平。

二、清潔解控基本流程

針對(duì)不同的核電站放射性輕微污染物料的特征不同,采取治理與清潔解控,還需要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,采取合理的清潔解控基本流程,保證各項(xiàng)工作順利展開(kāi)。

(一)做好污染物料的源項(xiàng)分析工作

為了測(cè)量和評(píng)估污染物料的放射性水平和污染程度,為清潔解控物料管理選擇最佳的測(cè)量方案,就需要相關(guān)的技術(shù)人員能夠在制定清潔解控實(shí)施方案之前先對(duì)本核電站運(yùn)行中的污染物料的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析。首先,需要確定該物料的來(lái)源,對(duì)該廢物廢料在核電站中的哪個(gè)回路與系統(tǒng)中產(chǎn)生,在哪個(gè)作業(yè)階段產(chǎn)生都要有比較明確的信息;其次,還要進(jìn)一步明確該物料的材質(zhì)特性。因?yàn)楦鱾€(gè)物料材質(zhì)之間的差異也會(huì)導(dǎo)致采取的輻射測(cè)量?jī)?nèi)容與測(cè)量方式存在較大的差異,因此就必須要明確污染物料的材質(zhì)的組成及材質(zhì)特性。一般核電站的廢物廢料的材質(zhì)包括混凝土、不銹鋼或塑料有機(jī)物。再次,還要明確該廢物廢料的產(chǎn)生量,調(diào)研該廢物廢料的體積、質(zhì)量等具體數(shù)據(jù),明確實(shí)施清潔解控的總體工作量。第四,還要明確核電站物料的輻射水平和類(lèi)型。要求相關(guān)的人員必須準(zhǔn)確描述物料的放射性污染特征,如污染的類(lèi)型、種類(lèi)、可能的核素類(lèi)型和活度水平等特征都進(jìn)行準(zhǔn)確描述。最后,還必須要明確污染物料的貯存時(shí)間。這樣就可以更加全面的考慮放射性核素衰變對(duì)污染物料輻射水平的影響。這是因?yàn)樵诖罅康膶?shí)踐中證明部分清潔解控含有短壽命放射性核素材料,因此要做好放射性污染材料產(chǎn)生后貯存時(shí)間的計(jì)算工作。

(二)檢測(cè)輕微放射性污染物料輻射水平

首先,要設(shè)計(jì)輻射水平檢測(cè)內(nèi)容。在《擬再循環(huán)、再利用或作非放射性廢物處置的固體物質(zhì)的放射性獲得測(cè)量》(GB/T17947—2008)中以放射性廢物清潔解控作為切入點(diǎn),對(duì)核電站中設(shè)施運(yùn)行、退役中產(chǎn)生的擬再循環(huán)、再利用或作非放射性廢物處置固體物質(zhì)中的放射性活度測(cè)量所采用的方法與原則進(jìn)行了明確的規(guī)定。在該標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)清潔解控輻射水平的檢測(cè)內(nèi)容進(jìn)行了明確規(guī)定,如對(duì)劑量率測(cè)量、表面污染測(cè)量、活度濃度測(cè)量。通過(guò)采取有效的清潔解控輻射水平檢測(cè),相關(guān)的技術(shù)人員能夠獲得真實(shí)、可靠的物料放射性水平數(shù)據(jù),但是還需要注意在檢測(cè)中產(chǎn)生的成本。通過(guò)采取表面劑量掃描和表面污染測(cè)量的方式,能夠比較直接、迅速的獲得檢測(cè)結(jié)果,該檢測(cè)的成本比較低,對(duì)于一些已知的輕微放射性污染物料的源項(xiàng)和易測(cè)量的核素的物料,就可以使用該方法。采集物品然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析的方式能夠有效的提升測(cè)量的可靠性。但是應(yīng)用該方法還需要一定的測(cè)量時(shí)間與分析時(shí)間,測(cè)量中產(chǎn)生的成本較高,如果不清楚輕微放射性污染物料的源項(xiàng),就可以應(yīng)用該檢測(cè)方法。因?yàn)楹穗娬镜妮p微放射性污染物料測(cè)量與分析中存在一定的污染,為了能保證相關(guān)技術(shù)工作人員的安全性,就可以先使用表面劑量測(cè)量的方式,降低人員受照劑量,最后,工作人員就可以對(duì)一些不能確定的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室活度濃度測(cè)量,從而明確輕微放射性污染物料輻射水平。

根據(jù)實(shí)踐情況來(lái)看,部分檢測(cè)方式雖然在某些情況下能夠發(fā)揮較大的作用,但是該種測(cè)量方式不能夠全面的確定該污染物料處在清潔解控水平的哪個(gè)程度。如劑量掃面與表面污染測(cè)量的方式,雖然可以明確一部分污染物料到底是高于解控水平或低于解控水平,但是仍舊有一部分不能確定其清潔解控水平,還需要進(jìn)一步的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室采樣分析測(cè)量的方式來(lái)明確物料的活度水平。

(三)選取樣品,分析樣品代表性

核電站的輕微性放射性污染物料的清潔解控實(shí)施中最重要的是就是要在分析環(huán)節(jié)中獲得可靠性較高的輻射水平數(shù)據(jù),要求輕微性放射性污染物料的檢測(cè)內(nèi)容全面、充分、完整,這就需要相關(guān)的技術(shù)工作人員保證在檢測(cè)中所選取的樣本具有較高的代表性。相關(guān)的技術(shù)工作人員要從核電站的輕微放射性污染物料清潔解控角度出發(fā),在進(jìn)行輻射水平檢測(cè)的時(shí)候還要盡可能的采集多樣化的樣品。相關(guān)的技術(shù)人員還需要根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)中掌握的輕微放射性污染物料特點(diǎn)與樣本的特性,在采集樣品的時(shí)候,就可以采取科學(xué)、合理的采樣布點(diǎn)方法,優(yōu)化樣品采集量。

(四)受照劑量估算

根據(jù)《排除、豁免和解控概念的適用》(IAEA RS-G-1.7)中的相關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)應(yīng)用排除概念可以比較準(zhǔn)確的導(dǎo)出適用于天然放射性核素的活度濃度值;通過(guò)應(yīng)用豁免概念可以比較準(zhǔn)確的導(dǎo)出人工放射性核素的活度濃度值。根據(jù)《可免于輻射監(jiān)管的物料中放射性核素活度濃度》(GB 27742—2011)中的不同照射情景(外照射、粉塵吸入和食入)的通用參數(shù)和分配系數(shù)來(lái)估算核電站的可能的受照劑量,這樣也可以對(duì)核電站的輕微放射性污染物料的清潔解控水平,清潔解控后采取何種管理措施提供準(zhǔn)確的依據(jù),也能確定實(shí)施清潔解控的劑量是否滿(mǎn)足規(guī)定的劑量準(zhǔn)則。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之,為了能夠進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)對(duì)核電站的放射性物料的最小化處理,最主要的處理措施就是要對(duì)核電站作業(yè)中產(chǎn)生的輕微放射性污染物料采取清潔解控。在實(shí)際的工作中就必須要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與程序來(lái)分析核電站作業(yè)中的輕微放射性污染物的各類(lèi)特性,然后采取符合其特性的清潔解控流程。