壓水堆核電廠流出物中14C的排放限值探討

上官志洪，黃彥君，蔣 婧，祝兆文，劉新華

(1.蘇州熱工研究院有限公司,江蘇 蘇州 215004；2.生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心，北京 102445)

為了控制核電廠放射性物質(zhì)排放，確保核電廠排放的放射性物質(zhì)對(duì)公眾造成的輻射劑量滿足限值要求并保持在合理可達(dá)到盡量低的水平，我國(guó)實(shí)施氣、液態(tài)流出物排放總量控制[1-2]。在2011年以前，實(shí)施排放總量控制的類別包括氣態(tài)流出物中的3H、氣溶膠、碘、惰性氣體等，液態(tài)流出物的3H及其他核素[2]。從21世紀(jì)初開始，美、法等國(guó)開始將14C作為核電廠流出物排放控制的主要核素之一[3]。我國(guó)在開展核電廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)的經(jīng)驗(yàn)表明，流出物中排放的14C常成為大多數(shù)核電廠公眾輻射影響的關(guān)鍵核素[4]。2011年，我國(guó)在修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》(GB 6249)時(shí)，對(duì)核電廠液態(tài)流出物和氣態(tài)流出物分別提出了14C年排放限值(對(duì)3 000 MW熱功率的反應(yīng)堆，分別為700 GBq/a和150 GBq/a)。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了季度和月度排放總量應(yīng)分別不超過年排放總量的二分之一和五分之一，且明確要求同一堆型的多堆廠址的年總排放量應(yīng)控制在上述年排放限值的4倍以內(nèi)。

近年來，國(guó)內(nèi)運(yùn)行壓水堆核電廠流出物監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)表明，氣態(tài)流出物中14C的排放量占GB 6249—2011排放限值的比例常處于較高水平，尤其對(duì)于多堆廠址，有超過排放年限值的風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，我國(guó)一些三代核電機(jī)組(如AP1000)近兩年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，相比于常規(guī)的壓水堆核電機(jī)組，14C排放量占批準(zhǔn)限值的比例更高，且可能集中在大修階段排放，面臨超季度和月度排放控制值的風(fēng)險(xiǎn)，給目前排放控制的管理要求帶來挑戰(zhàn)。

目前，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 6249—2011面臨新的修訂要求?；趪?guó)內(nèi)外核電廠流出物中14C排放控制管理的經(jīng)驗(yàn)，需探討排放限值重新設(shè)定的合理性。本文分析了壓水堆核電廠14C的產(chǎn)生及排放途徑；對(duì)收集的國(guó)外壓水堆核電廠流出物14C排放的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；針對(duì)AP1000和EPR等三代壓水堆，開展14C排放水平的調(diào)研；依據(jù)我國(guó)壓水堆核電廠流出物中14C排放管理經(jīng)驗(yàn)，提出完善GB 6249中關(guān)于14C排放限值的意見與建議；提出減少14C產(chǎn)生及開展資源利用研究工作的建議。

1 14C的產(chǎn)生、排放及輻射影響

在壓水堆反應(yīng)堆中，14C主要通過冷卻劑、燃料芯塊、包殼材料中的17O和14N經(jīng)中子輻照產(chǎn)生，此外，燃料中核素的三元裂變也會(huì)產(chǎn)生14C[5]。

反應(yīng)堆冷卻劑中的14C，主要通過反應(yīng)堆冷卻劑中的兩個(gè)活化反應(yīng)14N(n, p)和17O(n,α)產(chǎn)生，二者的熱中子反應(yīng)截面分別為1.82 bar和0.24 bar[3]，其中14N和17O在自然界的豐度分別為99.6%和0.04%，均為穩(wěn)定性核素。N元素主要來源于冷卻劑中溶解的氮?dú)?、添加的化學(xué)試劑(如聯(lián)氨、氨水等)；O元素主要來源于冷卻劑中的水分子(H2O)[6]。由于冷卻劑中N和O元素普遍存在，在壓水堆冷卻劑中產(chǎn)生14C是不可避免的。研究表明，在兩個(gè)活化反應(yīng)中，通過17O(n,α)產(chǎn)生的14C占主要部分。以CPR1000機(jī)組為例，通過14N和17O的活化反應(yīng)產(chǎn)生的14C的量分別為13 GBq/a和306 GBq/a，兩者比例達(dá)1∶24[7]。

壓水堆一回路中的14C，通過各種途徑進(jìn)入核電廠的氣、液態(tài)流出物和固體廢物中。其中，氣態(tài)14C主要由反應(yīng)堆冷卻劑產(chǎn)生，通過氮?dú)獯祾吆兔摎夂?，?jīng)廢氣處理和廠房通風(fēng)等系統(tǒng)通過煙囪排入環(huán)境。研究表明，壓水堆核電廠氣態(tài)排放的14C，其主要的化學(xué)形態(tài)為有機(jī)形態(tài)，主要為甲烷(CH4)和乙烷(C2H6)，約占?xì)鈶B(tài)流出物排放14C的75%～95%[5]。液態(tài)14C主要以離子形態(tài)存在于冷卻劑中，經(jīng)過廢液處理排入環(huán)境[5-6,8]。通過液態(tài)流出物排放的14C占比極小，美國(guó)電力研究院(EPRI)相關(guān)報(bào)告給出美國(guó)傳統(tǒng)壓水堆核電廠液態(tài)流出物中14C的排放量占比小于產(chǎn)生量的1%[3]。Fejgl等人[9]對(duì)捷克的兩座壓水堆核電廠開展液態(tài)流出物中14C的監(jiān)測(cè)(2016年和2017年)，研究表明其排放量占比最大不超過1.1%(2016年Temelin核電廠)。

從近年來國(guó)內(nèi)核電廠的輻射影響評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)來看，14C一般是對(duì)關(guān)鍵居民組造成輻射照射的關(guān)鍵核素。以國(guó)內(nèi)某核電基地(運(yùn)行4臺(tái)CPR1000核電機(jī)組)為例，其公眾照射的關(guān)鍵核素為14C，占關(guān)鍵居民組總有效劑量的63.4%，其中通過氣態(tài)排放由食入陸生食品和通過液態(tài)排放由食入海產(chǎn)品造成的輻射劑量占總有效劑量的比分別為52.2%和11.2%。

2 國(guó)內(nèi)外核電廠14C排放統(tǒng)計(jì)分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

近年來國(guó)際上對(duì)核電廠流出物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息公開已逐步達(dá)到共識(shí)，有關(guān)公開的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可作為分析參考。美國(guó)核能管理委員會(huì)(NRC)自1978年以來，除1994—2006年外，每年均發(fā)布一份放射性流出物統(tǒng)計(jì)年報(bào)[10]，并且自2005年起在NRC網(wǎng)站公開各核電廠流出物排放監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[11]。歐盟根據(jù)2004年發(fā)布的2004/2/Euratom建議書[12]，為成員國(guó)提供了一個(gè)核設(shè)施放射性流出物排放數(shù)據(jù)庫(kù)(RADD)并通過網(wǎng)絡(luò)公開，從中可以查詢到各成員國(guó)核電廠排放數(shù)據(jù)[13]?；诿绹?guó)和歐洲發(fā)布的壓水堆核電廠流出物排放統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，無疑可以為我國(guó)確定14C的排放限值提供參考。

本文采用的數(shù)據(jù)來源于2005—2019年美國(guó)各核電廠流出物監(jiān)測(cè)報(bào)告以及1995—2019年RADD數(shù)據(jù)庫(kù)。進(jìn)入本次統(tǒng)計(jì)的國(guó)家共有13個(gè)，核電廠址共98個(gè)。剔除退役核電廠在退役后發(fā)布的有關(guān)數(shù)據(jù)及個(gè)別異常數(shù)據(jù)，共獲取氣態(tài)流出物中14C的排放數(shù)據(jù)1 150組，液態(tài)流出物中14C的排放數(shù)據(jù)386組。

需要說明的是，美國(guó)核電廠開展流出物中14C的排放統(tǒng)計(jì)基本上是從2010年開始的，且主要針對(duì)氣態(tài)流出物。14C作為難測(cè)核素，美國(guó)各核電廠一般都是按EPRI發(fā)布的技術(shù)報(bào)告計(jì)算得到。報(bào)告給出了不同堆型核電廠歸一化14C的產(chǎn)生量及對(duì)應(yīng)氣態(tài)排放、液態(tài)排放的比例。例如，對(duì)西屋公司生產(chǎn)的壓水堆，可采用3.4 Ci/GWth·a(或10 Ci/GWe·a，假定34%的效率)的歸一化排放值，其中進(jìn)入氣態(tài)的比例為98%，而進(jìn)入液態(tài)的比例一般小于1%[3]。對(duì)氣態(tài)流出物排放，可以考慮該歸一化排放值與進(jìn)入氣態(tài)的比例、設(shè)計(jì)熱功率及年度內(nèi)的能力因子相乘進(jìn)行計(jì)算。

2.2 國(guó)外核電廠的14C的歸一化排放量統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)美國(guó)和歐洲發(fā)布的14C排放量數(shù)據(jù)一般按廠址為單位，由于機(jī)組的排放量水平與反應(yīng)堆的功率有關(guān)，按廠址的排放量與各廠址機(jī)組發(fā)電量進(jìn)行歸一化。年度發(fā)電量的數(shù)據(jù)取自IAEA核電信息數(shù)據(jù)庫(kù)(PRIS)[14]。

分析表明，核電廠14C排放量的統(tǒng)計(jì)分布基本為偏態(tài)分布。對(duì)于統(tǒng)計(jì)平均值，在本文中采用幾何平均進(jìn)行分析。國(guó)外核電廠流出物中14C歸一化排放水平列于表1。

從表1中可以看到，對(duì)上述國(guó)外壓水堆核電廠址，氣態(tài)流出物中14C歸一化排放量范圍為1.5～706.7 Bq/kWh，平均值為30.7 Bq/kWh，液態(tài)流出物中14C歸一化排放量范圍為0.001 5～3.2 Bq/kWh，平均值為1.2 Bq/kWh。以一臺(tái)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組(1 GWh)按年滿功率運(yùn)行8 000 h計(jì)算，則每堆的預(yù)期年排放量為：氣態(tài)流出物中14C排放量的范圍為12.2～5 654 GBq/a，平均值為246 GBq/a(占GB 6249—2011規(guī)定排放限值700 GBq/a的35%)；液態(tài)流出物中14C排放量的范圍為0.01～25.3 GBq/a，平均值為9.6 GBq/a(占GB 6249—2011規(guī)定排放限值150 GBq/a的6.4%)。各廠址氣態(tài)和液態(tài)流出物中14C排放量水平最大相差近3個(gè)數(shù)量級(jí)，部分統(tǒng)計(jì)值較高的主要原因是這些核電廠年度發(fā)電量低，經(jīng)歸一化后導(dǎo)致結(jié)果較大。

表1 美國(guó)和歐洲核電廠流出物中14C歸一化排放水平統(tǒng)計(jì)(單位：Bq/kWh)

對(duì)液態(tài)流出物，目前僅有3個(gè)國(guó)家給出了14C排放量水平。其中，美國(guó)的排放量平均值約為0.06 Bq/kWh(與氣態(tài)排放的比例為0.15%), 法國(guó)為1.7 Bq/kWh(與氣態(tài)排放的比例為7.2%)。美國(guó)和法國(guó)壓水堆核電廠液態(tài)流出物排放的14C可能都是采用計(jì)算得到，具體的差異可能與相關(guān)的設(shè)計(jì)及計(jì)算方法的差異有關(guān)。

2.3 14C排放量與GB 6249—2011限值的比較

為分析GB 6249—2011中規(guī)定的排放限值與國(guó)外核電廠實(shí)際排放量的包絡(luò)性，以一臺(tái)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電廠年滿功率運(yùn)行8 000 h進(jìn)行估算，則氣態(tài)流出物和液態(tài)流出物的歸一化排放限值約為87.5 Bq/kWh和18.75 Bq/kWh。然而，考慮到目前GB 6249—2011中對(duì)廠址排放限值的要求為4臺(tái)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組，對(duì)于典型的規(guī)劃6臺(tái)機(jī)組的情況，意味著單臺(tái)機(jī)組的排放限值將降至58.3 Bq/kWh和12.5 Bq/kWh。目前一些國(guó)內(nèi)核電廠址還有建設(shè)8臺(tái)機(jī)組的需求，則相應(yīng)的排放年限值將降至43.8 Bq/kWh和9.4 Bq/kWh。

分別繪制國(guó)外核電廠氣、液態(tài)流出物排放數(shù)據(jù)分布箱圖及與歸一化排放限值的對(duì)比，如圖1和圖2所示?？梢钥吹?，對(duì)氣態(tài)流出物中的14C排放，各國(guó)的水平整體上都在1個(gè)數(shù)量級(jí)，其平均值的范圍為13.4～129.8 Bq/kWh，平均值為40.4 Bq/kWh。按現(xiàn)GB 6249—2011中氣態(tài)流出物排放限值，可以包絡(luò)96%的歐美國(guó)家排放統(tǒng)計(jì)值，其中，對(duì)于法國(guó)核電廠，包絡(luò)率達(dá)100%。然而，如果考慮一個(gè)規(guī)劃6臺(tái)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組的廠址，對(duì)應(yīng)的單臺(tái)機(jī)組排放限值的對(duì)國(guó)外壓水堆核電廠氣態(tài)流出物排放14C水平的包絡(luò)率則僅為92%。如考慮一個(gè)廠址建設(shè)8臺(tái)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組，則相應(yīng)的包絡(luò)率將降至73%。因此，從國(guó)外核電廠流出物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，對(duì)于4臺(tái)以上機(jī)組的多堆廠址，GB 6249—2011對(duì)氣態(tài)流出物中14C的單臺(tái)機(jī)組排放限值偏緊。

圖1 氣態(tài)流出物中歸一化排放14C統(tǒng)計(jì)分布及與GB 6249—2011限值的對(duì)比

圖2 液態(tài)流出物中歸一化排放14C統(tǒng)計(jì)分布及與GB 6249—2011限值的對(duì)比

對(duì)液態(tài)流出物，現(xiàn)有GB 6249—2011排放限值完全可以包絡(luò)各國(guó)排放量，且有較大的余量。即使考慮8臺(tái)機(jī)組按4臺(tái)機(jī)組控制，也是可以完全包絡(luò)的。

2.4 歷年排放量變化統(tǒng)計(jì)分析

圖3和圖4分別給出了各國(guó)歷年氣態(tài)和液態(tài)流出物中14C排放量統(tǒng)計(jì)結(jié)果的變化?？梢钥吹剑饕獓?guó)家的監(jiān)測(cè)結(jié)果整體上看沒有明顯的上升趨勢(shì)。如對(duì)于法國(guó)(統(tǒng)計(jì)樣本較多)和美國(guó)的數(shù)據(jù)，可以看到均處于或基本維持在相近的水平。部分國(guó)家在早期的結(jié)果相對(duì)較低(如西班牙)，2000年以后基本維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。從上述分析來看，壓水堆核電廠通過氣態(tài)、液態(tài)流出物排放的14C的量基本不隨機(jī)組運(yùn)行時(shí)間或年限而變化。

圖3 歐美壓水堆核電廠氣態(tài)流出物排放歷年統(tǒng)計(jì)分布

圖4 歐美壓水堆核電廠液態(tài)流出物排放歷年統(tǒng)計(jì)分布

3 AP1000和EPR壓水堆核電廠的14C的排放量

需要指出，早期運(yùn)行壓水堆核電機(jī)組多采用法系技術(shù)路線，參考法國(guó)壓水堆核電機(jī)組的排放限值，GB 6249—2011中單堆排放限值具有較好的包絡(luò)性；而我國(guó)目前壓水堆核電技術(shù)采用多種機(jī)型，除了法國(guó)M310改進(jìn)型機(jī)組以外，還包括AP1000、EPR、華龍一號(hào)以及VVER等，由于具體設(shè)計(jì)的差異，且新的堆型運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)較少，如仍考慮單一機(jī)組排放限值控制，需要綜合考慮不同類型機(jī)型14C的產(chǎn)生及排放的情況。

早在2015年，美國(guó)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)發(fā)布報(bào)告，指出AP1000和EPR機(jī)組運(yùn)行由于反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)(RCS)中氮濃度比目前運(yùn)行大部分壓水堆核電廠(傳統(tǒng)美國(guó)壓水堆電廠氮濃度為0.9 ppm)的濃度要高，預(yù)計(jì)14C的產(chǎn)生率較傳統(tǒng)壓水堆核電廠要高(傳統(tǒng)壓水堆核電廠14C產(chǎn)生量為37.6 Bq/kWh)。US-AP1000和US-EPR機(jī)組設(shè)計(jì)中，RCS系統(tǒng)平衡氮的濃度為35 ppm。根據(jù)計(jì)算，對(duì)US-AP1000機(jī)組和US-EPR機(jī)組，RCS系統(tǒng)氮濃度每增加1 ppm，預(yù)計(jì)14C的年產(chǎn)生量將分別增加3.3 GBq/a和4.38 GBq/a。

研究表明，對(duì)AP1000機(jī)組，14C的產(chǎn)生量預(yù)計(jì)為44.4 Bq/kWh，比傳統(tǒng)美國(guó)壓水堆核電廠高23%。其中，通過氣態(tài)排放的14C約為39.9 Bq/kWh。參考國(guó)內(nèi)AP1000設(shè)計(jì)(1 250 MWe)，按滿功率年運(yùn)行8 000 h估算，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)年排放量相應(yīng)于399 GBq/a，約占GB 6249—2011規(guī)定排放限值按功率折算值875 GBq/a的45.6%。如考慮采用GB 6249—2011中按4臺(tái)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組的控制值(即2 800 GBq/a)計(jì)算，同一廠址最多可以建設(shè)6臺(tái)AP1000機(jī)組，估算的排放量約為2 394 GBq/a，占限值的比例將達(dá)到85.5%，裕量很小。

對(duì)EPR機(jī)組(US-EPR)，14C的產(chǎn)生量預(yù)計(jì)為53.1 Bq/kWh，比傳統(tǒng)美國(guó)壓水堆核電廠高41%。其中，通過氣態(tài)排放的14C約為47.8 Bq/kWh，參考國(guó)內(nèi)EPR設(shè)計(jì)(1 750 MWe)，按滿功率年運(yùn)行8 000 h估算，對(duì)應(yīng)的氣態(tài)排放量相應(yīng)于669 GBq/a，約占GB 6249—2011規(guī)定排放限值按功率折算值1 225 GBq/a的55%。如考慮采用GB 6249—2011中按4臺(tái)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電機(jī)組的控制值(即2 800 GBq/a)計(jì)算，同一廠址可以考慮建設(shè)4臺(tái)EPR機(jī)組，估算的排放量約為2 677 GBq/a，相應(yīng)的占限值的比例將達(dá)到96%，裕量極小。

結(jié)合國(guó)內(nèi)運(yùn)行壓水堆核電機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，預(yù)期14C在18個(gè)月的換料周期內(nèi)產(chǎn)生的大部分14C將在停堆換料期間排放。如考慮AP1000和EPR機(jī)組運(yùn)行時(shí)14C排放量增加的情況，如仍集中在停堆換料期間排放，將極可能超月度和季度控制值，這為我國(guó)現(xiàn)有GB 6249—2011規(guī)定的排放限值管理方法提出了挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)目前三代壓水堆核電機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)積累，應(yīng)持續(xù)關(guān)注AP1000和EPR等機(jī)組的14C的排放管理及相關(guān)研究工作。

4 減少14C產(chǎn)生和排放的措施

通過上述美國(guó)和歐洲壓水堆核電廠流出物排放數(shù)據(jù)分析表明，氣態(tài)流出物中14C排放的平均值為246 GBq/a，液態(tài)排放的平均值為9.6 GBq/a。目前我國(guó)GB 6249—2011規(guī)定的排放限值整體上與國(guó)際上現(xiàn)運(yùn)行核電廠的排放數(shù)據(jù)相比仍是可接受的。但是若考慮同一廠址規(guī)劃4臺(tái)以上機(jī)組，我國(guó)相應(yīng)的排放限值將更趨嚴(yán)格，對(duì)于一些三代核電機(jī)組及大修期間可能的短期集中釋放的情況，可能存在超年限值和季度、月度限值的風(fēng)險(xiǎn)。在現(xiàn)有排放限值框架要求下，尋求減少14C的產(chǎn)生及排放水平的技術(shù)方法顯得尤其重要。

減少14C的產(chǎn)生就需要合理控制一回路中N和O的含量。如對(duì)于AP1000電廠大修期間，堆芯補(bǔ)水的飽和氮濃度約為14 ppm，反應(yīng)堆再次啟堆期間冷卻劑中的氮濃度對(duì)于平均氮濃度的影響就比較重要，需要合理控制氮濃度?？刹扇≡谝换芈烦檎婵粘渌陂g將真空抽至盡量低等措施，同時(shí)抽真空也進(jìn)一步降低了氧的量，進(jìn)而減少啟堆期間除氧所需添加的聯(lián)氨量，有利于減少14C的產(chǎn)生。

關(guān)于減少14C向環(huán)境的排放，國(guó)內(nèi)外已有一些研究機(jī)構(gòu)開展了氣態(tài)流出物中14C的回收研究工作。例如20世紀(jì)80年代加拿大原子能有限公司(AECL)開發(fā)的石灰鼓泡吸收系統(tǒng)，可用于CANDU堆中慢化劑覆蓋氣體中14CO2的吸收[15]。國(guó)內(nèi)方面，已有研究院所針對(duì)核電廠14C的排放特點(diǎn)開展了相關(guān)研究并建立了原理樣機(jī)，其對(duì)CH4和CO2中14C的處理效率均達(dá)到95%以上[16]。有關(guān)研究表明，對(duì)氣態(tài)流出物中排放的14C，可能有高達(dá)69.4%的比例來自廢氣處理系統(tǒng)(假定均為貯存衰變箱排放)，則僅針對(duì)廢氣處理系統(tǒng)的排放進(jìn)行14C回收，即可減少排放量至原來的1/3水平[17]。

14C在大氣、水文、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用[18]，例如，用14C研究幽門螺桿菌感染和肝病[19-20]，用14C作為示蹤劑研究農(nóng)藥等在環(huán)境中的遷移和有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化等[21-22]。鑒于14C的應(yīng)用價(jià)值，可探討在不影響核電廠正常運(yùn)行的前提下對(duì)氣態(tài)流出物中14C的回收利用，也達(dá)到了降低排放量和公眾劑量的目的，具有明顯的社會(huì)效益。

5 結(jié)論與建議

本文通過調(diào)研分析壓水堆核電廠流出物排放的14C的來源及國(guó)外壓水堆核電廠氣態(tài)和液態(tài)流出物中14C的排放水平，分析了現(xiàn)有GB 6249—2011中14C排放限值對(duì)這些核電廠排放量數(shù)據(jù)的包絡(luò)性，研究分析了多堆廠址、AP1000和EPR等新堆型電廠的運(yùn)行需求對(duì)目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的14C排放限值管理帶來的挑戰(zhàn)，以及14C的減排技術(shù)等。

(1)國(guó)外核電廠流出物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析表明，按一臺(tái)百萬千瓦級(jí)壓水堆核電廠估算，美國(guó)和歐洲壓水堆核電廠氣態(tài)流出物排放14C的量平均為246 GBq/a，液態(tài)流出物排放14C的量為9.6 GBq/a，現(xiàn)GB 6249—2011中氣態(tài)流出物排放限值可以包絡(luò)96%的歐美國(guó)家排放統(tǒng)計(jì)值，液態(tài)流出物排放限值可以包絡(luò)100%的相應(yīng)統(tǒng)計(jì)值。但是，對(duì)于4臺(tái)以上機(jī)組的多堆廠址，GB 6249—2011對(duì)氣態(tài)流出物中14C的單臺(tái)機(jī)組排放限值偏緊。

(2)調(diào)研了AP1000和EPR三代核電機(jī)組14C的設(shè)計(jì)排放水平，與目前在運(yùn)PWR(美國(guó))的典型值相比，AP1000和EPR兩種機(jī)型每單位功率14C產(chǎn)生量分別高約23%和41%，單臺(tái)機(jī)組氣態(tài)流出物中14C的排放量預(yù)期為399 GBq/a和669 GBq/a。根據(jù)GB 6249—2011的14C排放限值管理要求，同一廠址最多可以建設(shè)6臺(tái)AP1000機(jī)組和4臺(tái)EPR機(jī)組，但相應(yīng)的余量非常小。

(3)同時(shí)需要關(guān)注大修期間氣態(tài)14C短期集中釋放的情況，可能會(huì)出現(xiàn)季度或月度排放不滿足控制值的風(fēng)險(xiǎn)。此外，還應(yīng)持續(xù)關(guān)注AP1000、EPR、華龍一號(hào)、VVER等三代核電機(jī)組14C實(shí)際運(yùn)行排放的情況，進(jìn)一步開展相關(guān)研究(14C的化學(xué)形態(tài)、運(yùn)行工況的影響等)，為建立更有效的排放管理方法提供有效支持。

(4)在保證核電廠安全運(yùn)行的前提下，可考慮從源頭和資源化回收利用方面減少核電廠氣態(tài)流出物中14C向環(huán)境的排放，具有明顯的社會(huì)效益，并在一定程度上產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。建議進(jìn)一步開展14C減排技術(shù)相關(guān)研究，并進(jìn)行代價(jià)-效益論證。