核電廠外圍空氣吸收劑量率數(shù)據(jù)質(zhì)量保證

陳瓊霞 許鳳

（1 福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站 福建福州 350013 2 福州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院 福建福州 350108）

隨著核能清潔高效的優(yōu)勢(shì)日益凸顯，核電行業(yè)得到了快速發(fā)展，同時(shí)作為海峽西岸經(jīng)濟(jì)中心的福建省也發(fā)展成了全國(guó)核電大省。目前福建省在建和已運(yùn)行的核電基地共4 個(gè)，已投入商運(yùn)機(jī)組9 臺(tái)，在建機(jī)組11 臺(tái)。對(duì)核電廠運(yùn)行期間周?chē)h(huán)境的影響和事故預(yù)警進(jìn)行有效監(jiān)管是全省核與輻射監(jiān)管工作的重中之重。根據(jù)核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范［1］，截至目前，全省在寧德核電廠和福清核電廠外圍分別設(shè)有11 個(gè)和10 個(gè)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)子站，霞浦核電和漳州核電監(jiān)督性監(jiān)測(cè)子站也在籌劃中。此外，全省還設(shè)有9 個(gè)國(guó)控點(diǎn)和10 個(gè)省控點(diǎn)自動(dòng)站，形成“重點(diǎn)監(jiān)測(cè)核電廠、全面覆蓋地級(jí)市”的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)省內(nèi)輻射環(huán)境質(zhì)量。近些年來(lái)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，福建省各自動(dòng)站空氣吸收劑量率水平均在天然本底正常漲落范圍內(nèi)，貢獻(xiàn)主要為地表中天然放射性核素和宇宙射線，波動(dòng)主要受降雨、土壤中水分、潮汐和積水等因素影響［2-3］，以及大氣中氡子體濃度的影響。

1 環(huán)境空氣吸收劑量率質(zhì)量保證

1.1 比對(duì)

每年對(duì)每個(gè)站點(diǎn)的高壓電離室與開(kāi)展溯源檢定過(guò)的儀器開(kāi)展比對(duì)工作，獲取比對(duì)數(shù)據(jù)，確定相對(duì)固有誤差，判斷數(shù)據(jù)可靠性和穩(wěn)定性。表1 為福清核電外圍監(jiān)督性監(jiān)測(cè)子站近3年來(lái)高壓電離室與已檢設(shè)備的比對(duì)結(jié)果，比值在0.99～1.12 之間，相對(duì)固有誤差均在±15%以內(nèi)，符合《環(huán)境監(jiān)測(cè)用X、r 輻射空氣比釋動(dòng)能（吸收劑量）率儀檢定規(guī)程》（JJG 521—2006）［4］的規(guī)定。

1.2 不同系統(tǒng)之間的比較

寧德核電廠和福清核電廠在各自核電廠的周邊都設(shè)有監(jiān)測(cè)子站，部分站點(diǎn)與福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站系統(tǒng)為共址站點(diǎn)，這些站點(diǎn)數(shù)據(jù)可以互相參考比較。圖1 為共址站點(diǎn)--東元站點(diǎn)的空氣吸收劑量率原始數(shù)據(jù)比較，二者數(shù)據(jù)比較吻合。

圖1 省站與核電廠設(shè)備對(duì)東元站點(diǎn)空氣吸收劑量率測(cè)量曲線圖

1.3 儀器期間核查

根據(jù)輻射環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站空氣吸收劑量率儀期間核查實(shí)施細(xì)則［4］，對(duì)福建省國(guó)控和2 個(gè)核電外圍子站高壓電離室開(kāi)展了每季度1 次期間核查工作，即采用同一放射源在相對(duì)固定位置形成穩(wěn)定輻射場(chǎng)作為核查標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)與核查標(biāo)準(zhǔn)參考值的比較，判斷該吸收劑量率儀的穩(wěn)定性。在自動(dòng)站運(yùn)行期間，一旦發(fā)現(xiàn)在排除降雨、雪等自然影響及其他外界原因外，持續(xù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)單向變化大于8%，需立即進(jìn)行1 次期間核查，尋找原因。需要注意的是以設(shè)備和該設(shè)備的初始參考值為基準(zhǔn)，不以站點(diǎn)和設(shè)備的前一次核查值為基準(zhǔn)。實(shí)踐證明，福清核電外圍子站高壓電離室設(shè)備較穩(wěn)定，參考輻射場(chǎng)凈響應(yīng)值相對(duì)變化率均在5%以下，詳見(jiàn)表2；而寧德核電外圍子站高壓電離室設(shè)備如牛郎崗站點(diǎn)和小筼筜站受站點(diǎn)環(huán)境影響，頻繁出現(xiàn)故障，需要更換高壓電離室；漁井站點(diǎn)第一季度相對(duì)變化率為22.7%，超過(guò)15%，經(jīng)分析是線路故障設(shè)備需要倒置、固定點(diǎn)更換至儀器側(cè)的緣故，此后以此為基準(zhǔn)相對(duì)變化率在5%以內(nèi)，詳見(jiàn)表3。

表2 福清核電廠外圍子站高壓電離室季度期間核查結(jié)果

表3 寧德核電廠外圍子站高壓電離室季度期間核查結(jié)果

1.4 環(huán)境空氣吸收劑量率數(shù)據(jù)審核

自動(dòng)站空氣吸收劑量率數(shù)據(jù)審核采用系統(tǒng)自動(dòng)審核和人工審核相結(jié)合方式，其中人工審核包括省級(jí)和國(guó)家級(jí)兩級(jí)審核，通過(guò)查看各站點(diǎn)5 min 數(shù)據(jù)曲線及時(shí)處理異常數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上形成月度數(shù)據(jù)，月度數(shù)據(jù)審核則以月均值-最小日均值、最大日均值-月均值、最小日均值-最小小時(shí)均值、月均值-最小小時(shí)均值4 個(gè)指標(biāo)來(lái)判斷，最終生成季度報(bào)表。圖2～圖5為某一站點(diǎn)歷年來(lái)的γ 劑量率指標(biāo)間的差值圖，由圖3 可知，最大日均值與月均值差在20 nGy/h 以內(nèi)，主要受降雨量影響；最小日均值與最小小時(shí)均值差值在2 nGy/h 以內(nèi)。

圖2 γ 劑量率月均值與最小日均值差值

圖3 γ 劑量率最大日均值與月均值差值

圖4 γ 劑量率最小日均值與最小小時(shí)均值差值

圖5 γ 劑量率月均值與最小小時(shí)均值差值

2 環(huán)境空氣吸收劑量率數(shù)據(jù)異常分析

截至目前，各自動(dòng)站空氣吸收劑量率數(shù)據(jù)均屬于福建省正常放射性本底水平，數(shù)據(jù)異常均為設(shè)備異常導(dǎo)致，主要由于高壓電離室的輸出信號(hào)在10-13A的量級(jí)，非常微弱，因此接頭接觸不良、電纜線受潮、電離室靜電計(jì)受潮等微小故障都會(huì)對(duì)測(cè)量造成影響，導(dǎo)致短時(shí)間的數(shù)據(jù)突跳。例如靜電計(jì)輸出端接觸不良，調(diào)零偏離高壓大時(shí)，r 劑量率數(shù)值會(huì)瞬時(shí)升高，這種情況最常見(jiàn)，一般持續(xù)10 min 以下；電纜線頭接觸不良，收集棒未能飽和收集，r 劑量率數(shù)值降低；靜電計(jì)調(diào)零偏離，而造成劑量率數(shù)值基線上升等。因設(shè)備異常產(chǎn)生的數(shù)據(jù)屬于無(wú)效數(shù)據(jù)，一般由人工進(jìn)行剔除處理。

3 結(jié)論

（1）通過(guò)儀器比對(duì)、不同系統(tǒng)比較、期間核查和日常數(shù)據(jù)審核等方法可知，除受站點(diǎn)環(huán)境影響外，福建省多數(shù)自動(dòng)站的高壓電離室設(shè)備自運(yùn)行以來(lái)處于較穩(wěn)定狀態(tài)，相對(duì)固有誤差在±15%以內(nèi)；期間核查凈響應(yīng)值相對(duì)變化率在5%以下，及時(shí)、客觀、準(zhǔn)確地反映核電廠周?chē)妮椛洵h(huán)境質(zhì)量。

（2）自動(dòng)站空氣吸收劑量率最大日均值與月均值差在20 nGy/h 以內(nèi)，主要受降雨量影響；最小日均值與最小小時(shí)均值差值在2 nGy/h 以內(nèi)。

（3）截止目前，各自動(dòng)站空氣吸收劑量率數(shù)據(jù)均屬于福建省正常放射性本底水平，設(shè)備異常導(dǎo)致的異常數(shù)據(jù)通過(guò)人工剔除處理，不參與統(tǒng)計(jì)。