陽(yáng)江核電站外圍環(huán)境海水中鍶-90放射性水平調(diào)查

朱深河 陳日榮 張家俊

（廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)中心 廣東廣州 510300）

引言

陽(yáng)江核電廠廠址瀕臨南海，海域開闊。至2017年為止，陽(yáng)江核電廠 1、2、3、4 號(hào)機(jī)組均已投入運(yùn)行，1、2、3、4 號(hào)機(jī)組分別于2014年3月25日、2015年6月5日、2016年1月1日和2017年3月15日進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)階段，目前運(yùn)營(yíng)狀態(tài)良好，安全質(zhì)量穩(wěn)定可控。陽(yáng)江核電運(yùn)行過程中放射性物質(zhì)主要來(lái)自反應(yīng)堆燃料芯塊內(nèi)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物（如85Kr、133Xe、137Cs、134Cs、131I、90Sr、95Zr、140La、144Ce等），以及裂變過程中產(chǎn)生的中子使一回路冷卻劑（水）、腐蝕物、控制棒及其他材料受照產(chǎn)生的活化產(chǎn)物（如3H、54Mn、59Fe、58Co、60Co、110mAg、124Sb 等）。而其中90Sr屬高毒性核素，同時(shí)也是長(zhǎng)壽命的放射性核素,半衰期長(zhǎng)達(dá)28年，是鈾的裂變產(chǎn)物之一，純?chǔ)滤プ兒怂亍Ｒ驗(yàn)?0Sr與鈣是同族元素，化學(xué)性質(zhì)相近，進(jìn)入人體后會(huì)被骨骼吸收，吸附在骨骼內(nèi)，很難排出。90Sr對(duì)人體的有效半減期約為16年，在人體中的最大容許積存量為7.4×10Bq。根據(jù)GB3097-1997《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》90Sr在海水中的最大容許濃度為4Bq/L。[1]

應(yīng)國(guó)家環(huán)境保護(hù)部要求，根據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T61-2001）的相關(guān)規(guī)定[2]，廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)中心對(duì)陽(yáng)江核電外圍環(huán)境輻射水平及氣液態(tài)流出物進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測(cè)。本文介紹了2014—2016年廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)中心對(duì)陽(yáng)江核電站外圍環(huán)境海水中90Sr放射性水平監(jiān)測(cè)結(jié)果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、設(shè)備和試劑

儀器、設(shè)備：MPC-9604流體式低本底α/β計(jì)數(shù)器（美國(guó)奧泰克科技有限公司）；分析天平；烘箱；馬弗爐；可拆卸式過濾器。

試劑：發(fā)煙硝酸（優(yōu)級(jí)純）；濃硝酸；草酸；無(wú)水乙醇；氨水；乙酸；乙酸銨；碳酸銨；鉻酸鈉；鋇載體；鍶載體溶液；鐵載體。所有試劑除發(fā)煙硝酸外均為分析純，水為蒸餾水。

1.2 質(zhì)量控制

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件:溫度 20～30℃;濕度為 45～55%。

所用儀器MPC-9604流體式低本底α/β計(jì)數(shù)器每年均會(huì)進(jìn)行一次檢定，同時(shí)對(duì)每年進(jìn)行一次X2檢驗(yàn)驗(yàn)證短期穩(wěn)定性，每半個(gè)月進(jìn)行一次本底和效率的測(cè)量，繪制質(zhì)控圖，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。(圖1和圖2)。

圖1 2017年MPC9604低本底α、β測(cè)量?jī)x（14310351）β本底質(zhì)控圖

圖2 2017年MPC9604低本底α、β測(cè)量?jī)x（14310351）β效率質(zhì)控圖

1.3 測(cè)量原理和方法

實(shí)驗(yàn)方法采用HJ815-2016《水和生物樣品灰中鍶-90的放射化學(xué)分析方法》中的發(fā)煙硝酸沉淀法。[3]

發(fā)煙硝酸沉淀原理：用發(fā)煙硝酸沉淀法除去水樣中鈣和大部分其他干擾離子，用鉻酸鋇沉淀除去鐳、鉛和鋇，用氫氧化鐵沉淀除去其他裂變產(chǎn)物。放置14d待鍶釔平衡后測(cè)量90Y的β計(jì)數(shù)，從而確定90Sr的放射性活度濃度。

測(cè)量方法：取酸化海水8L，加鍶載體溶液，蒸發(fā)濃縮至2L，經(jīng)過預(yù)處理、調(diào)節(jié)酸度后，通過往溶液中加入2～2.5倍的發(fā)煙硝酸去除鈣離子；再溶液調(diào)節(jié)成乙酸-乙酸銨體系后加入鉻酸鋇除去鐳、鉛和鋇；然后再加入鐵載體溶液去除去其他裂變產(chǎn)物；最后加入碳酸銨形成碳酸鍶沉淀，放置14天待鍶釔平衡后進(jìn)行稱重和β計(jì)數(shù)，并計(jì)算90Sr的放射性濃度。

2 測(cè)量結(jié)果

本次選取2014年至2017年陽(yáng)江核電外圍海水中90Sr放射性水平監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與陽(yáng)江核電本底調(diào)查數(shù)據(jù)[4]對(duì)比，其中陽(yáng)江核電周邊海水監(jiān)測(cè)點(diǎn)見圖1，海水樣品中90Sr活度濃度測(cè)量結(jié)果見表1和表2，本底調(diào)查數(shù)據(jù)見表3。

圖1 陽(yáng)江核電周邊海水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位圖

表1 陽(yáng)江核電周邊海水中90Sr測(cè)量結(jié)果

表2 陽(yáng)江附近海域中90Sr測(cè)量結(jié)果

表3 陽(yáng)江核電本底調(diào)查90Sr測(cè)量結(jié)果

結(jié)語(yǔ)

上表測(cè)量結(jié)果表明，陽(yáng)江核電所在周邊海域海水中放射性核素90Sr比活度范圍為0.51～2.22mBq/L，與陽(yáng)江核電本底調(diào)查海水中放射性核素90Sr比活度范圍的0.60～1.52mBq/L偏差不大。而陽(yáng)江市附近海域海陵島的海水中放射性核素90Sr比活度范圍為0.95～2.08mBq/L。對(duì)比可見，陽(yáng)江核電所在周邊海域海水中放射性核素90Sr比活度范圍與陽(yáng)江市周邊海域海水中放射性核素90Sr比活度范圍相差無(wú)幾，其數(shù)值區(qū)間均處于環(huán)境正常水平，這一結(jié)果遠(yuǎn)低于海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB3097-1997）中的90Sr水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)4Bq/L，且結(jié)果與福建省核電機(jī)組所在周邊海域海水中放射性核素90Sr比活度范圍為＜0.44～3.23mBq/L相差無(wú)幾[4]，更是低于江蘇省田灣核電站運(yùn)行后外圍地區(qū)海水中90Sr放射性水平的監(jiān)測(cè)結(jié)果（2005 年～2009 年)的范圍 1.0～3.2mBq/L[5]。

本次對(duì)比結(jié)果說(shuō)明陽(yáng)江核電站所產(chǎn)生廢水中的90Sr是低放射性的正常排放，并未對(duì)周圍海域海水造成放射性污染。