HFETR周?chē)h(huán)境γ劑量率變化趨勢(shì)分析

孫偉中，吳 耀，李 莉，陳啟兵，左 偉

(1.中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院第一研究所，成都 610065; 2.四川省核設(shè)施退役與放射性廢物治理工程實(shí)驗(yàn)室，成都 610065)

前 言

高通量工程試驗(yàn)堆(High Flux Engineering Test Reactor,簡(jiǎn)稱(chēng)HFETR) 是一座以水作慢化劑和冷卻劑、鈹作反射層的壓力殼型工程試驗(yàn)堆，設(shè)計(jì)功率為125MW，采用多層套管型燃料元件[1]，主要任務(wù)是開(kāi)展動(dòng)力堆燃料和材料的輻照考驗(yàn)、放射性同位素生產(chǎn)等，年運(yùn)行時(shí)間超過(guò)200d。HFETR位于四川省樂(lè)山市夾江縣南安鄉(xiāng)境內(nèi)，距樂(lè)山市約36km，離夾江縣城約10.5km，東側(cè)距青衣江1.5km。這里四面環(huán)山，西南6.6km處為大旗山，西南9km處為黑包山。南安河為青衣江的一級(jí)支流，從廠區(qū)內(nèi)迂回流過(guò)，在五馬橋匯入青衣江。根據(jù)國(guó)家有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，為確保HFETR周?chē)h(huán)境及公眾的輻射安全，并為環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供依據(jù)，需對(duì)HFETR周?chē)?0 km范圍內(nèi)的環(huán)境放射性水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中環(huán)境γ劑量率便是主要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。根據(jù)HJ/T61-2021《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》，環(huán)境γ劑量率是指環(huán)境中放射性核素發(fā)射出的γ射線在空氣中的吸收劑量率，是輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，是判斷環(huán)境輻射質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)，可直接反映核設(shè)施(核電廠、研究堆、后處理廠、廢物處理場(chǎng)等)的運(yùn)行狀態(tài)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，同時(shí)為公眾提供最直觀的安全信息[2]。

2012年福島核事故發(fā)生后，我國(guó)對(duì)輻射環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)管要求逐步提高，生態(tài)環(huán)境部加快了我國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。通過(guò)全國(guó)輻射環(huán)境在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)掌握全國(guó)輻射環(huán)境數(shù)據(jù)、提高核事故預(yù)警能力[3]。為掌握HFETR周?chē)h(huán)境γ劑量率水平，監(jiān)控可能存在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提升HFETR周?chē)h(huán)境應(yīng)急判別、監(jiān)測(cè)能力，在HFETR周?chē)貐^(qū)設(shè)置了1套環(huán)境γ劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，共計(jì)8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了HFETR周?chē)h(huán)境γ劑量率的連續(xù)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)自運(yùn)行以來(lái)，積累了大量的環(huán)境γ劑量率數(shù)據(jù)。在“大數(shù)據(jù)”時(shí)代背景下[4]，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，掌握監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化規(guī)律及趨勢(shì)，對(duì)于判別HFETR周?chē)h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，為HFETR運(yùn)行提高可靠的預(yù)警信息,制定符合實(shí)際的應(yīng)急行動(dòng)水平等具有重要意義。本文就以HFETR周?chē)衬甓拳h(huán)境γ劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為對(duì)象，研究其變化規(guī)律及趨勢(shì)，為HFETR的安全運(yùn)行、環(huán)境監(jiān)控提供可靠的技術(shù)依據(jù)。

1 設(shè)備及方法

HFETR周?chē)h(huán)境γ劑量率采用環(huán)境γ劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)采集，系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理中央站、環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)(子站)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)以及輔助設(shè)施等組成。該系統(tǒng)主要功能是對(duì)HFETR周?chē)h(huán)境輻射水平進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，將輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)有線和無(wú)線兩種方式實(shí)時(shí)傳送到中央站服務(wù)器加以處理和存儲(chǔ)，并且可以實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。中央站是環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，主要由環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組成，所使用的計(jì)算機(jī)和設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。中央站處理環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)站提供的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并且對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，可以生成環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告。數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，即環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)子站與中央站之間的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括無(wú)線通訊和有線通訊兩種方式。通過(guò)此網(wǎng)絡(luò)，可以方便快捷地將各種環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。系統(tǒng)共計(jì)有8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)是由電離室探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊設(shè)備、電源設(shè)備、防雷設(shè)施、機(jī)柜等組成。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)詳細(xì)信息見(jiàn)表1，相對(duì)HFETR位置見(jiàn)圖1。

表1 固定式環(huán)境γ連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息Tab.1 Monitoring points information of environmental γ continuous monitoring system (m)

圖1 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置示意圖(圓心為HFETR位置)Fig.1 Monitoring points location relative to HFETR(HFETR is located at the Center)

系統(tǒng)運(yùn)行期間積累了大量的環(huán)境γ劑量率的數(shù)據(jù)，本文以HFETR周?chē)衬甓拳h(huán)境γ劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為對(duì)象，結(jié)合理論、廠址特征(海拔、緯度等)、廠址氣象等要素，分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)、分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與各要素之間的關(guān)聯(lián)性，由此掌握HFETR周?chē)h(huán)境γ劑量率的變化規(guī)律及趨勢(shì)。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

2.1 總體趨勢(shì)分析

廠界監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境γ劑量率逐時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖2，廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境γ劑量率逐時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表2。廠界監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)①、監(jiān)測(cè)點(diǎn)②、監(jiān)測(cè)點(diǎn)③、監(jiān)測(cè)點(diǎn)④全年環(huán)境γ劑量率平均值在95nGy/h～110 nGy/h范圍內(nèi)，廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑤、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑥、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧全年環(huán)境γ劑量率平均值在117nGy/h～133 nGy/h范圍內(nèi)，8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)全年環(huán)境γ劑量率波動(dòng)變化較小，保持在一定水平范圍內(nèi)，無(wú)明顯異常?？傮w上，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)全年監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)際相符，并無(wú)明顯異?，F(xiàn)象。下文進(jìn)一步分析研究了導(dǎo)致環(huán)境γ劑量率的變動(dòng)變化的原因，并給出環(huán)境γ劑量率的構(gòu)成和影響環(huán)境γ劑量率的因素。

圖2 廠界監(jiān)測(cè)點(diǎn)某年度全年環(huán)境γ劑量率逐時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.2 Hourly monitoring results of annual environmental γ dose rate in a certain year at the factory boundary

圖3 廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)某年度全年環(huán)境γ劑量率逐時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.3 Hourly monitoring results of annual environmental γ dose rate in a certain year outside the factory

表2 全年環(huán)境γ劑量率逐時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果Tab.2 Hourly environmental γ dose rate thronghout the year (nGy/h)

2.2 環(huán)境γ劑量率的構(gòu)成分析

環(huán)境γ劑量率由天然輻射源和人工輻射源所致，天然輻射包括宇宙射線、天然存在的放射性核素，人工輻射源包括早期核試驗(yàn)或核事故、核能及核技術(shù)應(yīng)用、醫(yī)療照射。早期的核試驗(yàn)產(chǎn)生的人工放射性核素經(jīng)大氣擴(kuò)散，沉降在地表上，但是對(duì)環(huán)境γ劑量率的影響可忽略不計(jì)。切爾諾貝利核事故、福島核事故產(chǎn)生的人工放射性核素對(duì)四川地區(qū)產(chǎn)生微乎其微[5]。HFETR地區(qū)的核設(shè)施運(yùn)行，包括正?；虍惓Ｇ闆r，可能對(duì)環(huán)境γ劑量率產(chǎn)生影響。因此，HFETR環(huán)境γ劑量率主要由宇宙射線、天然存在的放射性核素、核設(shè)施運(yùn)行貢獻(xiàn)。

2.2.1 宇宙射線

宇宙射線來(lái)自外層空間射向地球表面的射線，分為初級(jí)宇宙射線與次級(jí)宇宙射線，而到達(dá)地球表面的幾乎全是次級(jí)初級(jí)射線。宇宙射線產(chǎn)生的γ劑量率主要受海波和地磁緯度的影響。宇宙射線中的光子存在明顯的高度效應(yīng)，劑量率隨著高度的增加而增加[6]。根據(jù)HJ /T 61—2001《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》[1]，宇宙射線電離成分產(chǎn)生的空氣吸收劑量率可用經(jīng)驗(yàn)公式(1)估算。

公式(1)中I0——λm=0，h=0時(shí)宇宙射線電離量值，單位為I,它隨太陽(yáng)11年活動(dòng)周期變化而變化，1974～1989年6年實(shí)測(cè)的平均值為1.70±0.07離子對(duì)/(cm2·s);

h——計(jì)算點(diǎn)的海波高度，m；

λm——計(jì)算點(diǎn)地磁緯度，°N；由計(jì)算的地理緯度和地理經(jīng)度按照公式(2)計(jì)算

sinλm=sinλcos11.7°+cosλsin11.7°cos(φ-291°)

(2)

將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地理經(jīng)緯度數(shù)據(jù)、海拔等數(shù)值帶入公式(1)、公式(2)，計(jì)算表明各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的宇宙射線劑量率差異不大，HFETR周?chē)貐^(qū)宇宙射線中電離輻射成分產(chǎn)生的γ劑量率約為31 nGy/h。

2.2.2 天然存在的放射性核素

2.2.2.1 空氣中天然存在的放射性核素

天然存在的放射性核素包括空氣中的天然放射性核素和地表中的放射性核素。空氣中天然放射性核素主要為氡及其子體，根據(jù)文獻(xiàn)[7]研究表明，平衡當(dāng)量氡的活度濃度產(chǎn)生γ劑量率的轉(zhuǎn)換因子是0.5(nGy/h)/(Bq/m3)。經(jīng)調(diào)查[8]，我國(guó)各省市大氣中氡的平均活度濃度為11.0Bq/m3, 地表中氡的活度濃度會(huì)受到降雨、溫度、濕度等影響。計(jì)算可得空氣中氡產(chǎn)生的劑量率約為5 nGy/h。

2.2.2.2 地表中天然存在的放射性核素

地表中存在的原生放射性核素包括鈾-238、釷-232的子體及鉀-40。根據(jù)GB/T 14583-1993《環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范》[9]，環(huán)境γ劑量率一般是指離地表1米處的空間吸收劑量。根據(jù)國(guó)際上一些研究報(bào)告[9]中給出的公式(3)，即通過(guò)地表土壤中鈾-238、釷-232及鉀-40的活度濃度估算出地表1米處的空氣吸收劑量率。

D地表γ=λ鈾+A鈾+λ釷×A釷+λ鉀×A鉀

(3)

公式(3)中，D地表γ——地表1米處的空氣吸收劑量率；

λ鈾、λ釷、λ鉀——分別是鈾、釷、鉀導(dǎo)致地表1米處空氣吸收劑量率與地表中放射性活度濃度關(guān)系的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

A鈾、A釷、A鉀——分別是土壤中鈾-238、釷-232及鉀-40的放射性活度濃度。

根據(jù)文獻(xiàn)[10]，λ鈾、λ釷、λ鉀系數(shù)采用0.430、0.666、0.042。根據(jù)歷年HFETR周?chē)h(huán)境監(jiān)測(cè)年報(bào)可知，HFETR周?chē)貐^(qū)土壤天然核素鈾-238監(jiān)測(cè)值范圍：(9.38～63.17)Bq/kg，平均值：32.42 Bq/kg；釷-232監(jiān)測(cè)值范圍：(13.6～69.95)Bq/kg，平均值：35.97Bq/kg；鉀-40監(jiān)測(cè)值范圍：(385.91～750.90)Bq/kg，平均值：528.77Bq/kg。將轉(zhuǎn)換系數(shù)及鈾-238、釷-232及鉀-40的平均活度濃度帶入公式(3)計(jì)算可得，HFETR周?chē)貐^(qū)地表中天然放射性核素產(chǎn)生的γ劑量率約在30nGy/h至105nGy/h范圍之內(nèi)，平均約為59nGy/h。

2.2.3 HFETR運(yùn)行

HFETR運(yùn)行產(chǎn)生的氣態(tài)放射性物質(zhì)通過(guò)高架排放方式進(jìn)入環(huán)境，遷移、擴(kuò)散,污染物包括惰性氣體、粒子(Co-60、Cs-137)、氚、碳-14、碘等。根據(jù)歷年HFETR周?chē)h(huán)境監(jiān)測(cè)年報(bào)表明，HFETR運(yùn)行釋放的氣載放射性物質(zhì)沒(méi)有對(duì)周?chē)h(huán)境對(duì)造成可察覺(jué)的影響。

2.3 影響因素

由2.2部分分析可知，當(dāng)環(huán)境γ劑量率構(gòu)成一定時(shí)，只有當(dāng)構(gòu)成部分發(fā)生變化時(shí)，環(huán)境γ劑量率才能會(huì)發(fā)生變化。天然輻射源與自然因素有關(guān)，比如降雨、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、打雷等。

2.3.1 降雨

由本文2.2部分分析發(fā)現(xiàn)地表中的氡活度濃度會(huì)影響環(huán)境γ劑量率的變化，有必要進(jìn)一步研究降雨對(duì)環(huán)境γ劑量率的影響。根據(jù)本文2.1部分可知，廠內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境γ劑量率受干擾因素較多，所以選擇廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦)、廠界監(jiān)測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn)④、監(jiān)測(cè)點(diǎn)②)環(huán)境γ劑量率與降雨的關(guān)系。圖4表示的是HFETR 廠址該年1月至12月降雨量分布統(tǒng)計(jì)情況，由圖3可知，該年8月、9月降雨量最高，分別為270.8mm、249.5mm，占比分別為20.43%、18.33%。因此選擇該年8月至9月期間作為分析區(qū)間，統(tǒng)計(jì)環(huán)境γ劑量率與降雨的變化趨勢(shì)圖。

圖4 廠址該年1月至12月降雨量分布統(tǒng)計(jì)Fig.4 Rainfall distribution of the plant site during January to December of the year

圖5 廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦)8月至 9月期間逐時(shí)環(huán)境γ劑量率與小時(shí)降雨量的關(guān)系Fig.5 Relationship between hourly environmental γ dose rate(point⑧,point⑦) and hourly rainfall during August to September of the year

圖6 廠界監(jiān)測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn)④、監(jiān)測(cè)點(diǎn)②) 9月期間逐時(shí)環(huán)境γ劑量率與小時(shí)降雨量的關(guān)系Fig.6 Relationship between hourly environmental γ dose rate(point④,point②) and hourly rainfall during September of the year

圖5表示的是廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦)該年8月至9月期間逐時(shí)環(huán)境γ劑量率與小時(shí)降雨量的關(guān)系，由5可知，監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧和監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦的環(huán)境γ劑量率的變化趨勢(shì)與降雨的情況一致，即當(dāng)降雨時(shí)，環(huán)境γ劑量率就會(huì)迅速變高，經(jīng)分析環(huán)境γ劑量率可升高50%左右。進(jìn)一步分析，圖6給出廠界監(jiān)測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)點(diǎn)④、監(jiān)測(cè)點(diǎn)②) 該年9月期間逐時(shí)環(huán)境γ劑量率與小時(shí)降雨量的關(guān)系，由圖6可知，9月期間基本上每一次降雨都會(huì)引起監(jiān)測(cè)點(diǎn)④、監(jiān)測(cè)點(diǎn)②環(huán)境γ劑量率的迅速升高，雨停后又會(huì)降低至正常水平，進(jìn)一步印證了圖5的結(jié)果。由圖6可進(jìn)一步看出，環(huán)境γ劑量率升高程度與降雨量相關(guān)、環(huán)境γ劑量率升高持續(xù)的時(shí)間與降雨持續(xù)時(shí)間相關(guān)，即降雨量越大、持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，環(huán)境γ劑量率升的越高、持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。

根據(jù)2.2部分的分析，廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)基本可排除人工放射性核素對(duì)γ劑量率的影響，那么只可能是由天然放射性核素引起的升高。自然環(huán)境空氣中含有一定量的氡及其子體，這些天然放射性核素隨著降雨沉降至地表，導(dǎo)致了環(huán)境γ劑量率的升高。

2.3.2 風(fēng)向

由上文可知，降雨對(duì)環(huán)境γ劑量率的影響較大，根據(jù)圖3選擇全年降雨量最少的該年1月至3月期間的廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧分析環(huán)境γ劑量率與風(fēng)向的關(guān)系。上述兩點(diǎn)的環(huán)境γ劑量率只統(tǒng)計(jì)未降雨期間的數(shù)據(jù)，圖7給出了該年1月至該年3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦環(huán)境γ劑量率與風(fēng)向的關(guān)系，圖8給出了該年1月至3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧環(huán)境γ劑量率與風(fēng)向的關(guān)系。由圖7發(fā)現(xiàn)，在SW方位、SSW方位、NE方位、ENE方位、E方位內(nèi)的環(huán)境γ劑量率水平較高，不同風(fēng)向時(shí)，環(huán)境γ劑量率存在差異；圖8表明監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧環(huán)境γ劑量率分布情況與監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦相似。同時(shí)對(duì)比了廠址風(fēng)向頻率玫瑰圖，發(fā)現(xiàn)環(huán)境γ劑量率與風(fēng)向頻率基本保持一致。

圖7 該年1月至3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦環(huán)境 γ劑量率與風(fēng)向的關(guān)系Fig.7 Relationship between hourly environmental γ dose rate(Monitoring point⑦) and wind direction during January to March of the year

圖8 該年1月至3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn) ⑧環(huán)境γ劑量率與風(fēng)向的關(guān)系Fig.8 Relationship between hourly environmental γ dose rate(Monitoring point⑧) and wind direction during January to March of the year

2.3.3 風(fēng)速

同上，為避免降雨因素的干擾，選擇該年1月至3月期間的廠外監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧分析環(huán)境γ劑量率與風(fēng)速的關(guān)系。上述兩點(diǎn)的環(huán)境γ劑量率只統(tǒng)計(jì)未降雨期間的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)不同風(fēng)速下環(huán)境γ劑量率分布情況，給出環(huán)境γ劑量率的中位值，如圖9所示。由圖9可以看出隨著風(fēng)速的增加，環(huán)境γ劑量率有下降趨勢(shì)。根據(jù)計(jì)算，監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦環(huán)境γ劑量率數(shù)據(jù)與風(fēng)速的Pearson系數(shù)(反映兩個(gè)變量線性相關(guān)程度的統(tǒng)計(jì)量)為-0.17，呈弱負(fù)相關(guān)；監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧環(huán)境γ劑量率數(shù)據(jù)與風(fēng)速的Pearson系數(shù)為-0.60，強(qiáng)負(fù)相關(guān)。而當(dāng)風(fēng)速≤5m/s時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦環(huán)境γ劑量率數(shù)據(jù)與風(fēng)速的Pearson系數(shù)為-0.88，呈極強(qiáng)負(fù)相關(guān)；監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧環(huán)境γ劑量率數(shù)據(jù)與風(fēng)速的Pearson系數(shù)為-0.91，呈極強(qiáng)負(fù)相關(guān)。上述趨勢(shì)可能是由于風(fēng)速越大，空氣中的放射性物質(zhì)擴(kuò)散越快引起。

圖9 該年1月至3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧ 環(huán)境γ劑量率與風(fēng)速的關(guān)系Fig.9 Relationship between hourly environmental γ dose rate(Monitoring point⑦, Monitoring point⑧) and wind speed during January to March of the year

2.3.4 其他因素

圖7給出了該年1月3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧環(huán)境γ劑量率與氣溫的關(guān)系，由圖10可知，該年1月至3月期間，氣溫上升明顯，但兩點(diǎn)的環(huán)境γ劑量率水平未見(jiàn)明顯變化。圖11給出了該年1月至3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧環(huán)境γ劑量率與濕度的關(guān)系，由圖11可知，該年1月至3月期間，濕度波動(dòng)變化明顯，但兩點(diǎn)的環(huán)境γ劑量率水平未見(jiàn)明顯變化。上述分析表明，氣溫、濕度可能會(huì)對(duì)空氣天然放射性核素濃度、宇宙射線等產(chǎn)生影響，但在HFETR周?chē)貐^(qū)影響不明顯。

另外，下雨時(shí)可能伴隨著打雷，雷擊產(chǎn)生的高能電子會(huì)與空氣中分子產(chǎn)生較強(qiáng)的韌致輻射，導(dǎo)致環(huán)境γ劑量率升高，但目前沒(méi)有相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，尚需進(jìn)一步研究。

圖10 該年1月至3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦、監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧ 環(huán)境γ劑量率與氣溫的關(guān)系Fig.10 Relationship between hourly environmental γ dose rate(Monitoring point⑦, Monitoring point⑧) and temperature during January to March of the year

圖11 該年1月至3月期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑦、 監(jiān)測(cè)點(diǎn)⑧環(huán)境γ劑量率與濕度的關(guān)系Fig.11 Relationship between hourly environmental γ dose rate(Monitoring point⑦, Monitoring point⑧) and humidity during January to March of the year

3 結(jié) 論

本文以HFETR周?chē)衬甓拳h(huán)境γ劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為對(duì)象，結(jié)合理論、廠址特征、廠址氣象等要素分析了HFETR周?chē)h(huán)境γ劑量率變化趨勢(shì)及其構(gòu)成成分、影響因素。結(jié)論如下：

3.1 HFETR周?chē)鞅O(jiān)測(cè)點(diǎn)全年監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)際相符，無(wú)明顯異?，F(xiàn)象；

3.2 HFETR周?chē)h(huán)境γ劑量率主要是宇宙射線、天然存在的核素貢獻(xiàn)；

3.3 環(huán)境γ劑量率受降雨、風(fēng)速、風(fēng)向、異常排放等因素影響明顯，受氣溫、濕度因素等影響不明顯。

通過(guò)研究，初步掌握了HFETR周?chē)h(huán)境γ劑量率的變化規(guī)律及趨勢(shì)，可為HFETR的安全運(yùn)行、環(huán)境監(jiān)控、制定應(yīng)急行動(dòng)水平等提供依據(jù)。另外，環(huán)境γ劑量率構(gòu)成及變化復(fù)雜，影響因素之間相互關(guān)聯(lián)，需要持續(xù)保持監(jiān)測(cè)，積累大量數(shù)據(jù)，開(kāi)展進(jìn)一步的研究工作。