林 珂 温莉琴 周忠阳 王艳飞
(福建省辐射环境监督站，福建 福州 350012)
核电厂是我国重点监管的核设施，其正常运行时会通过烟囱排放气载流出物，通过槽式排放液态流出物。流出物监测是其排放的前提条件，也是辐射环境监测的重要部分之一。我国对核电厂的辐射环境监测实行双轨制。加强核电厂放射性流出物监测，有利于监督核电厂合理控制流出物排放，防止周边环境放射性水平超标，保障环境安全。通过一定的模式定量地把作为源项数据的流出物监测结果与作为污染后果数据的环境监测结果联系起来，对于验证和改进放射性核素在环境中的参数和转移模式十分有意义[1]。
福建省是我国积极发展核电的缩影，目前已成为核能开发与应用大省，现有宁德核电、福清核电、漳州核电、霞浦核电4个核电厂，商运机组10台，在建机组4台。其中，宁德核电厂和福清核电厂分别有4台和6台机组投入运行，均采用压水反应堆，运行机组情况见表1。同时，霞浦核电厂和漳州核电厂正在建设。根据《福建省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标纲要》要求，为构建清洁、低碳、安全、高效能源体系，优化能源布局和完善能源结构，“十四五”期间，重点推进福清核电6号机组，霞浦核电 1、2 号机组和漳州核电 1、2 号机组建设，推进宁德核电 5、6 号机组项目核准、开工建设，积极推进漳州核电 3～6 号机组和华能霞浦核电项目前期工作。建成漳州核电 1、2 号机组、霞浦核电示范快堆 1 号机组，预计福建省核电总装机容量将达到1400万kW，在建600万kW，占全国总装机容量的1/5。
表1 福建省运行核电机组信息
2020年，宁德核电厂和福清核电厂周围部分环境介质中氚活度浓度与本底相比略有升高，环境介质中其他人工放射性核素活度浓度未见异常[2]。自运行以来，两个核电厂对公众造成的辐射剂量均远低于国家规定的限值。
2.1 排放控制
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)[3]规定，核与辐射设施向环境排放放射性物质所致的公众照射要符合其规定的剂量限值和剂量约束值，其中，公众照射年有效剂量限值为1mSv，特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过1mSv，则某一单一年份的有效剂量可提高至5mSv；
眼晶体年当量剂量限值为15mSv，皮肤年当量剂量限值为50mSv。
剂量约束是对辐射源可能造成的个人剂量预先确定的一种限制，是对所考虑的辐射源进行防护和安全最优化时的约束条件。根据《核动力厂环境辐射防护规定》(GB 6249-2011)[4]规定，我国核电厂必须按每堆实施流出物年排放总量的控制，向环境释放的放射性物质对公众个人造成的年有效剂量必须小于0.25mSv的剂量约束值。
2.2 技术规范
《核电厂辐射环境现场监督性监测系统建设规范(试行)》要求[5]，流出物监测系统是核电厂辐射环境现场监督性监测系统的重要组成部分，每个核电厂(含一个基地多个核电厂)应建一个流出物监测实验室，对核电厂释放到环境中的放射性气载和液态排放物进行监测。
《辐射环境监测技术规范》(HJ 61-2021)[6]规定了核电厂运行期间气载流出物和液态流出物监督性监测。气载流出物监督性监测包括连续在线测量和累积采样定期测量；
液态流出物监测包括对储存罐排放前采样分析3H、14C和γ能谱等项目，监督性监测样品数量根据营运单位自行监测样品总量按一定的比例进行抽测，采样与监测项目应根据不同堆型等产生的流出物源项特点进行选择。
2.3 信息公开
2020年10月1日起施行的《核安全信息公开办法》规定，核动力厂营运单位应当建立企业核安全信息公开制度，应当公开各类流出物实际排放量与监管部门批复的流出物排放限值、营运单位开展的核设施周围环境放射性水平、与核设施运行有关的主要放射性核素种类浓度(活度)等辐射环境监测数据信息。
2.4 监测方案
宁德核电厂和福清核电厂流出物监督性监测内容见表2，测量方式采用抽取核电厂流出物样品进行复测与数据对比。
表2 核电厂流出物监督性监测内容
根据福建省“十四五”生态环境监测规划的相关要求，“十四五”期间，福建省加强核电厂周围辐射环境监督性监测，增加新运行机组流出物放射性监测。
3.1 监测人才队伍
福建省辐射环境监督站是全国辐射环境监测网络主要的监测力量之一，承担福建省核电厂辐射环境监督监测工作。现有专业技术人员51人，其中高级职称25名,中级职称25人，主要参与核电厂流出物监测人员27人，情况见表3。为了保障流出物监测任务按时完成，监测人员每月至少一周时间在流出物实验室开展相关工作。
表3 流出物监测技术人员情况
3.2 监测实验室
宁德核电厂和福清核电厂按照国家要求已建立了现场辐射环境监督性监测系统。宁德核电厂流出物监督性监测实验室位于福鼎市太姥山镇牛郎岗备湾自然村，建筑面积1212m2，福清核电厂流出物监督性监测实验室位于福州市福清市三山镇前薛村，建筑面积1969m2，均配置有2台高纯锗γ谱仪、1台超低本底液闪谱仪和2台低本底α/β测量仪，以及天平、表面污染测量仪和γ剂量率仪等20多台(套)样品前处理设备和辐射防护设备。
实验室放射性工作区域实施人物分离。首先划分出放射性工作区域，人员和高活度样品分别设置独立通道出入，避免人员与样品交叉污染。然后划出流出物样品流向，如样品入口→接样室→化学实验室→天平室→仪器测量室→样品暂存室→样品出口。同时在样品工作区域设置醒目箭头标识，如人员与样品出入口和流转方向设有明显标识，人员入口设置隔离带和警示牌以防止人员误入，人员出口设置手足或全身表面污染测量仪。
3.3 检测能力
宁德核电厂流出物实验室和福清核电厂流出物实验室建立了质量管理体系，在人员管理、监测方法、仪器设备、样品采集处理与管理、内外部质量控制、数据审核与报送等方面进行了详细规定。流出物实验室通过资质认定的检测项目及标准(方法)依据见表4。
表4 流出物实验室检测项目及方法依据
根据国家有关标准要求，结合实验室实际情况，实验室制定了适用于福建省核电厂正常运行期间放射性流出物样品中放射性含量的测量实施细则，包括核电厂液态放射性流出物和气载放射性流出物的γ能谱测量实施细则等。其中，水中氚的测量实施细则和空气中14C的测量实施细则中分别进一步明确和细化了核电厂液态流出物中氚和气态流出物中14C的分析步骤、计算方法和测量原始记录。
4.1 合理优化流出物实验室建设
流出物实验室选址尽量与前沿站同址建设，可节约人力物力资源，提高工作效率。宁德核电厂和福清核电厂流出物实验室均位于厂区内，远离前沿站实验室单独建设。日常仪器设备运行管理和开展流出物监测实验分析工作很不方便，尤其福清核电厂流出物实验室位于厂内控制区，流出物监测人员每年须参加核电厂出入证培训与考核。
合理优化流出物实验室功能布局，补充完善流出物监测专用设备和安全装备，减少放射性污染风险，保障监测人员与环境辐射安全。流出物实验室缺少样品采集和运输、放射性废气和废液处理等设施设备。因此，可参考《开放型放射性物质实验室辐射防护设计规范》(EJ 380-1989)等有关标准要求进行优化改造，增加专用样品采集和运输车辆、专用承装和固定容器、防护装置、监控警报装置等。
4.2 完善流出物监测标准与方法
进一步完善核电厂流出物放射性监测技术规范，明确排放控制、控制样品比例和分析方法等要求。例如，核电厂正常运行期间液态流出物中氚的活度浓度比环境水体高数个量级，若参照环境水体中氚的分析方法，该样品前处理中电解浓集等不适用。另外，流出物实验室的液闪计数器可不必采用超低本底。
加快研究和建立85Kr、总β和总γ等分析项目监测方法。不同的测量机构使用不同的监测方法和仪器，对测量结果的评估缺乏可靠性。例如总γ自行监测与监督性监测使用仪器不同，核电自行监测采用碘化钠谱仪，监督性监测一般使用高纯锗谱仪，导致监测结果差异较大。惰性气体中85Kr分析方法目前普遍采用γ能谱测量，其探测下限无法满足国家管理要求，但若用液闪测量则还需加强对样品前处理研究和积累经验。
4.3 加强流出物监测人才队伍建设
流出物实验室技术人员派驻核电厂现场，便于监督性监测样品的抽取、处理、交接及相关数据收集对比等工作，提高监督性监测的独立性、时效性和监督性。由于编制限制、聘用临时人员困难及没有独立机构等原因，宁德核电厂和福清核电厂监督监测实验室均没有设常驻技术人员，监测质量管理和快速响应能力较弱，可以考虑整合国家区域监督站监管及省级辐射监督性监测人员。
加强监测人员业务培训和指导，采取多种方式开展交流会或培训，在条件允许下尽量线下举行，同时采用线上直播等方式扩大培训受众范围，提高监测人员对核电厂流出物排放系统、采样系统、采样设备、测量设备、测量方法、测量参数、排放方式和排放参数等的了解程度，有利于对监测结果进行正确的分析和判断。
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