为监视核电站运行对周围环境的影响和事故预警,广东省环境辐射监测中心(简称GERC)在广东大亚湾\岭澳核电站周围,建设了由11个γ辐射自动监测站(简称子站)组成的γ辐射自动监测系统,其中5km范围内有鹏城、水头、大坑、岭下、北龙5个子站,5km外有东山、杨梅坑、坝岗、沙头角、深圳5个子站,并在广州建设子站作为对照点。GERC负责对该系统的维护与运行。
为保证γ辐射自动监测系统能准确反映核电站运行对周围辐射环境的影响,及时预报核事故的放射性气态释放对环境的影响范围及程度,为环境管理及核事故应急决策提供技术数据,因此监测数据必须具有溯源性、准确性、可比性、科学性等,对于长期在野外连续运行的γ系统,质量保证工作是尤其必要和重要的。
1 系统概述该系统的子站由高压电离室(包括积分静电计)、8031单板机、通信设备、电源等组成。其中高压电离室(ERM - C)由中国辐射防护院生产。其工作原理如下:高压电离室把采集的γ辐射信号变为电信号后输入到单板机进行模数转换,在8031单板机中进行计算得到可读的数值,传送到数据采集器中保存后即时往广州数据中心发送。数据传送采用“以无线为主,有线为辅”的两种通信方式。主要通信方式是通过无线通信模块(DTU)经由GSM网,进入Internet网络再把数据传送到广州数据中心; 辅助通信方式是通过调制解调器(MODEM)经由公共电话网把数据传送到广州数据中心。该系统结构如图 1。
γ辐射自动监测系统是由多子站组成的监测系统,由于系统拆卸、安装、运输等过程都可能会导致参数的改变,因此选择美国生产的RS131高压电离室对γ辐射自动监测系统进行量值传递。
量值传递仪器每年送检1次,近五年来,RSS131对226 Ra源的刻度系数最小0.95,最大1.00,相差5%;对137 Cs源的刻度系数最小1.03,最大1.07,相差4%,因此用于量值传递相对稳定、可靠。此外226Ra源的能谱可覆盖环境辐射能谱,所以在环境辐射监测中,一般选择226Ra源的刻度系数。
每年使用RSS - 131与各子站的仪器进行量值传递,比对仪器放置的几何条件一致,但在雨后6h内、周围存在辐射源等干扰时,不适合进行量值传递工作。表 1为2007 ~ 2011年本系统的量值传递结果。
每月使用同一放射源与γ系统的各个自动监测站的仪器进行放源测试,以检验系统响应的稳定性。当发现净响应值与前一次的响应值比较超过15%时,就应该查找原因,并进行相应处理。例如,从图 2沙头角、杨梅坑两子站近5a的源响应检验结果可见,沙头角在2007年6月和11月、杨梅坑在8月由于更换过高压电离室使源净响应值变化较大,但是同一高压电离室的源响应检验结果稳定。
GERC的系统与大亚湾核电站环境科(DNMC)的系统中有大坑、坝岗、水头、岭下、杨梅坑5个站点相同,DNMC使用的是计数管(GM) GP - 110。为检验测量数据的可比性,两套系统的这5个站点每半年比对一次。从表 3中GERC与DNMC近5年的环境γ辐射剂量率比对结果可见,两套系统的测量结果符合较好,GERC与DNMC的比值最小为0.92,最大为1.07。
综上所述,GERC每年对核电站周围的γ辐射自动监测系统制定各项检定、比对、自校等质保计划,并且认真执行,能确保监测数据的溯源性、准确性、可比性、科学性。只有在准确的数据基础上,通过全面、科学的数据分析,才能获得客观、准确地反映核电站运行对周围环境辐射水平影响的情况,为公众和社会出具准确、可靠、可信、公正的信息。因此,γ辐射自动监测系统运行的质量保证工作是非常必要和重要。
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辐射环境监测技术规范[S]. 2001.
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电离辐射监测质量保证一般规定[S]. 1988.
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潘自强. 电离辐射环境监测与评价[M]. 1版. 北京: 原子能出版社, 2007: 483-505.
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