核电站放射性轻微污染物料的清洁解控

2019-03-18张晓文

探索科学(学术版) 2019年1期

关键词：活度废物放射性

张晓文

中国辐射防护研究院山西太原 030006

在核电站运行过程中会产生各种各样的废料废物,其中就包含有放射性轻微污染物料。因为这些放射性轻微污染物料本身具备辐射水平低、废物量大等特点,如果处理不当不仅会对核电站的放射性废物料的贮存空间产生较大压力,也使得核电站的运行经济负担增加。

一、政策依据

在核电站的放射性轻微污染物料的清洁解控作业中,必须要严格遵守相关的政策方针,并能够根据相关的规范、标准展开清洁解控工作。

在核电站的实际运行中,要根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》看所采取的清洁解控是否符合审管部门规定的清洁解控水平,在相关指标达标后才可以实施清洁解控。根据《核科学技术术语辐射防护与辐射源安全》(GB/T4960.5—1996)中对于清洁解控水平的定义,如果清洁解控水平是审管部门规定的以活度浓度和低于或等于规定值,核电站运行中产生的辐射源就可以不再受审管部门的管理控制。

为了保证实施清洁解控的合理性,就需要根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871—2002)、《排除、豁免和解控概念的适用》(IAEA RS-G-1.7)、《拟再循环、再利用或作非放射性废物处置的固体物质的放射性获得测量》(GB/T17947—2008)、《核设施的钢铁、铝、镍和铜再循环、再利用的清洁解控水平》(GB/T 17567—2009)以及《可免于辐射监管的物料中放射性核素活度浓度》(GB 27742—2011)等相关的规则与标准,来评估放射性轻微污染物料辐射水平测量和清洁解控水平。

二、清洁解控基本流程

针对不同的核电站放射性轻微污染物料的特征不同,采取治理与清洁解控,还需要根据相关的标准与规范,采取合理的清洁解控基本流程,保证各项工作顺利展开。

(一)做好污染物料的源项分析工作

为了测量和评估污染物料的放射性水平和污染程度,为清洁解控物料管理选择最佳的测量方案,就需要相关的技术人员能够在制定清洁解控实施方案之前先对本核电站运行中的污染物料的数据进行收集与分析。首先,需要确定该物料的来源,对该废物废料在核电站中的哪个回路与系统中产生,在哪个作业阶段产生都要有比较明确的信息;其次,还要进一步明确该物料的材质特性。因为各个物料材质之间的差异也会导致采取的辐射测量内容与测量方式存在较大的差异,因此就必须要明确污染物料的材质的组成及材质特性。一般核电站的废物废料的材质包括混凝土、不锈钢或塑料有机物。再次,还要明确该废物废料的产生量,调研该废物废料的体积、质量等具体数据,明确实施清洁解控的总体工作量。第四,还要明确核电站物料的辐射水平和类型。要求相关的人员必须准确描述物料的放射性污染特征,如污染的类型、种类、可能的核素类型和活度水平等特征都进行准确描述。最后,还必须要明确污染物料的贮存时间。这样就可以更加全面的考虑放射性核素衰变对污染物料辐射水平的影响。这是因为在大量的实践中证明部分清洁解控含有短寿命放射性核素材料,因此要做好放射性污染材料产生后贮存时间的计算工作。

(二)检测轻微放射性污染物料辐射水平

首先,要设计辐射水平检测内容。在《拟再循环、再利用或作非放射性废物处置的固体物质的放射性获得测量》(GB/T17947—2008)中以放射性废物清洁解控作为切入点,对核电站中设施运行、退役中产生的拟再循环、再利用或作非放射性废物处置固体物质中的放射性活度测量所采用的方法与原则进行了明确的规定。在该标准中对清洁解控辐射水平的检测内容进行了明确规定,如对剂量率测量、表面污染测量、活度浓度测量。通过采取有效的清洁解控辐射水平检测,相关的技术人员能够获得真实、可靠的物料放射性水平数据,但是还需要注意在检测中产生的成本。通过采取表面剂量扫描和表面污染测量的方式,能够比较直接、迅速的获得检测结果,该检测的成本比较低,对于一些已知的轻微放射性污染物料的源项和易测量的核素的物料,就可以使用该方法。采集物品然后进行实验室分析的方式能够有效的提升测量的可靠性。但是应用该方法还需要一定的测量时间与分析时间,测量中产生的成本较高,如果不清楚轻微放射性污染物料的源项,就可以应用该检测方法。因为核电站的轻微放射性污染物料测量与分析中存在一定的污染,为了能保证相关技术工作人员的安全性,就可以先使用表面剂量测量的方式,降低人员受照剂量,最后,工作人员就可以对一些不能确定的样品进行实验室活度浓度测量,从而明确轻微放射性污染物料辐射水平。

根据实践情况来看,部分检测方式虽然在某些情况下能够发挥较大的作用,但是该种测量方式不能够全面的确定该污染物料处在清洁解控水平的哪个程度。如剂量扫面与表面污染测量的方式,虽然可以明确一部分污染物料到底是高于解控水平或低于解控水平,但是仍旧有一部分不能确定其清洁解控水平,还需要进一步的应用实验室采样分析测量的方式来明确物料的活度水平。

(三)选取样品,分析样品代表性

核电站的轻微性放射性污染物料的清洁解控实施中最重要的是就是要在分析环节中获得可靠性较高的辐射水平数据,要求轻微性放射性污染物料的检测内容全面、充分、完整,这就需要相关的技术工作人员保证在检测中所选取的样本具有较高的代表性。相关的技术工作人员要从核电站的轻微放射性污染物料清洁解控角度出发,在进行辐射水平检测的时候还要尽可能的采集多样化的样品。相关的技术人员还需要根据以往经验中掌握的轻微放射性污染物料特点与样本的特性,在采集样品的时候,就可以采取科学、合理的采样布点方法,优化样品采集量。

(四)受照剂量估算

根据《排除、豁免和解控概念的适用》(IAEA RS-G-1.7)中的相关规定与标准,通过应用排除概念可以比较准确的导出适用于天然放射性核素的活度浓度值;通过应用豁免概念可以比较准确的导出人工放射性核素的活度浓度值。根据《可免于辐射监管的物料中放射性核素活度浓度》(GB 27742—2011)中的不同照射情景(外照射、粉尘吸入和食入)的通用参数和分配系数来估算核电站的可能的受照剂量,这样也可以对核电站的轻微放射性污染物料的清洁解控水平,清洁解控后采取何种管理措施提供准确的依据,也能确定实施清洁解控的剂量是否满足规定的剂量准则。