某核电厂流出物中氚所致辐射水平研究

摘要

随着核能的不断发展，人工氚的释放量越来越多，主导着环境中氚的来源。核电厂运行及乏燃料后处理过程中产生的含氚废物不能通过常规的三废系统进行处理，主要以气态、液态放射性废物的形式排放到环境中。氚被人体吸收后对人体组织和器官会造成内照射危害，严重影响人类的健康，因此对氚在环境中的排放进行监测管理和控制，对减少职业人员内照射、降低核电厂周围辐射水平以及保证周围居民的健康安全都至关重要。本文采用液体闪烁法对核电厂运行过程中排放的氚进行测量，对测量过程进行质量控制，并估算氚所致环境辐射水平，为核电厂流出物中氚所致辐射危害进行评估并为进一步的辐射防护提供参考。
　　为保障监测结果的准确性,需考虑Quantulus 1220液闪仪监测液体样品3H浓度过程中的影响因素。研究表明:对于低浓度含氚样品,由于在制样后6 h左右才达到计数平衡,须静置6 h以后再测量;对于较高浓度的含氚样品,则静置较短时间后便可测量。将闪烁液加入含氚水样中,当水样体积为8mL,闪烁液体积为12mL时,既可以达到最大的灵敏度优值又可以得到较高的探测效率。甲苯闪烁液具有较高的性价比,但甲苯闪烁液与较大体积水样或浓度较低的样品进行混合后测量,其测量结果的准确性与‘Hisafe’3型闪烁液相比较低。
　　为评价某核电厂排放的氚对环境的影响程度，对核电基地周边区域分别进行气体、液体流出物中氚的监测以及周围生物样品中氚的监测。研究表明：核电站一期、二期厂区排放的放射性废物中的氚月平均浓度无明显规律，测量结果相差不大，在核电厂运行期间，向环境中释放的氚大体相同。该核电厂排放的放射性流出物以较稳定的速率向环境中释出氚，且随着迁移距离的增加，氚浓度逐渐降低。该核电基地周边环境中氚的比活度虽然较高，但仍在可接受的范围内。
　　为评价某核电厂排放的氚对职业人员和公众造成的辐射剂量，本文结合该核电站基地周边环境中氚浓度的测量结果与相关资料进行辐射剂量估算。研究表明：呼吸是导致核电厂职业人员氚致内照射的主要途径，其中HTO形态的氚对工作人员造成的辐射剂量所占份额最大。职业人员除工作时间外，在休息与睡眠的时候也会通过呼吸和皮肤吸收等途径摄入一定量的氚，然而这部分的氚所致内照射剂量很小可忽略。该核电厂职业人员的氚致个人年均剂量为1.63μSv，远低于内照射剂量辐射防护限值，表明该核电厂对于职业人员氚内照射辐射防护采取的措施十分有效。由于核电厂向环境中排放氚从而导致核电基地周围环境中氚的浓度高于其他地区，然而由于氚排放所致公众受到的内照射剂量却很小，核电厂附近居民的氚致年均辐射剂量为0.86μSv，还不到核电厂年剂量目标值的1％，对附近居民身体健康所造成的影响几乎可以忽略。综上所述，该核电厂正常运行时向环境排放的氚致辐射水平很低，对环境影响不大。

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第一章 引言

1.1 课题的研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题研究的主要内容

第二章 液闪法测氚

2.1 氚

2.2 测氚方法简介

2.3 液体闪烁法原理

2.4 Quantulus-1220超低本底液体闪烁计数器简介

2.5 氚测量影响因素分析

第三章 低水平氚测量的质量保证

3.1 静置时间的确定

3.2 所需闪烁液体积

3.3 ‘Hisafe’3型闪烁液测氚效率

3.4 小结

第四章 某核电厂流出物中氚测量

4.1 核电厂流出物简介

4.2 核电厂气体流出物中氚监测

4.3 核电厂液体流出物中氚监测

4.4 核电厂周围生物样品中氚监测

4.5 小结

第五章 核电厂流出物中氚所致环境辐射水平估算

5.1 剂量评价模式简介

5.2 核电厂流出物中氚所致的照射

5.3 小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

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