放射性流出物的监测与控制报告.docx

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放射性流出物的监测与控制报告

环境监测总结报告

放射性流出物的监测与控制

第二组：

梁文法程争波尹翔伟钱根生许凯峰

2016-3-11

1基本概念和管理要求

1.1放射性流出物的概念

根据国际原子能机构2003版《放射性废物术语》中的定义，对流出物的相关词条进行归纳得出的概念如下：

由实践中的某个源，得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体放射性物质，通常目的是得到稀释和弥散。

1.2放射性流出物的特点

（1）流出物属于低水平放射物

流出物特指核与辐射设施经气体及液体途径向环境排放的低水平放射性废物。

中、高水平放射性废气和废液禁止向环境中排放。

（2）流出物排放是放射性废物处置的一种方式

对于固体放射性废物，处置的方式是将其放置在处置场或处置库中，使之与人类的生活环境隔离。

对流出物的处置方式则是有控制的将其排放到人类的生活环境中。

流出物这种排放方式本身就是对放射性废物的一种处置。

（3）流出物排放必须经批准

由于流出物是放射性废物，流出物排放同时是放射性废物处置的一种方式，因此，对于流出物的管理和控制既要遵循放射性废物管理的基本原则，又要执行放射性废物处置的相关要求。

（4）流出物是辐射影响的源项

对一个特定的核与辐射设施在运行期间对环境产生的辐射影响，其源项就是流出物。

如果对流出物有了有效控制，排入环境的放射性物质就得到了有效控制。

1.3管理要求

（1）按辐射安全管理

国务院核安全监管部门负责核安全与辐射安全的监管工作。

对流出物排放的监督管理属于辐射安全管理范畴，要按辐射安全管理的要求进行管理。

根据辐射安全管理要求，对于“排出”的项目不管，对于课豁免的项目按照程序予以豁免，只对应当管理的项目集中精力管好。

流出物排放属于辐射安全管理中应该管理的范畴之内。

（2）充分考虑环境容量

流出物排放是一种处置方式，且流出物排放出去就没法回取。

因此，对于流出物排放的管理必须充分考虑环境特点，对于不同的环境容量，应该执行有区别的管理要求。

（3）不等同于气、液放射性废物

前面提到的流出物是指核与辐射设施经气体及液体途径向环境排放的低水平放射性废物。

流出物的确是一种气体或液体放射性废物，但是不能将“气体或液体放射性废物”与“流出物”等同。

对“气体或液体放射性废物”的安全管理包括净化、整备等许多措施，而对“流出物”的安全管理主要是控制排放。

因此，对流出物的管理不能等同于对气体或液体放射性废物的管理。

（4）务必执行最优化原则

流出物的排放是不希望的，但又是不得不做的事情。

现在，要想和雨辐射设施达到零排放是不可能的，目前可能做的是使和与辐射设施流出物排放量尽可能的低。

（5）不能忽略非放污染物

在放射性流出物的安全管理中，很容易忽略非放污染物的影响。

国际原子能机构注意到这一现象，并对放射性废物安全管理的基本原则（9条基本原则）作了补充:

要考虑非放污染物的影响。

2流出物的污染物种类

2.1放射性物质

关于流出物对环境带来的影响，因流出物来自核与辐射设施，人们自然首先关注放射性问题。

2.2化学物质

有一些核与辐射设施经流出物向环境不仅排放放射性物质，还会有化学物质，例如核动力冷却水中的氯化物，某些核燃料循环设施排放的酸。

在评价核与辐射射施的环境影响时，对此亦进行评价。

2.3热量

对于像核动力厂这类设施，裂变能仅有三分之一转变为电能，其余的以热能形式排出，其中大部分余热经冷却水排入受纳水体，使受纳水体温度上升。

对于这类情况，由于流出物导致的受纳水体温度升高，需要从生态影响角度考虑，依据相关法规、标准进行评价。

3流出物的来源

3.1核燃料的循环

（1）铀矿采冶

在铀矿开采和冶炼中，有放射性气溶胶和气体向环境释放。

此外，铀矿开采和冶炼过程中产生的废石、水冶尾渣及堆浸渣等固体放射性废物也不断向环境释放出氡气。

铀矿开采和冶炼过程中，矿坑水和处理后的工艺废水也含有一定量的放射性物质和酸、碱等非放污染物。

（2）核燃料生产

核燃料生产是核燃料循环中最干净的环节。

因此此时所操作的核素较为单一。

主要是238U、235U和234U，流出物排入环境的放射性物质也较少。

（3）核动力厂运行

核动力厂发电的同时会产生大量的放射性物质。

尽管99%以上的放射性物质被包容在反应堆内，但由于产生的放射性物质总量巨大，在正常运行期间流出物向环境排放的放射性物质是不可忽略的。

不论是从流出物排放控制，还是从环境监测角度，对流出物的排放方式、排放数量以及受纳流出物的环境状况和容量都是应予以关注的。

（4）后处理

乏燃料后处理阶段涉及到的放射性物质量非常巨大。

在燃料溶解时，原来已包容在核燃料包壳中的放射性物质会释放出来，与核燃料循环的其他环节相比，放射性物质向环境释放的可能性更大。

正常运行期间主要是通过流出物向环境中释放。

近些年来由于环境保护的压力的加大以后及后处理厂的安全标准不断提高，后处理阶段向环境经由气、液流出物的排放量不断在减少。

3.2核技术利用活动

放射性同位素与放射源已经广泛用于工业、医学和研究领域，这些应用统称为核技术利用。

核技术利用领域，具有应用面大、用户数量多的特点。

除辐照装置外，每个用户使用的放射源活度量通常不大。

用户常常把技术利用当作它的一种工具或手段来处理，防护知识和措施往往不足，个别的操作人员甚至不知道自己在操作含有放射源的设备。

虽然每个用户操作的放射物质数量不大，经液体及气体流出物排入环境的数量较少，但整个核技术利用领域排入环境的放射物质则是巨大的。

核技术利用领域，有些属于放射性物质开放式操作，有些只是使用密封源。

对于放射性物质开放操作，必须控制放射性物质经气、液体流出物向环境的排放。

3.3伴生放射性矿

伴生放射性矿在国外称为由于技术活动引起天然放射性的增加。

由于伴生放射性矿石与天然放射性物质相关联，伴生放射性矿的流出物中主要放射性核素是238U和232Th及其衰变子体。

4流出物在环境中的转移弥散途径

4.1辐射源与人的关系

核与辐射设施的建设和运行，必须实现编制环境影响报告书（表），对设施的建设和运行产生的影响进行评价，并将报告书（表）送相应的环境保护行政主管部门进行审批。

该项评价涉及到许多专业技术内容，经由专家审评后，行政管理部门才进行批复。

此处所提到的专业技术内容主要包括辐射源项分析，放射性物质在环境中的弥散、迁移、蓄积，以及公众可能受到的辐射剂量计算等。

如下图：

“放射性源项”指的就是核与辐射设施在运行期间经气体和液体流出物向环境排放的放射性物质的数量。

有时，也包括从核与辐射设施直接发射出来的贯穿辐射。

假若核与辐射设施的辐射水平较强，公众又距离该设施较近时，贯穿辐射这类能量污染对人的影响会比较明显，需专门考虑。

在绝大多数情况下，仅考虑经气体和液体流出物向环境的放射性物质即可。

人所受到的辐射剂量，是核与辐射设施对环境可能影响程度的度量。

评价核与辐射设施对环境的影响，主要就是对人的影响，保护环境主要是保护人。

现在有专家指出，有些生物对于辐射的响应可能比人类敏感。

因此，人类得到了有效保护，生物不一定得到保护，为此，国际防护委员会增设了一个分委员会，其任务就是研究制定针对保护生物的辐射准则或标准。

为了使人类得到有效保护，国际社会经历一百年的研究，已经制定了严格的辐射防护标准。

对于公众而言，现在的防护标准为年剂量限值1mSv/a。

一个特定的核与辐射设施对公众的辐射影响只能是1mSv的若干分之一，这种针对设施规定的，与辐射源相关的公众剂量的限制值称为“剂量约束”。

在辐射防护领域关于剂量有不同的名称，如吸收剂量，有效剂量，剂量当量，待积剂量等。

对于一个特定的核与辐射设施的流出物（排放源项）一般是可以估算的；对人的辐射影响（剂量）也是有明确规定的。

关于辐射影响评价的核心内容是判断放射性物质离开核与辐射设施之后，在对人造成影响之前在环境中的转移行为和途径。

放射性物质在环境中的转移行为和途径分为两类：

气载放射性核素照射途径和液体流出物照射途径。

4.2气载放射性核素照射途径

核与辐射设施经气体流出物排入大气的放射性物质，将沿着风的流动向下风向输运，并随着大气的混合过程而弥散开来。

气载放射性物质弥散过程中，公众可能因吸入空气中夹带的放射性物质而受到内照射，并同时受到放射性流出物的放射性烟羽中的γ或β射线的外照射。

放射性物质在弥散过程中，因为下雨被冲洗降落到地面或因放射性烟羽与经过的下垫面的碰撞或重力沉降到地面。

沉降到地面的放射性物质可对人形成外照射，并由于再悬浮将放射性物质吸入人员体内产生内照射。

从较长时间考虑，放射性物质沉入地面或水体，还可能通过陆生及水生食物被人食用而进入人体，产生内照射。

下图给出了大气途径对人影响的关系。

把核与辐射设施经气体途径对人的影响区分为：

源项、输运过程、污染介质、照射方式和剂量5个环节。

4.3液体流出物照射途径

核与辐射设施经液体流出物将放射性物质排入环境中的受纳水体。

放射性物质随水体流动而弥散，在弥散的同时，有一部分受重力影响沉积到底泥中，同时也存在先前已滞留在底泥中的放射性核素重新返回水体的情况。

在受纳水体中的放射性物质会对岸边的人员，在水中游泳、捕鱼的人员产生外照射。

人们通过引用受纳水体中的水，食用当中的水生生物而产生内照射。

需要强调的一点是，有些水生生物体内放射性核素质量活度要比水体中的放射性活度浓度高出几倍，几十倍甚至高到千倍，对这类水生生物食入途径要格外关注。

对于液体流出物进入受纳水体的情景有几点要特别注意：

（1）放射性物质会在某些地域积累。

（2）放射性物质会在某些水生生物中蓄积。

（3）伴随液体流出物排入受纳水体的污染物除了放射性物质之外，还有其它非放污染物，如化学物质和热量。

将从核与辐射设施出来的液体流出物到人也分成5个环节：

源项、输运过程、污染介质、照射方式和人员所受剂量。

如下图所示：

5控制流出物排放的原则

5.1剂量控制，充分保护公众安全

流出物排放对周围公众所产生的辐射照射评价使用的基本量是年有效剂量。

年有效剂量是一个体现辐射安全的量。

现在国家标准与国际原子能机构推荐的剂量值一致，即各种人工辐射源所致年有效剂量为1mSv/a。

考虑公众可能受到多个人工辐射源的辐射照射，因此，对于一个特定的辐射源对公众的影响不能用1mSv/a，一个特定辐射源对公众产生的辐射剂量只能是1mSv/a的若干份之一。

根据辐射防护最优化分析，针对每个辐射源分配的剂量，在辐射防护领域称为剂量约束，剂量是一个与源相关的量值。

对于一个特定辐射源，用来控制流出物排放的剂量不能大于这种剂量约束值。

一个核及辐射设施周围公众很多，收到影响的程度大小不一，上述的剂量约束针对什么样的人群是评价中会遇到的问题。

现在国际辐射防护界已经明确剂量约束是针对关键人群组或关键组的。

关键人群组是具备下列几个条件的一组人群：

（1）预期受到辐射照射最大；

（2）饮食及生活习性相近；

（3）人数从几个到几十人。

归纳起来，流出物排放的首要原则是使关键人群组一年所接受的辐射照射剂量不超过审管部门批准的剂量约束，要使公众得到充分保护。

这里所说的“公众”包括当代公众及后代公众，包括境内公众及境外公众。

5.2年排放量实行总量控制

上述规定的剂量值难以度量，不利于实际执行。

于是，通过对流出物从排放口排除后在环境中传输、弥散，经食物链到人等照射途径的分析，辅以保守的假定推定出一组排放量限制，保证在各种不利因素下，满足这组排放限制就一定可以保证前述讨论的剂量约束不会超过的前提下，这组年排放量数值就可以作为流出物排放控制的次级标准，并称为年排放量限值。

年排放量限值既是与源相关的量，又是与环境条件联系的量。

对于同样的剂量约束，不同的环境条件可以得出不同的年排放量限值。

因此，对不同的核与辐射设施，理论上应有不同的年排放量限值。

不过在日常管理中难以做到对每种设施都针对其特定环境条件