电离辐射环境监测

1、电离辐射环境监测甘肃省核与辐射安全局李宏2013.8概念 电离辐射环境监测可简称为辐射环境监测，它最早起始于第二次世界大战期间，美国为了研制原子弹，在汉福特建造了生产钚的反应堆，并用哥伦比亚河的水来冷却反应堆部件，开始有流出物进入环境，由此引起了人们对环境影响的关注，从此开始了辐射环境监测的历史。后来的核试验、原子弹爆炸、温茨开尔和三里岛事故又进一步把辐射环境监测的深度和广度推进了一步。1986年的切尔诺贝利事故则把快速报警和自动监测网络技术的重要性提高到新的高度。近年来，随着核能的发展和世界冷战的结束，老一代核核设施退役的进程明显加速，公众的环境参与意识也有了极大的提高，这不仅给环境监测提出

2、了新的内容和要求，而且更使环境监测的重要性突破了纯技术的范畴，改善公众关系，提高公众信任度成为环境监测的重要任务之一。Why？(1)提供辐射环境基本数据资料。(2)判断环境中辐射与放射性的来源途径，污染水平和范围。(3)监测核设施放射性排放量及分布。(4)辐射环境监测最终目的是为评价公众受照射水平和辐射环境质量评价，提供依据。What？分类从不同的角度，可以根据监测任务、目的、阶段等的不同而把辐射环境监测作以下分类： (1)从管理角度来分，可以分为环境质量监测和污染源监测两大类。环境质量监测由环境保护行政主管部门或所授权的单位负责进行。 (2)从设施（或活动）的运行状态来分，可以分为正常状态环

3、境监测与事故应急监测两大类。 (3)从运行阶段来分，可分为运行前环境调查（或称本底调查）、运行环境监测、退役环境监测（或称运行后环境监测）。 目前国内、外进行的环境辐射和放射性监测基本上大致有：1.全国或局部范围辐射本底调查；2.建材和居室内(Rn)放射性水平测量；3.放射性物质丢失的寻测；4.核设施常规运行时的环境监测；5.核事故应急监测；6.核设施退役的环境监测；7.辐射环境影响评价及竣工验收监测How？监测方案电离辐射环境监测方案的制定原则根据辐射环境监测技术规范的相关要求，电离辐射环境监测方案的制定应遵循以下基本原则： (1)凡是不能被国家法规所豁免的辐射源和实践，均应按法规要求进行适

4、度和必要的环境监测。 (2)环境监测的内容和要求，应视伴有辐射设施的类型、规模、环境特征等因素的不同而不同； (3)在制定环境监测方案时，应根据辐射防护最优化原则和辐射环境污染源及周围环境的具体特征有针对性地进行优化设计，并随着时间的推移，在经验反馈的基础上进行不断的改进； (4)凡是同一场址具有多个污染源的情况，应遵循统一管理和统一规划的原则，以做到相互协调和节约资源。 监测方案 影响环境监测方案制定的主要因素 环境监测的制定，要随核设施的具体类型、规模，以及监测目的而异，在制定环境监测方案时，需考虑以下主要因素： (1)设施的类型、规模、潜在危害； (2)释放核素的种类和量，以及它们的物理

5、和化学形态、释放的方式和途径； (3)被释放元素在环境中的迁移消散运动规律，以及影响这些元素迁移运动的天然和人工因素，如气象、地质和水文状况，植物和水库、港湾及浓集生物等情况； (4)农业、渔业、水和食物供给、工业和文化娱乐对环境资源的利用； (5)人口分布及其按年龄、性别、饮食、职业、生活及文化娱乐习惯等方面的组成。 辐射环境监测方案的制定步骤 当然随着相关核设施的类型、规模等的不同，辐射环境监测方案的要求和规模也是不同的，但是以下主要步骤可以作为一般步骤的参考： (1)第一步是收集背景性资料，包括该地区内其它设施的有关背景资料，可能受照公众的分布和活动，当地的土地和水的利用模式，当地气象和

6、地表和地下水文资料。从中可以识别可能受照人群、重要的核素和可能的环境途径。其它要考虑的因素包括装置的类型、利用的放射性物质的性质和量，释放模式和可能性，释放的可能物理和化学形态，该地区相同污染的其它污染源，环境受体的特性（包括自然特性，如：气候、人文、地理、地制裁等）和社会特性（如：水库、海港、水坝、湖等），土地利用、居民、工业、娱乐、奶牛场、农场），当地供水资源等。 (2)识别和评价不同的照射途径，通过照射途径和以上有关背景资料的分析，主要目的是要确定“三关键”，即关键途径、关键核素和关系居民组。同时还可以识别指示性生物。 (3)确定样品的收集和分析计划 任何环境监测计划的制定都必须在满意的

7、监测灵敏度和合理的代价之间的权衡基础上完成。环境监测是在放射性物质进入环境之后所进行的监测，因此辐射水平一般都比较低，必须把样品的收集和分析计划制定好，以保证在关键的位置上能提供有关环境状况的可靠指示。回答好取什么样？何地、何频率？采用什么方法和设备？如何处理测量结果等。还包括对一些有特异性的指示性样品的选择。 (4)确定相应的质保要求辐射环境监测方案的基本内容虽然不同阶段和不同部门的监测方案有所不同，但它们涉及的基本内容一般包括： (1)监测介质：一般包括空气、水体及水生物、土壤及沉积物、动植物及其产品等。 (2)监测内容：，总活度；，核素分析、剂量或剂量率；环境介质中核素活度、沉降率等。

8、(3)监测地点（取样或监测点的分布） (4)监测频度或时节。 (5)取样、测量样品的量。 (6)取样和测量方法及技术。 (7)质量保证计划。 (8)其他。不同种类核设施的辐射环境监测方案 介绍了制定辐射环境监测方案的基本原则，辐射环境监测技术规范（HJ/T61-2001）对各种不同污染源的环境监测提出了不同的要求。该标准并没有明确区分监督性监测和运营单位监测方案之间的差别。但该规范是为了规范环保部门的监测工作的，应该是指监督性监测，以下分类进行介绍。 核电厂辐射环境监测核电厂是最大型的一类核设施，它们可能影响环境的主要特征有： (1)建有一座至几座大功率（典型为1000MWe）反应堆，还有相关

9、的燃料和三废储存、处理等设施，以及其它一系列配套设施； (2)具有完善的多重安全屏障系统，保证在正常运行状况下对环境释放很小，事故概率很低、安全水平达到很高的水平； (3)在正常运行条件下，排入大气的主要是裂变气体（Kr和Xe等）、活化气体（14C和41Ar等）、以及碘、微尘和氚。液态流出物主要有氚、碘、钴、铯及其它核素。关键核素可能各不相同； (4)由于核电厂的反应堆芯内包容着巨大量的放射性物质，一旦发生堆芯熔化等严重事故，就可能释放出大量放射性物质，对场外环境构成巨大影响。因此国际上把它们的环境威协类别定为最高的I类。 铀矿山及水冶系统环境辐射监测 (1)主要相关特征 相对核电厂来，铀矿冶

10、设施的环境风险要小得多。影响环境的主要因素有： a)废气排放。主要是氡、氡子体、铀微尘。 b)废水排放。主要危害是含有铀、镭，以及其它非放射 性元素。 c)固体废物。包括尾矿砂、废石。包括尾矿坝的长期影响。 (2)运行前环境辐射水平调查 a)调查时间 厂矿运行前。 b)调查范围厂（场）界外10km以内。 核燃料后处理设施辐射环境监测(1)核燃料后处理设施的主要任务是： a)提取新燃料，如239Pu，233U等； b)回收尚未被利用的燃料，如235U，233U，239Pu等； c)回收尚未被转换的原料，如233U，232Th； d)提取有用的裂变核素（如：90Sr，147Pm，137Cs）和超铀

11、核素（如：237Np，241Am等）； e)处理生产过程中产生的放射性废气、废液和废物。 主要相关特征: 不同类型的反应堆所用的核燃料不同，后处理工艺也不同。核燃料后处理设施属于“开放型”工作，具有以下主要特征： a)物料的放射性极强，含有的核素种类和形态繁多； b)物料中含有相当数量的可裂变物质，仍然有临界事故的危险； c)正常运行情况下影响环境的主要因素是经过处理的废气和废水； 事故情况下，随事故种类的不同而释放不同种类和强度的放射性物质。、 放射性同位素与射线装置应用的辐射环境监测 密封源破坏造成环境污染时，进行如下监测： 1)污染区及其周围辐射剂量率，表面放射性污染水平。 2)污染区及

12、其周围相关环境介质中使用源放射性核素含量。 3)仪器设备放射性污染水平。 4)事故处理过程产生的液体和固体污染物的放射性污染水平。 放射性物质运输中的事故监测A.监测对象a)运输容器，运输工具；b)事故地段现场的地表和其它物品；c)运输、装卸的有关工作人员；d)事故处理过程中所用的工具和产生的废物、废水等 辐射环境监测技术 辐射环境监测技术总体上可以分为就地测量和取样实验室分析两大类。应该随着监测目的和要求的不同选择不同的方法。各种取样和测量方法的优缺点见表 从时间角度来看，监测方法又可以分为瞬时测量和连续、自动监测两大类。近年来，随着科学技术的迅速发展，以及公众对它的 广泛关注，环境辐射监测