某核电站辐射环境影响及对策研究

类多，对周边环境影响程度不可忽视。为此，某核电站配套建设核岛排气和疏水系统(RPE)、硼回收系统

(TEP)、废液处理系统(TEU)、废液排放系统(TER)、废气处理索统(TEG)、固体废物处理系统(TES),合理运用

富集、贮存、衰变、减容、浓缩、固化、监测等措施，确保核电站正帯运转和周边环境安全。关键词:核电站;辐射环境;影响；对策中图分类号：X837 文献标志码:AStudy of Radiation Impact on A Nuclear Power Plant and Its CountermeasuresYi Yao, Xu Bojun, Jia Mulin(Radiation Environment Supervision and Management Station of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530222, China)Abstract: Liquid effluents, airborne effluents, radioactive solid wastes are produced during the operation of nuclear power

plant. There are many kinds of fission or activated radionuclides involved. Its impact on the surrounding environment cannot be

ignored. For this reason, the nuclear power plant is equipped with nuclear island exhaust and drainage system ( RPE) , boron re­

covery system (TEP) , waste liquid treatment system ( TEU ) , waste liquid discharge system ( TER) , waste gas treatment system (TEG) , solid waste treatment system(TES). Through the reasonable use of enrichment, storage, decay, volume reduction, con­

centration ,solidification, monitoring and other measures, this process ensures the normal operation of nuclear power plant and the safety of surrounding environment.Key words: nuclear power plant; radiation environment; impact; countermeasures-u___i—刖旨役各环节，也是技术、生态和管理等因素综合作用的

结果。核电站运行期间产生的“三废”，需经过衰

核电站运行期间，对周边环境除了废水、废气、

变、减容、浓缩、固化等处理措施,达到一定条件后方

废渣、噪声、振动、温排水等常规影响，还存在不同形 态、不同途径、不同程度的辐射影响[1-4]o大型商用 核电站运行期间的辐射环境影响主要来自核燃料裂 变及中子活化产生的气载、液态放射性流出物和放

准排放或处置。文章就某核电站产生的污染物种类 数量、危害程度和对策措施作简要分析讨论。1污染物类型射性固体废物。减少核电站放射性物质的产排量, 控制其对生态环境影响，涉及设计、建造、运行和退某核电站对环境产生的影响有非放射性影响和

放射性影响。其中，非放射性影响与火电站类似，主 要包括循环冷却水中的化学物质、热污染、噪声、含

油废水（物）及土地和水资源耗用等;放射性影响是

收稿日期：2020 - 06 - 08作者简介:易鹦（1973 -），女，大学本科,工程师，主要从事核与辐射

反应堆在运行过程中，由于中子活化（主要为反应

安全管理工作。堆冷却剂的组分和杂质、管道和堆内结构材料等吸

• 142 •第45卷第6期易鹘等•某核电站辐射环境影响及对策研究Vol. 45 No. 62020年6月收中子被活化，如表1所示）和核燃料裂变等产生多 种放射性核素的影响。其中,大部分感生放射性核 素的半衰期很短（如氮、氧的同位素），半衰期较长

的有氟和碳-14等。正常情况下，裂变产物被严密

地封闭在燃料元件包壳内,但有极少量裂变产物可 通过燃料元件包壳的裂缝进入冷却剂或慢化剂，被

排入环境。表1压水堆主要活化产物核素主要产生方式半衰期Co-60^CoCn,^)60^5.26 年Co-5858Ni(n,p)58Co71.4 天Fe-5958Fe(n,7)59Co45.1 天Mn-54^FeCn,?)5^!!313天Cr-5150Cr(n,7)51Cr27.7 天Ag —110 m^AgCn.pJ^mAg250天N-1616O(n,p)16N7.13 秒Sb-124123Sb(n,7)124Sb2.7天H-310B(n,2a)3H；6Li(n,a)3H12.3 年C-14123Sb(n,7)124Sb60.2 天1.1液态流出物液态流出物为产生在核岛内的泄漏水、淋涤水

和疏排水:（1）不能回收的一回路冷却剂的泄漏水、

淋涤水和疏排水；（2）TEP、TEU、RCV和PIR系统中

用于反洗、冲排废树脂的除盐水，以及除盐器和过滤 器的疏水,TEP系统的浓缩液;（3）TES系统的废树 脂贮存箱中用于清洗废树脂的废水。1.2气载流出物气载流出物包括放射性气体和放射性气溶胶,

包括来自一回路除气过程的排气、废液蒸发、辅助系 统的蒸汽以及其他除气过程的排气等，主要指碘、

氟、氤、氟等裂变（活化）产物，需经过滤、储存、衰减

等处理过程，待其放射性水平达到国家标准规定的 条件后,通过高烟囱排入大气稀释扩散。1.3放射性固体废物放射性固体废物品类繁杂,既包括各种固体废 物,也包括废液处理产生的残渣、沉淀物、废滤芯、废 离子交换废树脂等湿固体废物,以及受污染的工具、

June 2020衣物等。除高放废物外，通常按照其放射性水平高

低，采取压缩、灰化、去污等处理后，用金属桶包装或 用水泥固化后放到废物库储存,并有严格措施，防止 其受到水的浸蚀而造成周围土地和水体污染。2流出物的影响2.1放射性液态流出物（废水）尽管绝大部分的放射性物质被包容在燃料组

件内,但由于发电过程中裂变产生的放射性物质 总量巨大，核电厂正常运行期间经液态流出物向

环境排放的放射性物质的量仍不可忽视。其中主

要有氟、猛-54、钻-58、钻-60、铠-134、铠-137、 银-110 m、碘-131、铸-124、锂-90等核素。受 废液排放影响的环境介质主要有海水、海洋生物

（如墨鱼、航鱼、牡蛎、珍珠贝、马尾藻、海带、紫菜

等）和海底沉积物等,公众受到液态流出物照射的 主要途径见图1。图1公众受到液态流出物照射的主要途径沁.

|

■钦即_________________________

f1+空气1[1I柱物动物11J水件1L1外册肘I［内曲站1|站A卢;匕対加时训劭］图2公众受到气载流出物照射的主要途径• 143 •第45卷第6期易鹤等•某核电站辐射环境影响及对策研究Vol. 45 No. 62020年6月2.2放射性气载流出物在核电厂正常运行状态下,气载放射性流出物 主要有惰性气体、碘同位素、氟和碳-14的挥发性

化合物及颗粒状的裂变和活化产物,公众受到气载 流出物照射的主要途径见图2。2.2.1碘同位素碘具有挥发性,又是人体的必需微量元素,健康 成人体内碘的总量约30 mg,其中70% -80%富存

于甲状腺内。核电站释放的碘同位素主要是碘-

131、碘-132、碘-133和碘-135,对应的半衰期分

别为& 02天、2. 30小时、20. 8小时和6. 6小时，其 中碘-131的半衰期较长。碘元素在环境中容易扩

散，通过食入、皮肤吸收等途径能很快被人体吸收进 入血液和各种组织器官，且会在甲状腺内富集。因

此，放射性碘对人体的危害主要表现为对甲状腺造 成的辐射损伤，主要通过内照射途径对甲状腺等器 官产生影响。2.2.2

氟氟是氢的一种放射性同位素，半衰期12.3年, 是纯P放射性核素,其P射线的最大能量为18.6

keV,平均能量为5. 7 keVo因其化学性质与氢相

似，具有很强的渗透性，易通过呼吸、食入和皮肤吸 收等途径进入人体,对人体组织和器官会造成内照

射危害。在压水堆核电站中,氟的主要产生途径包 括:燃料裂变产生的氟通过燃料包壳扩散或燃料包 壳破损处泄漏进入主冷却剂中;主冷却剂中中子与

可溶硼的反应;主冷却剂中中子与可溶锂的反应;主 冷却剂中中子与氛的反应。其在大气和水体传输过

程中的滞留时间较长，产生的放射性影响可随气流、 水流等途径广泛扩散。2.2.3

惰性气体核电站在运行过程中由于核燃料裂变产生一些 放射性惰性气体，如氟-85、氟-88、氤-133、氤-

135等。其中，氟-85的半衰期10.75年，主要发射

0. 687 keV的0射线;氤-133的半衰期为5. 24天，

主要发射0. 346 keV的p射线，是最主要的惰性气• 144 •

June 2020体裂变产物，其余放射性惰性气体核素半衰期均较

短。这些气体能够渗透或通过包壳裂纹进入一回路

中，当一回路中水因某种原因发生泄漏时，其中的放

射性惰性气体将会析出进入空气及通风系统，可能

造成人员受照剂量增加。2.2.4颗粒物核电站颗粒物包括气溶胶核素和其他放射性核

素，气溶胶核素是反应堆运行过程中，气体和空气通 过活性区被活化，气态裂变产物扩散,冷却剂蒸发及

元件表面损伤使裂变产物外漏时，形成气溶胶,放射

性气溶胶是造成人体内照射的主要威胁。3流出物污染环境对策分析为保护环境防治污染,防止核电站工作人员和 周围公众受到过量放射性照射，必须限制核电站向 环境排放放射性物质的量,尽量控制并减少对环境

的影响,降低对人体危害，该核电站设立了一整套流 出物处理和排放系统,并对基准事故工况采取有针 对性措施。3.1核岛排气和疏水系统(RPE)排气疏水系统(RPE)用于收集核岛各厂房(反 应堆厂房、燃料厂房、安全厂房、核辅助厂房和废物 处理厂房)在各种工况下(正常运行、换料或维修停

机及随后启动、设备检修、事故滞漏、设备检修、瞬 态、事故等)产生的全部气体和液体废物,并将这些

放射性物质保留在反应堆厂房以限制其向环境释 放。系统还收集各种除盐器的废树脂、蒸发器浓缩 液、过滤器的失效滤芯和其他固体废物，在辐射防护

条件下送往固体废物处理系统(TES),经处理后

贮存。3.2硼回收系统(TEP)硼回收系统收集来自化容系统下滞管线、核岛

排气和疏水系统的可复用一回路冷却剂,经净化、除 气和硼水分离后，向反应堆硼和水补给系统提供除 盐除氧水和硼浓度为7 000 - 7 700微克/克的硼酸

溶液。此外，系统还和化学和容积控制系统下滞管第45卷第6期2020年6月易鹤等•某核电站辐射环境影响及对策研究Vol. 45 No. 6June 2020连接，用于压力容器开盖前的堆冷却剂除气;将来自 3.6固体废物处理系统(TES)核岛除盐水分配系统的除盐水脱氧后补给反应堆硼 和水补给系统;当反应堆硼和水补给系统水箱贮存

放射性固体废物系统是指对放射性固体废物进

行收集、装卸和贮存能力的系统。对核电厂运行时 产生的放射性固体废物如塑料、工作服、磨损部件、

的堆补给水不合格时，进行再处理;以排放蒸憎液的

方式实现堆冷却剂的排放。3.3废液处理系统(TEU)玻璃、废过滤器芯子、废树脂和浓缩废液等,进行可

能的放射性衰变、压实、减容，并固化在混凝土或金 属容器内，以确保其按照ALARA原则和相关安全

废液处理系统用于接收来自核岛排气和疏水系

统、硼回收系统、固体废物处理系统、废液排放系统

管理要求得到妥善处置。3.7基准事故工况措施和放射性废水回收系统收集的热洗衣房废水等的不 可复用废液，对它们进行贮存、监测和处理。废液经 过滤、除盐或蒸发处理和监测后送往废液排放系统

正常运行的核电厂，其污染物的产生、处理、排 放都能得到有效控制，对环境几乎不产生影响。但 极端条件导致的事故在世界范围内仍有发生,并对

排放,蒸发产生的浓缩液送往固体废物处理系统装

桶固化。3.4废液排放系统(TER)环境和人群造成了不同程度的影响。为此,该核电 站对其设计、运行及反应堆等方面进行了深入安全

废液排放系统为附加废液贮存系统，在通常情

分析,确立了一系列预设事故作为设计基准事故，并 有针对性地按运行工况和设计基准事故,进行专设

况下处于备用状态，只提供存储容量,用于贮存蒸气 发生器排污系统、核岛排气和疏水系统、废液处理系

安全设施的设计和运行。4效果评价统、固体废物处理系统、常规岛废液排放系统、放射

性废水回收系统的废液，并进行放射性水平和排放 量的监测，经检测分析达标后须按规定稀释倍数、比

根据《核动力厂环境辐射防护规定》(GB 6249

-2011),以及该核电站正常工况及事故工况下的

活度和流量进行排放。3.5废气处理系统(TEG)控制值监测结果表明,污染控制的对策是正确的，措

施是得当的，效果是明显的。4.1周边环境状况良好废气处理系统处理核岛排气和疏水系统分类收 集的、在机组正常运行和预期运行事件中产生的放

该核电站10公里半径范围内的辐射环境监测

射性含氢废气和含氧废气。含氢的废气经压缩贮

站的监测数据表明(监测内容如表2所示)，核电站 的环境放射性水平与运行前的本底数据相比无明显

存，使短半衰期的裂变气体经衰变放射性水平降低 到可排放水平后,排到辅助厂房通风系统,经放射监

变化，排放的放射性物质总量远低于国家批准的年 排放量限制，流出物对该区域的生态环境影响微乎

测、过滤除碘和稀释后排入大气。含氧废气经过滤 除碘后由辅助厂房通风系统排入大气。其微。表2核电站监督性监测主要内容监测对象监测内容频次空气吸收剂量率大气和沉降物饮用水、地表水、地下水、海水土壤、岸边沉积物、潮间带土及底泥7辐射累积剂量和陆地7辐射空气吸收剂量率气氮、空气中\"C、气溶胶、气态碘、降水和沉降物水中总ot、总队H -3、Sr _90、Cs - 137和号核素Sr-90和y核素分析林草、茶叶、谷物、蔬菜；H-3、C-14、Sr-90和丫核素分析每年不少于1次陆地生物海洋生物海生动植物;H - 3、Sr - 90和丫核素分析• 145 •第45卷第6期易鹤等•某核电站辐射环境影响及对策研究Vol. 45 No. 62020年6月4.2三废排放量少该核电站“三废”排放的原则是尽量回收，把排 放量减至最少。至于核电站三废处理，据核电站有 关运行教程，该核电站产生的废物量少到仅为同等 规模火电厂的十万分之一。该核电站内固体废物完

全不向环境排放，放射性活度较大的液体废物转化 成固体废物也不排放。像工作人员淋浴水之类低放

射性废水经过处理、检验合格后排放。气体废物经

处理和检测合格后向高空排放。4.3跟踪监测到位并且达到环境监管要求为控制和评价核电厂的流出物对周围环境的辐

射影响，该核电厂周边的多个流出物监测子站全部

跟踪到位，监测结果一是证明释放到环境中流出物

的量遵守根据排放限值所制定的管理限值;二是当 利用一定的环境模式来估算人群的受照水平时，它

可以作为估计源项的一种依据;三是作为制定和修

改环境监测计划的依据；四是可用于检验核电厂运

行情况及流出物控制系统的性能是否符合设计要 求;五是改善公众关系,使公众确信排放已得到适当 控制;六是有助于迅速发现和鉴别非正常排放的种

类和程度;七是能起动可能需要起动的警告系统或

应急响应系统。5结语虽然中国核电行业起步晚、底子薄，但经过四十 多年的努力发展和技术研究，从引进国外技术到拥

• 146 •June 2020有自主三代核电技术,培养出一大批高素质核

电人员，从当“学生”到跻身世界先进行列,安全监 管始终贯穿核电厂址选择、设计、建造、运行、退役全

过程,确保核电站安全稳定高效运行,充分保证人民 群众生命财产安全,推动中国核电事业可持续发 展闯。多年的运行和监测结果表明，该核电站采取

的安全防护措施有效，对周边居民和生态环境影响 极低。参考文献：[1] 於凡,张凌燕，李勇，等.核电厂非放射性污水排效执

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