張南地

(三門核電有限公司， 浙江 臺州， 318000)

標準輻射監(jiān)測(SRMP)最早是由美國電力研究協(xié)會(EPRI)于1978年發(fā)起，旨在記錄和報告EPRI成員中壓水堆在停堆期間一回路管道和蒸汽發(fā)生器下封頭的輻射劑量率。SRMP早期只收集輻射劑量率信息，包括系統(tǒng)和設(shè)備在機組不同運行工況下的接觸劑量率、電子式個人劑量計(EPD)監(jiān)測數(shù)據(jù)、區(qū)域劑量率等。2013年，EPRI對SRMP進行了修訂，增加了核素γ譜信息的收集。通過標準化同一類型機組的測量點，以及長時間的記錄測量數(shù)據(jù)，可以從橫向(不同機組之間)和縱向(統(tǒng)一機組不同時間)進行數(shù)據(jù)對比分析，并可應(yīng)用于運行-輻射劑量率的原因-效果分析[1]。

法國電力集團(EDF)參考SRMP制定了適合旗下機組開展的標準化輻射監(jiān)測方案，并建立了輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，用于收集各機組的輻射監(jiān)測數(shù)據(jù)，進一步發(fā)展了SRMP[2]。

標準輻射監(jiān)測已在國際上得到廣泛應(yīng)用，但在國內(nèi)才剛剛起步。三門核電1號機組作為全球首臺AP1000機組，目前已完成100%功率平臺小修，即將商運，2號機組也已完成50%功率平臺小修。有必要在SRMP的基礎(chǔ)上，結(jié)合AP1000機組自身特點，開發(fā)三門核電標準輻射監(jiān)測方案，以此來監(jiān)測電廠輻射場的形成及變化，并為AP1000機組輻射源項控制、材料選擇、運行控制等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 三門核電標準輻射監(jiān)測方案

結(jié)合AP1000機組自身特點[3]，并參考SRMP，制定出三門核電標準輻射監(jiān)測方案。方案分為4個部分：系統(tǒng)接觸劑量率測量、系統(tǒng)電子式個人劑量計(EPD)連續(xù)監(jiān)測、核素γ譜測量、區(qū)域劑量率測量。4個部分共需測量47個點位，且測量時間按照大修時間窗口，分布在10個不同的時間點(見表1)。

表1 三門核電標準輻射監(jiān)測時間點

1.1 系統(tǒng)接觸劑量率測量

接觸劑量率測量點位及時機見表2所列。

在各計劃的時間點，按照預(yù)先制定的路線逐點測量并記錄數(shù)據(jù)，分別計算各個系統(tǒng)的輻射指數(shù)。先依據(jù)原始數(shù)據(jù)通過算術(shù)平均求出各個子項的輻射指數(shù)，再將各系統(tǒng)/設(shè)備所屬子項的輻射指數(shù)進行算術(shù)平均得出整個系統(tǒng)/設(shè)備的輻射指數(shù)。通過與歷史數(shù)據(jù)對比，進行差異分析，評價系統(tǒng)/設(shè)備的運行狀況(首次測量時，與系統(tǒng)/設(shè)備的輻射指數(shù)設(shè)計值進行比較)。

1.2 系統(tǒng)EPD連續(xù)監(jiān)測

EPD連續(xù)監(jiān)測點位及時機如表3所列。

應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際工作環(huán)境采用掛繩、膠帶、支架等固定EPD，EPD安裝位置盡量不要妨礙停堆以后的檢修工作。安裝完成后，測試EPD功能是否正常，發(fā)生異常時重新安裝。在計劃的時間節(jié)點拆卸EPD，通過Dosimass導(dǎo)出EPD歷史數(shù)據(jù)，在EXCEL上依次將相鄰兩行累積劑量數(shù)據(jù)相減，并除以時間間隔t(10 s)，得出各個時間間隔內(nèi)的平均劑量率，給出劑量率隨時間變化的趨勢圖。通過分析劑量率隨時間變化趨勢，結(jié)合機組運行工況，找出劑量率發(fā)生變化的根本原因。

1.3 核素γ譜測量

核素γ譜測量點位及時機如表4所列。

合理布置測量儀器，調(diào)整探頭方向，使探頭正對管道。測量過程中需要獲取兩種譜，一種為本底譜，一種為樣品譜。本底譜測量時，需使用堵頭將探頭前端屏蔽。在探頭與管道的距離為5、10 cm兩種情況分別測量本底譜和樣品譜。當凈譜(樣品譜-本底譜)全能峰凈計數(shù)大于10 000時停止測量。測量完成后對測量圖譜進行解譜分析，得出放射性核素種類及活度，結(jié)合系統(tǒng)/設(shè)備，分析放射性核素來源，依據(jù)放射性核素歷史變化趨勢，評價系統(tǒng)運行情況。

1.4 區(qū)域劑量率測量

區(qū)域劑量率測量是指測量特定區(qū)域的周圍劑量當量率。區(qū)域劑量率測量主要為了獲得區(qū)域輻射指數(shù)，以表征廠房平均輻射水平。三門核電標準輻射監(jiān)測核素γ譜測量點位及測量時間點如表5所示。

在計劃的時間點下，輻射防護人員根據(jù)各點位的位置依次進行測量并記錄各點位劑量率數(shù)據(jù)，再將各點位劑量率數(shù)據(jù)進行算術(shù)平均，得出相應(yīng)區(qū)域的輻射指數(shù)。得出各區(qū)域劑量率數(shù)據(jù)后，通過與歷史數(shù)據(jù)對比，進行差異分析，評價機組運行情況。

表2 三門核電標準輻射監(jiān)測接觸劑量率測量點位及測量時間點

表3 三門核電標準輻射監(jiān)測EPD連續(xù)監(jiān)測測量點位及測量時間點

表4 三門核電標準輻射監(jiān)測核素γ譜測量點位及測量時間點

表5 三門核電標準輻射監(jiān)測區(qū)域劑量率測量點位及測量時間點

(續(xù)表5)

系統(tǒng)名稱 位置描述 時間點 核島廠房 標高135′-3″ 區(qū)域 P40:1#SG隔間東側(cè) 1#SG隔間東側(cè) C、D、E P41:穩(wěn)壓器上部隔間西側(cè) 穩(wěn)壓器上部隔間西側(cè) C、D、E P42:換料水池南側(cè) 貫穿件區(qū)域旁換料水池南側(cè)貫穿件區(qū)域旁 C、D、E P43:2#SG隔間南側(cè) 2#SG隔間南側(cè) C、D、E P44:2#SG隔間西側(cè) 2#SG隔間西側(cè) C、D、E P45:2#SG隔間北側(cè) 2#SG隔間北側(cè) C、D、E P46:換料水池北側(cè) 換料水池北側(cè) C、D、E P47:1#SG隔間北側(cè) 1#SG隔間北側(cè) C、D、E

2 討論

本文介紹了一套適合三門核電AP1000機組的輻射指數(shù)測量方法，為三門核電標準輻射監(jiān)測工作提供導(dǎo)引。要做好這項工作，還需要解決以下幾個問題：

(1) 本文只是給出了輻射指數(shù)測量點的大致位置，精確到房間、管道，但并沒有精確確定測量點的具體位置，未來需將點位固定，以保證歷次測量結(jié)果具有可比性。

(2) 各個點位需有明確的測量方法，如進行區(qū)域劑量率測量時，探測器靈敏體積中心距離地面1 m，面向主要輻射源等，以保證測量結(jié)果可比性。

(3) 在正式測量之前應(yīng)進行模擬測量，驗證點位是否方便測量，測量路線是否符合ALARA原則，測量過程中是否有其他因素的影響，是否存在其他沒有考慮到的情況等。根據(jù)模擬測量得出的問題對測量點、測量過程進行調(diào)整優(yōu)化。

(4) 需要確定數(shù)據(jù)管理方案，確定數(shù)據(jù)的保存方式并逐步建立輻射指數(shù)數(shù)據(jù)庫，便于之后對比。

3 結(jié)束語

三門核電AP1000機組標準輻射指數(shù)測量工作對于了解機組運行、化學(xué)控制及機組輻射水平并優(yōu)化機組輻射控制具有十分重要的意義。本文提出了一套適合三門核電AP1000機組的輻射指數(shù)測量方法，并希望通過后續(xù)不斷完善，能夠與更多的同類電站的測量數(shù)據(jù)進行對比、分析，達到了解機組運行、化學(xué)控制及優(yōu)化機組輻射水平作用。