朱海宇1、2
1山东理工大学农业工程与食品科学学院
2 中国核电工程有限公司
摘要:LY核电站目前有4台核电机组发电运行,本文根据2019年度全国空气吸收剂量率简报中LY核电站周围L市的监测数据,结合当地居民生活习惯,估算LY核电站周围L市的辐射外照射剂量。城市空气吸收剂量率年均值为102.9 nGy/h,对应计算的个人年有效剂量为0.126 m Sv/a,远远小于国标要求的数值。因此,LY核电站4台机组正常运行下,对L市的影响目前还很小。
关键词:核电站;辐射、估算
1 引言
目前,国民经济和社会的持续快速发展,对能源的需求也日益增长。根据IAEA(国际原子能机构)统计,截至2019年6月底,全球共有449台机组在运,分布在30个国家,核电装机近4亿千瓦,另有54台机组在建,装机约为5500万千瓦,全球核电运行堆年超过1.8万年。世界核协会年度报告显示,2018年全球核发电量超过2500亿千瓦时,占全球电力供应的10.5%[1]。IAEA专家认为,目前全球核电有四个趋势值得关注:一是作为清洁能源,核电是全球减碳的主要贡献者,未来可发挥更大作用;二是人类要有效应对能源需求、气候变化、环境保护挑战,核电份额需稳步提升;三是从核电发展地域和技术看,世界核电发展的中心正从欧洲、北美向亚洲转移;四是核电持续发展需要各国综合性的政策支持。
中国核能行业协会数据统计,2019年1-6月全国累计发电量为33672.80亿千瓦时,运行核电机组累计发电量为1600.14亿千瓦时,约占全国累计发电量的4.75%。与燃煤发电相比,核能发电相当于减少燃烧标准煤4928.43万吨,减少排放二氧化碳12912.49万吨,减少排放二氧化硫41.89万吨,减少排放氮氧化物36.47万吨[2]。目前核电发电占全国用电比例还不是很高,距离欧美部分国家差距较大。因此,我国核电发展还有很大的空间,发改委也表示:核电机组发电量纳入优先发电计划[3]。
《中国的核安全》[4]白皮书称,经过30多年的发展,中国核电实现了自主设计、建造和运营,进入安全高效发展阶段。在全球率先建设运行百万千瓦级非能动先进压水堆和欧洲先进压水堆机组。自主研发“华龙一号”核电机组,设计安全水平居世界前列,示范工程建设高质量推进,成为核电走出去的“中国名片”。截至2019年6月,中国运行核电机组47台,居世界第三,中国在建核电机组11台,居世界第一。
2 年度空气吸收剂量率
核电是以后能源的发展方向,也是可持续的清洁能源,但是核电站的运行对周围辐射影响如何?本文以沿海的某城市LY为例来研究。城市LY目前已运行发电的核电站有四座,均为百万千瓦级别的。本次研究的观测点直线距离核电站约25公里。根据2019年度全国空气吸收剂量率简报中监测数据[5]:
.png)
3 年有效剂量当量
关于核电站周围环境中辐射外照射剂量估算,国标《GB/T14583环境地表γ辐射剂量率测定规范》中有明确的要求,参考该国标对γ辐射产生的年有效剂量进行估算[6]。估算公式:He=Dr×K×t
其中:
He——年有效剂量当量(Sv·a-1)
Dr——γ辐射空气吸收剂量率(Gy/h)
K——有效剂量当量率/空气吸收剂量率,参考国标要求采用(0.7Sv·Gy-1)
t——年暴露时间(h·a-1);居民室外居留因子为0.2。
根据上述公式,同时参考《核设施在正常运行和事故期间公众受照射的监测与评价规范》,我们采用环境γ辐射累计空气吸收剂量量来估算。对于2018年度,即在上述公式中,Dr的数值为90.25nGy/h。
年度个人年有效剂量He=Dr×K×t
=90.25nGy/h×0.7 Sv·Gy-1×0.2×365d/a×24h/d
=0.11m Sv/a
根据我们国标《GB 6249-2011核动力厂环境辐射防护规定》[2]中的要求,个人有效剂量每年不得超过0.25 m Sv/a,根据监测数据计算值为0.11m Sv/a,不到规定值的一半,符合国标要求。
我们生活在地球上,日常生活中经常受到辐射剂量,我们摘选了部分日常生活中辐射剂量值[7]。例如:
在8000m高空飞行1小时,受到辐射剂量0.001m Sv;
每天看电视1小时,受到辐射剂量0.01m Sv;
胸部、肺部透视1次,受到辐射剂量0.1m Sv;
土壤的辐射剂量0.15m Sv;
水、粮食、空气辐射剂量0.15m Sv;
宇宙射线辐射剂量0.45m Sv;[39]
根据上述可知,LY核电站周围农业环境的辐射值每年0.11 m Sv是非常有限的,比正常情况下土壤的天然辐射值0.15m Sv还小。
4 结论
LY核电站4台机组正常运行发电,根据全国空气吸收剂量率季报中对核电站附近的L市辐射剂量监测结果进行估算,年度辐射外照射剂量为0.11 m Sv/a,远远小于国标的中要求值。因此,LY核电站4台机组正常运行下,对L市的影响目前还很小。
参考文献
[1]中华人民共和国生态环境部.全国辐射环境质量报告[R].2018.
[2]环境保护部,国家质量监督检验检疫总局.GB6249-2011核动力厂环境辐射防护规定[S].中国环境科学出版社出版.2011.
[3]潘自强,刘华.中国环境百科全书核与辐射安全[M].中国环境出版社,2015年3月.
[4]王兴春.国际原子能机构公布核能国家概况报告[EB/OL]. [2019-8-27].
[5]环境保护部辐射环境监测技术中心.2019年空气吸收剂量率简报[R].2019年.
[6]国家环境保护部,国家技术监督局.GB/T 14583-93环境地表γ辐射剂量测定规范[S].1994-4-1实施.
[7]张磊,赵静,戴志超.内部核电建设对人体健康影响的研究.能源研究与信息[J].第29卷第1期.