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核设施周围环境辐射连续监测系统对天然干扰因素的甄别技术研究

涂兴明  
【摘要】: 建立核设施周围环境γ辐射连续监测系统的目的在于监测和评估核设施释放的γ放射性核素对周围环境造成的附加照射的影响。一套快速、准确的甄别环境γ辐射连续监测系统网中天然干扰因素的方法,能够区分核设施周围环境γ辐射剂量率的升高是由于烟羽的作用还是由于天然因素的影响。连续监测系统能够监测到核设施的异常释放或事故排放,为评价事故后果和应急决策提供依据。 本文首先了介绍了原子能院周围外环境γ辐射连续监测系统网监测点的布置原则、探测仪器的选择及其性能,完成监测网的布置。在原子能院周围布置5个监测点,分别为:总排(1#)监测点、615(2#)监测点、新源库(4#)监测点、20号楼(5#)监测点及参考点核工业研究生部(3#)监测点。 其次对原子能院“本底”变化规律进行了研究,原子能院2座实验性核反应堆(101重水堆和49-2游泳池堆)是间歇运行,以反应堆停堆期间的监测数据作为原子能院“本底”。利用经验公式计算得出原子能院场区宇宙射线为29.78nGy/h,并用密云水库宇宙射线测量数据对公式准确性进行了检验,宇宙射线的波动较小;在1#监测点进行了空气中氡浓度连续测量,得出氡日变化曲线,计算1#监测点氡子体γ外照射年有效剂量(2.27±0.47)×10~(-2)mSv;降水能够引起环境γ辐射剂量率升高,降水能够导致辐射剂量率比本底增加30%,降水强度也影响环境γ辐射剂量率波动的大小,并对降水剂量率的增加量与降水率进行了拟合。 然后研究了原子能院的烟羽排放情况,烟羽造成监测点位置环境γ辐射剂量率升高为9~12nGy/h(参照点除外),4#监测点由于堆操作的影响剂量率增加较大。49-2#游泳池堆进行单晶硅辐照操作时,对周围环境辐射剂量率影响较大,4#、2#和5#监测点剂量率同时升高,1#监测点保持不变。111烟囱在风机启动初期由于烟囱底部沉积的放射性的作用,造成周围环境辐射剂量率偏高。 通过对原子能院“本底”和烟羽排放情况的分析,找到一套以剂量率和标准偏差结合风向、风速和降水等气象条件联合分析的快速有效的甄别天然干扰因素的方法,能够较准确提供核设施常规和事故排放流出物的核设施周围环境γ辐射数据。 采用有限烟羽大气扩散模式,计算了原子能院的2座核反应堆烟囱06年7月到07年5月期间排放的放射性气态流出物在原子能周围监测点产生的附加γ吸收剂量,并与实际测量结果进行比较和讨论,计算值和实验测量值均在±61.2%偏差范围内吻合。


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