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某核电厂2018年度个人剂量监测

2019-06-22周铁男谢文瑾徐明华龚蕾戴生迁王力

辐射防护通讯 2019年4期
关键词:大修核电厂年度

周铁男, 谢文瑾, 徐明华, 龚蕾, 戴生迁, 王力

(福建福清核电厂有限公司, 福建 福清, 350318)

核电厂职业照射个人剂量监测包括外照射个人剂量监测和内照射个人剂量监测。外照射监测主要通过佩戴在放射工作人员身体上的个人剂量计进行监测,内照射监测主要是对其体内或排泄物及其他生物样品中放射性核素的种类和活度进行测量。个人剂量监测的主要目的是估算放射工作人员受照射组织的平均剂量或有效剂量,进而对其所受剂量进行有效的评价与控制。个人剂量监测数据是辐射防护和职业健康评价的基础,对监测数据的分析和评价,有助于验证辐射防护措施的有效性,改进工作组织实施过程,降低人员受照剂量,提高辐射防护水平。

某核电厂1号、2号、3号、4号机组分别于2014年8月、2015年7月、2016年4月、2017年6月开始装载燃料,2018年4台机组全年运行或检修;5号、6号机组采用 “华龙一号”技术路线,2018年仍处于工程建设和安装调试阶段。

电厂自1号机组装载核燃料以来,依据国家和行业标准建立了个人剂量监测体系,从文件、设备、人员、质量控制等各方面进行个人剂量有效管理。在监测方面,开展了X/γ、中子全身有效剂量监测、肢端剂量监测,以及体内放射性核素活度直接测量;在剂量控制方面,制定严格的个人剂量管理限值,并细化至日剂量限值、月剂量限值、年剂量限值等,同时对各类限值设置预警和报警水平,对职业照射剂量进行有效控制。电站对所有监测结果及时收集、统计、分析,形成职业照射剂量日报、月报、年报等文件,定期存档,确保放射工作人员的受照剂量低于约束限值,保障人员的辐射安全。

本文介绍某核电厂职业照射个人剂量的监测方法,并对2018年度监测结果进行分析和讨论。

1 监测方法

1.1 外照射监测

1.1.1监测对象

根据压水堆核电厂辐射控制区域辐射类型特点,某核电厂常规外照射监测主要进行X/γ射线监测,对所有进入辐射控制区的工作人员均进行监测,包括参观人员。

1.1.2监测设备

外照射监测采用累积式热释光个人剂量计(TLD)和直读式电子个人剂量计(EPD)两种监测方式,两种剂量计同时配戴,数据定期比对分析。

TLD监测系统包括读出器(型号RADOS-RE2000A)及配套剂量计(型号GR200)。TLD元件材料采用天然LiF(Mg,Cu,P) 〔92.5%7Li,7.5%6Li〕,其中DP-1、DP-2的等效组织材料相同,采用DP-1、DP-2测量结果平均值测量Hp(10),测量精度0.01 mSv。

EPD实时监测系统包括剂量计、读出器和中央服务器等。EPD(型号NRF30)采用的是硅二极管探测器,可即时给出工作现场剂量率和工作人员所受剂量值,并具有一定剂量、剂量率、时间等阈值的声光报警功能,测量精度0.001 mSv。

电厂TLD监测周期为两个月,探测下限为0.04 mSv。尽量采用热释光个人剂量计的监测结果作为个人剂量有效存储数据,考虑到低于TLD探测下限数据有效性,对于每监测周期监测TLD结果低于TLD探测下限的情况,将取用EPD的监测数据作为记录及评价数据。对于EPD探测累计剂量低于仪器的最小探测精度(0.001 mSv)的情况,其监测结果记录为0 mSv。同时,每个监测周期对TLD监测数据与同周期EPD监测数据进行分析比对,当EPD和TLD数据绝对偏差大于0.1 mSv,相对偏差大于30% (以TLD为参考),则对EPD和TLD数据进行偏差分析与调查,最终评价可靠数据进行记录[1]。

1.2 内照射监测

内照射个人剂量监测采用全身计数器(WBC,型号Canberra FASTCAN II 2250)直接测定人体内放射核素含量。该全身计数器能够测量能量范围为300 keV~1.8 MeV的γ核素,采用的是两个大面积NaI (7.6 cm×12.7 cm×40.6 cm)探测器以及Canberra的ABACOS和Genie软件在1 min内快速实现最低的探测活度。一般对于包含40K的正常人员,在1 min计数时间内达到187 Bq的探测下限(对于60Co)。内照射个人监测周期与放射性核素物理特性、生物特性以及测量技术等因素相关,对长寿命放射性核素,放射工作人员进厂、离厂进行内照射监测,长期放射工作人员每年进行一次内照射普查,在大修期间或者辐射风险较大的工作时,根据场所监测情况立即开展特殊监测,并根据放射性核素的具体情况,确定监测计划。

1.3 任务相关监测

除常规监测外, 进入功率阶段反应堆厂房或其他含有中子辐射场的工作人员,均接受中子外照射剂量监测,佩戴中子TLD和中子EPD,进行中子剂量双手段监测,中子TLD采用反照个人剂量测量方法,TLD类型监测仪器为RGD-3B,探测器为LiF-GS (玻璃管状),中子探测下限为0.01 mSv,监测周期为1个月;中子EPD采用的是Mirion Technologies公司生产的 DMC3000型剂量计,其可测中子能量范围15 keV~7 MeV,剂量增长的分辨率为 1 μSv,测量范围1 μSv~10 Sv。

在某些弱贯穿辐射比较强的场所,主要是大修期间一部分检修人员从事高剂量风险作业和辐射场近距离作业,例如蒸汽发生器一次侧装拆堵板作业、人孔作业等工作人员还需佩戴肢端剂量计(β指环剂量计),用于监测和评价辐射对工作人员身体局部带来的影响,肢端剂量计采用β测量方法,探测器为LiF-3(片状),其探测下限为0.02 mSv,监测周期为2个月。

中子TLD和肢端剂量计委托有监测资质单位进行测量和评价。

1.4 质量保证

某核电厂个人剂量监测制定了完整的质量保证体系,包括文件体系,人员技能,实验室标准化管理,仪器设备定期质控检查、定期进行刻度并溯源至国家标准,参加内、外部监测比对,文件、档案规范管理等等。同时持续改进和完善,监测和管理质量不断提高。

2018年个人剂量监测设备(EPD系统、TLD系统和WBC监测系统)运行可靠,年度质量控制参数无异常。全年EPD、TLD两套系统监测结果偏差4.0%,在可接受范围内;同时2018年参加全国个人剂量外照射监测能力考核和中国辐射防护研究院组织的WBC内照射监测比对考核,考核结果均合格。

2 2018年度监测结果与分析

2.1 个人剂量监测结果

2018年度某核电厂共4台机组运行,涉及5次机组大修。2018年度放射工作人员个人剂量监测结果列于表1。

由表1可见,2018年度某核电厂放射工作人员个人剂量监测总人数为4 815 人,人均年剂量0.367 mSv。中子剂量监测253 人,人均年剂量0.026 mSv;肢端剂量监测53 人,人均年剂量0.570 mSv;WBC内照射监测4 815 人,无剂量。

2.2 剂量分布

2018年度,某核电厂个人剂量分布情况列于表2。

表1 2018年度某核电厂放射工作人员 个人剂量监测结果

表2 2018年度某核电厂放射工作人员 个人剂量分布统计

1) 指年个人剂量在此区间的人数与受监测人员总数的比值。

由表2可见,全厂90.76%的人员年度个人剂量在<1 mSv范围内;8.51%的人员在1~5 mSv范围内;0.73%的人员在5~10 mSv范围内。

年度个人剂量≥5 mSv人员中,维修服务支持专业18 人,机组维修专业10 人,保健物理专业7 人。

2.3 大修剂量

压水堆核电厂的人员剂量约80%~90%来自机组大修[2],因此机组大修的个人剂量监测和控制,是辐射防护的重中之重。

2018年度某核电厂共进行5次大修,分别为301大修(跨年大修)、103大修、203大修、302大修(跨年大修)、401大修(机组首次大修)。2018年度某核电厂大修人员剂量情况列于表3(仅统计2018年度完整大修情况)。

由表3可见,单机组大修监测人数约2 000 人,最大个人剂量约3~4 mSv,人均剂量约0.2 mSv。其中,401大修是机组首次大修,人均剂量为0.267 mSv,略高于常规大修人员平均剂量。

表3 2018年度某核电厂机组大修个人剂量统计

1) 103大修时间:2018年02月01日08:00:00至2018年03月16日23:59:59;

2) 203大修时间:2018年10月01日13:09:00至2018年11月10日10:30:00;

3) 401大修时间:2018年07月18日12:51:00至2018年09月30日20:00:00。

2.4 各专业个人剂量

2018年度,某核电厂个人剂量监测按专业类型分类的统计结果列于表4。

由表4可见,年度最大个人剂量在维修支持专业,为9.999 mSv;维修专业最大个人剂量7.795 mSv;保健物理专业最大个人剂量8.214 mSv。

人均剂量方面,维修支持和保健物理专业的年度人员剂量是维修专业的约2倍。虽然机组维修是核电厂剂量贡献的主体,但是从人员受照剂量方面可以看出,维修支持、保健物理这类维修支持、服务、监督专业工作人员的个人剂量,远高于维修专业本身,核电厂辐射防护应该加强这类专业的剂量控制和优化。同时核电厂维修部门是按照机组配置,维修支持和辐射防护部门不区分机组,全厂共用,参与多机组运行和检修,也是个人剂量较高的重要原因之一。

表4 2018年度某核电厂各专业个人剂量统计

2.5 历年剂量比较

某核电厂2014年1号机组装料运行以来,2015年2台机组运行,1次机组年度首次大修;2016年3台机组运行,1次机组首次大修;2017年4台机组运行,3次机组停堆检修;2018年4台机组运行,5次机组停堆检修。

某核电厂2014—2018年度放射工作人员个人剂量监测结果的比较列于表5。

由表5可见,随着运行机组数量增加和检修次数增加,年度人均剂量和最大个人剂量都有所增加。2014—2018年,某核电厂放射工作人员个人剂量≥1 mSv的人数占比<11%,≥5 mSv的人数占比<1%,个人剂量控制情况良好。

表5 2018年度某核电厂个人剂量剂量与历年剂量比较

3 结语

2018年度,某核电厂放射工作人员所受的职业照射剂量保持在一个较低的水平,个人剂量低于1 mSv的人数占比为90.76%,个人剂量>10 mSv的人数为0。

压水堆核电厂几乎全部剂量来自外照射,且80%~90%的剂量来自机组大修。电站通常关注的重点是维修团队的技术水平和工作过程优化,但实际上维修支持、保健物理、技术支持等专业的剂量水平,并不亚于维修专业。且这类工作由于历来受关注度较低,辐射防护优化提升空间更大。因此在核电厂剂量控制优化方面,后续应该加大对这类工作辐射防护优化改进力度。

对于多机组电厂,维修支持等专业为多机组提供生产支持,参与多机组的运行和检修,对于这部分工作人员的职业照射控制,应该引起足够的重视并采用有效的控制方法。避免单机组剂量控制良好,多机组剂量超限情况发生。

核电厂职业照射管理需要全体员工积极参与和配合,提高辐射防护意识和技能,共同推动辐射防护最优化。

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