福岛核事故后西北某地放射性核素监测

2011年4月2日至5月19日,采集气溶胶样品36个;3月30日采集空气中的放射性氙样品1个;4月5日采集降雪雪水样品1个。采用超低本底HPGeγ谱仪系统测量,获得了131I、134Cs、137Cs、133Xe及天然7Be活度浓度。监测到了福岛核事故释放扩散至我国西北某地的放射性核素131I、134Cs、137Cs和133Xe,131I、134Cs和137Cs于4月6日达到最大值,活度浓度分别为0.95 mBq/m3、0.25 mBq/m3和0.24mBq/m3;空气样品133Xe活度浓度为100 mBq/m3;雪水样品中131I、134Cs和137Cs的活度浓度分别为240mBq/L、19 mBq/L和23 mBq/L。此监测结果可为研究福岛核事故放射性核素对全球的影响提供基础数据。     

日本福岛核电站事故后山西辐射环境监测结果及分析

日本福岛核电站事故发生后,山西省开展了相应的辐射环境监测,内容包括γ辐射剂量率监测、空气中131I活度浓度监测、气溶胶、沉降灰和降水中放射性核素活度浓度监测,监测结果表明福岛核事故后山西省内环境γ辐射剂量率连续监测值在90.0～132.0 nGy/h范围内;环境γ辐射剂量率瞬时监测结果范围为38.7～89.4 nGy/h;气溶胶中检测到131Ⅰ、134Cs和137Cs,其活度浓度最大值分别为(5.02±0.40)mBq/m3、(0.48±0.05)mBq/m3和(0.54±0.05)mBq/m3;沉降灰中检测到131Ⅰ沉降量最大值为(0.12±0.02)Bq/(m2d);降水中检测到的131Ⅰ、137Cs和134Cs活度浓度最大值分别为(0.29±0.02)Bq/L、(0.015±0.002)Bq/L和(0.016±0.002)Bq/L。但是日本福岛核电站事故对山西辐射环境影响很小。     

福岛核事故后上海气溶胶中~(131)I、~(134)Cs和~(137)Cs的来源途径分析

利用对气溶胶中典型放射性核素(~(131)I和134,~(137)Cs)的分析,可以评估福岛核事故产生的放射性物质对上海及全球的大气放射性本底水平造成的影响。本工作结合核事故释放过程、核素的天然衰变以及气象条件等因素,获得核事故期间上海的气溶胶中~(131)I和134,~(137)Cs活度浓度及其比值的分布特征:~(131)I被检出的时间(2011-03-27)早于~(134)Cs(2011-04-06)和~(137)Cs(2011-04-08),~(131)I的活度浓度(0.01~1.20 mBq/m3)比~(134)Cs(0.01~0.58mBq/m3)和~(137)Cs(0.01~0.65mBq/m3)大2~10倍,而且在不同的时间段出现相应的多峰值现象;~(131)I/~(137)Cs活度浓度比值(1.3~10.6)在2011年4月5日之后呈递减趋势,但是~(134)Cs/~(137)Cs活度浓度比值(0.8~2.9)则一直在1.1左右波动。利用HYSPLIT模型模拟放射性气团运移轨迹的分析方法,表明在核事故期间输入到上海的放射性气溶胶的途径有东北和西北两条主要迁移路径。同时通过结合国内相关城市核事故期间大气放射性监测数据,证实了东北路径在中国境内的控制地位。另外,通过总结和分析北半球大气监测数据中~(131)I/~(137)Cs和~(134)Cs/~(137)Cs活度浓度比值最大值的分布特征,验证了日本核事故产生的放射性气溶胶在北半球的传输过程。     

利用福岛第一核电厂事故期间环境监测资料反推事故释放源项

2011年3月11日,日本福岛核事故导致放射性物质向大气环境的大规模释放。本工作利用大气数值预报模式WRFV2.2.1和大气弥散模式CALPUFF,对事故期间放射性物质的大气输运和弥散进行了模拟。应用大气释放源项的逆推算方法,结合单位释放率条件下的大气弥散模拟结果和环境监测数据,对福岛第一核电厂1到3号机组向大气环境释放的放射性核素总量进行了评估,推算的131I和137 Cs气载释放量分别为8.6×1016 Bq和8.6×1015 Bq。     

安徽地区气溶胶中137Cs活度浓度监测

利用超大流量气溶胶采样器和γ谱仪,对安徽三个点位气溶胶中人工放射性核素137 Cs活度浓度进行了为期两年的采样监测,共六次检出超过探测限的¹³⁷ Cs,活度浓度为1.4～6.5μBq/m³。结合国家辐射环境监测网现有数据,对安徽地区气溶胶中¹³⁷Cs活度浓度与季节、空气条件关系进行了分析,为深入研究大气中相关放射性核素浓度分布规律奠定了基础。     

日本福岛核事故期间浙江省环境放射性的监测结果及分析

汇总了日本福岛核电站事故期间浙江省的环境γ辐射空气吸收剂量率、空气中放射性惰性气体氙浓度的测量结果以及气溶胶、雨水、生物等样品中的人工放射性核素的分析结果。结果如下:浙江省境内γ辐射空气吸收剂量率平均值为65.2 nGy/h,未见异常;3月25日开始,空气中放射性惰性气体中133Xe、131mXe浓度较本底有明显的上升,5月初呈逐渐回落的趋势,且与相同点位采集的气溶胶样品中131I、134Cs、137Cs的活度浓度变化趋势一致;在4月3日杭州采集的雨水样品中检测到了微量的131I,用放化法和γ谱法测得的结果分别为0.18 Bq/L和0.24 Bq/L;4月7日,在青菜和菠菜样品中检测出微量人工放射性核素131I和137Cs,而牛奶、鱼等生物样品中未检测出人工放射性核素。监测结果表明,在3月下旬至4月中旬,日本福岛核电站事故对浙江省辐射环境产生了较轻微的影响,部分辐射环境监测结果略高于本底环境水平。     

福岛核事故期间浙江地区生物样品放射性水平监测

浙江省辐射环境监测站在日本核泄漏事故期间,进行了浙江地区生物样品中放射性核素活度浓度的应急监测工作.事故期间共采集分析生物样品17个,监测结果表明,4月7日采集的青菜和菠菜样品中检测出微量的131 I和137 Cs .     

1995—2006年我国部分地区动物样品中放射性核素水平监测

报道1995—2006年我国部分地区的主要肉类动物、鱼虾类、贝壳类以及牛奶放射性核素水平的监测结果。监测结果表明：①各类样品中天然放射性核素^238U、^232Th、^226Ra、^40K比活度（活度浓度）均在正常范围内。②猪肉、羊肉、鸡肉3类肉类动物样品中^90Sr平均比活度分别为0.99、0.03、0.17 Bq/kg（鲜）,^137Cs平均比活度分别为0.54、0.02、0.03 Bq/kg（鲜）;鱼类、虾类样品中^90Sr平均比活度分别为0.29、0.85 Bq/kg（鲜）,^137Cs平均比活度分别为0.23、0.04 Bq/kg（鲜）;扇贝、珍珠贝、螺蛳、牡蛎4类贝壳类样品中90Sr平均比活度为0.26 Bq/kg（鲜）,^137Cs平均比活度为0.04 Bq/kg（鲜）;牛奶样品中^90Sr平均活度浓度为0.10 Bq/L,^137Cs平均活度浓度为0.02 Bq/L。     

山西、河南三地土壤样品中239+240Pu、137Cs分析

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了中国中部地区三地(山西长治、河南濮阳和商丘)钻芯(0～30 cm)土壤样品中的239 240 Pu活度浓度和240Pu/239pu同位素比值,并对239 240 Pu和137Cs在土壤中的深度分布进行了研究.结果表明,三地表层土壤(0～2 cm)中239+ 240pu活度浓度为0.078 ～0.122mBq/g,137Cs为1.56 ～2.91 mBq/g,且浓度整体随深度增加而降低;240Pu/239 Pu原子比的平均值为0.188±0.016(全球沉降平均值为0.180±0.014),137Cs/239240Pu活度比值为34.61 ±5.91(1998年7月,全球沉降平均值为34±4).三地土壤中放射性核素137 Cs、239+240Pu浓度及钚同位素比值均与全球沉降值相当,说明其来源可能属于全球沉降.     

大亚湾和岭澳核电站外围辐射环境监督性监测

本文系统地介绍了广东省环境辐射研究监测中心自1994年以来对广东大亚湾和岭澳核电站外围辐射环境的监督性监测,包括监测方案、方法、质量保证、主要结果和结论.监测结果表明:(1)核电站运行以来的气体排放未对厂区以外的大气和陆地环境产生可观测到的影响;(2)对于110mAg,西大亚湾的海水中仅在1995年和1997年检测到高于探测限的样品,最大年平均浓度为3.1 Bq/m3;西大亚湾的海底泥中只在1997年能被检测到,年平均值为1.0 Bq/kg(干);西大亚湾的海洋生物中在1994、1996和1997年检测到的活度浓度较高,珍珠贝、马尾藻和墨鱼中的最高年平均活度浓度分别为2.2、1.7和5.8 Bq/kg(鲜),1997年以后随着排放量的下降而显著下降;(3)对于137Cs, 1994～1998年西大亚湾海水样品中的活度浓度相对较高,年平均值最高的1995年为4.6 Bq/m3,1999年以后与本底相当;137Cs在其他海洋介质中的活度浓度很低,且在本底涨落范围内变化;(4)对于西大亚湾海水中的3H,只在核电站排放期间短时升高,3～5天后基本恢复到本底水平,实测年平均活度浓度在0.8～3.4 Bq/L之间.     

北京市气溶胶放射性核素分析(2013—2016)

利用中国锦屏地下实验室(CJPL)低本底γ谱仪对北京地区近4年34组气溶胶样品中长寿命放射性核素进行研究。发现气溶胶样品中含有²³⁸U、²²⁶Ra、²¹⁰Pb、²³²Th、²²⁸Ra、 ⁴⁰K、⁷Be、¹³⁷Cs,其活度浓度均值分别为17.47 μBq·m^-3、21.19 μBq·m^-3、2.39 mBq·m^-3、11.12 μBq·m^-3、14.43 μBq·m^-3、226.64 μBq·m^-3、6.98 mBq·m^-3、2.36 μBq·m^-3,且均在本底范围之内。同时,放射性核素活度浓度与环境参数存在相关性,⁷Be、⁴⁰K、¹³⁷Cs、²²⁶Ra均与季节负相关,²¹⁰Pb与季节正相关;⁴⁰K与空气质量指数(AQI)正相关。     

海水中~(131)I的快速检测技术

日本福岛核事故发生以后,对海洋环境中关键放射性核素的快速检测技术提出了更高的要求。人工放射性核素~(131)I在核反应裂变产物中活度相对较高且半衰期短,是用来快速评价核污染的关键性核素之一。本工作从亚铁氰化钾、硝酸铜及硝酸银为原料出发,制备出亚铁氰化铜和亚铁氰化银混合(CuFC/AgFC)吸附材料并分散于聚丙烯纤维富集柱上,来实现水环境中~(131)I现场快速富集。通过室内模拟实验发现:在流速为6.25L/min,~(131)I在海水中I~-初始浓度为24μmol/L时,单次吸附效率即可达到50%以上;而当海水中I~-初始浓度为4μmol/L时,一定体积的海水在连续循环8次后(CuFC/AgFC)聚丙烯纤维富集柱吸附效率达到100%。本方法制源时间约40min,测样时间约12~24h,故最快可在30h内完成海水中~(131)I的分析。本方法的检测限与分析周期均低于目前GB/T 13272-1991水中~(131)I的分析标准,极大地提高了~(131)I的分析时间。除此之外,该法可以同时分析海水中的~(137) Cs(~(134) Cs),有望作为淡水和近岸环境中常规监测和应急时对关键核素~(131)I和~(137) Cs(~(134) Cs)进行快速测定的备选方法之一。     

就地HPGe谱仪测量分析长白山土壤中的137Cs等γ核素

长白山是欧亚大陆东缘的最高山系，是首批国家级自然保护区，自然环境受人类扰动较少，能较好地反映全球大气核试验、前苏联切尔诺贝利核事故在长白山地区沉降的¹³⁷Cs量。为调查¹³⁷Cs经多年衰变和迁移后在长白山土壤中的分布规律，本文利用就地HPGe γ谱仪测量分析了长白山主峰北坡、南坡及西坡的高山荒漠带、苔原带、岳桦林带、针叶林带等土壤中²³⁸U、²³²Th、⁴⁰K和¹³⁷Cs的活度浓度。结果表明，火山灰覆盖的区域，土壤中的²³⁸U和²³²Th等天然放射性核素含量较高，最高值分别为112 Bq/kg和154 Bq/kg；植被茂盛、地势平坦区域¹³⁷Cs活度浓度较高，最高为1.07×10⁴ Bq/m²。     

基于极低本底γ谱分析的海水直接测量研究

为实现便捷、灵敏的海水放射性测量,建立了基于中国锦屏地下实验室低本底高纯锗γ谱仪GeTHU的海水直接测量方法。使用GeTHU直接测量了分别来自西太平洋及上海、青岛、厦门近岸海域的4个体积均接近8.8 L的海水样品,约18小时的直接测量能够探测到⁴⁰K及来自²³⁸U、²³²Th天然放射系的一些关键放射性核素。基于GeTHU的直接测量方法对人工放射性核素同样具有较好的灵敏度,⁵⁷Co、¹³¹I、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs的最小可探测活度浓度经过12小时的测量可以降低到25 mBq/L以下,其中¹³⁷Cs的最小可探测活度浓度在48小时的测量后可以达到约8.6 mBq/L。GeTHU将会被持续用于海水放射性的直接测量,尤其是用于需要测量大量样品的紧急监测任务。     

1993-2017年广东省近岸海域海水137Cs活度浓度水平

采用γ能谱法和放射化学分析法对大亚湾核电站、阳江核电站、台山核电站周围海域及非核电周围海域海水¹³⁷Cs活度浓度水平进行了监测,分析了核电液态流出物排放对附近海域海水的影响。结果表明,大亚湾核电早期由于异常排放导致附近海域海水¹³⁷Cs活度浓度显著高于本底水平,此后恢复至本底水平;阳江核电周围海域海水¹³⁷Cs活度浓度变化范围为0.49～4.77 Bq/m³;台山核电周围海域海水¹³⁷Cs活度浓度变化范围为<0.11～2.21 Bq/m³;非核电周围海域海水¹³⁷Cs活度浓度变化范围为0.62～2.52 Bq/m³。广东省近岸海域海水¹³⁷Cs活度浓度在本底水平范围内波动。     

便携式γ谱仪对137Cs、131I液样探测效率的刻度

便携式γ谱仪主要用于主冷却剂水样中典型核素的现场辅助识别及其活度浓度的测量分析。为确定典型核素特征峰净面积和水样中该核素活度浓度的关系，必须进行源峰效率刻度。本文通过测量¹³³Ba、¹³⁷Cs、⁶⁰Co 3种核素的混合溶液得到效率刻度曲线，然后对不同活度浓度的¹³⁷Cs标准溶液、¹³¹I标准模拟溶液进行测量。结果表明，谱仪均能正确识别¹³⁷Cs、¹³¹I核素，活度浓度测量的相对误差均<10%，初步满足元件破损监测精度和灵敏度的需求。     

深圳近岸海域海水及沉积物中放射性核素水平

采集并分析了深圳近岸海域海水和沉积物中放射性核素的水平。结果表明,海水中226 Ra、232 Th、40 K和137 Cs的活度浓度分别为12.8~42.6Bq/m3(平均值为(24.2±8.6)Bq/m3)、3.2~15.6Bq/m3(平均值为(8.8±3.6)Bq/m3)、529.7~974.1Bq/m3(平均值为(786.4±158.4)Bq/m3)和1.7~3.7Bq/m3(平均值为(2.6±0.7)Bq/m3);沉积物中226 Ra、232 Th、40 K和137 Cs的比活度分别为17.9~35.0Bq/kg(平均值为(26.5±5.4)Bq/kg)、32.9~59.8Bq/kg(平均值为(43.2±9.1)Bq/kg)、326.2~415.3Bq/kg(平均值为(364.2±32.4)Bq/kg)和0.9~3.5Bq/kg(平均值为(1.8±0.8)Bq/kg);海水及沉积物中110 Agm的含量均低于检测限。深圳近岸海域海水和沉积物中放射性核素水平与我国其它海域相当,未见大亚湾海域海水及沉积物放射性核素含量异常。     

HTR-10一回路放射性核素在石墨上的吸附及其微观机理研究

通过巨正则系综方法与第一性原理计算,研究了100～900 ℃下,¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr、¹¹⁰Ag^m、¹³¹I 5种重要核素在石墨上的吸附率随温度、压强等参数的变化,并根据工程实际参数,推算他们在HTR-10一回路中反射层、石墨碳砖以及石墨粉尘上的吸附量。研究表明,Cs和Sr倾向于吸附在石墨的H位,而Ag和I倾向于吸附在石墨的T位,且他们的吸附能也有所差异。此外,核素粒子数密度与吸附率呈线性关系,而温度与吸附率呈指数关系。最后,通过研究5种核素在HTR-10一回路中的吸附情况,发现其中的放射性主要来自于核素¹³⁴Cs、¹³⁷Cs和¹³¹I,而⁹⁰Sr和¹¹⁰Ag^m的贡献较少,这与唯象模型的保守估计结论一致。     

Environment Accumulation Effect from Gaseous Effluent of Pressurized Water Reactor Plant

During the operation of nuclear power plant (NPP), gaseous radioactive effluent discharges into the environment via the stack, and some of them will deposit and accumulate in the environment. In this paper, ³H, ¹⁴C and ⁸⁸Kr/⁸⁸Rb, ⁶⁰Co, ¹³¹I and ¹³⁷Cs were selected as the representative nuclides to analyze their environment accumulation effect. The result reveals the environment accumulation effect of representative nuclide. Accumulative concentrations of most nuclides are less than 0.1 Bq/kg, while those of ³H and ¹⁴C are slightly high, which are 2.51 Bq/kg and 2.35 Bq/kg respectively. Accumulative concentration of individual nuclide is still far less than relative criteria in EPR-RSR. Therefore accumulation of these nuclides in the local environment will not affect the land reuse. The environmental concentration of aerosols shows a clear cumulative growth trend which is relevant to half-life of nuclides and their migration in the environment media. Based on this study, some recommendations are put forward for the prediction of environment accumulation effects of typical nuclide and environmental monitoring for the environmental impact assessment in China.     

压水堆核电厂气态流出物环境累积效应研究

核电厂运行寿期内放射性气载流出物通过烟囱向环境排放，其中部分放射性物质会沉降并在环境中累积。为评估其累积效应，本文选取³H、¹⁴C和以气溶胶形式存在的⁸⁸Kr/⁸⁸Rb、⁶⁰Co、¹³¹I和¹³⁷Cs作为代表性核素，采用³H、¹⁴C平衡模型和气溶胶迁移扩散模型，分析了核电厂运行寿期内各核素的环境累积活度浓度。分析结果表明：代表性核素显示出了环境累积效应，绝大多数代表性核素的环境累积活度浓度远小于0.1 Bq/kg，但³H和¹⁴C的环境累积活度浓度略高，分别达2.51 Bq/kg和2.35 Bq/kg；各核素环境累积活度浓度预测结果远低于EPR-RSR给出的相应限值，不会对土地再利用造成影响；以气溶胶形式存在的放射性核素的环境浓度表现出较明显的累积增长趋势，增长趋势与半衰期和放射性核素在环境中的迁移行为相关。根据研究结果，对我国核电厂环境影响评价中典型核素的环境累积效应预测和环境监测提出了建议。