核电站氚的排放量及浓度限值比较分析

氚是核电站运行过程中向环境中排放较大的放射性核素之一,控制核设施中氚的产生和排放量越来越引起人们的重视。本文通过分析核电站产生氚的主要途径,结合国际上的运行经验参数,对比分析了不同国家、不同堆型核电站氚的排放量和浓度限值。分析结果表明:三十年间,全球核电站流出物中气态氚的排放量显著高于液态氚,重水堆是各堆型核电站中氚排放的主要贡献者,也是氚排放所致公众剂量的主要来源。为了更加有效的控制氚的排放,法国等国家核安全监管机构根据电站的装机容量、排放工艺、堆型等制定了各自国家核电站氚的年排放总量限值;加拿大等国的监管机构根据剂量限值制定了导出排放限值,该值的优点是便于审查核电站正常运行时氚的排放量;其它核电国家则是以剂量限值的形式提出了氚的排放限值。     

氚水对小鼠精子形态的影响

氚的排放是核动力工业影响环境的主要因素之一。一个核电站规模每月要排放百居里级氚,核燃料后处理厂气态排放的核素中,氚居第二位。曾有人估计,核电站如果照目前的速度增长,到公元2000年世界上核电站能量将达到1030兆千瓦,氚的产量可达到15兆居里/年。氚的主要排放形式是氚化水(HTO 简称氚水),释放于自然界的氚水渗于自然界水的循环,可被一切生物体所摄取,人体通过消化道、呼吸道、皮肤及粘膜摄取氚,特     

压水堆核电站氚排放源项计算模型参数灵敏度分析

氚是核电站运行过程中向环境中排放较大的放射性核素之一,控制核设施中氚的产生和排放量越来越引起人们的重视。本文通过分析核电站产生氚的主要途径,建立了5种产氚途径的7个计算模型,并对计算模型中重要参数的灵敏度进行了分析。结果表明:在计算氚的产生量时,参数的灵敏度依次是~7Li所占百分比、等效满功率天数、初始锂浓度、氚从可燃毒物棒中释放到主冷却剂中份额、氚从燃料释放到冷却剂中份额;~7Li所占百分比对氚的产生量特别灵敏,等效满功率天数对所有途径的产氚量都有影响。     

秦山三期重水堆核电站流出物氚排放的比较分析

本文简要介绍了重水堆核电站氚的产生和释放,以及秦山三期为降低氚排放所采取的设计改进和运行控制措施。通过对秦山三期电站运行以来氚的实际产生情况及其与国外重水堆核电站的比较,表明秦山三期为减少氚排放的控制措施是有效的。     

印度一座核电站近期发生2起氚泄漏事件

【本刊2012年8月综合报道】位于印度北部的拉贾斯坦核电站近期发生了2起氚泄漏事件,导致超过40名电站员工受到了低于限值的氚辐射照射。但这2起事件未对环境和公众产生影响。     

含氚重水脱氚方法

CANDU6核电站慢化剂重水中的氚浓度随反应堆运行而增加,含氚重水以气态或者液态向反应堆厂房及环境中泄漏,将造成运行人员辐射剂量及环境污染。如何有效将慢化剂重水中的氚脱除受到国际上广泛的关注。本文调研国内外重水脱氚技术,对各种现有脱氚技术进行了系统的比较与分析,总结了各工艺的优缺点及经济性。     

压水堆核电站含氚废水产生与排放

随着核能发展和环境保护的需要,核电站排氚的问题逐渐进入公众的视野。本文简要介绍了压水堆核电站氚的产生和释放机理,核电站运行时液态氚的排放情况,并对国内外法规标准进行了比较分析。通过上述分析,提出了对现有压水堆核电站含氚废液处理的需求。     

AP1000型核电机组运行期间的预期氚排放

AP1000型核电机组电站放射性废物处理的特点决定了其预期氚排放总量可能高于同功率水平的传统压水堆核电站。在AP1000机组正常运行期间,除了需要加强氚排放的环境监测,更重要的是从源头优化管理和控制氚排放,最大限度地减少氚排放对环境的影响,保障环境安全和公众健康。本文简要介绍了压水堆中氚的产生,详细分析了AP1000机组液态和气载氚的产生和排放机制,给出了采用保守和优化方法计算的AP1000机组的预期氚排放量,讨论了AP1000机组氚排放量最小化的优化控制措施。无论单机组还是6机组厂址,AP1000堆型核电站氚预期排放量都满足我国相关标准限值的要求。     

阳江核电站的排放物及环境样品中氚的放射性水平

主要介绍了2014—2018年,广东省阳江核电站周围空气、雨水、地表水、饮用水、地下水、海水、生物样品中氚的放射性活度水平及阳江核电站流出物中氚排放的抽样监测情况。结果表明,液态流出物排放口附近海域监测到高于本底水平的氚,海水中氚的年均值范围为:0.95～2.87 Bq·L~(-1),单点最高值为35.9 Bq·L~(-1);核电站附近空气中,个别月份可监测到高于探测限值的氚;核电站附近雨水、地表水、饮用水、地下水和生物样品中氚均未发现异常。     

美国将选定生产氚的核电机组

【据美国斯普林城企业网 12月 1日报道】　美国能源部部长理查森说 ,在今后的三周内美国能源部将从目前 5台候选核电机组中选定一个机组来生产氚。理查森说 ,原提出的 5台机组中有 3台是属田纳西谷管理局的核电机组 ,2台是尚未完工的 Bellefonte核电站的机组。另一个方案是投资 35亿美元建造直线加速器来生产氚。理查森强调指出 ,这次选定生产氚方案的原则应是科学的 ,而不是政治的。美国在过去几年内曾向 WaflsBar核电站投资 75 0万美元作过生产氚的试验 ,试验表明利用商业核电站可以生产军用氚。但是更为吸引人的是利用未完工的Bellefon…     

The Significance of Tritium Releases to the Environment

Tritium is produced naturally and was present in low concentrations in precipitation and natural bodies of water before atmospheric testing of nuclear weapons. Other sources of tritium are now present from which tritium is released to the environment. Nuclear reactor tritium production, according to recent estimates, will equal natural tritium production before the year 2000. Predicted increases of tritium in the environment will take place first on a local ecological level and then appear on a biospheric level. Tritium introduced into the environment as THO will move through ecological systems in the same manner as stable water. Tritium will enter the hydrologic cycle either via evapo-transpiration or the surface bodies of water. Ecological experiments have been conducted to determine the movement of tritium in the environment. Field-grown plants were exposed to liquid and vapor THO for periods of one-half and one hours. Tritium concentrations were determined in leaf samples collected after exposure for periods of time up to 45 days. Tritium decays rapidly in the plant species studied and exhibited a three component half-life when plants were exposed to THO vapor. The length of exposure, and sources of THO in the soil affect the half-time of tritium in the plant tissues. Data produced in ecological experiments on tritium movement are used in a theoretical consideration of acute and chronic vapor releases of tritium in an agricultural environment.     

Study on behavior of tritium in concrete wall

It is required to understand the tritium behavior in concrete for establishment of tritium safety technology of a fusion reactor or a tritium handling facility because the concrete wall is used as the final containment to prevent tritium release to the environment. This paper discusses about the effect of adsorption and diffusion of water and isotope exchange reaction between physically adsorbed water and chemically adsorbed water or structural water. It is known in this study that a large amount of tritium can be trapped to the concrete wall because cement paste has the nature of porous hydrophilic material.     

抗环境氡干扰测氚电离室的研制

为提高电离室测量环境中氚的探测灵敏度,研制了一种可甄别空气中氡的测氚电离室。该电离室采用平行板型丝壁测氚电离室和镀铝聚酯膜窗平行板型测氡密闭电离室组成,具有较强的甄别环境氡的能力,适用于氡浓度较高的环境中氚的监测。实验结果表明:该测氚电离室对氚的响应线性相关系数为96.54%;在氡环境中,对氡的甄别补偿为98.83%;测量值与约定值的相对误差不大于40%。     

氚在真空贮存容器材料中的吸附和渗透行为

研究了贮存氚靶约4 a和20 a的两个316 L不锈钢真空贮存容器(以下简称贮存容器)及其垫片材料对氚的吸附行为,并对氚在贮存容器材料中的渗透速率进行了测量和分析。结果表明,贮存容器外表面氚污染为几十Bq/cm2,不锈钢与陶瓷中吸附的氚活度均为106Bq/g;热解吸至1 273 K过程中,材料中99%的氚释放出来;在解吸出的氚中,陶瓷中的HTO比例高于不锈钢;贮存温度对氚靶贮存容器的渗氚速率有较大影响,夏季约为冬季的4倍。上述结果提示,氚在贮存容器材料内表面吸附后,一部分会向晶格扩散并滞留下来;另一部分则透过材料向外环境渗透,其中温度是影响氚向外环境渗透的主要因素之一。     

加速器质谱测氚及其应用

氚是环境中的主要放射性核素之一,对氚进行准确高效的监测是十分有必要的。目前常用的液体闪烁计数法所需的样品量较大,测量时间较长,不能对微量样品进行高精度测量。加速器质谱具有测量样品小、测量精度高和测量时间短的特点,能够更好地满足环境氚监测的需求,可以广泛应用于地球与环境科学、生物医学和辐射监测等方面。文中介绍了加速器质谱测氚的基本原理和发展历史、制样方法,对加速器质谱测氚的已有研究成果和主要应用进行了总结和展望。     

Tritium environmental transport studies at TFTR

Environmental tritium concentrations will be measured near the Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR) to help validate dynamic models of tritium transport in the environment. For model validation the database must contain sequential measurements of tritium concentrations in key environmental compartments. Since complete containment of tritium is an operational goal, the supplementary monitoring program should be able to glean useful data from an unscheduled acute release. Portable air samplers will be used to take samples automatically every 4 hours for a week after an acute release, thus obtaining the time resolution needed for code validation. Samples of soil, vegetation, and foodstuffs will be gathered daily at the same locations as the active air monitors. The database may help validate the plant/soil/air part of tritium transport models and enhance environmental tritium transport understanding for the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER).     

核电厂氚的产生和排放分析

研究核电厂中氚在堆芯和主冷却剂中的产生方式,以及进入环境的途径、形态和排放量,是核电厂辐射环境影响评价非常重要的内容之一。本文通过分析压水堆核电厂中的主冷却剂系统、辅助系统、三废系统和厂房通风系统的运行模式,结合国际上的运行经验参数,研究主冷却剂中的氚排放进入环境大气的途径和形态。研究结果表明:理论计算分析结果与电厂运行经验数据相吻合,氚主要通过燃料棒中的三元裂变,可燃毒物棒中硼的活化以及主冷却剂中硼、锂和氘流经堆芯时的活化产生,主要以液态氚水形式排放,影响气液两相分配份额的主要因素取决于主冷却剂向反应堆厂房和辅助厂房的泄漏率。     

Tritium Safety-Related Studies at TPL of JAERI

Activities regarding tritium safety technology in the Tritium Process Laboratory (TPL) at Tokai Establishment of Japan Atomic Energy Research Institute are reviewed. Research and development of a new tritium removal system is being carried out by using a gas separation membrane which enable to make the ITER atmosphere detritiation system more compact and cost-effective. Techniques of gas flowing calorimetry and laser Raman spectroscopy are applied to develop new tritium accountancy methods. Studies of tritium-material interaction, such as plasma material interactions, radiochemical reaction of tritium in gas phase, radiolysis of tritiated water, and waste processing are being carried out under ITER/EDA and U.S.-Japan collaboration. Tritium release experiments for research of tritium behavior in confinements and environment and demonstration of safety related components are planned.     

某压水堆核电厂辐射控制区氚化水蒸汽监测

压水堆核电厂一回路冷却剂中的部分氚会通过废液和废气排放系统排放至工作环境中。本文报道某压水堆核电厂辐射控制区气态氚的监测结果:运行期间气态氚浓度范围为<LLD～9.21×10² Bq/m³;大修期间为<LLD～3.14×10³ Bq/m³。监测结果显示,压水堆核电厂运行初期工作环境中氚浓度较低,工作人员在现场工作无需采取额外的防护措施以及进行氚内照射剂量监测。     

空气除氚系统中氚氧化催化剂的研究进展

在大型氚设施中空气除氚系统必不可少,通过气-水转换除去气态氚是目前应用最广泛也是最有效的工艺,过程中氧化催化剂至关重要。总结了气态氚的催化氧化研究进展、催化剂的催化性能及影响催化性能的主要因素。贵金属Pt和Pd在室温下对氚的转化效率接近100%,因而被广泛用于氚的催化氧化。通过负载分散载体、添加催化助剂、使用规整结构催化剂、设计新型的催化反应器能够进一步提高催化剂性能。以蜂窝状催化剂为研究热点的规整结构催化剂以其高比表面积和低压力降而显示出良好的催化性能,将它用于氚的催化氧化,是该领域的一个研究方向。氢、氘、氚在氧化过程中的同位素效应会影响除氚效率,需进行深入研究。