田湾核电站附近某校环境辐射状况调查
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摘 要
核电在当今世界发展迅速，核电站正常生产时对周围环境产生的辐射让一些人产生了担忧。本文选取距田湾核电站27公里的某校园作为调查对象，采用半导体探测器和塑料闪烁体探测器对校园室内氡浓度和室外γ剂量率进行了测量与分析。结果表明：室内氡浓度与房龄有关，与建筑的类型、湿度、温度无关，房龄越大室内氡浓度越低;γ剂量率水平受地面材质和周围建筑物分布影响较大，石板砖、水泥地面周围γ剂量率水平较高，橡胶和草皮地面γ剂量率水平较低，建筑物越密集γ剂量率水平越高;校园室内氡浓度和γ剂量率水平都低于国家安全标准。
关键词
环境辐射;室内氡;γ剂量率
中图分类号： R144 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 90
Abstract
Nuclear power has been developing rapidly in the world， and the radiation on the surrounding environment which produced by nuclear power plant during normal production has raised some concerns. This article selects a school 27 km far away from the tianwan nuclear power station as the research object， indoor radon concentration and outdoor gamma dose rates of the campus were measured and analyzed by using semiconductor detector and plastic scintillator detector.The results show that the indoor radon concentration is associated with the year of the buildings， and has nothing to do with building type， humidity and temperature. The older the buildings are， the lower the indoor radon concentration. Gamma dose rate levels are greatly influenced by the ground material distribution and the surrounding buildings： the gamma dose rate level of granite or cement covered ground are higher than those covered with rubber or grass; and， the longer of the destiny of the buildings are， the higher of the gamma dose rate level are. The indoor radon concentration and radiation dose rate level in campus are below the national safety standards.
Key words
Environmental radiation; Indoor radon; Gamma dose rate
0 引言
能源在當今世界非常重要，而传统的煤炭、石油等化石能源由于资源日益匮乏、污染环境等原因不能满足人类的需求，所以人们对新型无污染能源的需求不断增长。核能是一种通过核反应从原子核释放的能量，是一种清洁的能源。核能和风能、太阳能等新能源相比较，核能产生的能源更加稳定、高效。我国是世界主要核电国家之一，核电发电量增长迅速[1]。根据国家核安全局网站公布的消息显示：截至2019年10月，我国现有16个已建核电站，2个在建核电站，有47个机组已经投入商业运营，13个机组正在筹建施工。
核能的发展受到多方面影响。前苏联切尔诺贝利核事故、日本福岛核事故等向周围环境释放了大量的放射性物质，造成了人员伤亡，对周围环境产生了持久性污染[2-3]。从而，让人类对核工厂日常生产造成的环境辐射产生了担忧。
为了研究田湾核电站周围居民受到的辐射是否超标，对距离该电站27公里，占地两千多亩，拥有两万多名在校师生的某高校校区环境辐射状况展开了调查。
1 测量仪器与方法
对校区室外γ剂量率和部分建筑物的室内氡浓度进行了测量。室外γ剂量率反映外照射状况，室内氡浓度反映内照射状况。
1.1 γ剂量率的测量
采用网格法，按照《辐射环境监测技术规范》（HJ-T61-2001）[4]，把校区平均分成16个网格，在每个网格中根据草皮、石板砖、水泥、橡胶、彩砖五种不同地面材质均匀选取3～4个点，总共60个测量点位，其分布如图1。选用FH40G-FHZ672E-10型塑料闪烁体探测器，严格按照《环境地表γ辐射剂量率测定规范》（GB/T14583-93）[5]进行测量，探测器距离地面1米，记录GPS坐标，每个点位读取10个读数，每个读数间隔十秒，读数的平均值为测量点位的测量值。
1.2 室内氡浓度 严格按照《辐射环境监测技术规范》（HJ-T61-2001）[4]，分别选取学生宿舍、教学楼和实验室中的代表性建筑，如图1所示。采用主动吸气式RAD7测氡仪（美国），测量过程严格按《环境空气中氡的标准测量方法》（GB/T14582-93）[6]操作，吸气口置于远离人员活动频繁区域，距离地面1.6米，每次测量2.5小时，测量期间房间保持正常使用状态。
2 结果分析与讨论
2.1 γ剂量率
将不同经纬度坐标、地面材质各点位的数据经过整理，绘制成散点图，横坐标为点位序号，纵坐标为γ剂量率测量值，见图2。
由图2可知，地面材质相同的点位γ剂量率差别较大;总体来说，石板砖、水泥地面材质点位的γ剂量率水平较高，草皮和橡胶地面材质点位的γ剂量率水平较低。
相同材质地面的γ剂量率水平有较大差距原因不明，这可能与各测量点位的地理位置有关。为了更加直观看出γ剂量率与地理位置的关系，现把各点位GPS坐标转化成大地坐标，用Surfer软件制作γ剂量率等高线图，如图3所示。
从图1和图3中的结果可知：建筑物密集的区域γ剂量率水平较高，建筑物分散的区域γ剂量率水平较低。
2.2 室内氡
本次室内氡调查记录了室内氡浓度、室内温度和空气湿度，测量结果见下表1。
由表中数据可知：室内氡浓度与房龄有关，房龄越大，室内氡浓度越低;室内氡浓度与温度和湿度无关，与建筑物用途无关。
2.3 校区辐射水平分析
2.3.1 校區外照射水平分析
环境γ辐射照射对居民产生的有效剂量当量可以采用下面（1）式进行计算[5]：
He=Dγ.K.t（1）
式中：He—有效剂量当量，Sv;
Dγ—环境地表γ辐射空气吸收剂量率，Gy/h
K—有效剂量当量率与空气吸收剂量率比值，依据标准采用0.7Sv/Gy
t—环境中停留时间，h
对校区学生在校区内各个点停留时间进行了抽样调查，选取的学生来自不同学院、不同年级，得到的统计结果如下表2。
按照师生接受的最大照射剂量算，取一年在校时间为365天，户外时间3.3小时，γ剂量率Dγ为194.5nGy/h，则根据（1）式计算得知校区师生一年接受的外照射约为0.16mSV，远低于国家规定的1mSv。故校区外照射水平低于国家标准，适合师生工作与学习。
2.3.2 校区内照射水平分析
把室内氡浓度的测量值与国家安全标准做对比，制作成图4所示的柱形图如下。
根据国家标准[7]，室内氡浓度不得高于300Bq/m3，由图4所知校区室内氡浓度远低于国家安全标准，故校区内照射水平在安全标准内，适合师生工作学习。
3 总结
本次对田湾核电站附近某高校的调查结果表明：该校区γ剂量率水平受地面材质和建筑物分布的影响较为明显，室内氡浓度受到建筑物房龄的影响较大;校区环境辐射状况良好，未见环境辐射状况异常，整体水平没有高于国家安全标准。田湾核电站的日常生产产生的辐射对校区环境没有危害性。
参考文献
[1]佚名.2017年中国核电行业市场前景及发展趋势预测[J].电器工业，2016，11：25-31.
[2]王燕君，李文红，邓君，等.日本福岛核事故四年来的影响及教训[J].中国辐射卫生，2016，25（2）：143-145.
[3]王燕君，李文红，邓君，等.切尔诺贝利和福岛核事故的今昔对比及引发世人的深思[J].中国辐射卫生，2016，25（4）：459-462.
[4]国家环境保护总局.辐射环境监测技术规范：HJ-T61-2001[S].北京：中国标准出版社，2001.
[5]国家环境保护局.环境地表γ辐射剂量率测定规范：GB/T14583-93[S].北京：中国标准出版社，1993.
[6]国家环境保护局.环境空气中氡的标准测量方法：GB/T14582-93[S].北京：中国标准出版社，1994.
[7]国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.室内氡及其子体控制要求规定：GB/T16146-2015[S].北京：中国标准出版社，2015.
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