核电厂液态流出物总β放射性测量标准曲线法（征求意见稿）》编制说明.docx

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1、附件3核电厂液态流出物总放射性测标准曲线法（征求意赚0编制说明核电厂液态流出物总B监测方法标准编制组二O二三年十二月1项目背景11.1 任务来源11.2 工作过程12标准制订的必要性分析22.1 B射线的性质和环境影响22.2 相关生态环境标准的需要22.3 核电厂液态流出物的特点32.4 国内水中总P测量标准33国内外相关分析方法研究53.1 主要国家、地区及国际组织相关监测方法53.2 国内相关测量方法53.3 核电厂在用的液态流出物总。放射性测量方法63.4 省级辐射环境监测站在用的液态流出物总放射性测量方法73.5 文献调研概况84标准制订的基本原则和技术路线84.1 标准制订的基本原

2、则84.2 标准的适用范围和主要技术内容94.3 标准制订的技术路线95方法研究报告115.1 方法研究的目的115.2 方法原理115.3 试剂和材料115.4 仪器和设备125.5 样品125.6 分析步骤125.7 试验和结果145.7.1 样品采集和保存145.7.2 干燥过程对测量结果的影响分析155.8 方法比对155.8.1 标准物质的选择155.8.2 标准曲线的绘制205.8.3 探测下限215.9 标准实施建议266方法验证一266.1 方法验证方案266.2 方法验证过程及结论27附件方法验证报告一29核电厂液态流出物总P放射性测量标准曲线法征求意见稿编制说明1项目背景1

3、.1 任务来源核电厂流出物放射性监测技术规范（试行）（国核安发202044号）（以下简称“技术规范”）由国家核安全局颁布，于2020年9月1日起施行。核电厂液态流出物中总放射性监测是技术规范明确规定的监测项目之一，为了统一和规范各监测单位对核电厂液态流出物中总放射性的监测工作，2021年生态环境部核设施安全监管司下达了核电厂液态流出物总。监测方法标准编制前期研究工作任务。1.2 工作过程2021年2月，我站接受核电厂液态流出物总监测方法前期研究工作任务后，立即成立了标准编制组，经过资料调研、编制组讨论，制定了标准制订计划和实施步骤，编写了开题论证报告、标准草案和方法验证方案。2021年7月，邀

4、请10位专家对核电厂液态流出物总监测方法开题论证报告和核电厂液态流出物总。监测方法标准草案进行函审。标准编制组根据专家的函审意见，对核电厂液态流出物总监测方法开题论证报告和标准草案进行了修改。2022年，组织六家实验室，针对本方法的特性指标进行了方法验证工作，编写核电厂液态流出物总放射性测量标准曲线法方法验证报告，方法验证报告见附件。在此基础上编写了标准的草案和编制说明。2023年4月19日，核一司组织在北京召开专家审查会，对核电厂液态流出物总放射性测量标准曲线法标准草案和编制说明进行技术审查。2标准制订的必要性分析2.1 射线的性质和环境影响2.1.1 P射线基本性质辐射指原子核衰变放出的高

5、速运动的电子（记为e）和正电子（记为e+）。正电子带有一个正的元电荷，是电子的反粒子，称为Ir粒子。P辐射是大多数人工核素的特性，某些天然核素也有这种性质。根据P衰变的电子中微子理论，粒子是核子的不同状态之间跃迁的产物，事先并不存在于核内。由于衰变过程中同时放出中微子（或反中微子），衰变能在P粒子、中微子和子核之间分配，P粒子能量可以是零到最大能量之间的任何值。因而，能谱不是线谱，是连续谱。不同原子核的衰变能是不一样的，大多在几百keV到几MeV。对于P粒子或电子，有一个依赖于辐射能量和物质原子的有限透射射程。但因电子容易被散射偏转，甚至有可能发生180反散射，因此不可能建立一个简单的数学表示

6、式来描述粒子的吸收，通常用最大射程来描述。辐射在铝吸收体中的最大射程RP与粒子最大能量牛之间的关系可以用下面经验公式表示：RB=O407E镰X0.15MeVEp0.8MeV/C=0.542ax-0.1330.8MeVE3MeV式中，RP以g/cn?表示，耳用MeV为单位。2.1.2 射线的环境影响射线对生物体的作用，是一个比较复杂的过程。它通过直接的或间接的电离作用，使生物体的分子发生电离或者激发。对生物体的水分子，会使其产生多种自由基和活化分子，严重的，会导致细胞机体损伤甚至死亡。当然，电离辐射对生物体的作用是“可逆”的，生物体具有修复功能，这种修复能力的大小与生物个体素质有关，与原始损伤程

7、度有关，因此一定要控制生物体所受剂量的大小。2. 2相关生态环境标准的需要2.1.1 核电厂流出物放射性监测技术规范（试行）（国核安发202044号）要求，核电厂开展自行监测时，在每批液态流出物排放前，应开展取样并分析每批次排放废液中放射性核素组成及其活度浓度，监测项目应包括监测方案确定的所有放射性核素。其中，液态流出物中总B放射性是要求监测的项目之一，技术规范要求总0的探测下限为IBq/L；在对核电厂液态流出物进行监督性监测时，每月应至少抽采一个排放槽，每季度分析一次总放射性。目前国内开展液态流出物总B放射性监测的核电厂和相关省级辐射环境监测机构所用分析方法不尽相同，还没有统一的经过验证的方

8、法，不利于监测结果的可比性。因此，需要尽快出台统一的监测方法，以规范各核电厂和省级辐射环境监测机构对核电厂液态流出物总P放射性的监测。2.1.2 核动力厂环境辐射防护规定（GB6249-2011）。对于滨海厂址，槽式排放出口处的放射性流出物中除H和4C外其他放射性核素浓度不应超过100OBq/L；对于内陆厂址，槽式排放出口处的放射性流出物中除H和4C外其他放射性核素浓度不应超过IooBq/L,并保证排放口下游Ikm处受纳水体中总B放射性不超过IBq/L,H浓度不超过100Bq/L。如果浓度超过上述规定，营运单位在排放前必须得到审管部门的批准。为了满足GB62492011的要求，有必要从源头上控

9、制核电厂液态流出物中的总放射性，因此，制订核电厂液态流出物总监测方法是很有必要的。2. 3核电厂液态流出物的特点核电厂液态流出物中乜活度浓度较高（IO4-IO8BqZL）,采用现有标准方法（见2.4）测量核电厂液态流出物总放射性，需要样晶体积较大，实验步骤较多，在实验过程中会有部分七挥发到工作环境中。因此须根据实际情况，制定一种样品用量少、实验步骤简单的分析方法，以适用于核电厂液态流出总放射性的测量。2.4国内水中总P测量标准现行常用水中总。放射性测量标准有:(1)水质总P放射性的测定厚源法(HJ899-2017)原环境保护部发布，该标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总放射性的测定

10、。(2)生活饮用水标准检验方法第13部分：放射性指标(GB5750.13-2023)中华人民共和国国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会发布,适用于测定生活饮用水和/或水源水中P放射性核素(不包括在本文件规定条件下具有挥发性的核素)的总B放射性活度浓度。(3)饮用天然矿泉水中总P放射性的测定方法蒸发法(GB8538-2022)中华人民共和国国家卫生健康委员会和国家市场监督管理总局发布，该标准采用薄样法和活性炭吸附法，适用于饮用天然矿泉水中总放射性的测定。(4)水中总放射性测定蒸发法(EJ/T900-1994)中国核工业总公司发布，适用于饮用水、地表水、地下水和工业排放废水中放射性核素的总放

11、射性的测定，也可用于咸水或矿化水中放射性的测定。(5)地下水质检验方法(DZ/T0064.1-0064.80-2021)中华人民共和国自然资源部发布，采用放射化学法，适用于地下水总放射性的测定。(6)煤矿水中总和总0放射性测定方法(MTT744-1997)o原中华人民共和国煤矿工业部发布，采用比较测量法，适用于煤矿矿井水，深井水总和总放射性测定。实际上，在对核电厂液态流出物总0放射性进行监测时，上述的国家标准(GB)及环境行业标准(HJ)、核工业标准(EJ)、能源标准(NB)是可以借鉴的。由于核电厂液态流出物中七活度浓度较高(IO4-IO8BqZL),采用上述方法测量核电厂液态流出物总放射性，

12、需要样品体积较大、流程长、操作复杂，在实验过程中会有部分H挥发到工作环境中。因此须根据核电厂液态流出物的自身特点，重新确定一些主要参数，如样品取样量、标准物质，制订适用于核电厂液态流出总放射性的测量方法。在保证总放射性探测下限符合“技术规范要求的前提下(IBq/L),达到操作步骤简便、样品用量少、样品前处理用时短的目的。3国内外相关分析方法研究3.1主要国家、地区及国际组织相关监测方法(1)国际标准化组织(ISO)1992年，ISO发布了水质-无盐水中总P放射性测量-厚源法(ISO9697:1992),最新修订于2018年。标准规定了地表水、地下水和淡水中总放射性的测量。根据样品中总B放射性选

13、择样品量，蒸发至近干，转换成硫酸盐后在马弗炉中35(C灼烧，称取一定量残渣铺盘后在B计数器上测量。标准物质为40K或为rwY02009年，ISO发布了水质-无盐水中总和总P中放射性测量-薄源沉积法(ISO10704:2009),最新修订于2019年。方法适用于饮用水、雨水、地表水、地下水，也适用于冷却水、工业用水、生活污水和工业废水。此方法可进行应急状态下总和总的放射性测量。取IOmL样品于85C以下蒸发20min,后于正比计数器上测量IOmin,总的探测限低于20Bq/L。根据水样中可能存在的放射性核素种类选择相应的标准物质，天然核素选择40K,人工核素选择,%r或Cs。(2)美国环境保护局

14、(EPA)1986年，EPA发布了地表水和地下水中总和总B的测量方法(EPA9310)。取一定水样蒸发浓缩，转至不锈钢盘中，残渣于105的烘箱内至少干燥Ih,干燥器内冷却至恒重，上机计数。样品用量不超过20mgcm?。总标准物质为IMsr或Cs。3. 2国内相关测量方法目前国内总B放射性测量样品的前处理方法主要有吸附法和浓缩法。吸附法是在PH为4的条件下，利用活性炭和硫酸铁将水中放射性物质沉淀和吸附下来，使水中的放射性物质浓集于活性炭和硫酸钢中，将沉淀灼烧，制成样品源后在低本底P测量仪上测量P放射性。该方法适用于活度浓度低、要求探测下限低、样品用量大的样品中的总P放射性的测量，该方法在饮用天然

15、矿泉水中总放射性的测定方法(GB8538)有介绍，适用于饮用天然矿泉水中总放射性的测定。浓缩法是使水样中放射性核素浓缩到固体残渣中，制成样品源后在低本底测量仪上测量P放射性。缓慢将待测样品蒸发浓缩，转化成硫酸盐后蒸发至干，然后置于马弗炉内灼烧得到固体残渣。准确称取不少于“最小取样量”的残渣于测量盘内均匀铺平，置于低本底a测量仪上测量总B的计数率，以计算样品中总的放射性活度浓度。该方法在水质总P放射性的测定厚源法(HJ899)有介绍，适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总放射性的测定。用吸附法测量水中总B放射性，需要样品体积较大、操作时间长、实验流程复杂，而且核电厂液态流出物中H活度浓度较高(IO4IoXBq/L),因此吸附法不适用于核电厂液态流出物总P放射性的测量。浓缩法是使水样中放射性核素浓缩到固体残渣中，制成样品源后测量，由此可见，在总。放射性探测下限(IBqZL)满足“技术规范”要求的前提下，通过减少样品用量，可以降低核电厂液