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放射性核素是不稳定的化学元素,在衰变过程中会释放辐射,从而变得更加稳定。它们在自然界中每天都会发生,也可以通过人工合成。
在核电厂正常运行期间,极少量的放射性核素会排放到大气以及河流、湖泊和海洋等地表水体中。在核电厂运行前,人们会仔细确定将排放的辐射量。核设施排放的放射性核素的种类和数量取决于反应堆的设计,营运者被要求进行放射性环境影响评价,以证明排放所产生的剂量低于国际公认的每人每年1毫西弗(mSv)的安全限值,这一限值在原子能机构的安全标准中有明确规定。
实际上,公众因核电厂排放所受到的辐射照射量远低于这一水平。居住在核电厂附近的人平均每年所受到的有效剂量约为0.0001毫西弗,仅为可接受安全限值的极小一部分。这相当于一个人吃一根香蕉所受到的辐射量,也远低于乘坐十小时飞机所受到的照射量。尽管如此,营运者和监管机构仍会在核电厂附近进行监测,以确保排放剂量保持在安全限值以下。
(图表/联合国环境规划署)
西班牙的一个研究团队在科学、医学和工程学杂志《Heliyon》上发表了一项新研究,该研究旨在为监测机构和监管机构提供有关核电厂附近水质监测最佳实践的信息,重点关注用于灌溉等非人类消费用途的地下水中的放射性核素。
研究人员试图确定核电厂排放的常见放射性核素,并推荐实验室可用于筛选这些放射性核素的实用测试方法。由于他们需要大量有关环境排放的数据,因此他们依靠原子能机构的“放射性核素向大气和水环境排放数据库”(DIRATA),该数据库包含来自所有地区核设施的数据。
“我们选择‘放射性核素向大气和水环境排放数据库’,是因为其数据是最新的且可靠的。”此项研究的首席研究员、巴斯克大学能源工程助理教授Susana Petisco-Ferrero说道,“它还拥有来自世界各地的数据,这使我们能够通过整合来自北美、南美以及欧盟的数据,开展一项更具代表性的研究。”
每年,有25个国家(占拥有核电厂国家总数的73%)自愿提交排放数据,这些数据可通过“放射性核素向大气和水环境排放数据库”门户网站获取。“放射性核素向大气和水环境排放数据库”为参与国提供了一个平台,便于透明地报告核设施和核活动正常运行期间排放的极少量放射性核素。该平台还收录了联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)、欧盟委员会以及其他国际和国家组织收集的历史排放记录。监管机构、核设施营运者和研究人员可以利用“放射性核素向大气和水环境排放数据库”中的数据来跟踪排放趋势并改善监测计划。
西班牙研究人员利用“放射性核素向大气和水环境排放数据库”数据库,编制了一份核电厂排放的常见放射性核素(例如氚和钙-41)的完整清单。他们提出了一些可行的方法来监测水中这些放射性核素的存在情况,这些方法无需专用设备,可在标准实验室中使用。他们的建议包括调整水样采集量和选择合适的光谱分析技术来测量水样中每种放射性核素的含量。他们还就如何完善核电厂周边地下水的监测指南提出了建议。
“西班牙研究人员的工作是一个很好的例子,展示了‘放射性核素向大气和水环境排放数据库’如何为科学研究提供信息,并帮助制定政策,以保护人类和环境免受电离辐射的有害影响。”原子能机构废物和环境安全处处长Anna Clark表示,“它是一个宝贵的工具,能够帮助世界各地的研究人员为构建更安全的未来做出贡献。”
2025.04Vol. 66-1