國際情勢匹變,原本西方各國的注意力不外乎是在美中競爭以及俄羅斯侵略烏克蘭的戰爭,沒想到十月中旬突然發生了巴勒斯坦激進組織「哈瑪斯」突襲以色列的事件,而整個注意力都集中到了中東緊張的局勢,對於本來就很少受到關注的日本福島的核汙染處理水的排放,幾乎被淹沒在國際新聞中。雖然核汙染處理水的排放已成定局,除了追蹤IAEA的檢測之外,OT還是要繼續完成 IAEA對於福島和汙染處理水報告的閱讀。
讀到目前為止,對於OT這種先前對於核能一點概念也沒有的小白,從這份報告中也獲取許多知識,很建議大家也花點時間讀一下,畢竟事關大家居住的環境。本篇文章不僅供OT自我學習使用,歡迎有興趣的朋友轉載本文並附上文章原址。
前面我們已經看過了《Indtroduction》以及《Assessment of Consistency with the Fundamental Safety Principles》,本篇我們繼續看Assessment of Consistency with Safety Requirements。在前兩篇中我們知道了整個項目的執行背景,以及ALPS需要符合IAEA的十項安全原則,包括:
- 安全責任(Responsibility for Safety)
- 政府的角色(Role of the Government)
- 安全方面的領導力和管理(Leadership and Management for Safety)
- 正當性(Justification)
- 防護優化(Optimization of Protection)
- 對個人的風險限制(Limitation of Risks to Individuals)
- 保護現今和未來的世代及其環境(Protection of Present and Future Generations and their Environment)
- 防止事故(Prevention of Accident)
- 應急準備和應對(Emergency Preparedness and Response)
- 減少現有輻射風險的保護措施(Protective Actions to Reduce Existing Radiation Risks)
在本篇中IAEA則說明核規制委員會(NRA)如何制定規範,以符合IAEA的要求,並且如何驗證這些要求的達成。IAEA分成幾個部分探討:
- 監管控制與授權
- 控制排放的系統和程序的安全相關方面
- 來源特性
- 放射環境影響評估
- 來源和環境監測
- 涉及利益相關方
- 職業放射防護
本章節是本報告核心的部分,有助於理解NRA的管制規範,並且IAEA對於NRA規範的檢視。這裡面我們也可以看到IAEA同意NRA若干觀點,例如最顯著的是明知ALPS有風險,並且無法完全清除氚以及其他放射性元素,為什麼還會認為此處理水排放可以接受,在3.3以及3.4節中做了解答。而IAEA對於ALPS系統設計也未進行檢視,僅對其排放結果進行取樣,為什麼不需要進行其效能檢視的原因,在3.3節也做了解釋。所以外界一直對於ALPS存在疑慮也是有合理的,並且目前除了NRA、TEPCO之外,可能連IAEA也不了解其設計細節。但跨境影響的部分,在3.4節中,IAEA確實是做了考慮。
本篇所提的幾個IAEA法規縮寫說明如下:
- GSR(General Safety Requirements):通用安全要求,也是國際原子能總署 (IAEA) 發布的安全標準系列之一。GSR 提供的是基礎性和一般性的要求,用於確保人類和環境免受有害放射性物質的傷害。GSR 涵蓋了各種與核安全相關的領域,從放射性物質的運輸到核電廠的運營,再到放射性廢料的處理。這些要求為國家制定國家層面的核安全法規提供了基礎。而 GSG 則是在 GSR 的基礎上,提供更詳細的指導和建議,以確保這些要求得以實施。
- GSG(General Safety Guide):通用安全指南系列。為IAEA 發布了多個安全標準之一,這些標準為各國制定國家層面的核能相關法規和指導提供了框架和參考;GSG提供了具體的建議和指導,以確保遵循相關的安全要求。
3.1 監管控制與授權
3.1.1 背景
建立監管框架和監管機構
國際原子能機構的國際安全標準概述了政府的職責和功能。GSR Part 1 (Rev. 1)規定了:政府和法律框架的基本方面;建立監管機構;以及採取必要行動以確保有效監管用於和平目的的設施和活動。
GSR Part 1 (Rev. 1) 第2.2段指出: 「政府通過不同的工具、法規和法律建立國家安全政策。通常,由政府指定的監管機構負責通過監管計劃和策略實施政策。政府確定監管機構的具體功能和職責分配。例如,政府制定安全相關的法律並採納政策,而監管機構則制定策略並頒布法律和政策的實施法規。此外,政府制定法律並採納關於不同政府實體在安全和緊急應對方面的職責和功能的政策,而監管機構建立一個系統以提供有效的協調。」
GSR Part 1 (Rev. 1) 也包括了監管機構在更廣泛的政府基礎設施中的特定要求。例如,GSR Part 1 (Rev. 1) 的第4.2段指出:「監管機構的職責應在安全的政府和法律框架內履行。」同時,GSR Part 1 (Rev. 1) 的要求3、4和17強調了監管機構的獨立角色的重要性。
從設施或活動排放的授權
對於可能呈現較高輻射風險的設施或活動,通過授權(註冊或許可,視情況而定)來管理這些設施或活動的排放可能是合適的,這將建立嚴格的技術和監管條件,包括對這些排放及其放射學後果的適當管理和控制。
GSR Part 3建立了要求,而 GSG-9 提供了監管機構和持證人或申請人對排放的監管和授權的建議。
GSG-9的第5.2段指出,「監管機構應建立設施和活動的授權程序,包括對排放的規定,使用分級方法,根據對公眾和環境的預期放射學影響。」
至於具體的授權流程和相關要求,GSG-9的第5.31段詳細說明了進行排放授權的應當遵循的程序:
「監管機構應建立一個流程,供尋求放射性排放授權的申請者遵循,一旦已確定需要放射性排放的授權。」授權流程的步驟可能如下:
a) 監管機構應為考慮中的設施或活動指定相關的劑量限制(參見第5.15-5.19段及附錄)。
b) 申請者應描述放射性排放特性並確定主要的暴露途徑,以充分評估代表性人員的暴露情況。
c) 申請者應呈現用於優化公眾保護和安全的措施,考慮了使由於放射性排放引起的暴露保持在盡可能低的水平的措施,並考慮了所有相關因素。
d) 申請者應評估代表性人員的劑量。這可能涉及多次迭代,從一個簡單、謹慎的通用評估開始,如有必要,進行更詳細、特定於地點的研究。
e) 申請者應將評估結果提交給監管機構。監管機構應評估申請者使用的模型和假設是否適當,應將評估結果與劑量限制和劑量限制進行比較,並評估評估的劑量是否符合為公眾提供優化保護的需求。
f) 監管機構應設定放射性排放限制,並確定在運行過程中如何證明其合規性,包括通過源監測和環境監測系統和計劃。
g) 當監管機構滿意模型和假設的有效性,且劑量不會高於優化的水平時,應核發放射性排放授權。」
這些步驟在GSG-9中的一個圖形中進行了總結,該圖形已下方複製(參見圖3.1)。圖3.1也展示了每一步流程中的負責人。
圖3.1. 設定排放限制的步驟,並指示負責人(GSG-9的圖3)。 |
這邊OT補充說明一下上面的流程圖。前藍色的框「Actions of the regulatory body」是指監管者的行動,而深藍色的框是「Actions of the applicant」是指申請者的活動。也就是對應日本政府,而申請者則是TEPCO以及FDNPS。流程的一開始要先取得「放射性排放的許可程序」,監管者需要給出「確定適當的限制」,有可能是劑量限制、最低可行劑量原則(ALARA原則)、放射性物質的種類、環境影響的評估、公眾的接受度、監測和驗證。申請者需要「描述排放特性及爆露情形」,並且進行「考慮優化保護」,以及「使用逐步增加的細節來評估代表性人員的劑量」,接著就向監管機構提交結果。監管機構需要判斷「模型和假設是否有效,且劑量是否已優化且低於定義的限制?」如果成立,監管者則進行「設定排放限制並確立展示合規性的條件,然後發出排放授權。」如果條件不成立,申請者與監管機構之間再討論法規,並回到「考慮優化保護」這一步驟。
所謂的ALARA 是「As Low As Reasonably Achievable」的縮寫,中文可以翻譯為「合理可達的最低限度」或「合理地達到最低水平」。這是放射性保護的基本原則之一,目的是將個體的放射性曝露降低到一個合理的、實際可達的最低水平,同時考慮到技術、經濟、社會福利和其他社會考量因素。基本上,ALARA 的原則鼓勵採取所有合理的措施來降低放射性曝露,而不只是滿足特定的劑量限制或標準。
建立劑量限制
在確定需要授權後,GSG-9中描述的授權流程的第一步(圖3.1)反映了GSR Part 3第3.120段中的要求,該段落指出:「政府或監管機構應建立或批准用於公眾保護和安全優化的劑量和風險限制」。
一旦監管機構確定了適當的劑量限制,申請人應詳述放射性排放和主要暴露情境,考慮保護的優化並評估代表性個體的劑量,如圖3.1所示。申請人的這些行為在第3部分(3.4節)中有更詳細的描述,其結果是放射性環境影響評估(REIA)。這是一個考慮保護和安全優化的迭代過程。
確立保護優化的要求
對於個體可能或已經受到公眾曝露的情況,GSR Part 3的第11要求規定:「政府或監管機構應建立並執行保護和安全的優化要求,註冊者和許可證持有者應確保保護和安全已得到優化。」 劑量限制是保護和安全優化的起點,其預期結果是所有的曝露都被控制在經濟、社會和環境因素考量下,達到合理可行的最低水平(ALARA)。
GSG-8的第3.33段落指出:「保護和安全的優化可以應用於特定實踐的組成部分,並可以限於考慮對特定人群的劑量。但是,為優化目的進行分析的邊界條件應仔細選擇,因為這可能對實踐的其他組成部分或其他人群有後果。例如,應考慮核電廠不同的排放處理選項在公眾保護和對環境的放射性排放的保護中的優化。這些選項中的一些可能對設施的固體廢物存儲方式,或對工人的職業曝露有重大意義,這也必須在優化過程中考慮。」
GSG-9的第5.32段落指出:「當預計對公眾的劑量約為每年10微西弗或以下時,通常不應要求進行優化過程,因為進一步減少劑量的努力通常不會滿足優化的要求。」
建立排放限制
在發出授權之前的最後一步,監管機構需為設施和活動設定排放限制,以控制公眾的暴露並確保從輻射保護的角度最佳化公眾的保護。如GSG-9的第5.43段所述,「為設定排放限制,應使用公眾劑量的預期估算來確定滿足已建立的放射性準則的可接受的最佳化排放水平」(劑量限制)。
排放限制通常設定為每年放射性核素排放的Bq。如果排放限制以活性濃度表示,則需要指定相關的體積。
GSR Part 3的第3.123段要求「監管機構應建立或批准與公眾暴露相關的操作限制和條件,包括授權的排放限制。這些操作限制和條件:
a) 應由注冊者和許可持有者在開始操作來源後用作遵守的標準;
b) 應與劑量限制以下的劑量相對應,並考慮到保護和安全的優化結果;
c) 應反映相似設施或活動的良好操作實踐;
d) 應允許操作靈活性;
e) 應考慮到根據監管機構要求進行的放射性環境影響的前瞻性評估的結果。」
將REIA提交給監管機構、討論結果並由監管機構審查是一個迭代過程,並在第3部分(3.4節)中進一步詳述。
通過設定排放限制和授權的條件,假定環境免受電離輻射的影響。有些成員國認為,除了公眾保護的最佳化之外,還有必要明確評估環境的保護,包括例如估算放射性暴露對植物和動物群體的影響。這在第3部分(3.4節)中有更詳細的描述。
放、檢查和執行授權
監管機構負責發放排放授權。如GSG-9的第5.59段所述:「排放授權應該以監管機構的書面許可的形式呈現。」該授權包含放置在排放上的特定操作限制和條件。
GSG-9的第5.60段繼續說:「監管機構應正式記錄其對排放授權的決定、或對排放授權的修改、續許、暫停或撤銷的決定的依據,並應及時通知申請者其決定,包括原因和理由。」
GSR Part 3第31項關於放射性廢物和排放的要求指出:「相關方應確保根據授權管理放射性廢物和向環境排放的放射性物質。」因此,一旦監管機構正式授權了排放,根據授權中列出的操作限制和條件(包括排放限制),可以開始排放。然後,監管機構應該審查根據授權的執行情況。GSG-9的第5.92段特別要求:「監管機構應驗證與監管要求和排放授權的操作限制和條件的合規性。」第5.93段繼續指出:「監管機構應建立一個過程,用於識別和管理任何與排放的監管要求不符的情況。」
授權審查流程
國際安全標準要求監管機構對現有的授權進行定期審查。GSG-9的第5.10段指出:「在操作階段應審查排放授權,例如作為設施或活動的定期安全審查的一部分。在審查現有授權期間,應考慮任何可能影響公眾暴露的顯著變化。」
3.1.2 審查和評估
建立監管框架和監管機構
在兩次專注於NRA的任務中(請參見附錄1),NRA描述了:在FDNPS事故後,NRA作為監管機構的成立;NRA的職責和功能;以及為ALPS處理後的水排放協調不同日本機關的工作。NRA接著提供了安全法律結構的概述,其中包括核能基本法、反應堆規章法、內閣命令、NRA條例、監管指南和技術文件(在適當時)。NRA還強調了與FDNPS相關的獨特法律和監管框架,以及其在反應堆規章法下作為“指定核設施”的地位。附錄4進一步提供了應用於FDNPS的相關法律和監管條文的資訊。
在《國際原子能機構(IAEA)對福島第一核電站 ALPS 處理水的報告—Executive Summary》我們有稍微提到過NRA(日本核電監管委員會)這個單位,NRA成立於2012年,是在福島第一核電廠事故後,日本政府為加強核能監管而設立的獨立機構;NRA的主要責任是確保日本的核能設施遵循最高的安全標準,並對日本的核電廠和其他相關設施進行監管和檢查。
NRA提供了日本政府如何協調ALPS處理後的水排放,以及從法律、政策制定和技術角度與不同的主管機關和機構之間的協調概述。NRA指出,處理ALPS處理水問題的決策是通過污染水、處理水和拆除問題的跨部門委員會來協調的。該委員會包括來自不同部門的代表,包括經濟貿易和工業部(METI)、農業、林業和漁業部(MAFF)以及環境部(MOE)、教育、文化、體育、科學和技術部(MEXT)。NRA主席出席該委員會,向委員會提供技術和科學建議,但不參與決策。NRA進一步描述了委員會的角色,即促成了基本政策的決策以及如何實施它。
在兩次任務中,專案小組清晰地了解了日本政府對於擬議的ALPS排放所採取的方法。專案小組能夠確認NRA作為日本的獨立監管機構,已制定和實施了適當的安全法律和監管框架,並對擬議的ALPS處理水排放的安全性負有評估責任。
授權程序
在首次訪問核規制委員會(NRA)時,NRA解釋了ALPS處理過的水的排放是一種受控排放,因此NRA認為這項活動是需要授權的預定暴露情境。但NRA進一步說明,由於福島第一核電廠(FDNPS)呈現了獨特的情境,所以不能使用其傳統的監管方法來管理這些排放。NRA舉了一個例子,即使目前沒有明確的要求或指南要求申請人進行輻射環境影響評估(REIA),NRA仍決定審查東京電力公司(TEPCO)進行的REIA,以確保TEPCO的計劃符合基本政策。由於這種非規範性的方法,授權程序成為第二次訪問期間的主要討論話題,此時國內的監管程序已經取得了重大進展。
在與NRA的進一步討論中,明確了由TEPCO準備的「福島第一核電廠指定核設施的實施計劃」是授權程序中的核心文件。此報告廣泛地將此文件稱為「實施計劃」。為回應基本政策,TEPCO提交了多份「申請文件以批准修改福島第一核電站指定核設施的實施計劃」,包括設計和操作ALPS處理水的排放設施的詳情,以及將ALPS處理水排放到海中的輻射環境影響評估。NRA對這個修改後的實施計劃的審查是授權過程的核心。附錄3列出了在國際原子能機構的安全審查期間提交的實施計劃的修訂。
NRA總結了批准實施計劃和授權排放ALPS處理過的水的過程,如下:
- 釋放ALPS處理水的要求在反應器規定法和基本政策中列出。
- TEPCO編寫實施計劃(或其修訂版)以反映所有相關的監管和法律要求,並將實施計劃提交給NRA審查。
- NRA審查實施計劃,並在「審查結果文件」中記錄其發現。
- 一旦NRA批准了修訂後的實施計劃(即NRA確認實施計劃滿足所有相關的監管和法律要求),則該實施計劃成為描述操作限制和條件的法律約束文件。
- 作為其常規監管監督的一部分,NRA執行檢查,以確保TEPCO遵從所有已批准的實施計劃的各個方面。
作為授權過程的一部分,TEPCO和NRA之間舉行了審查會議,以討論和迭代實施計劃。這些審查會議對公眾開放。此外,在批准之前,NRA公布了草案審查結果文件,供公眾審查和評論30天。NRA考慮提交的評論以確定是否需要進行更改。經過任何更改後,NRA委員會批准最終的審查結果文件,並正式接受對實施計劃的建議修訂。
對於ALPS處理過的水的排放,鑑於正在建設新設施,只有在最終的服務前檢查確認相關設備和設施已安裝並準備按照已批准的實施計劃進行操作後,授權過程才會結束。
確定劑量限制
在第一次任務期間,工作小組和METI/TEPCO之間的討論後,工作小組指出,日本法律中並不存在劑量限制的概念。經與工作小組討論後,NRA確認,NRA為ALPS處理水排放設定的0.05 mSv/年的標準 - 這是日本核能發電站的運作目標 - 可以被解釋為劑量限制。GSG-9的第5.16段指出:「實際上,應在一年中選擇0.1到小於1 mSv的範圍內設定劑量限制」。考慮到這一點,工作小組指出,選定的0.05 mSv/年的劑量限制低於這個範圍,因此是保守的。
在第一次訪問NRA時,NRA解釋說,除了NRA為ALPS處理水排放設定的標準(0.05 mSv/年)外,NRA還使用了來自反應器規定法的第二個劑量標準(假設在站點邊界發生極端情況時,劑量為1 mSv/年)。工作小組指出,這兩個標準之間的差異對有興趣的方很難理解,並且在確定ALPS處理水排放的劑量限制時應明確解釋。
在第二次訪問期間,NRA進一步向工作小組解釋了這兩個劑量標準的區別。來自反應器規定法的劑量標準適用於整個福島第一核電廠(FDNPS)站點,該站點被視為現存的暴露情境。因此,NRA要求假設在站點邊界發生的極端情況下產生的額外有效劑量小於1 mSv/年。NRA指出,在評估與站點邊界1 mSv/年劑量標準相比的所有暴露途徑的劑量時,都採取了非常保守的假設。ALPS處理水排放的劑量標準是0.05 mSv/年,這是從ALPS處理水排放到使用該地區居民典型習慣數據的代表性人員的劑量限制。總之,NRA解釋說,ALPS處理水的排放是受控排放,因此NRA認為這項活動是預計的暴露情境。但這發生在更大的FDNPS站點的背景下,該站點被視為現存的暴露情境。因此,NRA使用了兩個劑量標準。
工作小組了解NRA為何使用這兩個標準,並指出使用這兩個劑量標準與國際安全標準的一致性並不是問題。然而,工作小組認為,擁有兩個劑量標準,顯然都與ALPS處理水的排放有關,但以非常不同的方式計算,可能會讓有興趣的方感到困惑。因此,工作小組認為NRA應該致力於向公眾解釋這一差異,以避免不必要的混淆。
工作小組承認考慮整個FDNPS的重要性。為避免混淆,工作小組建議,在優化ALPS處理水的排放保護時,應考慮到整個站點。
確立保護優化的要求
保護的優化是排放授權的基礎(SF-1, GSR Part 3 和 GSG-9),因此已成為IAEA審查的重要組成部分。
工作小組確認其只對與ALPS處理水排放相關的保護優化感興趣。
在第一次訪問NRA期間,工作小組強調如何由運營商使用劑量限制作為邊界條件,當定義優化保護和公眾安全的選擇範圍時,並且這反過來又通知監管機構設定排放限制(參見圖3.1)。
在第二次訪問NRA時,NRA為工作小組提供了其規定保護優化要求的描述。首先,NRA強調了來自「特定監管要求」的文本,該文本描述了針對1 mSv/年的參考水平從整個站點進行保護優化的要求。NRA還表示,為ALPS處理水的排放設定的劑量限制為0.05 mSv/年是「認識到在劑量限制以下的範圍內應考慮保護的優化」。隨後,NRA確認將繼續評估ALPS處理水的排放是否有助於去核化的進展。當修訂「為了去核化TEPCO的福島第一核電站的中期風險降低措施」時,NRA將要求TEPCO根據其排放的運營經驗,關於保護優化提供解釋。工作小組對這些對優化的參考表示認可。
確立氚的排放限值
在第一次NRA任務期間,工作小組注意到氚的排放限值在政府對於ALPS處理水的排放政策中已預先定義為每年22 TBq,這等於FDNPS事故前的排放限值。工作小組認識到每年22 TBq的值是固定的,並注意到這個值是在沒有參考到REIA中計算的代表人的劑量以及保護和安全的優化的情況下選擇的。然而,工作小組了解,設定在政府政策中的排放限值受到許多當時的情況的影響,例如社會關注和減少放射性物質排放到環境的願望,這些因素主導了優化過程。工作小組認為這符合IAEA國際安全標準中對保護優化的要求。
工作小組指出,REIA預測的劑量遠低於(比劑量限制低超過1,000倍)劑量限制。因此,工作小組強調在未來要求優化保護的重要性,以通知NRA對排放限值的審查,並指出優化不同於劑量最小化。此外,工作小組指出,向感興趣的各方展示較高的排放率仍然符合劑量限制,以及政府政策中定義的排放限值已經足夠保守,以考慮到社會關注是有幫助的。
NRA告知工作小組,TEPCO計劃定期重新考慮要排放的氚的年度量,考慮到在優化過程中要考慮的因素。NRA還表示,如果ALPS處理水的排放妨礙了去核化的進展,它可能會要求TEPCO重新考慮排放量,使其低於劑量限制的範圍。
工作小組強調向NRA,修訂氚的排放限值將對其他放射性同位素的排放限值以及其他操作限制和條件產生影響。
為其他放射性同位素設定排放限值
NRA解釋說,它不打算為其他放射性同位素設定排放限值,因為氚是唯一一種不能通過ALPS處理來滿足現有法規濃度限值而排放到環境中的放射性流出物(法規濃度限值在「根據關於核原材料或核燃料材料的精煉業務的規定等設定劑量限制等的通知」中確定)。所有其他的放射性同位素都根據這些法規濃度限值遵循操作條件,並要求比例之和(即,放射中的每一放射性同位素濃度除以法規濃度限值的和)需要小於一。受污水通過ALPS處理,直到滿足這些法規濃度限值。氚的每年Bq排放限值和其他放射性同位素的每公升Bq法規濃度限值一同控制其他放射性同位素的排放量。
工作小組了解不為氚以外的放射性同位素設定排放限值的邏輯。然而,工作小組也指出,如果TEPCO在未來因為保護優化而改變了氚的排放限值,則可能需要額外的排放限值。
NRA同意工作小組在此方面的觀察,工作小組已注意到,這個話題將是IAEA在未來的持續審查的一部分。
另外,工作小組指出,法規濃度限值是基於與ALPS處理水的放射性流出物的曝露途徑無關的非常保守的情境,該濃度限值是基於在場地邊界的假設人每天飲用2公升水的1 mSv每年的劑量限制,而不是對代表人的0.05 mSv每年的劑量限制。工作小組指出,將這些保守的濃度限值應用於排放會導致在排放之前需要稀釋ALPS處理的水,並且應該小心不要暗示出稀釋是為了輻射保護和安全而進行的(REIA考慮的是一年內釋放到環境中的放射性物質的量,而不是其排放的濃度)。工作小組承認,日本可能會選擇出於其他原因(例如,保持排放點的放射性同位素濃度較低,或管理聲譽風險)而稀釋排放,並建議稀釋的原因應清楚地說明。
授權的發布、檢查與執行
NRA並不真正發出一項授權,而是對「執行計畫」進行審查,並在「審查結果文件」中記錄其發現。一旦經NRA批准的修訂後的執行計畫得到批准,該執行計畫就成為描述排放操作限制和條件的具有法律約束力的文件。NRA隨後作為其常規監管監督程序的一部分進行檢查,以確保TEPCO遵守已批准的執行計畫。工作小組了解,NRA正在利用多種流程來驗證TEPCO對已批准的執行計畫的合規性,重點是每年的檢查和獨立監測(參見第3.2節)。
工作小組觀察到,執行計畫中的限制和條件主要集中在硬體上(例如,設備等)以及如果未達到這些條件時應採取的行動。然而,NRA也強調了「較為軟性」的條件(例如,與管理系統、能力、品質管理等相關的條件),這些條件是執行計畫的一部分,並在現行的品質管理系統中。
NRA指出,反應堆規章法規定,如果TEPCO執行的操作安全措施不符合執行計畫,「NRA可以命令TEPCO採取必要的操作安全措施,包括暫停排放或更改排放設施的設計」。
NRA解釋,執行計畫描述了TEPCO對「不尋常的情況」、「不尋常的數值」和「重大的差異」的反應。然而,工作小組指出,對於某些應答的行動限制或將被執行的可接受的容忍度仍需定義。工作小組承認,由於報告的監測結果的變異尚未完全確定,因此目前還無法定義與環境監測相關的某些行動限制。隨後,NRA解釋,排放開始之前,TEPCO的內部文件將定義必要的應答行動限制或將被實施的可接受容忍度。
審查授權的流程
NRA向工作小組解釋了定期審查的流程。每當提議變更時(包括對源項、REIA、監測計畫等的任何變更),TEPCO都必須更新執行計畫,NRA隨後將根據反應堆規章法和ALPS處理水排放的政府政策審查該修訂計畫。一旦經NRA批准的修訂後的執行計畫獲得批准,它將具有法律約束力。
NRA表示,將在與整個場地的除役活動相關的保護優化過程中,通常每年一次,進行對排放授權的定期審查。
工作小組與NRA討論了決定將發出的授權的適當有效期的重要性,以及為未來的排放限制審查選擇標準或設定進行排放限制定期審查的時間間隔的重要性。NRA描述了將來審查授權的過程,並告知國際原子能機構,這將在與整個場地的除役活動相關的保護優化過程中進行,通常每年一次。
3.1.3 結論
國際原子能機構已經得出結論,TEPCO 和 NRA 採取的方法與本報告該部分所包含的相關國際安全標準是一致的。以下是進一步的詳細調查結果:
- NRA 作為日本的獨立監管機構,已頒布和實施了適當的安全法律和監管框架,並負責評估 ALPS 處理水的擬議排放的安全性。
- 已建立了一個授權程序,其核心是 NRA 批准由 TEPCO 提交的「核准修訂福島第一核電站特定核設施實施計畫的申請文件」。在授權過程中,雙方都扮演確保遵守反應堆規章法和基本政策中列出的要求的角色。這是一個迭代過程,其中包括公眾審查和對 NRA 的「審查結果文件」進行評論的時期。
- NRA 確認了其為 ALPS 處理水的排放所建立的 0.05 mSv/年的「劑量目標」可以被解釋為劑量限制。根據 GSG-9的第 6.16 段,所選擇的 0.05 mSv/年的劑量限制低於應該從中選擇劑量限制的範圍。
- NRA 強調了「特定監管要求」中的一項要求,該要求描述了從整個場地優化保護的需求,並表示當修訂「中期風險減少措施,用於除役 TEPCO 的福島第一 NPS」時,NRA 將要求 TEPCO 根據他們的排放操作經驗解釋保護的優化。
- ALPS 處理水的排放的氚排放限制在政府政策中預先定義為每年 22 TBq,這相當於 FDNPS 事故前的排放限制。工作小組注意到,排放限制是在未參考 REIA 中計算的代表人的劑量以及保護和安全的優化的情況下選擇的。然而,工作小組了解到政府政策中設定的排放限制受到了廣泛情境的影響,並且這些因素主導了優化過程。工作小組認為這與國際原子能機構安全標準中對保護優化的要求是一致的。
- 工作小組鼓勵 NRA 在收集了更多的操作經驗和取樣數據後,根據 REIA 設定排放限制;根據 REIA,對代表人的劑量貢獻最大的放射性核素設定排放限制將是有幫助的,儘管這些放射性核素和氚的整體劑量非常低。如果氚的排放限制由於 TEPCO 進行保護優化而改變,未來可能會考慮這一點。
- 使用保守的濃度限制導致在排放前需要稀釋 ALPS 處理的水。工作小組注意到,應該注意不暗示為了輻射防護和安全而進行稀釋。
- 存在審查排放授權的過程,每當 TEPCO 更新實施計劃以及與整個場地的除役活動相關的保護優化過程時,這一審查都會發生,通常每年一次。
3.2. 與控制排放相關的安全性系統和流程
3.2.1 背景
GSR第3部分的要求13規定:「監管機構應建立並執行安全評估的要求,而對於產生輻射風險的設施或活動負責的個人或組織應對該設施或活動進行適當的安全評估。」
根據 GSR 第 3 部分建立的要求,許可持有人必須對從福島第一核電站排放的 ALPS 處理水進行適當的安全評估,並在授權前提交給監管機構進一步審查和評估。
安全評估旨在識別可能發生的暴露方式,確定正常運作中的暴露可能性和幅度,並評估保護和安全條款的充分性。
安全評估應包括對排放運作的操作極限和條件的審查;與保護和安全有關的結構、系統和組件可能的失效方式,以及此類事件的後果;外部因素如何影響保護和安全;與保護和安全有關的操作程序可能的錯誤方式,以及此類錯誤的後果。
測量/確認設施
該設施由35個每個大約1,000立方米的儲罐組成,位於K4儲罐區域。這裡有3組10個儲罐和另外5個用於存儲的儲罐。三組儲罐(每組10個)在任何給定的時間會執行三種功能中的一種:接收、測量和確認、以及放料。這些儲罐組按照下面在圖3.2中突出顯示的方式輪流執行這些角色。負責接收的儲罐組最初將是空的,並將從FDNPS場地上的其他儲罐中填充水,或在經過ALPS的二次處理後直接填充。負責測量和確認的儲罐組將使用安裝的攪拌器和循環泵進行均質化,大約一周後,然後進行取樣。TEPCO採取的樣品將對各種放射性同位素進行分析,大約兩個月後結果將可用。在分析結果可用後,TEPCO將確保滿足所有相關的法規排放限制,並計算為保持整體氚的放射量在1,500 Bq/L或更低所需的必要稀釋。為防止人為錯誤,在測量和確認過程中確認的氚濃度將由掃描器機械讀取並在監控和控制設備中註冊。監控和控制設備自動計算從放料儲罐組的ALPS處理水的適當流速。
圖3.2 接收、測量和排放ALPS處理水的流程 |
轉移設施
轉移設施由轉移泵、管道、控制流量的閥門以及流量計和輻射探測器組成。每台泵的容量為30立方米/小時,基於運營需求來管理流速(參見圖3.3)。泵安裝在接近測量/確認設施的轉移設施建築中,用於從測量/確認設施的儲罐中將ALPS處理過的水從海拔33.5米轉移到下游的稀釋設施中。每條轉移線上都裝有一個輻射探測器(碘化鈉閃爍探測器)來檢測伽馬射線,旨在在處理過的水到達下游稀釋設施之前進行定性篩查。偵測器設定了一個警報值,如果超過此值,則觸發轉移線的緊急隔離。
在轉移設施中,轉移管道安裝為將海拔33.5米的測量/確認設施與海拔2.5米的稀釋設施的管道連接起來。沿著此管道安裝有緊急隔離閥,以便在檢測到異常時,TEPCO可以立即停止轉移處理過的水。一個緊急隔離閥安裝在從轉移設施的ALPS處理水到達海水頭之前的位置。另一個緊急隔離閥安裝在海堤內海拔11.5米的ALPS電氣設備房中,以備其他緊急隔離閥不工作的可能性(例如,在海嘯期間因淹沒而失效)。在同一電氣設備房內,還安裝有流量計和其他閥門,以進一步控制排放速率。
圖3.3 轉移設施 |
稀釋設施
該稀釋設施包括三台海水轉移泵、每台海水泵的管道,用於將海水移至一個單一的大海水集水管,以及一個放水井(上游水箱)(參見圖3.4)。這部分流程的主要目的是確保ALPS處理過的水在到達放水設施之前與海水稀釋。稀釋是通過將ALPS處理過的水注入海水管集水管並讓其進行湍流混合來完成的。稀釋設施位於FDNPS 5和6單元的海邊,海拔2.5米的位置。
每條海水轉移線上都裝有一個流量計,以確保對TEPCO計算的每批ALPS處理水放水的稀釋因子進行精確控制。對於海水轉移泵,重複使用了現有的5號單元循環水泵的進水道。保守地說,安裝了三台泵(三台中的一台是備用)。
由於稀釋是通過將ALPS處理過的水注入海水管集水管來完成的,TEPCO分析了海水集水管和下游管道中的水的行為。TEPCO計算了預期的稀釋效果,並得出結論說,當水離開海水集水管時,其被稀釋超過350倍。
圖3.4. 稀釋設施 |
放水設施
經過處理的水的排放是通過一條隧道進行的,該隧道位於FDNPS沿海約一公里的海床下。放水設施包括放水垂直井、放水隧道和放水出口,設計用於將流出放水垂直井中的隔板(分隔上游儲水和下游儲水的堰壩)的水轉移到出口,利用放水垂直井(下游儲水)中的水和海面之間的高度差。放水隧道通過穩定的基岩,以最小化洩漏的風險並提高抗震性。此外,放水出口設在一個商業捕魚不定期進行的區域內。
圖3.5 (a) |
圖3.5(b) ALPS 處理水的排放隧道位置 |
安全評估
為了評估這種方法與相關的國際安全標準的一致性,專家小組審查了上述 ALPS 設施設計中所包含的系統和設備。經由 NRA 批准的實施計劃包括 ALPS 排放所使用的設備和過程的各種技術規格(例如,實施計劃的第 II.2.50.2.1 節)。實施計劃作為對 FDNPS 的 TEPCO 的監管授權,因此當計劃中包含詳細資訊,並由 NRA 批准時,TEPCO 必須遵守。
專家小組審查了2021、2022和2023年提供的實施計劃的所有版本。特別是,專家小組觀察到 TEPCO 已經包含了運營 ALPS 排放過程所需的所有設備和結構的相關材料、公差、技術規格和佈局。例如,TEPCO 包括的材料要求旨在避免因腐蝕而隨著時間產生的洩漏,許多組件和結構都是為了避免因地震活動而受到損害。國際原子能機構指出,考慮到從排放過程中預期的低劑量和低風險,ALPS 排放系統中的堅固設計和工程特性,包括冗餘系統,都是非常足夠的。
實施計劃還包括為滿足 ALPS 排放過程適用的各種運營限制和條件所必需的規定。適用的主要運營限制和條件可以概述為:
- 限制每年向環境排放的氚的總量不超過22 TBq;
- 限制排放水中的氚濃度不超過1,500 Bq/L;
- 排放的水必須滿足各種放射性核素濃度的國家監管限制;
- 有工程特性(例如,緊急隔離閥門)和操作程序確保在檢測到任何異常事件時可以立即停止傳輸 ALPS 處理水。
正如圖3.6和圖3.7中所示,系統中包括了多重檢查,以避免不符合上述標準的 ALPS 處理水的任何意外釋放。此外,系統中安裝了冗餘安全功能,以確保單個組件的故障不會導致違反任何運營限制和條件。然而,正如所料,安全評估包括了如何識別和處理異常情況的仔細考慮。實施計劃的第 III.3.1.9.3 節詳細介紹了排放過程的操作,以確保系統的緊急停機是可能的,以確保「ALPS 處理水不慎排入海中」被避免。
系統包括工程設計功能,允許警報自動關閉 ALPS 排放過程,以及程序功能,允許操作員在認為有必要時關閉該過程。圖3.6和3.7突出了 TEPCO 使用的過程和設計功能,以確保在需要時可以進行緊急停機。允許自動緊急停機的警報或設定條件的例子包括:
- 流量計失效
- ALPS 處理水的高流量或稀釋的海水的低流量
- 泵的意外關機
- 安裝的輻射監測器上的高讀數(即,超過設定的警報水平)
- 與緊急隔離閥的通信異常
圖3.6. ALPS 排放的正常和緊急停機程序 |
圖3.7. 為ALPS排放程序自動停機設計的工程特性 |
ALPS排放系統也被設計為可以根據操作員對自然現象的考慮手動關閉。在實施計劃中已確定了操作員將始終考慮的一系列事件。例如,當發出海嘯警報、有害風速觀測或潮汐警告時,操作員將手動關閉ALPS排放程序。雖然該系統的設計非常堅固,且由於異常事件對公眾的風險微乎其微,但TEPCO採取了保守的方法,並已經得到NRA的批准。
TEPCO已分析了潛在的失敗過程,並確定了用於評估「啟動事件和原因」的三個主要異常事件。下面的表3.1顯示了這三個異常事件。
表3.1. 從實施計劃中的異常事件列表 |
東京電力公司使用主邏輯圖的分析結果已包含在實施計劃的第III.3.1.9.5.1.3節中。
檢查和執法
作為其工作的一部分,工作小組還考慮了如何實際實施安全評估,以及有哪些措施確保遵守上述提到的細節。工作小組指出,ALPS排放設施的詳細資訊包含在東京電力公司(TEPCO)的實施計劃中,這個實施計劃是他們運營和遵守法規的基礎。因此,在向日本核能規制機構(NRA)進行任務期間,工作小組要求提供有關FDNPS的計劃檢查和執法方案的最新資訊,該方案將涵蓋ALPS處理水的排放部分。
圖3.8. ALPS運作設施的排放前檢查 |
在兩次專注於NRA的任務中,NRA提供了有關檢查和執法計劃的背景資訊。在運作前的階段,NRA進行稱為「服務前檢查」的檢查,其目的是在開始操作之前驗證組成ALPS排放設施的所有各種組件和系統的安裝和性能是否確定。NRA強調,除非以滿意的方式完成所有相關的服務前檢查,否則東京電力公司不得開始排放。作為其工作的一部分,專家組不時訪問FDNPS以見證服務前檢查的進行。(見圖3.8 -3.10)
圖3.9. 排放隧道建設的檢查 |
尤其是,專家組見證了對轉移設施中的管道進行壓力測試的檢查,為了驗證洩漏檢測監視器的操作以及他們在控制室的警報公告,以及在用海水填充之前檢查排放隧道的建設。這些活動由NRA有系統地進行,使用明確定義的基準來確定什麼構成可接受的性能;這些檢查的結果已發布在NRA的公共網頁上(日語版本)。在運作前階段的最後,NRA對東京電力公司同時展示整個系統進行了檢查。在這最後的服務前檢查中,國際原子能機構在場觀察,證明所有組件和系統均已按預期安裝和運行。
圖3.10. ALPS放水設施的啟用前檢查 |
NRA也提供了在FDNPS地點實施的運營檢查計劃以及相應的執法計劃的說明。在FDNPS,NRA維持了約10名常駐檢查員,並且每天24小時總有至少一名檢查員在現場。在訪問FDNPS期間,專案組觀察到NRA根據其作為獨立安全監管機構的職責,進行了常規運營檢查,並向專案組提供了檢查文檔和執法手冊的實例以供他們審查。
3.2.3 結論
國際原子能機構(IAEA)已經得出結論,TEPCO和NRA所採取的方法和活動符合此報告部分所包含的相關國際安全標準。以下是進一步的詳細發現:
- TEPCO已經針對在FDNPS計劃排放的ALPS處理水進行了特定的安全評估,這適用於前運營和運營階段。
- TEPCO在他們的安全評估中納入了相關的運營條件和限制,以及考慮了重要概念,例如與安全相關系統的冗餘、潛在失效模式,以及在計劃排放時間框架內對設施和設備的計劃維護。
- 國際原子能機構指出,控制ALPS處理水排放的系統和流程是堅固的,對於預期的低劑量和排放過程中產生的低風險,這是遠遠足夠的。
- 此外,國際原子能機構還指出,NRA所進行的前服務檢查足以確保相關設施和設備的安裝和運營與NRA批准的實施計劃一致;並且將相關設施和設備的監督納入NRA在FDNPS進行的運營檢查計劃的方法是恰當的。
3.3 來源的特性
3.3.1 背景
根據 GSG-9中描述的放射性物質排放授權程序:「在設施運營或活動進行期間可能產生排放的情況下,應進行預運營分析,以識別將導致排放的放射性核素庫存量...」這樣的特性描述以及隨後識別主要曝露途徑,保證了對代表性個體暴露的充分評估。此外,建議監管機構「評估用於此特性描述和隨後識別主要曝露途徑的模型和假設是否適當」,以保證對代表性個體暴露的充分評估。
在與申請人就申請放射性物質排放授權的過程進行對話中,需要對排放進行詳細的特性描述,這應取決於公眾成員預期受到的劑量大小,並應遵循分級方法。根據 RS-G-1.8,作為預運營研究的一部分,以確定來源的影響,包括預測從向環境排放的放射性物質對公眾造成的劑量,有必要確定預期的活動庫存和來源的輻射特性;將被排放的放射性核素的類型和活性,它們的物理和化學形式,排放的方法和途徑,以及排放的速率。
3.3.2 評審與評估
東京電力公司已經發展出一個適當保守的來源特性描述。詳細信息在其放射性環境影響評估(REIA)第I-4節(庫存評估)和I-5節(核素選擇)中提供了評估放射性核素選擇方法,這些核素在每批多核素去除系統(ALPS)處理水排放之前將被測量和評估。這一方法由5個步驟組成,可以簡述如下。概述在圖3.11中展示。
圖3.11. TEPCO選擇放射性核素測量和評估方法概述,在排放前進行 |
TEPCO選擇放射性核素測量和評估方法概述,在排放前進行,分為五個步驟:
步驟1至3是根據東京電力公司所進行的計算:
- 步驟1:評估冷卻關閉後12年福島第一核電站1、2、3號機組的放射性核素庫存。針對燃料,通過將每噸鈾的分數和每個元素的百分比質量乘以核心的名義質量,估算出每個反應堆的初始庫存。然後使用ORIGEN碼來評估從加載時間到事故發生時間(包括3號機組使用混合氧化物燃料的考慮)每個燃料束的燃耗。使用此代碼評估了235U的核裂變產生的裂變產物、238U吸收中子產生的鈈等核素,以及如134Cs等核裂變產物捕獲中子產生的核素。每個機組結構中的材料啟動過程被模擬於整個商業運行歷史。根據這些計算,標準ORIGEN圖書館中(大約1000個)活度小於每反應堆核心1貝克勒爾的所有放射性核素(基本上是所有短命放射性核素)不再被進一步考慮。
- 步驟2:從步驟1評估的放射性核素庫存中剔除貴氣體(不可能存在於受污染的水中)。
- 步驟3:估計存儲在福島第一核電站水箱中的所有放射性核素在經處理的水等中的假設最大可能活度濃度,並與相應的監管極限進行比較。假設第1步驟中評估的三個反應堆的全部放射性核素庫存都溶解在福島第一核電站目前經處理的水等總體積(1,330,000立方米)中。任何導致的活度濃度小於相應監管極限1%的放射性核素從步驟1評估的放射性核素庫存中剔除。
步驟4和5結合了測量和分析結果以進行進一步選擇:
- 步驟4:評估放射性核素從反應堆轉移到受污染水的可能性,並將所得活度濃度與相應的監管極限進行比較。首先將在水中具有相似化學形式的放射性核素分組。父核素和短命子代假定處於平衡狀態(經過12年的冷卻期),除了Zr-93和Nb-93(因為它們截至2022年尚未達到平衡)。為每組定義一個代表性放射性核素(由劑量貢獻決定),並計算每個放射性核素的「相對比率」(將其在步驟1中評估的活動與相應的監管極限的比率,本身除以代表性放射性核素的相同比率)。當相對比率小於0.01時,則從步驟1評估的放射性核素庫存中剔除放射性核素。
然後為每組中的代表性放射性核素計算轉移係數(從周期表中):將其最大測量活度濃度,校正到事故發生時間的衰變,除以其在步驟1中評估的活動。自2011年以來,東京電力公司及其合約實驗室已對從受污染的水處理流中不同點取樣的樣品進行了廣泛的放射性核素特定測量。這些包括壽命長、高產量的裂變和中子激活產物,以及鈾和超鈾元素的同位素,包括鈈、鈽、鋂和鋦的同位素。上述步驟剩餘的每個放射性核素的活動通過乘以該組的轉移係數來估計其最大估算活度濃度。任何活度濃度小於相應監管極限1%的放射性核素從步驟1評估的放射性核素庫存中剔除。未分配給組的放射性核素進行單獨評估。
- 步驟5:剩餘的37種放射性核素被分類為:
- 氚用於確定排放流速和稀釋因子,
- 在排放每批ALPS處理水之前,需要測量和評估29種放射性核素,以及氚,以符合相應的監管極限(源頭監測)。
- 從未檢測出但仍將定期監測的六種放射性核素(但不是每批)。
使用此方法和隨後NRA的審查確定的30種需要測量和評估的放射性核素,在表3.2中顯示。
表3.2. TEPCO ALPS處理水源項目中包含的放射性核素 |
根據上述所描述的方法,東京電力公司評估了源項目中即使是半衰期非常短的產物的潛在存在。包含在源項目中的放射性核素的衰變產物列於表3.3中。大多數在步驟4時被排除,但90Y(半衰期2.6天,90Sr的衰變產物)和125mTe(半衰期57天,125Sb的衰變產物)並未被排除,並已被東京電力公司納入其源監測計劃中。根據此計劃,將通過測量各自的母體核素並假定處於平衡狀態來評估這兩種放射性核素的水平。
表3.3. 來源項目中放射性核素的衰變產物 |
東京電力公司也確定了將定期監測的其他放射性核素,以確保採取保守的方法。這些放射性核素被上述方法排除,但不會被ALPS移除(113mCd除外),並且之前在福島第一核電站受污染水樣本中檢測到。因此,雖然不太可能以大量存在,東京電力公司還是會定期(例如,不是每批)監測這些放射性核素的存在。這些額外的放射性核素列在表3.4中。
表3.4. 定期監測的放射性核素 |
在此方法論中,雖然未直接考慮ALPS及其他系統在減少福島第一核電站(FDNPS)污染水中放射性核素活度濃度的效率,但毫無疑問,經ALPS處理後,目標移除的放射性核素活度濃度預期會降低。此外,任務部隊指出,考慮ALPS系統的效率或效能是不必要的,因為每一批都會對源項中的所有放射性核素(見表3.2)以及額外的放射性核素進行分析,以確保採取保守的方法;因此,系統的控制不在於ALPS過程的性能,而是在於對所有批次進行100%的驗證,以確保在排放之前得到驗證。
這種針對ALPS處理過的水源項的特徵描述方法已被核管會(NRA)審查並獲得批准。基於此次審查,實施了一些小的改動,例如55Fe,這是在停堆初期核廢料中一個重要的激活產物,它與129I、14C和79Se一起,在REIA中被確定為對兒童和嬰兒口服劑量的重要貢獻者(相對來說,考慮到所有年齡組的年累計有效口服劑量都非常低,且小於0.04微西弗每年),因此被新增至列表中,而113mCd和243Cm則被移除。
源項的特徵在IAEA審查過程中得到了根本性的修訂,部分是為了回應任務部隊的反饋。之前TEPCO採用的方法過於保守,以不切實際的方式,但在考慮了任務部隊的反饋後,採用了一種適當的保守方法。最重要的是,TEPCO改變了基本哲學,從確定「受ALPS移除的放射性核素選擇」轉變為選擇應「經嚴格驗證後才衡量和評估的放射性核素」。這與IAEA國際安全標準(例如GSG-9第5.20段)中設定的排放特徵描述要求一致。因此,源項的特徵直接指導了TEPCO的源監測計劃和為每一種確定的放射性核素選擇分析方法(見第3.5節)。
NRA向任務部隊提供的證據表明,從他們的角度來看,當前ALPS處理過的水源項中沒有重要的放射性核素被排除。NRA提供的證據包括獨立計算的劑量,這些劑量與用於設定監管濃度限制的暴露途徑以及REIA中考慮的暴露途徑相關,並比較了這兩種計算的結果。任務部隊與NRA討論了如果TEPCO將來進行進一步修訂,可能考慮用於確定源項的替代特徵描述方法。
NRA用於設定監管濃度限制的暴露途徑向任務部隊解釋為:
『監管濃度限制是放射性廢物排放到環境的標準,根據《核原料或核燃料材料精煉業務相關規定、條例設立劑量限制等的通知》對每種放射性核素具體規定。其規定如果持續攝取等同於監管濃度限制的水2L,一生(成人為70年),平均暴露劑量將是每年1毫西弗。』
此外,透過其獨立的採樣和分析活動,無論是IAEA還是參與的第三方實驗室,都未檢測到任何額外的放射性核素(即,源項中未包含的放射性核素)存在顯著水平。本報告的第四部分有關於IAEA當前協作活動結果的額外信息。
3.3.3 結論
國際原子能機構(IAEA)已經結論認為,東京電力公司(TEPCO)和日本核能安全監督機構(NRA)採取的方法和活動符合本報告該部分所涵蓋的相關國際安全標準。進一步的詳細發現包括在下面:
- 國際原子能機構接受了東京電力公司提出的足夠保守但又現實的源項合理性。東京電力公司在描述源項時的方法是非典型的,因為它沒有以可能最大程度地貢獻劑量的放射性核素為起點。然而,如先前所述,所有相關的放射性核素仍然被包含在內,並且鑑於所涉及的活動,此方法是適用的。
- 在其審查期間,基本理念發生了變化,從確定「需由ALPS移除的放射性核素選擇」轉變為選擇那些應該「需經嚴格驗證後進行測量和評估的放射性核素」——這種新方法與國際原子能機構國際安全標準(例如GSG-9第5.20條)中關於排放特徵描述要求相一致。
- 國際原子能機構指出,源項中包含的許多放射性核素在ALPS處理過的水中永遠不會被檢測到。只有「7個主要放射性核素」(134Cs、137Cs、60Co、125Sb、106Ru、90Sr、129I)加上氚、14C和99Tc可以在ALPS處理過的水樣品中經常檢測到。因此,在未來隨著運營經驗的積累,似乎有充分的範圍可以放鬆源項的保守性。
- 已經表明,維持源項特徵描述與源項和環境監測計劃之間的緊密連接的重要性。隨著監測數據庫的增長,將會提供重要信息,這將確保可以驗證先驗假設,並且可以根據情況適當地改進REIA,包括源項的特徵描述。
3.4 放射環境影響評估
3.4.1 背景
預期的放射環境影響評估(REIA)是幫助許可持有者和監管機構估計和控制活動和設施釋放的放射性物質對公眾和環境的放射效應的重要工具。REIA 可以服務於多個目的,包括建立與公眾和環境保護相關的授權的初始基礎,以及作為授權受控排放過程的重要輸入。
預期REIA的目的是在所有合理可預見的情況下,確定計劃中的設施或活動是否符合當前對公眾和環境保護的立法和監管要求。這樣的預期評估包括考慮正常運營中預期發生的曝露,以及已識別的可能因事故而產生的潛在曝露。REIA應當盡可能保持簡單,但又要足夠複雜以達到這個目的。
GSR 第3部分為那些引起放射風險的活動建立政府、法律和監管的安全框架設定了要求。這些要求適用於監管機構以及登記人或許可持有者。這些要求包括為工作人員和公眾設定劑量限制、優化公眾保護和安全(包括對計劃曝露情況下公眾曝露應用的劑量約束)、建立授權程序,以及運營性能的要求。放射環境影響評估的概念作為對設施和活動的安全評估的一部分。GSR 第3部分第3.31段指出:
『應進行安全評估......以便:
(a) 識別可能發生曝露的方式......;
(b) 確定正常運營中預期的曝露可能性和大小,並在合理且可行的範圍內,對潛在曝露進行評估』
當申請環境排放授權時,登記人或許可持有人所承擔的責任在GSR第3部分中給出。GSR第3部分第3.9段指出:
『任何申請授權的個人或組織:
(e) 應根據監管機構的要求,對與設施或活動相關的放射性環境影響進行相應的預期評估』
以及GSR第3部分第3.15段指出:
『登記人和許可持有人:
(d) 對於他們獲授權的來源,並且監管機構要求對放射環境影響進行預期評估的,應進行此類評估並保持更新;』
作為授權排放過程的一部分,GSG-9第5.43段指出,為了設定排放限制,需要考慮根據監管機構要求進行的預期環境影響評估的結果。在國際安全標準系列號GSG-10中提供了應在選址、設計和建設階段進行或之前進行的REIA的指導。
作為進行預期放射環境影響評估的一部分,GSR第3部分第3.132段指出:
『登記人和許可持有人,在與供應商合作申請排放授權時,應適當地:
(a) 確定要排放物質的特性和活動性,以及可能的排放點和方法;
(b) 通過適當的預運行研究,確定所有顯著的暴露途徑,通過這些途徑排放的放射性核素可能導致公眾受到暴露;
(c) 評估由於計劃排放對代表性人員的劑量;
(d) 應考慮放射環境影響,並與保護和安全系統的特徵結合起來,如監管機構所要求;
(e) 應將上述(a)–(d)的調查結果提交給監管機構,作為監管機構確定排放限制及其實施條件的依據。』
在設計、規劃、運行和退役來源時應用保護和安全優化原則,GSR第3部分第3.126段指出:
『登記人和許可持有者……,應考慮:
(a) 可能影響公眾曝露的任何條件的變化,例如來源的特性和用途的變化、環境擴散條件的變化、曝露途徑的變化或用於確定代表性人員的參數值的變化;
(c) 來源使用壽命期間排放的放射性物質在環境中可能的積聚;
(d) 劑量評估中的不確定性,特別是如果來源和代表性人員在空間或時間上有所分離時,對劑量貢獻的不確定性。』
GSG-9和 GSG-10提供了進行REIA的建議,以滿足GSR第3部分中建立的要求。
GSG-9的圖3(見第3.1節)顯示了授權排放過程的步驟。這包括對公眾劑量的預期評估;這樣的評估通常稱為放射性環境影響評估(REIA)。
GSG-9第5.13段指出:
『監管機構應建立申請人尋求排放授權的程序,一旦確定了排放授權的需要。授權過程的步驟可以是以下幾點:
(d) 申請人應評估對代表性人員的劑量。這可能涉及多次迭代,從一個簡單的、謹慎的通用評估開始,如有必要,進行更詳細的、特定於現場的研究。
(e) 申請人應將評估結果提交給監管機構。監管機構應評估申請人使用的模型和假設是否合適,應將評估結果與劑量限制和劑量約束進行比較,並評估評估的劑量是否符合提供優化的公眾保護的需要。』
GSG-10 接著說『一般來說,核設施的授權會要求高度的複雜性,對於操作有少量放射性核素庫存的活動或設施,可能就可以辯護一個更簡單的分析。』表3.5給出了考慮REIA所需複雜性級別時需要考慮的因素示例。
GSG-10 提供了進行REIA的框架,並提供了確定授權過程中REIA的需求和複雜性的重要因素信息。GSG-10 指出『申請人在向監管機構提交申請以供審查和同意時,應考慮這些因素。對於某些設施和活動,評估的詳細程度可以由監管機構事先定義。』
表3.5. 在考慮進行放射性環境影響評估(REIA)所需的複雜性水平時,需考慮的因素範例(GSG-10中圖1的複製) |
在GSR第3部分的第9項要求下,關於登記人和持牌人在計劃曝露情況下的保護和安全責任,第3.15段指出:
『登記人和持牌人:
(e) 應評估潛在曝露的可能性和規模、其可能的後果以及可能受其影響的個體數量...』
環境保護
GSG-8的第2.4段在這項要求上進一步擴展,建議說『在計劃的曝露情況下,可以預期會發生某種程度的曝露。如果曝露並非肯定會發生,但可能因為預期的操作發生或事故,或由於可能但不一定會發生的事件或事件序列而導致,這被稱為「潛在曝露」。潛在曝露的規模和範圍通常是可以預測的。在規劃或設計階段,應該且能夠考慮到預期會發生的曝露和潛在曝露。』
GSR第3部分對保護和安全系統的要求一般提供了適當保護環境免受輻射的有害影響。第1.32段指出:
『從全球和長期的角度來看,保護人類和環境不受與設施運營和活動行為相關的輻射風險——尤其是可能跨越國界並可能持續很長時間的風險——對於實現公平和可持續發展至關重要。』
第1.33段指出:
『...在這一領域的國際趨勢顯示了對環境脆弱性的日益關注。趨勢還表明需要能夠證明(而不是假設)環境正在受到保護,免受工業污染物(包括放射性核素)在更廣泛的環境情況下的影響,不管是否與人類有關。這通常通過進行前瞻性環境評估來實現,以識別對環境的影響,定義保護環境的適當標準,評估影響並比較保護的可用選項的預期結果。這些評估的方法和標準正在制定並將繼續發展。』
在許多情況下,可以基於經驗或簡化分析等證據得出結論,認為不需要特別考慮環境中的影響。但並非在所有情況下都是這樣,明確考慮環境保護可能是監管機構所要求的,並取決於所考慮的設施或活動的特性和環境條件(GSG-10的I-2段)。在其他情況下,對環境的保護的明確考慮被國家立法所涵蓋。GSG-10附錄I舉例介紹了一種用於對環境進行明確評估輻射影響的方法論,該方法論可以根據國家或國際監管框架用於環境保護。對於植物和動物的明確保護評估的需要取決於國家法規。
3.4.2 審查與評估
根據日本政府於2021年4月發布的基本政策,東京電力公司進行了ALPS處理水排放的REIA3。已對公眾以及植物和動物的劑量進行了評估。REIA是提交給NRA的實施計劃的一部分,作為ALPS處理水排放授權的申請。
REIA的審查是在3.1節描述的排放授權流程框架內進行的,該流程在圖3.1中有所說明。該過程包括申請者『提出用於優化公眾保護和安全的措施,已考慮到盡可能實現的低曝露措施並考慮到所有相關因素』,如GSG-9第5.13段所述。在對東京電力公司進行的兩次任務中(見附錄1),特遣隊對東京電力公司在製作REIA以支持其排放ALPS處理水授權申請所進行的所有工作方面進行了詳細討論,包括結果。在2022年2月第一次訪問東京電力公司期間審查了REIA的初稿後,特遣隊確認了東京電力公司所做的大量工作。REIA中有關放射性核素在環境中行為的幾個關鍵假設和對公眾成員劑量的前瞻性估計進行了討論。特遣隊指出需要更詳細和徹底的書面描述模型、假設和數據,以提供證據表明所做的假設是合適的並足夠保守。
特遣隊與東京電力公司討論了記錄其優化保護方法、變化的參數和需要考慮的因素的重要性,以及東京電力公司如何注意到有關方面在過程中的參與。特遣隊強調,東京電力公司應解釋減少劑量(對公眾和環境)對有關方面重視的其他因素(經濟、社會和環境因素)的影響。TEPCO還應清楚說明為什麼在當前時點提出的方法是最佳的。特遣隊指出,這種清晰度可能有助於東京電力公司將來在與有關方面進行接洽和溝通有關排放方法的任何潛在變化時。討論了了解改變不同關鍵參數(例如排放速率)對FDNPS場址保護優化中考慮的相關因素的影響,有助於識別ALPS處理水排放的最佳參數,從而識別對公眾成員的最佳劑量。
根據SF-1、GSR第3部分和GSG-9,特遣隊要求東京電力公司草擬REIA的一章,用定性方式描述ALPS處理水排放的保護優化。該章節理想情況下應包括年度排放的書面解釋,這些排放滿足劑量限制;減少低於劑量限制的劑量選項;以及減少劑量(對公眾和環境)對其他因素的影響。特遣隊指出,基本政策對當前社會關切在ALPS處理水排放中的重要性。特遣隊還建議東京電力公司計算並包括年度排放的上限(對應於劑量限制)在其優化過程的定性描述中。
作為回應,東京電力公司進行了這些計算,並表明在仍然保持在NRA設定的劑量限制內的情況下,可以使用顯著更高的排放速率。
2022年7月,東京電力公司發布了修訂後的REIA,解決了特遣隊提出的許多評論,但當時還沒有納入正在進一步開發的源項修訂(見3.3節)。2023年2月,東京電力公司準備了最終版的REIA,考慮到了新的源項:這個版本還解決了特遣隊在2022年11月第二次任務期間提出的其他相關評論。東京電力公司在REIA中包括了一章,提供了與ALPS處理水排放相關的保護和安全優化的描述。
2023年2月,修訂後的REIA作為修訂後的實施計劃的一部分提交給了NRA,並在2023年5月獲得了NRA的批准。
圖3.12. 設施或活動正常運作下對公眾進行REIA的組成部分(摘自GSG-10) |
代表人員的輻射劑量與特定設施或活動的輻射劑量限制進行比較。輻射劑量限制是優化過程的起點,用來找到在保護公眾方面最佳的排放水平(如第3.1節所討論的)。
GSG-10提供了一種評估植物和動物受暴露的通用方法論,它基於ICRP保護環境的方法。圖3.13(IAEA GSG-10的圖I-2)顯示了對植物和動物進行保護的通用評估的組成部分,以說明評估的元素,終點是對參考動植物的劑量率進行評估,以與衍生考慮參考水平(DCRL)進行比較。DCRL 定義了一定範圍的劑量率,其中已經注意到某些效應,或可能會出現,其值以每天毫戈(mGy)為單位,對每種參考動植物都有一個較低和較高的值。和對公眾的劑量評估一樣,需要瞭解環境中放射性核素的行為和環境中活動濃度的估計。根據代表性生物的概念,評估對植物和動物族群影響的劑量率是特徵性的,是一群位於源點周圍參考區域內的個體生物所接受的劑量率,通常在排放點周圍,那裡可能通常發生最高的暴露。使用例如在此參考區域內的平均活動濃度來估算這一組的劑量率特徵。GSG-10說明:『雖然生態特性可能有所不同,但一般來說,排放點周圍約100 – 400平方公里的區域可用於大多數與設施或活動正常運作相關的暴露情景。』東京電力公司在REIA中使用了排放點周圍10 x 10公里的海域進行計算(即100平方公里),以及該區域海水中的平均活動濃度。
表3.13. 正常運行中保護植物和動物的通用評估組件(摘自GSG-10) |
TEPCO進行的ALPS處理水排放的放射性環境影響評估(REIA4)是根據IAEA GSG-10中描述的方法進行的。已對公眾和動植物的劑量進行了評估。
REIA中使用的建模方法與IAEA中描述的方法不完全相同,但相似。在REIA中應用了類似的通用型模型。尤其是針對FDNPS周圍沿海水域引入了一些特定於場地的模型,以及特定於國家的生活方式數據,例如海灘的佔用率和海鮮攝取量。IAEA中開發的通用型方法是這樣設計的,以便估計的劑量通常可能被高估。
TEPCO進行的REIA的每個步驟將在下面更詳細地討論。
選擇來源項
REIA的第一步是選擇來源項。來源項的特徵在第3.3節討論。來源項應反映在實際排放時合理預期存在於ALPS處理水中的放射性核素。作為REIA的輸入,IAEA國際安全標準建議以每種放射性核素的Bq/年來表示排放。
TEPCO描述了用於選擇REIA中使用的來源項以及表徵排放的程序、方法論和假設;這在第3.3節中詳細介紹。TEPCO考慮了基於3個儲罐組中的核素組成和活度濃度的3個來源項,即K4(安裝攪拌裝置之前)、J1-C和J1-G。K4儲罐組中的水已經通過一個處理過程經過ALPS的性能處理,使其與監管濃度限制的比率之和小於1。另一方面,J1-C和J1-G儲罐組中的水已經經過兩次處理,以達到與監管濃度限制的比率之和小於1的要求。三個儲罐組中放射性核素的組成被認為是ALPS處理水濃度組成的典型。來源項的特徵在第3.3節和REIA中有更詳細的描述。來源項已經被TEPCO計算為每年每種放射性核素的排放量Bq。
在IAEA的安全評估進行期間,來源項已經經歷了幾次迭代;這是預期和鼓勵的,與上面提到的迭代方法一致。專案小組指出,TEPCO應評估REIA中相關的假設(即依賴來源項的假設)在每次修訂後是否仍然有效。TEPCO已確認修訂的來源項對REIA中所做的假設沒有影響,因此假設仍然有效。
專案小組指出,由於在2022年11月修訂來源項,對公眾劑量貢獻最多的放射性核素發生了變化。特別是14C和129I現在是對代表人從ALPS處理水排放的總劑量貢獻最多的前三個放射性核素。雖然來源項的總估計劑量仍然非常低,但TEPCO在REIA中增加了有關14C和129I從ALPS處理水排放的放射性影響的進一步信息,並具體討論了14C和129I在環境中的行為。這些信息包含在2023年2月修訂的實施計劃中。
放射性核素在水生環境中的行為
REIA的第二個主要步驟是模擬放射性核素在環境中的擴散和轉移。REIA提供了TEPCO如何考慮排放到海洋環境中的放射性核素的轉移,使用的模型和參數值,以及在此方面所做的假設的描述。放射性核素在海洋環境中行為的重要方面包括在計劃排放ALPS處理水期間在海底和海灘沉積物中的積累,以及轉移到海洋生物和食品中。
在REIA中,TEPCO使用了一個海洋擴散模型,考慮了該站點附近的氣象和水文條件。該模型稱為區域海洋模型系統(ROMS, www.myroms.org),並且使用了福島第一核電站事故後海水中銫濃度的環境監測測量數據進行了驗證。
這種模型驗證符合GSG-10第5.2和5.3段的要求,該要求規定用於環境中放射性核素擴散和轉移的模型應適用於它們被應用的情況。模型還應在可能的情況下進行驗證,通過將模型計算結果與實際測量數據進行比較,這些數據是針對類似曝露情景獲得的。
TEPCO使用ROMS模型根據2014年和2019年的氣象和海洋學條件計算了海水中的活動濃度。雖然這兩年的結果沒有太大差異,但TEPCO選擇使用基於2019年數據的結果,因為預測的濃度在福島第一核電站周圍稍高。在進行擴散模擬時,沒有考慮到沉積等去除過程。TEPCO表示,對海洋中擴散的模擬是針對氚進行的,然後使用每個來源項中放射性核素的相對比率進行其他放射性核素濃度的計算。這種方法基於假設,即排放的ALPS處理水中的所有放射性核素都是水溶性的,並且會一起擴散。
專案小組與TEPCO就其採用的模型方法以及如何使用預測的活動濃度來評估公眾和動植物的劑量進行了幾次詳細討論。
當放射性核素持續排放到海洋時,它們可以被懸浮物質吸收並沉積在海床上。這是一個持續的過程,隨著時間的推移,可以導致放射性核素在海床沉積物中積累。在某個時點,它們會在海洋環境中積累,直到可以假設海水和海床沉積物之間達到平衡狀態(如圖3.14所示)。達到這種平衡的時間將因每種放射性核素而異,可能在排放開始後不久就會發生,也可能直到許多年後。
GSG-10第5.22段解釋說,應該計算從環境排放到環境中的放射劑量,以便在預計會有最高輻射暴露的時候計算。用於估算這些輻射劑量的環境介質中的活動濃度需要代表當累積假設為最大時的條件。這將是達到所有在海床沉積物中累積的放射性核素與海水之間的平衡時。
這種在海洋沉積物中的累積通常會使用一個動態模型來考慮,該模型會在核設施排放期間運行,並且在排放的最後一年計算來自海洋曝露途徑的劑量,這被認為是排放期間的最高劑量。然而,對於評估放射性核素在海床沉積物中累積的放射性影響,TEPCO在REIA中應用了相對簡單的模型。隨著時間的推移在沉積物中放射性核素的積累並未明確模擬;然而,所採取的方法確保了結果劑量不會被低估。
對於沉積物中活動濃度的估計,TEPCO假設從排放開始就在海水和沉積物之間直接達到平衡,這對於評估來自沉積物的外部暴露是一個保守的假設。
圖3.14. 放射性核素在海水和沉積物中的行為 |
東京電力公司在海洋暴露途徑的劑量計算中也納入了其他保守的假設。對於直接與海水相關的劑量途徑,東京電力公司解釋說,它假設海水中的濃度不會因轉移到沉積物而被耗盡,並且在整個排放期間保持這個水平。
對於與沉積物相關的劑量途徑,東京電力公司保守地假設從排放開始的第一年起,海水與沉積物之間就存在動態平衡,即使實際上平衡預計會在排放開始後的數年內才會發生,如上所述。對於從沙灘沉積物的外部暴露的估算,假設暴露來自於具有各種放射性核素均勻濃度的15厘米厚沉積層。這個假設意味著隨著時間的推移,沉積層中的放射性核素會積累。
假設一個15厘米厚的沉積層,確保了對外部暴露的估計不會被低估。任何深度超過15厘米的放射性核素不會對外部暴露有貢獻,因為上層沉積物的屏蔽效應。總之,REIA中用於估算沙灘沙子上人群停留的外部暴露的方法與國際原子能機構SRS-19中使用的方法一致。
因此,對於第一年排放計算的劑量,因此代表了排放期間會發生的最高承諾有效劑量。通過採取這種保守的方法,無需對實際的排放期進行假設。計算出的劑量是一年內暴露的承諾有效劑量;它與劑量限制進行比較,後者也表示為一年內暴露的承諾有效劑量。
東京電力公司採取的方法導致了一種非常保守的方法,這可能會高估來自海鮮消費和海洋沉積物外部劑量的年劑量。因此,國際原子能機構指出,東京電力公司計算了在假設每年排放相對類似且持續的情況下,排放期間將發生的最高承諾有效劑量。
採用的方法在REIA 中有詳細描述。
在與東京電力公司討論沉積物中放射性核素的累積時,任務組強調了REIA中沉積物中放射性子代的增生。對東京電力公司考慮放射性子代核素增生的方法的評估在下面的文本框中給出。總之,國際原子能機構認為,REIA中評估人類和生物劑量的方法是適當的。雖然這不會對排放中的放射性核素和海床沉積物中極低水平的放射性核素的總承諾有效劑量造成任何明顯的變化,任務組建議在將來的定期審查中這可以在REIA中更清楚地描述。
在海洋環境中放射性子代核素的行為
來源項中的一些放射性核素衰變成放射性子代核素(見第3.3節)。REIA沒有考慮環境中放射性子代核素的轉移。然而,如果產生,放射性子代核素在ALPS處理水排放期間並不對暴露有重要的貢獻。這可以以下列方式解釋:
- • 對於來源項中具有比親核素半衰期短得多的子代核素,例如90Sr、106Ru、137Cs、144Ce,環境轉移不相關,因為子代核素迅速衰變。然而,在用於估算來自特定核素的劑量的劑量係數中,短壽命子代核素對輻射劑量的貢獻被適當考慮。
- 對於長壽命的子代核素 - 如147Pm、234U、238U、237Np、238Pu、239Pu、240Pu、241Pu、241Am、244Cm,在排放期間這些子代核素在環境各部門的增長是可以忽略不計的。
- 吸入和攝取放射性核素的劑量係數計算時已經考慮了一年內攝取放射性核素直到個體70歲時的累積劑量。在此期間,人體內放射性衰變產物的增長被考慮在內。
- 例如,假設一個成年人在攝取時為20歲,用於計算劑量係數的目的,並且劑量係數考慮了一個時期內身體的輻射劑量,即50年(即到70歲)。
TEPCO在評估放射性核素排放到水生環境中轉移到海洋食品的過程中使用了濃度因子,這是一種保守的方法。所使用的濃度因子來自國際文獻,特別是國際原子能機構編制的數據。這種方法與國際原子能機構使用的方法相似,並且通常用於評估放射性核素排放到環境中的海洋食品的活動濃度。一個特定活性模型5為長壽命核素14C和氚在海鮮中的平衡狀態提供了另一種估算。在特定活性模型中,假設放射性核素的釋放將導致環境中放射性同位素與穩定同位素之間的恆定比例,並且假設放射性核素在環境中的行為與穩定同位素相同。REIA中用於14C和氚的濃度因子與使用特定活性模型預測的濃度一致。
在環境中氚的物種化
GSG-10第5.9段指出,『….放射性核素的物理性質…….以及與環境轉移和劑量學相關的化學性質』應被選擇。
為了估算代表性人群通過攝入氚獲得的劑量,TEPCO最初假設所有氚都以氚水(HTO)的形式存在。專家小組建議,對於消費食品而言,也應包括以有機結合形式(OBT)存在的氚,即使氚對總劑量的貢獻不大。專家小組進一步指出,這很可能是許多利益相關者感興趣的話題,並建議TEPCO更好地解釋OBT形成的不確定性及其相關劑量。
在與專家小組的討論之後,TEPCO根據ICRP 56考慮了環境中OBT的一部分(10%)。ICRP 56表示,人類飲食中各種分子組成部分的OBT確切比例是未知的,並且與攝入氚後接受到的劑量相關的不確定性。為了解決這一不確定性,同時認識到基於REIA的結果,考慮有機結合氚在劑量估算中的影響不太可能對估算的總劑量產生影響,專家小組強調TEPCO展示其在REIA中考慮了環境中氚的不同化學形式是重要的。在這些討論之後,TEPCO在REIA中包括了更詳細的討論,講述了如何處理有機結合氚,並且保守地假設在消費的魚類和海鮮中100%的氚以有機結合形式存在。這對於估算的公眾劑量沒有影響,如下文所解釋的REIA結果呈現和討論。
在保護動植物方面,ICRP的方法沒有明確考慮OBT的劑量。ICRP 148包含了對氚的低能量貝塔粒子輻射的相對生物效應(RBE)數據研究的回顧。試驗數據的回顧沒有顯示不同氚物質之間的明顯差異,因此基於目前的知識,認為使用1的低LET輻射的RBE加權吸收劑量率計算RAPs以供比較相關DCRL是合理的。ICRP 148中也提出了一個警告,如果氚的貝塔粒子的暴露處於或接近DCRL帶,那麼額外的審查和可能的RBE權重修改可能是合理的。REIA中計算的海洋RAPs的劑量率遠低於DCRLs,因此不需要額外的OBT考量。
TEPCO在REIA中考慮了魚類和海鮮中OBT濃度的不確定性(REIA的附件III)。TEPCO報告說,自2014年以來在福島第一核電站周圍監測魚類,到目前為止83個樣本中從未觀察到OBT。TEPCO還參考了在法國拉阿蓋再處理廠周圍環境中HTO和OBT濃度比的監測,測量結果顯示海鮮物種(包括魚類和海藻)的比例是相同的。
附件5提供了關於氚及其在環境中行為的額外資訊。
識別暴露途徑
REIA的下一步是識別暴露途徑,以及選擇代表性個體來估算劑量。海洋環境中主要的轉移過程和人類的暴露途徑如圖3.15所示。
圖3.15 海洋環境中人類主要轉移過程和暴露途徑的插圖 |
在放射性環境影響評估(REIA)中,應該識別出對於特定場景和環境排放而言相關的暴露途徑以及不同暴露途徑的相對重要性。在海洋排放的情況下,需要考慮由於海水使用而產生的暴露途徑,如水產食品生產、漁業和娛樂活動(GSG-10第5.27段)。在GSG-10第5.30段中解釋說,根據暴露場景和場地特徵,不是所有可能的暴露途徑都需要包括在評估中,因為一個暴露途徑對總劑量的貢獻取決於所涉及的放射性核素、習慣性數據、在某地點的停留時間以及正在考慮的人群的其他特徵。因此,可以基於評估結果是不存在或微不足道而將某些暴露途徑排除在評估之外。但是,GSG-10第5.30段澄清說,排除特定暴露途徑的決定應該得到正當理由。
在TEPCO提出的REIA中,最初識別了許多內部和外部暴露途徑,認為它們與海洋中ALPS處理過的水排放有關。在第一次訪問TEPCO時,工作小組指出,儘管主要的暴露途徑預期將是海鮮攝入,但在REIA中證明已考慮了所有合理的暴露途徑是好的做法,即使預期的劑量非常低。這是有必要的,以證明排除對劑量貢獻較小的暴露途徑是合理的。工作小組確定了少數次要暴露途徑,如海水噴霧、海灘沉積物的再懸浮物質吸入、處理漁網時的皮膚受到的貝塔輻射劑量,以及無意中攝入沉積物,這些都可以被考慮來達到完整性。
在與工作小組的討論後,TEPCO按照GSG-10包括了其他次要暴露途徑,並考慮了其他國家或國際指南中列出的潛在暴露途徑。在REIA中考慮的暴露途徑列表在表3.6中給出。TEPCO已在2023年2月版的REIA中記錄了其對來自次要暴露途徑的劑量評估,以求完整性;稍後在本節中將展示和討論結果。
表3.6. TEPCO在REIA中考慮的暴露途徑(主要暴露途徑以粗體表示) |
評估代表性人物的劑量
在識別了人們在海洋排放後通過哪些途徑暴露於環境中的放射性核素後,REIA的下一步是評估代表性人物的劑量。代表性人物被選擇為具有可能會更高暴露的個體的特徵。
評估代表性人物劑量時的一個重要特徵是假設的代表性人物的位置(例如,他或她距離放射性核素排放點的距離和方向),如GSG-10的第5.34段所述。代表性人物居住的位置可以基於一個實際的人或一群人,或者基於一個假設的人或一群人居住在使用謹慎假設選擇的位置(例如,在可以預期該區域最高濃度的點)。
TEPCO在REIA報告中聲稱代表性人物的特徵是根據《核電輕水反應爐安全審查的公共劑量評估指南》設定的。在評估中使用的代表性人物的習慣數據,如食物消費率,基於國家統計數據集(日本國民健康和營養調查)。表3.7總結了TEPCO在REIA報告中描述的代表性人物的特徵。TEPCO在REIA的劑量評估中考慮了三個年齡組;成人、兒童和嬰兒的習慣。
表3.7. 在REIA中由TEPCO用於代表性人物的習慣數據 |
為了估計來自所有考慮到的暴露途徑對代表性人物的劑量,TEPCO使用海洋擴散模型計算出在排放點周圍 10 公里 x 10 公里區域內海水的活動濃度(見圖 3.16)。這些海水中的活動濃度被用作計算代表性人物所有劑量的基礎。專案小組與 TEPCO 討論過,鑑於使用海洋擴散模型預測的沿岸海水濃度較高,因為在「難以返回區」內部和外部由於海流的作用,所使用的平均濃度是否保守。在對REIA的進一步迭代中考慮到這些較高的海水濃度,特別是在更詳細地確定代表性人物的特徵和位置時。特別是,專案小組與 TEPCO 討論了沒有考慮到公眾使用當地海灘進行休閒活動的情況。TEPCO 解釋說,這是一個保守的假設,因為公眾不能在「難以返回區」或「無索賠漁業區」的海岸線附近居住或進行活動;然而,TEPCO 也認識到,儘管目前在該地點北部 3 公里處沒有居民,代表性人物可能會去海灘旅行。TEPCO 隨後使用這個位置(該地點北部 3 公里處)來計算修訂版REIA中的外部劑量(見圖3.16)。此外,TEPCO 也認識到,個人未來也可能從當地海灘捕獲他們食用的魚類和海鮮的一小部分,並在 REIA 中包括了一個估算計算,以包括這一點。計算表明,如果成年人有10%的食用量是在當地捕獲的,那麼成年人從食用魚類和海鮮攝入的劑量可能增加約20%。
圖3.16. 在 REIA 中,針對 ALPS 處理水正常運行排放的代表性人物位置(摘自TEPCO [15])。 |
GSG-10第5.36段解釋,代表性人物的個別有效劑量是從攝入核素(即通過攝入和吸入的內部暴露)的承諾有效劑量和來自外部暴露的有效劑量的總和。內部暴露的劑量使用攝入核素的劑量係數計算,這提供了每單位攝入活性的承諾有效劑量,以西弗特每貝克勒爾(Sv/Bq)單位表示。適用於公眾成員的劑量係數的表格值可以在GSR Part 3中找到。標準模型存在於計算外部暴露的有效劑量,以及劑量係數的編譯。
計算出的承諾有效劑量(為代表性人物計算)是年度劑量。這個年度劑量與0.05 mSv/年的劑量限制進行比較。如上所討論,REIA中計算的年度承諾有效劑量是在排放期間可以預期的最高年度劑量。因此,假設這個劑量在排放期間每年接收,是一種保守的評估。
圖3.17. 暴露途徑及對植物和動物的劑量(mGy/day)評估 |
考慮的暴露途徑,符合GSG-10中描述的方法為:
- 從動物攝入或植物吸收的放射性物質引起的內部暴露
- 來自周圍海水的外部暴露
- 來自周圍海底沉積物的外部暴露
REIA結果
東京電力公司已經呈現了在REIA中計算給代表性人員的不同暴露途徑及考慮的不同年齡群組的年承諾有效劑量。用於計算成人、兒童和嬰兒承諾有效劑量的年齡群組和劑量係數,是符合GSR Part 3提供的。
圖3.18. 曝露途徑對高海鮮消費者的承諾有效劑量貢獻,按年齡組別劃分(K4 ALPS處理水儲水槽組)。 |
圖3.18顯示了曝露途徑對高海鮮消費者承諾有效劑量的貢獻,按年齡組劃分。該圖表顯示,內部曝露約佔所有年齡組總劑量的90%,且海鮮攝入對內部劑量的貢獻介於92%至99%之間。圖3.19展示了基於K4 ALPS處理水儲水槽組的源項,按年齡和主要曝露途徑計算的承諾有效劑量信息。其他兩個考慮的儲水槽組的結果非常相似。
圖3.19. 承諾有效劑量按年齡和曝露途徑劃分(K4 ALPS處理水儲水槽組) |
表3.8同時顯示,對於成人來說,三組ALPS處理水儲水槽源項目的年度承諾有效劑量相似。表3.8顯示,攝入劑量中的放射性核素相對貢獻在三種源項目之間有所不同,但在所有情況下劑量都非常低,比0.05毫西弗的劑量限制低1000多倍。碳-14、碘-129和鐵-55是內部劑量和總劑量的最大貢獻者。對於兒童和嬰兒也是如此。氚通常最多只貢獻總承諾有效劑量的幾個百分點。氚的最高貢獻來自游泳時無意間攝入的海水(成人和兒童);值得注意的是,TEPCO假設游泳時的海水保守消耗率為每小時0.2升。
表3.8 成人高海鮮消費者的年度承諾有效劑量,按放射性核素和ALPS處理水儲水槽組劃分。 |
如上所述,對於所有年齡組和在REIA中考慮的三組ALPS處理水源項,食用海鮮對承諾有效劑量的貢獻最大。圖3.20顯示了對於高海鮮消費者的所有三個年齡組,放射性核素對攝取劑量的相對貢獻。圖表顯示,對攝取劑量貢獻最多的放射性核素是129I、14C、55Fe和79Se,這些核素佔劑量的90%以上。對於兒童和嬰兒,由於劑量係數(每比克西弗的攝入量)較高,55Fe和79Se相對更為重要。值得注意的是,TEPCO在ALPS處理水中未檢測到55Fe和79Se,估計的承諾有效劑量是基於這些放射性核素在排放中的水平達到分析技術的檢測限值。預計這些放射性核素不會在環境和海鮮中被檢測到,但它們被包含在CRMP中(見3.5節)。然而,需要強調的是,對所有年齡組的年度承諾有效攝取劑量仍然非常低,且每年少於0.04微西弗。
圖3.20. 食用海鮮高消費者的攝取承諾有效劑量,按年齡組分類:放射性核素的百分比貢獻(K4水箱組)。 |
圖3.21顯示放射性核素對代表性人物年外部劑量的貢獻。外部劑量是REIA中考慮的所有外部暴露途徑的總和,但主要是由在海灘上的逗留暴露(對於貢獻最多的放射性核素,大約佔外部劑量的85%)所佔據。外部劑量僅為成人計算,因為假設兒童只有在成人陪同下才會在海灘上逗留,且不同年齡組別收到的有效外部劑量沒有顯著差異。圖3.21顯示,對有效外部劑量貢獻最多的兩種放射性核素是60Co和137Cs。
圖3.21. 有效外部劑量與放射性核素和ALPS處理過的水箱組別的關係(在REIA中假設所有年齡組的外部劑量相同) |
在放電ALPS處理過的水後,對公眾成員估算的劑量在REIA中比NRA設定的劑量限制0.05 mSv/年低超過1000倍。因此,結合現場具體的習慣數據使用通用方法進行的劑量評估符合GSG-10的指導,並且基於放射防護理由沒有必要用更複雜的模型和現場具體的參數值來精細化劑量評估。然而,為了解決國際對擬議放電放射性影響的興趣,在TEPCO進行的REIA中,已經考慮了使用現場具體的海洋擴散模型和全範圍的暴露途徑。
REIA還包含了根據GSG-10提供的方法對植物和動物進行的劑量評估,這與ICRP的方法是一致的。東京電力公司估計,在ALPS處理過的水放電期間,對植物和動物的最高劑量率< 1 10-6 毫戈雷每天(0.000001 毫戈雷每天)。對三種參考生物(比目魚、螃蟹和海藻)計算的劑量率比最低的考慮參考水平(DCRL)1 毫戈雷每天還要低一百萬倍以上,其中比目魚的DCRL為1 毫戈雷每天。
ALPS處理水排放的跨境影響
在GSG-9的第5.24段中提到,如果排放可能導致排放發生國領土或管轄或控制範圍之外的公眾暴露顯著增加,經營組織應評估放電對這些區域的公眾和環境的放射性影響。
專案小組與TEPCO討論了放射性源項中可能對全球海洋循環產生影響的核素(例如,129I、14C、99Tc、3H),並認為即使從全球擴散和海洋循環中的劑量可能非常小,或實際上接近零,但全球循環對鄰國的劑量對國際社會而言是有興趣的。因此,這個主題應在REIA中被考慮和解釋。TEPCO指出,模型中考慮了海流的流動,並且估計的海洋中氚的活動濃度很低,並且在距離放電點很遠的地方很難或不可能檢測到來自ALPS處理水的氚。
專案小組指出,海洋擴散模型的計算區域為南北490公里和東西270公里,並鼓勵TEPCO使用更長距離的擴散計算來清楚表明對鄰國的劑量是可以忽略的。TEPCO解釋說,基於2014年至2020年7年期間的氣象和海洋條件,海洋擴散模型預測的氚濃度非常低,在模擬區域的邊界(距福島第一核電站南北490公里和東西270公里)將無法檢測到;因此,擴大現有模型邊界的範圍不會增加對ALPS處理水放電放射性影響評估的任何技術價值。專案小組接受了TEPCO的理由,認為這個區域之外的氚濃度將會更低,因此沒有科學上的理由重新為更大的區域進行計算。專案小組建議包括在模擬區域邊界估算的14C和129I的海水活動濃度也可以表明這些放射性核素的濃度是微不足道的,這將為與利益相關方的溝通提供有用的比較。TEPCO根據專案小組的建議將這一點納入修訂後的REIA。TEPCO還在REIA中說明,每年從ALPS處理水排放的14C和129I的放射性排放量非常少,因此其在全球範圍內的影響是微不足道的。
根據TEPCO使用的海洋擴散模型的結果,國際水域的活動濃度不會受到ALPS處理水排放到海洋的影響,因此跨境影響因此可以忽略。然而,福島第一核電站周圍及太平洋周邊地區現有的基線環境監測,以及TEPCO和日本政府計劃在放電開始後的監測(見第3.5節),對於確定由於ALPS處理水排放而在海洋中放射性核素的任何水平並驗證REIA的發現非常重要。
TEPCO在REIA中聲明,每年從ALPS處理水排放的14C和129I的放射性排放量非常少,因此其在全球範圍內的影響是微不足道。
TEPCO預測太平洋中氚的活動濃度
在TEPCO提交的REIA中,基於海洋擴散模型的海洋估計活動濃度顯示:
- 估計在福島第一核電站周圍3公里範圍內,海水中氚的濃度超過1 Bq/L的區域是有限的。
- 估計在10公里乘10公里區域內所有水層的平均氚濃度為0.056 Bq/L,表層為0.12 Bq/L。在估計沙灘活動和海水飛沫吸入所導致的暴露時,基礎氚活動濃度為水中的0.88 Bq/L。
- 在模擬區域的東部邊界,模擬的氚活動濃度介於0.0001至0.0003 Bq/L之間。相比之下,北太平洋30 N至45 N緯度間的H-3平均濃度約為0.04 Bq/L,而福島第一核電站周圍海域的背景活動濃度範圍為0.1至1.0 Bq/l。這意味著在日本領海邊界,來自ALPS處理水排放的氚濃度將已經低於北太平洋30 N至45 N緯度間的背景氚濃度。
評估潛在暴露的劑量
作為設施和活動的安全評估的一部分,假設了各種事故類型,以識別旨在減少其發生可能性的工程安全特性和操作行動,如果事故確實發生,則以減輕其後果(GSG-10第5.44段)。根據GSG-10中提供的建議,應對基於安全評估確定的假設事故所導致的暴露情境,對公眾的潛在暴露進行前瞻性評估。需要識別潛在暴露的代表性個體,並注意潛在暴露的代表性個體可能與正常運營時選擇的代表性個體不同,並對代表性個體的劑量進行評估,與適用的既定劑量標準進行比較。
TEPCO在REIA中包括了對ALPS處理水排放影響的兩種假設事故情境的潜在劑量對代表性個體的評估。這些情境包括:
情境1 - 管道泄漏
在此情境中,TEPCO假設發生了管道泄漏,導致未稀釋的處理水直接流入海中。儘管有措施在24小時或更短時間內檢測到此類事件,但假設此情境在未被察覺的情況下持續了20天,導致整個水箱組(共10個水箱)或大約10,000立方米的處理水流失。
情境2 - 水箱泄漏
在此情境中,TEPCO假設了一個最壞的事故,其中測量和確認設施的所有水箱發生了災難性和立即的破裂,導致所有處理水直接排入海中,沒有進一步的稀釋。這種最壞的情境將導致所有三組水箱/9共30個水箱)大約30,000立方米的處理水直接排入海中,沒有稀釋。
TEPCO使用了與GSG-10中的建議相符的5 mSv/年的劑量標準。
專案小組討論了TEPCO在其初始計算這些潛在暴露情境影響時所做的假設。雙方同意,重要的是要計算所有暴露途徑的劑量,並考慮在REIA中考慮的三個年齡組(成人,兒童和嬰兒),而不考慮如果發生此類事故可能實施的保護措施或緩解措施。特別是,專案小組強調REIA需要包括海洋食品消費,即使實際上預期在限制區域內的海洋產品將被禁止,而且需要考慮潛在來源條款中的所有放射性核素或在相關計算中代表它們。
TEPCO聲稱,潛在暴露評估的代表性個體是一名消費大量海鮮的成年漁夫;所有暴露途徑的使用地點均為距離該地點向北3公里處。此外,還計算了兒童和嬰兒潜在的內部暴露途徑的潛在劑量(海水飛沫吸入,海鮮攝入和不經意的水攝入(僅限兒童))。代表性成年漁夫(代表性個體)的假設暴露時間在表3.9中給出。
表3.9. 用於評估潛在暴露的代表性個體的暴露時間(摘自REIA) |
對於潛在暴露,GSG-10說明應該計算由內部暴露途徑產生的承諾有效劑量與外部暴露的有效劑量總和的有效劑量。不過,它也指出可以考慮對某些器官(例如甲狀腺)的等效劑量;專案小組建議TEPCO可以澄清它已在REIA中考慮了等效劑量。TEPCO解釋說,儘管在事故發生時會釋放更高濃度的放射性核素,但這些放射性核素是相同的,它們在環境中的行為和暴露途徑也是相同的。TEPCO指出,預測的有效劑量非常低,包括來自129I的最高劑量(大約為案例2的0.01毫西弗)以及在這些非常低的有效劑量水平下不需要評估等效劑量(例如,對嬰兒甲狀腺的劑量)。
代表性個體對於案例1(管道破裂)考慮到三個儲水罐組(K4、J1-C 和 J1-G)計算出的潛在承諾有效劑量範圍是0.0002 - 0.0003毫西弗。對於案例2(儲水罐損壞)的潛在承諾有效劑量範圍是0.008 - 0.01毫西弗。對於所有年齡組別,唯一顯著的暴露途徑是食用海鮮,這超過99%的承諾有效劑量。兒童和嬰兒的劑量略高於成人,但對於兩種事故案例都少於0.02毫西弗。
考慮不確定性與敏感性分析
在REIA的第8章中,考慮了各種不確定性來源及其對結果可能產生的影響。TEPCO在REIA中考慮了以下項目作為其不確定性評估的一部分。TEPCO描述的不確定性詳情如下(括號內為TEPCO的描述):
- 選擇源項(ALPS處理過的水的放射性核素組成在完成二次處理和測量之前是未知的。與測量值相關的有不確定性)。
- 環境中擴散和轉移的模型(氣象和海洋學數據具有年度變化。與擴散模擬模型相關的不確定性)。
- 從海水到海灘沉積物的放射性核素遷移(計算外部劑量時,從水到海灘沉積物的遷移因子不依賴於元素,因此與劑量轉換因子相關的不確定性)。
- 從海水到水生食品的放射性核素轉移(對於魚類,濃縮因子是不確定的,特別是對於某些元素,由於數據不足)。
- 選擇暴露途徑(與未必涵蓋所有可能的暴露途徑相關的不確定性)。
- 選擇代表性個人(FDNPS周圍地區正在重建,因此使用了事故前的習慣數據。因此,由於目前不確切知道實際的習慣,所以存在不確定性。與選擇的海域作為代表性個人捕獲海鮮的地點相關的不確定性)。
在每個案例中,都提供了評估的詳情和進行的計算,以顯示REIA結果的靈敏度。考慮到不確定性,代表性個人由於ALPS處理水的排放而估算的劑量將遠低於劑量限制。
監管審查REIA
如第3.1節所述,在批准執行計劃和授權排放之前,NRA將審查包括REIA在內的執行計劃,並在《審查結果文件》中記錄其發現。NRA與TEPCO的公開會議中討論了其審查REIA的初步結果。任務部隊在NRA的兩次任務中被告知,在與TEPCO的審查會議中,討論了許多需要對REIA進行變更和更新的主題,這是一個反復的過程。NRA還將其草擬的審查結果文件公開審查和評論30天,作為過程的一部分。本過程中主要里程碑的概述包含在附件3中。
NRA向任務部隊介紹了與TEPCO討論的主要要點及其要求澄清和對REIA進一步工作的要求。任務部隊指出,國際安全標準規定監管機構「應同意所採用的方法適用於其擬定的目的」與申請者討論(GSG-9),這是NRA已經完成的。
NRA解釋說,它已經對TEPCO的海洋擴散模型進行了獨立驗證,並向任務部隊展示了結果。NRA還介紹了截至2023年1月舉行的任務期間,其對2022年11月版本的執行計劃和REIA進行的審查的詳細信息和更新情況。任務部隊特別指出,NRA已經審查了TEPCO計算水生環境中活動濃度的方法,這是任務部隊和其他利益相關方提出的重要主題。
3.4.3 結論
國際原子能機構已經得出結論,TEPCO和NRA採取的方法與本報告此節中包含的相關國際安全標準一致。更詳細的發現如下:
- 已製作REIA,並符合國際安全標準。REIA遵循IAEA GSG-10 [11]中給出的正常運行中保護公眾的評估方法。結果顯示的劑量至少比每年0.05 mSv的劑量約束低1000倍。
- 對於評估沉積在海床沉積物中的放射性核素的輻射影響,REIA中採用了相對簡單的模型。然而,所採取的方法確保了在計劃排放期間的年度劑量不會被低估。
- REIA包含了根據GSG-10中給出的方法對動植物的劑量評估,這與ICRP方法[12;13]一致。估計對於所考慮的三種海洋代表性動植物(比目魚、螃蟹和海藻)的劑量率比ICRP設定的衍生考慮參考水平低100萬倍以上。
- 在REIA中,TEPCO包含了對於兩種確定的情景導致ALPS處理水意外排放的潛在劑量評估。考慮所有年齡組和水箱組,潛在的劑量比NRA設定的5mSv的推薦標準低100倍以上。
- REIA包括了對TEPCO所做的相關假設,對代表性人員和參考動植物估計的劑量的靈敏度評估。考慮到不確定性,代表性人員(成人、兒童和嬰兒)的年度劑量將遠低於每年0.05微西弗的劑量約束。
- NRA與TEPCO就REIA進行反覆審查。審查過程包括公眾發表意見的機會。
3.5. 來源與環境監測
3.5.1 背景
在控制排放及相關公眾暴露的背景下,有兩種一般性的監測是適當的。如GSG-9第5.75段所述,這些是:
a) 來源監測,涉及在排放點測量活度濃度或劑量率。
b) 環境監測,涉及測量環境介質(包括食品和飲用水)中的放射性核素濃度以及由於環境中的來源造成的劑量或劑量率。
GSR第3部分第14條關於驗證遵守要求的監測指出:『註冊者、許可持有者和僱主應進行監測,以驗證是否符合保護和安全的要求。』
此外,GSG-8第3.54段指出:『這種監測應提供足夠的信息,以確定公眾暴露水平是否符合劑量限值,並證明保護和安全已經達到優化。』
GSR第3部分第3.37段指出:『監管機構應建立要求,進行監測和測量以驗證是否符合保護和安全的要求。監管機構應負責審查和批准註冊者和許可持有者的監測和測量計劃。』
根據GSR第3部分第3.38段,所有監測活動都必須遵守質量保證既定標準,這包括但不限於監測計劃的設計和實施、適當維護和校準的設備、取樣地點、合適的資格和訓練有素的人員以及文件化的程序。
根據GSR第3部分第3.137段,許可持有者需要執行以下操作:
- 建立和實施監測計劃,以確保適當評估了由於排放而對公眾造成的暴露,並且評估足以驗證和展示符合授權的要求;
- 保持監測計劃結果的適當記錄;
- 按照監管機構批准的間隔報告或提供監測計劃的結果;
- 立即向監管機構報告任何超過與公眾暴露相關的操作限制和條件,包括授權的排放限值,按照監管機構設定的報告標準;
- 立即向監管機構報告任何由於排放而可能歸因於排放的環境中輻射劑量率或放射性核素濃度的顯著增加,按照監管機構設定的報告標準;
- 建立和維護在意外或其他不尋常事件導致環境中的輻射水平或放射性核素濃度意外增加時進行監測的能力;
- 驗證對公眾暴露評估和對放射性環境影響評估的假設是否充分。
根據GSG-9的建議,應根據評估的輻射影響風險水平確定監測要求,包括頻率。關於環境監測,GSG-9提供了有關在排放開始前(在運營前分析階段)進行的預運營分析的建議,以確定設施周圍環境中的現有背景輻射水平,並建立基線。根據RS-G-1.8,在運營的早期階段可能需要更頻繁和詳細的環境測量,並且建議所有監測計劃應定期審查以確保測量繼續適用於其目的。
監管機構對運營商提出了報告結果的頻率要求以及報告的形式和要求內容。GSG-9第5.76段指出:“應在監管機構授權的排放中指定來源監測和環境監測的要求。監測的必要性和頻率應由評估的輻射影響風險水平確定。”監管機構還負責審查和批准監測計劃,確保其正確實施並記錄和提供結果。監管機構還需要定期對許可持有者或註冊者的來源(和環境)監測計劃進行獨立審查,並提供獨立監測。
GSG-9 第5.74段指出:『經營組織應根據要求提供來源監測的結果。這項要求可以包含在授權的運營限制和條件中,或在其他監管文件中指定。』
GSG-9第5.84-5.85段為監管機構提供了獨立監測的建議。第5.85段指出:
『這種獨立監測的目的可以是以下一項或多項:
a) 驗證經營組織提供結果的質量;
b) 驗證對代表性人員的劑量評估』
RS-G-1.8第5.6段指出『監測計劃的主要目標之一是檢查安全評估的假設並驗證其結果。因此,監測計劃應特別關注關鍵[暴露]途徑和關鍵放射性核素。』
3.5.2 審查與評估
來源監測
TEPCO的來源監測方法是基於取樣和實驗室測量樣品中的活度濃度(「批次排放」),並隨後確認結果證明符合授權的排放限制。這與安全指南RS-G-1.8第5.18段一致,該指南指出:『對於批次排放,通過在排放前從均質化批次的儲存容器中取樣,充分確定排放物的體積和放射性核素組成。』
排放方法
TEPCO在其實施計劃及其中包含的REIA中提供了其排放方法、在FDNPS建造的排放設施以及其來源監測計劃的詳細信息。在特定排放發生之前,ALPS處理過的水將從FDNPS現場的個別儲罐轉移到測量與確認設施。測量與確認設施在較廣泛的ALPS處理、儲存和排放設施的背景下展示於圖3.20。測量與確認設施由三組儲罐組成,每組儲罐包含10個相互連接的儲罐。如有需要,水將首先使用次級ALPS處理進行再次處理,然後轉移到測量與確認設施。
在收集代表性樣品並進行確認測量以確保除了氚以外的法定要求的放射性核素活度濃度之和小於一之前(見3.3節),將在每組儲罐中應用循環和攪拌以確保ALPS處理過的水的均勻性(見3.3節)。單一儲罐組中包含的ALPS處理過的水的總體積可以被視為一個「批次」(根據RS-G-1.8第5.18段)。所有年度排放的批次的總放射性核素含量定義了與授權排放限制(以每年貝克勒爾計)進行比較的來源。
在排放前確認每批ALPS處理過的水符合法規濃度限制的建議方法可以總結如下(對於測量與確認設施中的每組10個儲罐):
- 測量與確認設施中的一個空儲罐組被填滿。
- 通過攪拌(儲罐內)和循環(儲罐間)達到均勻性[20]。
- 取一個樣品進行ALPS來源條款中所有30種放射性核素的確認分析。
- 如果數據顯示符合排放授權,則打開閥門允許ALPS處理過的水轉移進行稀釋和排放。
從測量與確認設施收集的樣品是IAEA對來源監測的確認的焦點。
圖3.20. ALPS的處理、儲存、交換設施 |
圖3.21. TEPCO在測量與確認設施中確保ALPS處理過的水均勻性所使用的基礎設施 |
為確保從每批次取樣的代表性,實現測量和確認槽中的均勻性是基本要求。TEPCO進行了一項實驗,演示了其如何通過攪拌(槽內)和循環(槽間)來達成均勻性。
該實驗是基於向槽組內容物中添加已知濃度的穩定且易於測量的示蹤劑 - 磷酸三鈉。隨後進行了循環和攪拌。在此之前、循環和攪拌進行中,以及144小時(6天)過去且顯示槽組內容物已達到足夠均勻性時,取樣進行了磷酸鹽示蹤劑的測試。從每個10個單獨槽中的三個位置 - 上部(10米)、中部(5米)和下部(1米)- 總共取得的30個樣品分析結果顯示,磷酸鹽濃度的相對標準偏差為10.5%。而且,根據這些測量結果,添加到槽組內容物中的已知磷酸鹽體積與其稀釋後所確定的體積之間也在測量不確定性範圍內保持一致。
東電還分析了這30個樣品中的氚和其他可檢測到的放射性核素(60Co、90Sr、129I、137Cs)的活性濃度,並將其與均勻性試驗前的結果進行了比較。氚的相對標準偏差為1.9%,從8.1%降低。對於其他放射性核素,每個單獨槽中每個點測量的活性濃度異質性也顯示出降低,60Co除外,其實際上保持不變。這些放射性核素在循環和攪拌後的相對標準偏差範圍從4.5%到14.9%。
基於此實驗,東電得出結論,已達到足夠的均勻性程度,可允許取樣代表性。相當的循環和攪拌設備已納入其管理排放的運營計劃中。
為確保這一過程的持續有效性,該設備的維護已納入東電為測量和確認設施開發的一般維護計劃中。東電已與國際原子能機構共享了此維護計劃,並作為核管會檢查計劃的一部分提交了核管會審批。
測量與確認
在每一批ALPS處理水排放前,需測量並確認的放射性核素是在源項中識別的(見第3.3節)。
每種方法的檢測限度是由各相應放射性核素的排放監管限度所決定的—東京電力公司對檢測限度的目標是<各相應監管限度的1%。第一次ILC源監測協證的結果顯示,他們已經達到了ALPS處理水源項中所有30種放射性核素的檢測限度(見表3.10)。
有大量的放射性核素特定的測量數據存在—自2011年以來多年,來自處理流程中不同點的數據,涵蓋了廣泛的放射性核素。這些包括壽命長、產量高的裂變產物和中子活化產物,以及鈾和超鈾元素的同位素,包括釹(Np)、鈈(Pu)、鋂(Am)和錒(Cm)的同位素。
表3.10. 東京電力公司檢測限度與日本相應排放監管限度的比較(表9) |
TEPCO在確定放射性核種源項目方面投入了巨大努力,由於這已經足夠保守,國際原子能機構支持使用已確定的放射性核種清單作為源監測的基礎。國際原子能機構不建議監測額外的放射性核種,特別是在方法論的早期迭代中確定的那些。這些包括短命放射性核種。監測這些在冷停機後12年以上不可能存在於水中的放射性核種可能會導致混淆。
東電為放射性核種分析(包括源和環境監測)建立了一套質量管理系統(QMS)。在開始操作之前以及排放運行時必要時,日本原子能監管機構將檢查這個和其他實驗室及質量手冊。受檢查的東京電力公司QMS方面包括採購、分析方法開發、人力資源和培訓、儀器的維護和校準以及文件管理和記錄保存。這些每一項都與ISO 9001和ISO/IEC 17025的相關條款鏈接,作為日本原子能監管機構檢查時使用的評估標準。
國際原子能機構也審查了東京電力公司與ALPS處理水有關的源和環境監測的取樣和分析方法。這包括桌面和現場組件(2023年3月對東京電力公司福島第一核電站的實驗室進行了技術審查),其中對東京電力公司福島第一核電站實驗室的相關技術記錄的一個代表性例子進行了評估。
根據源項目,對ALPS處理水進行了α輻射核種的特徵分析。報告的活動濃度通常<放射性限制的1/100。為了有效利用資源並在保持適用性的同時優化分析時間,使用總α篩查方法是合理的。設定了一個預定的行動限度,如果超過,就會啟動結構化的響應計劃。
當排放運行時,TEPCO還將每日監測稀釋後的ALPS處理水樣品中的氚,這些樣品是從稀釋後的排放管道中收集的,以確保符合氚的排放限制1,500 Bq/L。這個取樣點將最接近排放點,由於經過稀釋,這些樣品將與實際釋放到環境中的ALPS處理水相同。
NRA的獨立監測
GSG-9 要求監管機構應進行獨立監測,或由監管機構委託另一個獨立於運營組織的機構進行獨立監測。
日本原子能監管機構對東京電力公司的源項目監測進行了驗證。它委託了一家技術支援組織(TSO)實驗室(日本原子能研究開發機構,核安全研究中心)分析了在開始排放前取得的ALPS處理水樣品,樣品包含一組放射性核種:氚、14C、36Cl、55Fe、60Co、79Se、90Sr、99Tc、106Ru、125Sb、129I、134Cs、137Cs。這個樣品與國際原子能機構用於第一次ILC源項目確證的樣品同時取得;東京電力公司報告兩次練習的結果相同。對於活動濃度高於檢測限值的放射性核種,日本原子能研究開發機構的結果與東京電力公司的結果進行了比較,使用了評分法。所有這些結果(氚、14C、60Co、90Sr、99Tc、129I、137Cs)都被認為是一致的,雖然日本原子能研究開發機構需要重新分析14C樣品。
此外,日本原子能監管機構要求分析ALPS處理水中某些放射性核種的存在(與東京電力公司結果的分析比較分開),作為一個額外的獨立評估層次。為日本原子能監管機構準備的分析結果包括識別任何差異及其可能的原因。日本原子能監管機構解釋了對獨立監測與東京電力公司測量結果之間差異的反應過程,並指出需要事先定義根本原因分析所需的信息(例如,質量保證和控制流程、分析方法/儀器使用)。
從K4-B槽組收集的樣品是國際原子能機構第一次ILC源項目確證和第4節的重點。這次ILC的結果確認了東京電力公司分析方法和樣品收集程序的適當性,包括用於確保均質性的技術,從而獲得有代表性的樣品。
環境監測
海洋環境的監測涉及測量環境介質(包括海水、沉積物、海產品及動植物)中放射性核素濃度。環境監測的目的是驗證源項目監測的結果和公眾暴露評估及輻射環境影響評估所做假設的充分性。環境監測的其他原因包括檢測任何未預料到的活動濃度變化和評估長期趨勢;提供數據以使能夠評估對參考人的實際或預期劑量;以及向公眾提供信息。
環境監測在場外進行。環境監測檢測到的活動濃度通常低於保守模型估計的濃度,因此,回顧性劑量計算通常基於源項目監測數據和適當的建模。
日本政府的綜合輻射監測計劃(CRMP)是由政府機構共同進行的協調行動,旨在監測和管理全國各地的輻射水平。這項工作由環境省和NRA聯合協調。這項計劃於2011年4月因福島第一核電站事故而制定,此後每年根據需要進行審查和修訂。CRMP的目標包括:
監測輻射水平:CRMP已建立一個全面的監測系統,以連續測量環境介質(包括空氣、土壤、水和食物)中的輻射水平。
評估健康風險並規劃和評估干預措施:分析收集到的數據,以評估與輻射暴露相關的潛在健康風險。這包括評估對個人、社區和環境的影響,並識別可能需要特別關注或干預的區域或人群,例如除污或重新評估疏散區域。
確保透明度和溝通:CRMP強調有效地將監測結果傳達給公眾。通過提供準確和易於獲取的信息,計劃旨在提高公眾對輻射監測努力的意識、理解和信心。
環境保護:CRMP著眼於保護環境,包括海洋生態系統,免受輻射的潛在影響。它包括監測和評估不同環境部門間放射性的轉移,例如海水、海洋沉積物和生物,如魚類、貝類和海藻。
CRMP的海洋監測組件定義了採樣地點、採樣頻率、檢測限值以及參與組織的責任。監測包括對不同深度的海水、沉積物和海洋生物(魚類、貝類和海藻)進行採樣和分析,並分為與福島第一核電站距離不同的區域,分別是:靠近福島第一核電站的海域、沿岸區域、離岸區域和外海區域。這個計劃的目的包括確保全面瞭解海洋環境的輻射狀況,並為從海洋途徑的輻射暴露評估提供充分的基礎。
為了協助日本政府實現使CRMP的海洋監測組件全面、可信和透明的目標,國際原子能機構通過其海洋環境實驗室幫助確保數據質量高和結果的可比性。該項目名為「海洋監測:建立信心和數據質量保證」,始於2014年,是對國際原子能機構於2013年發表的報告中對日本海洋放射性監測計劃及其實施的建議的後續活動。該項目已多次延期。到目前為止,已完成了10次採樣任務和實驗室間比對(ILCs)以及7次熟練度測試(PTs),並且項目仍在進行中。
迄今為止,ILCs的結果已經發表為國際原子能機構報告,例如,結論是日本的樣品收集程序遵循獲得具有代表性樣品所需的適當方法標準,而且參與CRMP海洋樣品分析的日本實驗室展示了高水平的準確性和能力。這些結果得到了PTs結論的支持。有關這項工作的更多信息可以通過一個專門的網站6獲得。
國際原子能機構還確認了特別針對ALPS處理水排放進行的環境監測結果(見第4.2部分和本節)。
收集用於近岸海域、沿岸海域和離岸海域實驗室間比對分析的樣品的位置。
日本綜合輻射監測計劃的修訂
自2022年3月起,日本的綜合輻射監測計劃(CRMP)已修訂,以應對ALPS處理水的排放。一個由日本政府提名的專家組對CRMP的增強提供了指導,以處理ALPS處理水的排放,並將繼續被利用,以提供有關於福島第一核電站周圍進行的環境監測的細節建議。專家組與MOE(CRMP內海洋監測的協調者)、NRA和作為數據提供者的東京電力公司的互動概覽在圖3.22中示意。專家組已經考慮了關於環境採樣的位置和頻率的設定參數,並且還將參與審核監測數據。CRMP貢獻組織和專家組的協調在圖3.22中呈現。
圖3.22. 專家組與MOE(CRMP內海洋監測的協調者)、NRA和東京電力公司的互動 |
修訂後的計劃包括增加海水中氚的監測頻率,以及每季度對海水中的七種主要放射性核素進行監測。還進行了對魚類中有機結合氚(OBT)、自由水氚(FWT)和14C,以及海藻中129I的監測。
如第3.4節所述,對攝入劑量貢獻最多的放射性核素——超過總量的90%——是129I、14C、55Fe和79Se。這些放射性核素都包含在CRMP中:在海藻中測量125I(作為生物指標);在魚類中測量14C;以及每年一次在海水中測量55Fe和79Se。
基線偵測
基線監測已經開始,符合GSG-9建議在開始排放前進行預先操作分析,以確定設施周圍環境中現有的背景輻射水平,並在首次排放前建立基線。這也符合RS-G-1.8建議的可能需要在運營初期進行更頻繁和詳細的環境測量的需求。監測計劃應定期審查,以確保其繼續適用於其目的。
基線監測以及在日本附近和更廣泛的亞太地區進行的測量,對於建立海洋和海洋生物以及海鮮中放射性核素的「背景」水平至關重要。REIA中估算的海洋環境中的活性濃度,與該地區現有的測量值相比非常低。預計,東京電力公司和CRMP進行的監測結果與離福島第一核電站幾公里遠的「背景」值在統計上將無法區分。因此,亞太地區(或更遠處)的任何可測量的氚或其他放射性核素濃度都不應自動歸因於福島第一核電站排放的水。
獨立監測由日本原子能規制委員會(NRA)負責
GSG-9還要求獨立監測應由監管機構或代表監管機構的另一組織來進行,該組織應獨立於運營組織。日本原子能規制委員會(NRA)已提供有關如何評估東京電力公司監測結果並將其與CRMP[7]下獨立於東京電力公司的組織的結果進行比較的詳細信息。NRA對東京電力公司在識別和解決東京電力公司的監測結果與獨立監測(CRMP)結果之間的差異方面的要求也已描述。這包括由NRA對每個採樣地點的每種放射性核素的測量結果時間序列進行統計分析。任何差異都將與鄰近採樣地點的結果進行評估。
有關IAEA獨立印證環境監測的更多信息,可在本報告的第四部分找到。
監測計劃與REIA的關聯
專家小組與東京電力公司和日本原子能規制委員會(NRA)討論了使用環境監測計劃來幫助驗證排放對環境濃度和在REIA中計算的劑量影響的重要性;這是國際安全標準所描述的環境監測的角色之一。
將環境監測計劃的審查與REIA結果的連結的重要性也進行了討論。這將確保環境監測專注於對公眾劑量貢獻最大的重要放射性核素和暴露途徑。
3.5.3 結論
國際原子能機構(IAEA)已經得出結論,認為東京電力公司(TEPCO)和日本原子能規制委員會(NRA)採取的活動和方法與本報告本節下的相關國際安全標準一致。進一步的詳細發現包括以下幾點:
- IAEA認知到,關於在測量和確認設施進行取樣和分析的源監測的明確計劃已到位。此外,還注意到水稀釋後的取樣計劃。
- 東京電力公司為核素源項的特性化投入了巨大的努力,並且由於這已足夠保守,IAEA支持使用確定的放射性核素清單作為源監測的依據。
- IAEA認為東京電力公司實現均勻性從而取得代表性樣品的方法適當。
- NRA明確定義了源監測和環境監測的質量標準,並觀察到TEPCO已滿足這些標準。
- NRA進行的獨立源監測的安排被發現符合國際安全標準的要求。
- 東京電力公司和日本政府已有明確定義的計劃,以加強環境監測,處理ALPS處理水的排放。
- 在REIA中估計的海洋環境中的活動濃度與該地區可得到的測量值非常低,並且這些濃度在距福島第一核電站數公里的距離上不會與「背景值」有可區分的差異。
- 由於日本的CRMP的獨特性,政府機構(如NRA)和TEPCO根據共同的計劃獨立進行監測。已制定了檢查數據一致性以及識別和調查差異的安排。
3.6. 利害關係人的參與
3.6.1 背景
依據GSR Part 3的要求,政府或監管機構必須向其決策影響到的各方提供信息,並與其進行諮詢,適當時也需與公眾和其他利害關係人進行交流。
在國際原子能機構的國際安全標準中,利害關係人這一詞語被廣泛使用,指的是對組織的活動和表現有興趣的個人或群體。在環境中排放放射性物質的背景下,「利害關係人」 通常包括代表公眾的個人或組織;產業界;其職責範圍涵蓋公共衛生、核能和環境的政府機構或部門;科學機構;新聞媒體;環保團體;以及群體中可能會受到排放顯著影響的具有特定習慣的人群,例如生活在考慮中的設施或活動附近的當地生產者和原住民。
GSR Part 3說明:
『3.124. 當實踐中的放射源可能在其所在國家的管轄或控制區域以外的地區導致公眾暴露時,政府或監管機構:...
(c) 應當安排與受影響國家交流信息和諮詢的方式,適當時進行。』
GSG-9第5.99段指出:『因為對放射性排放的監管考慮到運營和社會方面,例如設施內的放射性廢物管理以及公眾保護水平的優化,因此有許多不同的利害關係人,他們的觀點應適當考慮。放射性排放授權過程可能需要監管機構、申請人和其他利害關係人之間的信息交流。一些利害關係人可能位於其他國家,特別是鄰國。』
GSG-9的第5.101段進一步指出:
『在某些情況下,在放射性排放授權最終確定之前,可能需要與利害關係人進行特定的信息交流。做到這一點的方法之一是成立一個反映當地公共關切的團體,與運營組織和監管機構聯繫。在討論中,應重點關注預期的放射性環境影響評估結果。』
任何有關控制排放的信息交流可能是其他決策過程的一部分。這種信息交流應包括對社會方面的考慮,例如公眾對與輻射暴露相關的風險的擔憂,以及考慮在運營期間可能由於排放而對公眾造成的劑量。
3.6.2 評審與評估
在整個安全評審過程中,工作小組仔細考慮了日本政府和東京電力公司如何讓利害關係人參與其排放處理後的ALPS水活動和規劃。總體而言,工作小組以日本政府發布基本政策為考慮此話題的起點,但當可用時,工作小組也欣賞METI、東京電力公司或NRA提供的額外的更多歷史數據,這有助於提供有用的背景信息。
METI概述了METI、MOFA和東京電力公司與利害關係人接觸的主要方式。這些包括在東京舉辦的外交使團簡報會(自2011年以來舉行了一百多次)、與其他政府或當局(包括鄰國和地區)進行的各種形式的雙邊互動、舉辦現場參觀、在技術會議上的演講、詳細說明現場解體進度的公共報告和環境監測結果的發布,以及在國際期刊上發布信息以確保公眾了解最新發展。
METI指出,日本政府多年來一直在與公眾就處理ALPS處理後水的問題進行交流;然而,在過去的兩到三年中,有許多機會與利害關係人分享相關更新和發展。METI還指出,一些對鄰國的外展活動是以當地語言進行的,以便更好地理解和交換意見。
METI進一步強調,由於過去10年的積極溝通努力,公眾對安全概念及其與福島第一核電站的解體相關的程度已經相當熟悉。然而,更細緻的概念,如降低風險和優化解體過程,這也與處理ALPS處理後水相關,仍然未被一般公眾廣泛理解。
工作小組指出,利害關係人的參與可以提高對代表性人物特徵的了解以及對使用相關利害關係人提供的場所特定習慣數據的結果估算劑量的接受性,並認為利害關係人的參與是優化過程的一個重要輸入。工作小組還指出,所提議的排放的長期性質可能會帶來獨特或不同的溝通需求,並且東京電力公司可以考慮制定(例如土地使用)和人口習慣變化的意識的重要性,因為這可能會直接影響REIA中的假設和代表性人物的定義。
工作小組還強調了監管機構在確保利害關係人參與並在授權過程中考慮其觀點方面的關鍵作用。在整個評審過程中,NRA定期更新其進展情況以及如何考慮利害關係人的參與。這主要考慮了兩種不同的方法:1) 關鍵監管文件和里程碑的公眾評論期;2) 監管機構為本地、國家和國際環境中的利害關係人特別進行的外展和參與活動。
NRA概述了他們為公共溝通和利害關係人參與所採取的行動。NRA強調,他們向公眾傳達的主要信息是:『只要滿足監管要求,ALPS處理後水的排放不會對健康和環境造成實質性不利影響,這是必要的福島第一核電站的解體進展。』
在TEPCO提交修訂其實施計劃以促進福島第一核電站排放ALPS處理後水之後,NRA和東京電力公司一直在定期參與審查會議討論東京電力公司的計劃。這些審查會議對公眾開放,既可親自參加也可通過網絡直播。所有材料,包括會議記錄,都張貼在NRA網站上,並提供英文版本。NRA解釋說,他們打算在政府網站上發布審查結果的草稿,徵求公眾評論並適當反映這些評論。更具體地說,草案結果將以日文發布,英文版也將提供參考。接收公眾評論的期限通常定為一個月。以第一次審查修訂後的實施計劃為例,NRA指出審查結果已經公開了30天,並在此期間結束後報告收到了1,233條評論。在對NRA的第二次任務中,工作小組要求了解更多關於如何處理公眾評論的信息。NRA指出,他們首先根據手頭主題(即排放ALPS處理後水)的技術相關性對其進行審查,然後進一步組織關鍵話題,並將重複的評論/問題進行簡化。NRA在充分考慮收到的反饋後,於2023年5月10日批准了修訂後的實施計劃。
NRA對工作小組強調了他們在國家層面的溝通框架,包括以下幾個部分:
- 在福島周邊的各縣舉行的地方政府會議;
- 在採納基本政策後向政黨和關注團體提供的解釋;
- 提出NRA審查狀態和未來時間表的國會議程;
- 定期新聞發布會,向公眾提供最新信息;
- NRA的網站,NRA在此發布審查會議的材料和會議記錄。
在國際層面,NRA與其他國家和組織舉行了會議,並解釋了ALPS處理後水排放的最新狀況。NRA已經提供,並表示願意繼續向鄰國提供適當的信息,包括通過監管機構間合作的框架,以及對其他國家提交問題的NRA回應。
工作小組對NRA所做的努力給予了積極的評價,並指出NRA在與利害關係人溝通時遵循了全面的方法。在未來的接觸中,工作小組指出了以下幾點的重要性:
- 在與公眾溝通時使用適當的語言和表達方式。
- 闡明與ALPS處理後水排放相關的風險與整個解體場地相關的風險之間的差異。
- 確保NRA所採取的行動以開放和透明的方式呈現,並能在未來被利害關係人審查
3.6.3 總結
IAEA總結認為,東京電力公司(TEPCO)和日本原子能規制委員會(NRA)所採取的活動和方法與本報告本節下所列的相關國際安全標準一致。進一步的詳細發現包括以下幾點:
- 與地方、國家和國際利害關係人的接觸方法將有所不同,然而在整個計劃排放期間解決利害關係人的觀點將繼續是可持續性的重要因素。
- 日本政府和東京電力公司在識別利害關係人時所採取的方式,已確保廣泛的利害關係人被納入相關的外展和溝通努力中。
- 日本政府、東京電力公司和NRA已向受計劃中的ALPS處理後水排放影響的各方提供信息並進行諮詢。這包括國際和國內的利害關係人。
- 利害關係人在NRA管理的國內監管授權過程中的參與已經清楚地表明。
- 東京電力公司和經濟產業省(METI)進行了大量的外展活動以確保透明度。
3.7. 職業的輻射防護
3.7.1 背景
控制、監測、評估和記錄職業暴露對於任何工作場所的輻射防護管理至關重要。《一般安全要求第3部分》(GSR Part 3) 為監管機構以及註冊者或許可證持有者設定了適用要求。這些要求包括為工作人員設立劑量限制、優化工作人員的保護和安全措施,包括通過許可程序對職業暴露控制應用的劑量限制。
職業輻射防護具有強烈的操作重點,GSR Part 3 也設定了建立和維持組織、程序和技術安排的要求,以指定受控區域和受監督區域,設立本地規則,並在輻射防護計劃中監測工作場所,並提供必要的指導(GSG-7段落5.3)。
『污染區域可能由於獲得授權的活動(如排放、放射性廢物管理和退役)而產生,這些活動受到計劃曝露情況下要求的監管控制。因此,由於這種污染而產生的暴露情況被控制為整體實踐的一部分,因此是計劃中的暴露情況,而不是現有的暴露情況。』
GSR Part 3中關於計劃曝露情況下職業暴露的監管機構的具體責任在要求19和段落3.69-3.73中闡述。監管機構需要建立並強制執行確保優化保護和安全的要求,並需要強制遵守適用的劑量限制。此外,監管機構還負責建立和強制執行職業暴露監控、記錄和控制的要求,這是GSR Part 3要求25的一部分,並且負責審查註冊者和許可證持有者的監控計劃。
GSR Part 3的要求21指出:『雇主、註冊者和許可證持有者應對工人免受職業暴露的保護負責。雇主、註冊者和許可證持有者應確保保護和安全得到優化,並且不超過職業暴露的劑量限制。』
在計劃暴露情況下,雇主、註冊者和許可證持有者負責確保根據GSR Part 3的要求24建立和實施適當的輻射防護計劃,包括輻射防護組織(管理)、工作人員的輻射劑量和醫學監測(輻射工作類別和監測)、基於輻射曝露條件/途徑的區域和分區、工作許可、培訓、程序和控制安排。
GSR Part 3的要求22指出:『工人應履行其保護和安全的義務和責任。』這一要求反映了工人可以通過自己的行動為自己和工作中的其他人的保護和安全做出貢獻。對於提供專業服務的承包商(在ALPS的案例中,整個操作由承包商進行),立法安排要求雇主確保承包商的工人,包括分包商,獲得有關工作場所放射特性的必要信息,設施管理應確保承包商由有能力的人員進行工作。
根據GSR Part 3和GSG-7的規定,應特別注意建立和維護國家劑量登記處作為收集和維護劑量記錄的中心點。國家劑量登記處的信息存儲應設計成允許工人在職業暴露期間和工作生涯結束後,能夠檢索他們接受的劑量信息。
監管框架內負責安全的不同機構的協調,包括工人的安全,是由GSR Part 1 (Rev.1) 所要求的,並且在審查和評估設施或活動的過程中考慮了保護工人的安排。
工人的輻射防護只是確保工人的整體健康和安全的一個要素,並且應與負責工業衛生、工業安全和消防安全等其他健康和安全領域的人員密切合作建立和實施(GSG-7第3.50段)。
3.7.2 國際原子能機構的審查和評估
輻射防護計劃下的安排
核管制局(NRA)和厚生勞動省(MHLW)是主要的政府機關,負責通過《反應堆規章法》(其中包括建立受控區域、測量和記錄受控區域的空氣劑量率、控制輻射工作者暴露和特殊教育的措施)和《工業安全衛生法》(其中包括醫療檢查和向指定機構提供暴露記錄的規定)來實施有關職業暴露的立法要求。NRA在2022年3月的任務中描述了他們在設立職業暴露劑量限制方面的作用,以及在批准運營安全計劃(包括監測和記錄職業暴露安排)方面的作用。NRA解釋說,在福島第一核電站(FDNPS)進行工作人員輻射防護的優化是使用NRA規定的劑量限制和空氣中吸入的放射性物質的濃度限制來進行的。
東京電力公司(TEPCO)在第一次任務期間解釋說,整個現場被指定為受控區域,並根據《輻射控制區域測量指南》和《受控區域和受管理區域設定、解除及變更管理指南》對職業暴露的個人和工作場所進行監測的安排。
輻射防護計劃(RPP)
登記人和許可證持有人負責保護和安全。這些責任包括執行適當的安全評估,以及建立和維護一個保護和安全系統,以保護工作人員免受暴露。
職業暴露的輻射防護計劃,主要包括以下方面(如適當)(GSG-7第3.60條):
a) 為指定受控區域和監督區域、制定地方規則以及監測工作場所,維護組織、程序和技術安排;
b) 評估和記錄職業暴露;
c) 工作人員健康監測;
d) 提供充分的信息、指導和培訓。
職業暴露評估和記錄以及工作人員健康監測
對於ALPS處理水排放設施,職業暴露與排放所需系統的建設、運營和維護相關。TEPCO在2022年11月的任務中解釋說,所有進入福島第一核電站管理區域的工作人員(整個站點被視為受控區域)都必須使用授權技術服務提供商提供的個人防護裝備(PPE)和個人被動/主動劑量計,無論暴露的程度如何。此外,所有工人都會定期通過體內輻生物測定對137Cs進行內部暴露監測,使用塑料閃爍探測器的全身計數器。在福島第一核電站進行鼻腔取樣和90Sr監測,並使用名為「監測到劑量計算」(MONDAL)的軟件進行內部劑量評估。
TEPCO提供了有關對暴露於超過記錄水平的污染物以及使用呼吸保護設備的工人進行攝取放射性核素的個體監測計劃的信息。TEPCO解釋說,包括承包商在內的工人的職業暴露數據由TEPCO收集、儲存和維護,並提交到一個中央數據庫。此外,福島第一核電站進行了一項工作人員健康監測計劃,每6個月進行一次醫療檢查,並根據《健康監測手冊》和《長期醫療保健手冊》進行必要的記錄保存安排。
TEPCO提供了信息,解釋說劑量評估和優化的要求僅適用於工人劑量可能超過某些水平的情況,因此只有少部分勞動力需要評估。TEPCO將根據需要進行進一步的工作場所和個體監測計劃,以用於劑量評估目的,並為暴露條件的變化提供警告。TEPCO解釋說,對於設施中進行的所有工作,都有放射防護計劃到位,由負責組織(包括承包商)提交並由TEPCO驗證。在計劃階段之前,會組織討論工作計劃中的暴露控制(所謂的「盡可能降低至合理程度」(ALARA)會議)。
此外,TEPCO解釋說,由於氚的內部劑量較低。氚作為HTO在水中測量,然後估計其在空氣中的濃度。TEPCO補充說,儘管不期望發生吸入暴露,但所有工作人員都穿著適當的個人防護裝備。
NRA在2023年1月的任務中向IAEA提供了有關監測要求(例如,調查水平和記錄水平的實施)的監督基礎的詳細信息,並通過執行NRA針對福島第一核電站的法規和NRA通知進行。關於職業暴露記錄保存,NRA解釋說,放射效應協會(放射劑量登記中心,RADREC)是NRA法規規定的放射工作者(即核工作者、放射性同位素工作者和去污工作者)的劑量記錄的登記機構。
職業暴露的監測和記錄
對於職業暴露工作者進行個人(個體)監測以及記錄工作者所接受的輻射劑量,以便正確控制職業暴露,是任何輻射防護計劃的重要方面。
GSR第3部分第3.105段指出:『職業暴露記錄應包括:
a) 有關工作者受職業暴露的工作性質的一般信息;b) 有關劑量評估、暴露和攝入量的信息,這些攝入量達到或超過監管機構規定的相關記錄水平,以及劑量評估所基於的數據;c) 當工作者在多於一個雇主的雇用下被暴露時,有關每個雇主的雇用日期以及在每次雇用中的劑量、暴露和攝入量的信息;d) 有關在緊急情況下或由於事故或其他事件而進行的劑量、暴露和攝入量評估的記錄,這些評估應與正常工作條件下的劑量、暴露和攝入量評估區分開來,並應包括任何相關調查報告的參考。』
GSG-7提供了有關以國家劑量登記處為中心點,收集、分析和傳播職業輻射暴露信息形式的指南,用於收集和維護劑量記錄。
職業暴露的優化
日本核能規制機構(NRA)解釋說,在福島第一核電站(FDNPS)對工作者的輻射防護優化是通過使用劑量限制和對吸入空氣中放射性物質的濃度限制來進行的。一些工作組成員強調,實施職業暴露優化沒有單一的方法,並補充說NRA遵循的方法有充分的文件記載。
TEPCO從實施保護優化和使用劑量限制對工作者的輻射防護以及自身長期的運營經驗中受益。TEPCO有效地利用了諸如目標值、日常劑量跟蹤和與工作場所特性(包括ALPS處理水排放設施)相關的工作許可等安全措施。
職業防護與安全的優化
對於職業暴露,應在設備和設施的整個使用壽命中的所有階段考慮保護和安全的優化,這涉及到正常運行的暴露和潛在的暴露。優化是一種手段的義務,而不是結果的義務,因為優化的結果取決於過程、程序和判斷,並不是某一特定劑量或暴露值。優化的結果依賴於過程、程序和判斷,並不代表暴露的某一特定值。
GSR第3部分的第1.23段指出:『……對於職業暴露,劑量限制是負責設施或活動的個人或組織在優化保護和安全時需要建立和使用的工具……在暴露發生後,劑量限制可以用作評估已實施的保護和安全優化策略的適宜性的基準,並在必要時進行調整。設定劑量限制需要與其他健康和安全規定以及可用技術結合起來考慮。』
3.7.3 結論
國際原子能機構已經結論認為,日本原子能規制委員會(NRA)和東京電力公司(TEPCO)採取的活動和方法與本報告本節下所包含的相關國際安全標準是一致的。進一步的詳細發現包括以下幾點:
- 日本對職業輻射保護的相關法規安排與相關國際安全標準是一致的。國際原子能機構確認,NRA執行職業暴露控制、監測、評估和記錄的方法是充分的。
- TEPCO有一個可靠且可持續的輻射保護計劃。國際原子能機構觀察到明確的自我調節證據,表明東京電力公司對先進設計和實施職業暴露控制措施以及與ALPS處理水排放設施運營相關的監測安排。
- 在福島第一核電站(FDNPS)工作的職業暴露工人,包括參與計劃排放ALPS處理水活動的工人,無論他們是承包商還是員工,都適用同一職業輻射保護制度。
參考資料:
沒有留言:
張貼留言