江蘇省核輻射突發(fā)事件的預警監(jiān)測體系

陸繼根,王鳳英,朱曉翔,王萬平

(江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測管理站,江蘇 南京 210019)

·環(huán)境預警·

江蘇省核輻射突發(fā)事件的預警監(jiān)測體系

陸繼根,王鳳英,朱曉翔,王萬平

(江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測管理站,江蘇 南京 210019)

核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測預警體系是環(huán)境突發(fā)公共事件應急管理體系的重要組成部分,對保障核與輻射安全具有重要的意義。介紹了江蘇省核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測預警體系和輻射監(jiān)測網(wǎng)絡的建設現(xiàn)狀,通過對國際輻射預警和監(jiān)測技術的廣泛調(diào)研,結(jié)合江蘇省實際情況,分析應對核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測預警體系存在的問題和對策,提出了相應的建設規(guī)劃和建議。

核輻射;突發(fā)事件;監(jiān)測;預警

0 引言

核輻射,或通常稱之為放射性,存在于所有的物質(zhì)之中,是億萬年來客觀存在的,屬于正?，F(xiàn)象。天然輻射主要有3種來源:宇宙射線、陸地輻射源和體內(nèi)放射性物質(zhì)。放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射,核爆炸和核事故都會產(chǎn)生核輻射。

江蘇省是核能和核技術應用大省,擁有田灣核電站和大量的核技術應用單位。田灣核電站是國內(nèi)目前運行的3個核電站之一,2臺百萬千瓦機組已于2007年投入商運,核技術利用單位數(shù)量位居全國前列。核能和核技術產(chǎn)業(yè)的廣泛應用和快速發(fā)展,在服務社會經(jīng)濟的同時,也大大增加了核輻射突發(fā)事件的發(fā)生概率,周邊地區(qū)和境外的反應堆事故(如日本福島核泄漏事故),均有可能對江蘇省境內(nèi)造成影響,引發(fā)核輻射突發(fā)事件。核輻射環(huán)境預警監(jiān)測體系的建設,宗旨是能夠在發(fā)生突發(fā)核輻射環(huán)境事故后迅速開展應急監(jiān)測工作,及時掌握核輻射污染的程度和范圍,為保護環(huán)境安全和公眾健康發(fā)揮重要的作用。

1 國外核輻射監(jiān)測預警系統(tǒng)建設現(xiàn)狀

自1960年起,歐洲各國建設了大量的核電廠。在核電發(fā)展初期,由于認識不足,各國對輻射環(huán)境監(jiān)測的投入較少。1986年切爾諾貝利核事故發(fā)生以后,放射性煙云迅速蔓延到芬蘭、瑞典、挪威、丹麥和波蘭等國,對歐洲各國造成了強烈的震動。以法國、德國、英國為首的歐洲各國開始認識到加強輻射環(huán)境監(jiān)測工作的重要性,紛紛開展輻射環(huán)境監(jiān)測關鍵技術的研究,建設輻射監(jiān)測自動哨并配備先進的監(jiān)測儀器,構建完整的輻射環(huán)境監(jiān)測預警網(wǎng)絡,實時掌握境內(nèi)的輻射環(huán)境狀況,并為突發(fā)核輻射事故做好環(huán)境應急準備工作。法國政府高度重視輻射環(huán)境監(jiān)測,在全國范圍內(nèi)建立了完備的輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。其中,環(huán)境γ劑量率監(jiān)測哨多達180多個,各監(jiān)測哨間平均距離55 km,全面覆蓋了境內(nèi)各個城市及核設施廠址外圍環(huán)境。德國在切爾諾貝利事故后,為了加強對輻射環(huán)境的監(jiān)測,更是在全國范圍內(nèi)設置了2 000多個環(huán)境γ劑量率自動監(jiān)測哨,各監(jiān)測哨間平均距離13 km,覆蓋面及建設密度之大居各國之首。英國也建有全國輻射事故監(jiān)測網(wǎng),共設有90余個自動監(jiān)測哨,各監(jiān)測哨間平均距離78 km,用于空氣環(huán)境γ劑量率水平和氣象數(shù)據(jù)的連續(xù)監(jiān)測[1-4]。縱觀國外核電發(fā)展大國的輻射環(huán)境監(jiān)測工作,可以發(fā)現(xiàn),先進國家的預警自動監(jiān)測系統(tǒng)具有布點密度大、各監(jiān)測哨間平均距離短和地域覆蓋率高等特點。

從自動監(jiān)測站的輻射探測器類型來看,目前世界各國輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)采用的探頭主要以GM計數(shù)管和高氣壓電離室為主,也有部分使用NaI探頭,半導體探頭現(xiàn)已基本不選用[5]。各種類型輻射探測器比較及應用情況見表1。

表1 各類型輻射探測器比較

2 江蘇省核輻射突發(fā)事件的預警監(jiān)測體系

江蘇省自2003年開始進行核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測預警體系的建設,目前已初步建成覆蓋全省的核輻射監(jiān)測預警網(wǎng)絡。包括覆蓋全省的輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、污染源監(jiān)測網(wǎng)絡和重點核設施田灣核電站外圍輻射環(huán)境監(jiān)測預警網(wǎng)絡,網(wǎng)點布設在充分考慮放射性影響的關鍵途徑、關鍵核素、關鍵人群基礎上,對重點區(qū)域、重點流域進行重點布設。

2.1 重點核設施的監(jiān)測預警

為了實時監(jiān)控核電站的輻射環(huán)境安全,在田灣核電站周圍10 km范圍設置了7個自動監(jiān)測哨,對空氣中 劑量率實施24 h連續(xù)在線監(jiān)測。并實時將數(shù)據(jù)傳輸至省應急監(jiān)測指揮中心,一旦輻射監(jiān)測水平出現(xiàn)異常,系統(tǒng)會自動預警并短信告知應急值班人員[6,7〗?？紤]到 GM計數(shù)管的性能問題和NaI探頭的昂貴價格,借鑒國內(nèi)外應用情況,綜合考慮各種因素,所有的自動監(jiān)測站均選用性價比高、性能穩(wěn)定的高氣壓電離室作為γ輻射的探測器,其技術指標見表2。

表2 高氣壓電離室的主要技術指標

在田灣核電站周圍30 km范圍內(nèi)布設153個例行監(jiān)測點,分項目,按月、季、收獲期分別采集大氣、陸地環(huán)境、海洋環(huán)境介質(zhì)樣品,包括氣溶膠、沉降灰、降水、牛奶、蔬菜、禽蛋、海產(chǎn)品等樣品 404個,分析30項放射性核素和指標,每年獲取數(shù)據(jù)4 431個。

為了能夠在事故狀態(tài)下快速響應,核電站監(jiān)測預警系統(tǒng)還在南京和連云港配置了2輛移動應急巡測車。車內(nèi)配有多套輻射應急監(jiān)測儀器設備,能夠進行多種應急環(huán)境監(jiān)測項目的現(xiàn)場監(jiān)測,并可將連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)(γ劑量率、空氣碘、氣溶膠總放、氣象參數(shù)、地理信息等)實時、快速地傳至江蘇省指揮中心和連云港前沿指揮中心,實現(xiàn)全面的移動應急監(jiān)測功能。核輻射突發(fā)事件發(fā)生時,應急監(jiān)測車輛可按照設定路線完成應急巡測任務,提供最具針對性的區(qū)域環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)[8,9]。移動應急監(jiān)測系統(tǒng)的功能配置見表3。析能力。實驗室分析大型監(jiān)測儀器設備詳細技術參數(shù)見表4。

表4 常用大型監(jiān)測儀器設備主要技術參數(shù)

表3 移動應急監(jiān)測系統(tǒng)功能

檢測結(jié)果表明,田灣核電站運行以來,核電站周圍大氣、陸地和海洋環(huán)境介質(zhì)放射性水平均在天然本底漲落范圍內(nèi)。

2.2 全省輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡

區(qū)域輻射環(huán)境質(zhì)量狀況需要通過長期、系統(tǒng)的監(jiān)測才能進行有效監(jiān)控,江蘇省建立了包括自動監(jiān)測站在內(nèi)的陸地γ監(jiān)測、水體、土壤和電磁環(huán)境6大類共28個國控點、272個省控點的監(jiān)測網(wǎng)絡,監(jiān)測范圍覆蓋長江、淮河、太湖等重點流域和13個省轄市。

2.3 實驗室分析系統(tǒng)

大量環(huán)境樣品放射性核素分析需要放射性實驗室做支撐。江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡配套實驗室2 600 m2,配備放射性專用儀器和設備140余臺套,能夠監(jiān)測分析電離輻射、電磁輻射、噪聲、水質(zhì)、空氣5大類共43個項目。同時,在連云港設分站,配有全面的樣品采集和前處理設備,具備各類樣品采樣、前處理和基本放射性分

近年來江蘇省輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果表明:全省長江、淮河、太湖流域共15個斷面水中天然及人工放射性核素、γ輻射劑量率、氣溶膠、土壤中天然及人工放射性核素、空氣中氚濃度均保持在本底水平范圍內(nèi);重點飲用水源地水中放射性水平符合國家標準要求。

3 突發(fā)核輻射事件的應急監(jiān)測

2011年3月11日,日本本州島附近發(fā)生強震和海嘯,引發(fā)日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故,并上升為核危機。為防范日本核輻射對中國的影響,3月12日,江蘇省立即啟動核輻射應急監(jiān)測預案,全面開展覆蓋全省的核輻射監(jiān)測工作。在全省布設大氣采樣點17個,并利用田灣核電站外圍7個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站,對空氣、沉降灰、降水進行加密采樣全分析,密切監(jiān)控日本核泄漏事故可能對江蘇省造成的輻射環(huán)境影響。同時,組織實施沿海地區(qū)移動監(jiān)測,輻射環(huán)境應急巡測車立即開赴沿海敏感區(qū)域,實時巡測預警。截至3月22日,全省共有近100人參與輻射環(huán)境監(jiān)測應急工作,采集220多個樣品,獲取監(jiān)測數(shù)據(jù) 20 000余個,并及時在網(wǎng)上公布監(jiān)測結(jié)果。江蘇省應對日本核泄漏事故自動監(jiān)測結(jié)果匯總情況見圖1。表明目前江蘇省輻射環(huán)境未發(fā)現(xiàn)任何異常,日本福島核電廠災害尚未對江蘇環(huán)境造成放射性影響。

圖1 江蘇省輻射環(huán)境空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果

4 建議

4.1 加強核輻射環(huán)境自動監(jiān)測預警網(wǎng)絡建設

江蘇省目前僅南京、蘇州和連云港等市設有輻射環(huán)境自動監(jiān)測站。自動監(jiān)測站點密度低,各監(jiān)測站之間的平均距離長,地域覆蓋率低,特別是沿海地區(qū)如鹽城和南通尚未建成自動監(jiān)測站,無法在近距離第一時間對核輻射環(huán)境進行預警。應當適當?shù)卦黾邮?nèi)輻射環(huán)境監(jiān)測站點數(shù)量、擴展監(jiān)測站點設備配置和功能,進一步完善輻射環(huán)境自動監(jiān)測預警網(wǎng)絡。

4.2 提升輻射環(huán)境監(jiān)測自動化水平

與歐美發(fā)達國家相比,中國在輻射環(huán)境監(jiān)測分析自動化設備配置上存在較大差距,目前自動監(jiān)測站僅實現(xiàn)了對γ劑量率的自動監(jiān)測,建議下一階段重點引進部分輻射項目的監(jiān)測自動采樣、分析設備,實現(xiàn)樣品預處理自動化,提高監(jiān)測采樣及實驗室分析效率。同時增加自動監(jiān)測內(nèi)容,如對放射性131I、惰性氣體和特征γ核素等項目自動采樣和實時監(jiān)測,提升監(jiān)測預警的技術水平。

4.3 增強移動應急監(jiān)測能力

核輻射事故應急狀態(tài)下,在第一時間、指定地點獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)對于應急決策非常重要。目前省內(nèi)僅有2輛應急巡測車,無法有效覆蓋江蘇省地域,亟需配置應急監(jiān)測設備和車輛,增強移動應急監(jiān)測能力,實現(xiàn)核輻射突發(fā)事件狀態(tài)下快速移動、區(qū)域多點測量和實時傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)。

4.4 完善預警工作體系,提高綜合分析水平

及時做好每一次核輻射應急監(jiān)測任務和演習的總結(jié)和經(jīng)驗反饋,及時調(diào)整和優(yōu)化應急監(jiān)測預案和實施程序,加強對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析研判,提高監(jiān)測分析水平。努力加強核輻射應急監(jiān)測機構能力建設,完善應急監(jiān)測預案,建設規(guī)范有序和高效地開展核輻射突發(fā)事件的預警監(jiān)測工作體系。

5 結(jié)語

此次日本福島核電站先后發(fā)生爆炸,造成了放射性物質(zhì)泄漏的核安全事故,核輻射的監(jiān)測預警工作迅速成為公眾和媒體關注的焦點。建立健全核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測預警體系,是突發(fā)公共事件應急管理體系的重要組成部分,對保障核與輻射安全具有重要的意義。在促進核能、核技術合理開發(fā)利用的同時,為避免核輻射失控造成環(huán)境污染、危害公眾安全,加強核與輻射事故應急機制的建設,強化輻射行業(yè)從業(yè)人員及公眾核與輻射安全理念,對確保輻射環(huán)境安全、促進社會和諧發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。

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[7]朱曉翔,王鳳英.田灣核電站環(huán)境γ輻射連續(xù)監(jiān)測告警系統(tǒng)設計探討[J].中國輻射衛(wèi)生,2009,18(3):334-336.

[8]陸繼根,朱曉翔.核應急監(jiān)測車在田灣核電站應急區(qū)域的初步應用[J].中國輻射衛(wèi)生,2010,19(2):211-213.

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Study of Early Warning and Monitoring System on Unexpected Nuclear Radiation Incident in Jiangsu

LU Ji-gen,WANG Feng-ying,ZHU Xiao-xiang,WAN G Wan-ping
(Jiangsu Radiation Environment Monitoring and Management Center,Nanjing,Jiangsu 210019,China)

Monitoring and early warning system of nuclear radiation incident plays an important role in the emergency management system dealing with the public environmental unexpected incidents,which has a great importance on nuclear and radiation safety.The current situation of monitoring and warning system of nuclear radiation incident and radiation monitoring network in Jiangsu is introduced.According to the current situation in Jiangsu,problems and countermeasures on the system of monitoring and early warning are discussed by widely investigating global radiation warming systems and monitoring techniques.As a result,some relevant suggestions and recommendations are put forward.

nuclear radiation;unexpected incident;monitoring;early warning

X507

B

1674-6732(2011)-02-0005-04

10.3969/j.issn.1674-6732.2011.02.002

2011-3-23

陸繼根(1972—),高級工程師,博士,從事核與輻射環(huán)境監(jiān)測、研究和管理工作。