三門核電個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用分析

唐玉琴

摘 要：本文從個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)技術(shù)和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)組建兩個(gè)方面介紹了三門核電個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分析了個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在人員職業(yè)照射劑量測(cè)量、人員進(jìn)出控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出、輻射防護(hù)決策、數(shù)據(jù)一體化管理及無線擴(kuò)展等方面的積極應(yīng)用，并提出預(yù)期的問題及優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：三門核電;個(gè)人劑量監(jiān)測(cè);人員出入控制;數(shù)據(jù)管理

中圖分類號(hào)：TL94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）06-0163-02

0 引言

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，注冊(cè)者、許可證持有者和用人單位應(yīng)根據(jù)其負(fù)責(zé)的實(shí)踐和源項(xiàng)的具體情況，負(fù)責(zé)安排工作人員的職業(yè)照射監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)[1]。核電站的個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)和管理是其主要責(zé)任之一。三門核電1&2號(hào)機(jī)組FASR指出AP1000單機(jī)組預(yù)計(jì)年集體劑量為632man-mSv[2]，距離2012年WANO先進(jìn)值244man-mSv有較大的差距，所以如何實(shí)施個(gè)人劑量控制，實(shí)現(xiàn)電站W(wǎng)ANO先進(jìn)管理目標(biāo)值任務(wù)艱巨。

個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)是核電站輻射防護(hù)的重要組成，為改善輻射防護(hù)措施、提高輻射防護(hù)效果、實(shí)施輻射防護(hù)最優(yōu)化提供重要參考根據(jù)，同時(shí)為核電站管理人員制訂生產(chǎn)計(jì)劃、評(píng)價(jià)放射性危害及醫(yī)學(xué)處置提供幫助。為實(shí)現(xiàn)劑量控制目標(biāo)，三門核電在參考和借鑒國(guó)內(nèi)外核電站良好經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用國(guó)際上廣泛使用的內(nèi)照射和外照射監(jiān)測(cè)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展與完善。同時(shí)，在各個(gè)獨(dú)立測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立了網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)了個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)管理的信息化和智能化。

1 個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.1 外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)

三門核電1&2號(hào)機(jī)組FASR劑量評(píng)價(jià)中提到，AP1000的輻射照射主要來自含放射性物質(zhì)的部件和設(shè)備的直接照射，因此，外照射是AP1000輻射劑量的主要貢獻(xiàn)。三門核電采用熱釋光劑量計(jì)（TLD）和電子劑量計(jì)（EPD）進(jìn)行人員的γ劑量監(jiān)測(cè)。

TLD具有性能穩(wěn)定、技術(shù)成熟、測(cè)量范圍寬和物美價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，目前，世界上大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)，特別是發(fā)展中國(guó)家，包括中國(guó)，普遍將TLD用作外照射劑量監(jiān)測(cè)的法定劑量計(jì)[3]，使其成為外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的主要手段。三門核電使用的是Mirion集團(tuán)旗下RADOS公司生產(chǎn)的TLD監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一套國(guó)際上廣泛使用的全自動(dòng)測(cè)讀系統(tǒng)，具有高靈敏度、低噪聲、測(cè)量精確和讀取快速的優(yōu)點(diǎn)。電子劑量計(jì)具有實(shí)時(shí)顯示劑量、報(bào)警、信息存儲(chǔ)量大和探測(cè)下限低[4]的特點(diǎn)，同時(shí)兼具控制人員出入、記錄歷史劑量以及提供輻射事件發(fā)生時(shí)間等功能。三門核電EPD系統(tǒng)采用法國(guó)MGPI公司生產(chǎn)的EPD系統(tǒng)，它是一套成熟的電子劑量計(jì)集成管理系統(tǒng)，在人員出入控制、數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時(shí)劑量監(jiān)測(cè)方面具有優(yōu)異性能。

1.2 內(nèi)照射劑量監(jiān)測(cè)

核電站燃料操作區(qū)和輔助廠房普遍存在氣載放射性核素3H、14C、131I、132I、133I、134I、135I、134Cs、136Cs、137Cs、138Cs、137mBa、56Mn、88Rb、99Mo、99mTc等，具有內(nèi)照射潛在風(fēng)險(xiǎn)。三門核電采用活體測(cè)量進(jìn)行常規(guī)內(nèi)照射監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)設(shè)備為美國(guó)ORTEC Stand FAST II和CANBERRA Fast Scan全身計(jì)數(shù)器。這兩種計(jì)數(shù)器均具有本底屏蔽效果好、測(cè)量快速、人體測(cè)量舒適度高和操作界面友好等特點(diǎn)，該系統(tǒng)同時(shí)配有體模、劑量估算軟件IMBA以及60Co、137Cs刻度源等，定期使用體模和刻度源進(jìn)行能量和效率刻度，以保證測(cè)量的可靠性。

2 個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)組建

為使核電站個(gè)人劑量管理信息化、高效化，從而更加有效的進(jìn)行劑量控制，國(guó)內(nèi)外核電站在個(gè)人劑量管理信息化方面都做了積極的努力，對(duì)相關(guān)輻射劑量數(shù)據(jù)收集和管理的信息做了基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的探索和嘗試[5]。

三門核電個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組建，采取專用網(wǎng)絡(luò)與公司局域網(wǎng)相結(jié)合的方式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的專用網(wǎng)絡(luò)（DosiServ系統(tǒng)）指EPD系統(tǒng)服務(wù)器與工作站之間用以太網(wǎng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。工作人員通過EPD將人員與工作信息傳入各輻射控制區(qū)（RCA）讀出器，通過讀出器與服務(wù)器通訊，服務(wù)器再將信息反饋回讀出器，通過讀出器控制三角閘和C2門，進(jìn)而控制人員出入。采用這種專網(wǎng)形式，可以保證測(cè)量系統(tǒng)不受外部系統(tǒng)干擾，具有技術(shù)穩(wěn)定、安全、可靠和易于管理的優(yōu)點(diǎn)。

個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)局域網(wǎng)部分是指各獨(dú)立的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間通過公司局域網(wǎng)相互連接構(gòu)成劑量數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)。個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過TLD監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、EPD系統(tǒng)及WBC測(cè)量系統(tǒng)獲取劑量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從局域網(wǎng)中各計(jì)算機(jī)獲取人員與輻射工作信息，組成人員與工作資質(zhì)庫(kù)，然后傳輸?shù)焦揪钟蚓W(wǎng)服務(wù)器上。充分利用電站各廠房和辦公區(qū)域現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)和通信資源組成個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可節(jié)省生產(chǎn)成本，而且比較容易實(shí)現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的人員信息實(shí)時(shí)共享和劑量信息查詢功能。

3 個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的所有硬件和軟件組成，硬件部分最重要的功能就是準(zhǔn)確測(cè)量出輻射工作人員所接受的職業(yè)照射劑量，軟件部分則可以功能設(shè)置和使用過程中的不斷優(yōu)化，對(duì)RCA進(jìn)出進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)輸出各種有益數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場(chǎng)輻射防護(hù)最優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.1 人員進(jìn)出控制

人員進(jìn)出管理是個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要功能模塊，在核電站通過輻射防護(hù)資格證（RP證）和輻射工作許可證（RWP）對(duì)進(jìn)入RCA人數(shù)進(jìn)行控制。RP證又稱RCA通行證，是輻射工作人員資質(zhì)保證的有效工具，只有通過輻射防護(hù)授權(quán)培訓(xùn)考核才可以辦理RP證，并且可以對(duì)RP持證人員設(shè)定個(gè)人劑量限值，低于劑量設(shè)定值的人員才可以進(jìn)入RCA，以保證人員所受輻射劑量控制在合理范圍內(nèi)。

3.2 實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)輸出

個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接入公司局域網(wǎng)，工作人員可隨時(shí)隨地獲取個(gè)人劑量信息。個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的部分功能模塊，如RP證申請(qǐng)、審核都建立在公司局域網(wǎng)上，因此個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)與公司局域網(wǎng)內(nèi)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊的功能，實(shí)現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的信息共享。工作人員可隨時(shí)隨地查詢當(dāng)前或歷史個(gè)人劑量信息，管理人員還可以查詢工作組或者下屬人員的劑量信息，根據(jù)劑量信息合理安排和調(diào)整工作內(nèi)容。在大修期間，個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可提供時(shí)效性強(qiáng)的日?qǐng)?bào)信息，包括前一天RCA內(nèi)人數(shù)、工作內(nèi)容、集體劑量、最大個(gè)人劑量以及超劑量照射信息等，管理人員可隨時(shí)掌握RCA內(nèi)的人員動(dòng)態(tài)，調(diào)整工作計(jì)劃和改進(jìn)輻射防護(hù)措施。

3.3 作為輻射防護(hù)決策輔助工具

EPD系統(tǒng)設(shè)定為使用RWP號(hào)和RP號(hào)來開通RCA的進(jìn)入權(quán)限，所以可以借助于RP號(hào)和RWP號(hào)，把人員某次出入RCA定位到一個(gè)具體時(shí)間、具體位置和某項(xiàng)具體工作，方便劑量統(tǒng)計(jì)。經(jīng)過多次大修或幾年數(shù)據(jù)累積，在辦理相同或者類似工作的RWP時(shí)可以輸出作為劑量預(yù)估和劑量指標(biāo)設(shè)定的參考。并且通過這種劑量分析，可以直觀看出各專項(xiàng)工作的輻射風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于較高風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè)可以采取更為嚴(yán)格的人員限制措施和更為嚴(yán)格的輻射防護(hù)措施。

3.4 無線擴(kuò)展功能

三門核電已開發(fā)實(shí)施的遠(yuǎn)程輻射監(jiān)測(cè)技術(shù)（Remote Monitoring Technology，RMT），開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)核電站RMT建設(shè)的先河。將輻射儀表和EPD的無線傳輸功能，與廠房?jī)?nèi)現(xiàn)有的WIFI網(wǎng)路、AP1000無線電話及尋呼系統(tǒng)相結(jié)合，組成RMT系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了RCA內(nèi)工作人員的準(zhǔn)確定位和視頻監(jiān)控，追蹤工作人員的工作路線和遠(yuǎn)程監(jiān)控工作人員的行為，以此規(guī)范工作人員行為，防止其誤入高輻射工作場(chǎng)所或者從事超工作許可范圍工作，并且可以大幅度減少輻射防護(hù)人員輻射監(jiān)督產(chǎn)生額外劑量，進(jìn)而進(jìn)行更加有效的劑量控制。

4 結(jié)語

三門核電個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外運(yùn)行電站的基礎(chǔ)上完善了監(jiān)測(cè)方法，升級(jí)了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，拓展了無線劑量監(jiān)測(cè)功能，但仍待進(jìn)一步改進(jìn)，如個(gè)人劑量專網(wǎng)與公司局域網(wǎng)之間數(shù)據(jù)傳輸方式DosiServ系統(tǒng)自帶導(dǎo)入工具，數(shù)據(jù)傳輸慢，一次全面更新約30min，且存在誤關(guān)閉風(fēng)險(xiǎn)。后續(xù)還需要對(duì)目前的DosiServ系統(tǒng)與個(gè)人劑量管理系統(tǒng)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互。

三門核電個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已運(yùn)行兩年多，經(jīng)歷了1、2號(hào)機(jī)組裝料、停堆小修、商運(yùn)的檢驗(yàn)，能夠的滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作需要，后續(xù)還需不斷優(yōu)化，如繼續(xù)擴(kuò)展RMT功能、開發(fā)TLD自動(dòng)配發(fā)系統(tǒng)，并且提升個(gè)人管理劑量水平與加強(qiáng)個(gè)人劑量控制作用等，更好地保護(hù)輻射工作人員安全。

參考文獻(xiàn)

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