環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測在核電廠的應(yīng)用

翁碇強(qiáng)

摘? 要：核電廠事故應(yīng)急期間為了確定人員所受照射和環(huán)境污染水平，在應(yīng)急計(jì)劃區(qū)所會(huì)進(jìn)行室外測量和環(huán)境取樣分析活動(dòng)。環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測可分為三個(gè)階段進(jìn)行，分別為事故早期監(jiān)測，事故中期監(jiān)測和事故后期監(jiān)測。為確保核電廠事故應(yīng)急狀態(tài)下能迅速有效地采取行動(dòng)決策。根據(jù)實(shí)際情況，本文介紹了核電廠環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測的方法和步驟。針對現(xiàn)有監(jiān)測手段，提出不足并給出建議。

關(guān)鍵詞：核電廠? 應(yīng)急監(jiān)測? 應(yīng)用? 建議

中圖分類號(hào)：X 837? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）07（b）-0051-03

Abstract： During the emergency period of nuclear power plant accident， in order to determine the exposure and environmental pollution level of personnel， outdoor measurement and environmental sampling analysis activities will be carried out in the emergency plan area. Environmental emergency monitoring can be divided into three stages： early accident monitoring， mid accident monitoring and late accident monitoring. In order to ensure that the decision-making can be made quickly and effectively in the emergency state of nuclear power plant accidents. According to the actual situation， this paper introduces the methods and steps of environmental emergency monitoring of nuclear power plant. In view of the existing monitoring methods， the paper puts forward the deficiencies and gives suggestions.

Key Words： Nuclear power plant;Emergency monitoring; Application; Suggestions

1? 核電廠環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測簡介

核電廠事故應(yīng)急期間為了確定人員所受照射和環(huán)境污染水平，在應(yīng)急計(jì)劃區(qū)所進(jìn)行的室外測量和環(huán)境取樣分析活動(dòng)。環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測可分為三個(gè)階段進(jìn)行，分別為事故早期監(jiān)測，事故中期監(jiān)測和事故后期監(jiān)測。

1.1 事故早期監(jiān)測

“應(yīng)急待命”群呼指令發(fā)出后，環(huán)境監(jiān)測組所有人員根據(jù)《核電廠1、2號(hào)機(jī)組場內(nèi)應(yīng)急計(jì)劃》 （以下簡稱“場內(nèi)應(yīng)急計(jì)劃”）到工作崗位就位待命，并逐級報(bào)告待命就位情況。監(jiān)測與評價(jià)助理（以下簡稱“助理”）向環(huán)境監(jiān)測與評價(jià)組組長（以下簡稱“組長”）報(bào)告待命地點(diǎn)和聯(lián)絡(luò)方式，并立即與地方氣象站聯(lián)絡(luò)，同時(shí)獲取核電廠氣象觀測網(wǎng)數(shù)據(jù)和地方氣象觀測數(shù)據(jù)以及環(huán)境γ連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)。巡測隊(duì)長（以下簡稱“隊(duì)長”）向組長報(bào)告就位地點(diǎn)，并開始召集巡測隊(duì)員。巡測隊(duì)員向隊(duì)長報(bào)到，并開始檢查應(yīng)急巡測儀表、運(yùn)載工具，快速組裝巡測車輛（0.5h內(nèi)完成）。

“廠房應(yīng)急”指令發(fā)布后，巡測隊(duì)到應(yīng)急指揮部就位;助理在應(yīng)急樓指定地點(diǎn)就位。組長就位后并指令巡測隊(duì)到應(yīng)急指揮部就位，向防護(hù)指揮報(bào)告就位地點(diǎn)、聯(lián)系電話以及應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測組準(zhǔn)備就緒信息。巡測隊(duì)員進(jìn)入應(yīng)急指揮部指定地點(diǎn)就位，穿戴個(gè)人防護(hù)用品，準(zhǔn)備個(gè)人劑量計(jì)，視核事故的具體進(jìn)展情況，根據(jù)服碘指令服用碘片等。準(zhǔn)備工作一般不超過15min。巡測隊(duì)長除執(zhí)行巡測隊(duì)員的工作外，準(zhǔn)備完畢報(bào)告組長。

進(jìn)入“場區(qū)應(yīng)急”狀態(tài)后，廠外應(yīng)急巡測根據(jù)防護(hù)指揮的命令隨時(shí)啟動(dòng)。環(huán)境評價(jià)指揮根據(jù)事故進(jìn)展，適時(shí)發(fā)出環(huán)境巡測指令。組長根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣象條件和事故狀態(tài)決定啟動(dòng)巡測隊(duì);通過手機(jī)或無線對講機(jī)向巡測隊(duì)發(fā)出啟動(dòng)巡測指令，指揮巡測隊(duì)監(jiān)測指定方位上一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，與巡測隊(duì)始終保持無線通信聯(lián)絡(luò)并控制巡測隊(duì)受照劑量。巡測隊(duì)接到巡測指令后啟動(dòng)監(jiān)測車，迅速到達(dá)指定地點(diǎn)、沿指定路線進(jìn)行取樣和測量規(guī)定的項(xiàng)目，由車載計(jì)算機(jī)生成結(jié)果報(bào)表，連同車載γ劑量率儀連續(xù)監(jiān)測結(jié)果迅速通過無線通信裝置送回應(yīng)急控制中心;或者記錄測量結(jié)果，通過無線對講機(jī)報(bào)告組長。野外巡測作業(yè)一直持續(xù)到終止巡測指令發(fā)出為止;如果煙羽放射性強(qiáng)度過高，受個(gè)人劑量控制所限，由后備巡測隊(duì)繼續(xù)監(jiān)測或按照應(yīng)急照射控制審批程序批準(zhǔn)個(gè)人劑量限值后再執(zhí)行監(jiān)測任務(wù)。事故早期環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測對象主要是放射性煙羽，巡測范圍基本限定在煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)陸地側(cè)，巡測的重點(diǎn)是煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的5km內(nèi)區(qū)。監(jiān)測與評價(jià)助理接收巡測隊(duì)采集的空氣樣品，組織實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行快速測量，編制分析結(jié)果報(bào)表，結(jié)果報(bào)告組長。廠外應(yīng)急巡測結(jié)果及實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果由組長報(bào)告防護(hù)指揮，并發(fā)送給環(huán)境評價(jià)組作評價(jià)輸入或驗(yàn)證模式評價(jià)結(jié)果。

1.2 事故中期監(jiān)測

事故中期主要對地面沉積外照射、吸入再懸浮核素內(nèi)照射和食入被污染飲水的內(nèi)照射等重要照射途徑的監(jiān)測。監(jiān)測介質(zhì)和項(xiàng)目包括：（1）空氣介質(zhì)放射性活度;（2）地面沉積引起的輻射劑量率和地表污染水平;（3）水體的污染水平。事故中期的監(jiān)測范圍包括整個(gè)食入應(yīng)急計(jì)劃區(qū)，并可能拓展到半徑50km范圍。

1.3 事故后期監(jiān)測

事故后期重點(diǎn)是對由食入危害途徑的監(jiān)測，監(jiān)測介質(zhì)和項(xiàng)目：（1）中期監(jiān)測的規(guī)定項(xiàng)目;（2）糧食作物;（3）人類常使用的陸地生物和海生物;（4）水體及其底泥。事故后期監(jiān)測范圍包括中期監(jiān)測涉及的全部范圍，至少半徑50km的區(qū)域。

2? 監(jiān)測方法

2.1 廠外固定監(jiān)測子站

環(huán)境γ輻射劑量率是田野、道路、森林、草地、廣場以及建筑物內(nèi)，地表上方一定高度處（通常為1m）由周圍物質(zhì)中的天然核素和人工核素發(fā)出的γ射線產(chǎn)生的空氣吸收劑量率[1]。該測量項(xiàng)目被視為核電廠所有輻射監(jiān)測項(xiàng)目的重點(diǎn)之一。核電廠共建設(shè)投用了5個(gè)廠外輻射監(jiān)測站，分別為：EC4-5（EC1廠房圍墻內(nèi)，位于1號(hào)反應(yīng)堆NNE方向，距離1號(hào)反應(yīng)堆1800m），EC4-6（位于1號(hào)反應(yīng)堆SSE方向，距離1號(hào)反應(yīng)堆2700m），EC4-7（位于1號(hào)反應(yīng)堆WSW方向，距離1號(hào)反應(yīng)堆9600m），EC4-8（位于1號(hào)反應(yīng)堆NE方向，距離1號(hào)反應(yīng)堆4700m）和EC4-9（位于1號(hào)反應(yīng)堆SW方向，距離1號(hào)反應(yīng)堆5400m）。

2.2 氣象觀測系統(tǒng)

事故狀態(tài)下氣象觀測系統(tǒng)與常規(guī)輻射環(huán)境監(jiān)測氣象觀測兼容，通過電廠氣象觀測系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取地面氣象站、鐵塔氣象數(shù)據(jù)及5個(gè)監(jiān)測子站的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)。此外，為了在事故情況下更準(zhǔn)確地了解實(shí)時(shí)氣象狀況，核電廠與地方氣象站預(yù)先簽訂服務(wù)協(xié)議，事故狀態(tài)下由其通過傳真、電話或郵件等多種方式向應(yīng)急指揮部報(bào)送氣象觀測數(shù)據(jù)。

2.3 應(yīng)急監(jiān)測車

核電廠配備有一臺(tái)應(yīng)急監(jiān)測車，車上配備有連續(xù)γ劑量率儀。測得的數(shù)據(jù)可通過無線傳輸直接傳回應(yīng)急指揮中心。

廠外固定監(jiān)測子站與應(yīng)急監(jiān)測車所配備的環(huán)境γ輻射劑量率監(jiān)測設(shè)備同為西安核儀器廠生產(chǎn)的M-5007YJ雙GM管γ輻射探測器，測量范圍為10nGy/h～1Gy/h，能量范圍是50keV～3MeV，飽和劑量率大于10Gy/h，基本測量誤差為±15%，線性為±5%，所處環(huán)境的運(yùn)行溫度可為-10℃～55℃，相對濕度0～100%RH，防護(hù)等級為IP67。

地面氣象站和廠外固定監(jiān)測子站所用的風(fēng)速風(fēng)向儀也是采用的中環(huán)天儀（天津）氣象儀器有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，但型號(hào)不同，分別為EL15-1C和EL15-2C。氣象站各傳感器在安裝之前均進(jìn)行了標(biāo)定。為了保證在不同高度獲取要素的一致性和可比性，消除系統(tǒng)偏差，必須了解經(jīng)過嚴(yán)格獨(dú)立標(biāo)定的不同傳感器在實(shí)際測量環(huán)境中的一致性和差異，并在實(shí)際觀測現(xiàn)場開展探測傳感器的水平比較。這些都是保證準(zhǔn)確有效獲取不同高度氣象要素的重要質(zhì)量保證措施。具體的實(shí)施辦法是：在觀測場附近選擇平坦的開闊地，將風(fēng)速、風(fēng)向和溫度傳感器分別獨(dú)立安裝在并排豎立和相同高度的觀測橫桿頂部。這種安裝方式是盡可能減小觀測橫桿對氣流的干擾。根據(jù)不同風(fēng)速、風(fēng)向和溫度傳感器的結(jié)果分析比較可知：（1）不通風(fēng)速傳感器的測量結(jié)果偏差小于0.2m/s;（2）不同風(fēng)向傳感器的測量結(jié)果偏差小于3°;（3）不同溫度傳感器的測量結(jié)果偏差小于0.2℃。在分析處理數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)依據(jù)此結(jié)果對各個(gè)傳感器進(jìn)行偏差修訂。小于0.2℃。在分析處理數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)依據(jù)此結(jié)果對各個(gè)傳感器進(jìn)行偏差修訂。

環(huán)境γ輻射數(shù)據(jù)和氣象信息通過有線和無線的方式傳輸?shù)轿挥趹?yīng)急指揮中心（EM樓）的KRS中央站。主要監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)KRS中央站傳輸?shù)街骺厥绎@示，環(huán)境實(shí)驗(yàn)室（EC1）也可通過VPN連接KRS中央站接口機(jī)獲取環(huán)境γ輻射數(shù)據(jù)和氣象信息。

3? 存在問題和建議

（1）廠外監(jiān)測子站未實(shí)現(xiàn)陸上所有方位全覆蓋。建議在未覆蓋的方位增加監(jiān)測子站，或者配備應(yīng)急監(jiān)測子系統(tǒng)，可用作事故狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)輻射連續(xù)監(jiān)測。這樣才能更準(zhǔn)確和全面掌握事故情況下各個(gè)方位的輻射水平。

（2）未實(shí)現(xiàn)海上監(jiān)測。建議在海上布設(shè)監(jiān)測浮標(biāo)，作用與陸上監(jiān)測子站相同，可對位于海上的方位進(jìn)行輻射連續(xù)監(jiān)測。

4? 結(jié)語

從環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測在核電廠的應(yīng)用中可以看出，監(jiān)測步驟和方法雖然正確，但監(jiān)測不夠全面，還需在未設(shè)置固定子站的陸上和海上方位增加連續(xù)監(jiān)測點(diǎn)，這樣才能更準(zhǔn)確和全面掌握事故情況下了解各個(gè)方位的輻射水平。

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