韓國核應急準備與響應以及輻射應急管理的技術咨詢系統
——中國輻射防護研究院與韓國核安全研究院技術交流

姚仁太 張俊芳 呂明華 程 偉 （中國輻射防護研究院 ，太原，030006）

0 引言

韓國一直將核電作為國家能源政策的重要組成部分 。 世界核能協會數據（2017－05－01）顯示 ，核電占韓國總發電量的比例為30.3% ，在運核電機組25座 ，核電裝機2 308萬kW ；在建機組3座 ，裝機為420萬kW。韓國政府非常重視核安全，制定了保證核安全監管活動連貫性、充分性和合理性的監管原則和方針。日本福島核事故后，韓國成立了核安全與核安保委員會（NSSC），負責核安全監管、核事故應急管理。

2016年6月，中國國家國防科技工業局領導訪問韓國期間，韓國核安全研究院（KINS）提出期望與我國在核事故后果評價以及大氣擴散模擬領域開展雙邊合作的意向。為此，KINS核應急準備與應急管理研究所所長Wan－Joo KIM一行3人于2016年8月29—30日到中國輻射防護研究院（CIRP）進行了技術交流 ，之后 ，CIRP技術人員于2017年7月赴KINS、Kori核電站和Kori場外應急中心（Kori OEMC）參觀交流。雙方就韓國核應急準備與響應、輻射應急管理計算機化技術咨詢系統（AtomCARE）、放射性物質大氣遷移模擬與分析、事故劑量估算、核電廠氣象數據統計分析等內容進行了充分的交流，并參觀訪問了KINS輻射應急技術咨詢中心（RETAC）和環境測量分析實驗室 、Kori OEMC（Kori場外應急管理中心）、Kori核電廠技術支持中心（TSC）和操作支持中心（OSC）。

韓國的核電發展歷經近40年，韓國政府和公眾社會重視核安全，制定了保證核安全監管以及核應急管理活動連貫性、充分性和合理性的管理原則和方針。韓國核應急管理采取中央政府直接管理的方式，逐步形成了立足于國情的核應急體系，建立了相應的核事故應急管理機制和技術體系，并隨著核電產業的發展不斷完善。

1 韓國核應急準備與響應

1.1 韓國核設施概況

截止到2016年5月，韓國共有24臺核電機組在運行 ，4臺核電機組正在建設中，此外還有1臺研究堆。在運行的24臺核電機組中有21臺壓水反應堆（PWR），4 臺重水反應堆（CANDU），包括 ：韓努（Hanul）核電站 6 臺機組 、月城（Wolsong）核電站4臺機組、新月城（Shin Wolsong）核電站2臺機組 、古里（Kori）核電站 4臺機組 、新古里（Shin Kori）核電站2臺機組、韓比（Hanbit）核電站6 臺機組。在建的機組分別為新韓努（Shin Hanul）核電站2臺機組、新古里（Shin Kori）核電站2臺機組。

截止2017年12月底 ，韓國核電站的運行、在建以及計劃核電機組相比2016年5月發生了變化，詳細情況列于表1。其中，古里核電站的1號機組在2017年6月19日永久關閉。

1.2 國家輻射應急管理架構

《原子能法》是韓國核能開發、利用與安全監管的基本法律，所有有關核安全監管、輻射防護和應急響應的規定都由《原子能法》解釋。1982年修訂的《原子能框架法》第一次提出了“環境影響研究”的概念，將環境影響評估作為建造許可申請前的必經程序，相應辦法由教育科技部條例詳細規定。應急響應方面，2008年修訂原子能法的第98條規定了應急程序 ，2008年總統令第301條也做了相應的規定。教育科技部負責制定和實施核應急演習計劃，所有核電站內、廠外應急機構每三年至少組織一次的核應急演習，廠內小規模應急演習必須每年組織一次。在國際層面上，韓國加入了《1986年及早通報核事故公約》和《1986年核事故或緊急輻射援助公約》［2］。

表1 韓國運行、在建及計劃核電機組情況［1］

2011年3月日本福島核事故發生后，韓國政府為加強核安全監管力度，整合核安全委員會業務，成立的NSSC是正部級編制，直接向總統負責，業務涉及核安全監管、核安保與核不擴散。因此 ，自1958年韓國訂立《原子能法》以來 ，NSSC是第一個真正獨立的核安全監管機構。

圖1給出了韓國的國家輻射應急管理體系。該體系的核心是NSSC，直接向總統、總理負責 ，同時協調安全和公共管理部（MOSPA）以及其它相關中央政府部門。MOSPA會全力配合NSSC，同時也會同NSSC向國家安全辦公室（危機管理中心）提交態勢報告并確定是否發布警報，然后國家安全辦公室直接向總統呈交態勢報告。

NSSC直接領導分布在全國的5個場外應急管理中心（OEMC）以及KINS的輻射應急技術咨詢中心（RETAC）、核設施應急操作設施（EOF）、韓國輻射和醫學研究院（KIRAMS）的國家輻射應急醫療中心（NREMC）、地方政府（城市和省級的）應急管理中心（LEMC）。

在該體系中 ，NSSC的作用和職責：核監管當局 ；國家應急管理協調機構 ；國家應急管理委員會（NEMC）；擔任OEMC的主席 ，負責場外決策。

NSSC在全國范圍內圍繞著4個核電廠和KINS設置了5個OEMC，分別是蔚珍場外應急管理中心（ULJIN OEMC）、月城場外應急管理中心（WOLSONG OEMC）、古里場外應急管理中心（KORI OEMC）、靈光場外應急管理中心（YEONGGWANG OEMC）和大田場外應急管理中心（DAEJEON OEMC），分布情況如圖2所示。

圖1 韓國輻射應急管理體系［3］

圖2 韓國NSSC場外應急中心分布圖

KINS實施的主體是RETAC，其主要作用和職責是：核設施管理規定的制定 ；為應急管理提供技術支持 ，派遣技術支持隊到OEMC；為場外輻射監測和評估提供支持 ；為應急響應對策提出建議 ；負責運行AtomCARE。

地方政府主要作用和職責是：負責當地政府應急管理中心（LEMC）；負責實施場外應急決策。

由 OEMC ，EOF ，KIRAMS－REMC ，LEMC ，以及位于現場的區域應急救援和控制中心（包括消防隊、119救援、警察、海警、軍隊、公共健康中心、醫院等公共機構）構成現場指揮體系。

1.3 核應急響應程序

圖3給出了韓國核應急響應的程序。

由圖 3 可見 ，NEMC（NSSC）和OEMC（NSSC）是應急管理和決策的主體，OEMC的組成包括：OEMC 咨詢委員會（OEMCAC）、民間、政府、軍隊聯合環境監測中心（JRMC）、聯合公共信息中心（JPIC）、聯合醫療服務中心（JREMSC） ，這些組織中包括地方政府派遣人員、KINS派遣專家以及KIRAMS派遣醫療隊等。

應急決策由OEMC制定，將防護行動對策以指令形式發布給地方政府的LEMC，LEMC負責實施。核設施單位（主控室MCR、技術支持中心TSC、操作支持中心 OSC）直接向 NEMC（NSSC）和地方政府的LEMC提供應急報告，并指揮EOF負責場內應急工作。

在應急響應過程中 ，NEMC（NSSC）負責協調其它政府部門，以及宣布或取消災害應急狀態。

1.4 福島核事故的經驗與改進

（1）制定新的應急計劃區

日本福島核事故之后，韓國制定了應急管理的新戰略 ，應急管理的總目標依然是 ：在應急情況下 ，防止確定性效應發生 ，減少隨機性效應發生的概率。將以前的8～10 km的應急計劃區（EPZ）修改為 ：預防行動區（PAZ），3～5 km ；緊急防護行動計劃區（UPZ） ，20～30 km 。

為防止確定性效應發生 ，事先建立PAZ，并采取預防緊急防護行動（依據應急行動水平EAL）。根據預期劑量估算結果 ，根據通用干預水平（GIL）采取防護行動，以減少隨機性效應的發生 ，所采取的防護行動應在放射性物質釋放前進行。當有環境監測結果時 ，應用操作干預水平（OIL）采取防護行動，這類行動往往是在放射性物質釋放之后。

（2）加強應急演習

統一應急演習：由NSSC負責的國家層面輻射應急演習 ，包括中央管理機構 ，由原來的五年一次改為一年一次。

聯合應急演習：由城市和地方政府負責進行輻射應急演習，由原來的四年一次改為二年一次，同時新制定了每個地方政府每年舉行一次公眾防護演習。

圖3 韓國核應急響應的程序［3］

表2 根據福島核事故經驗教訓對核電廠提出的主要改進措施

現場應急演習：兩臺機組每年舉行一次。

演練 ：由每個現場應急組織參加 ，一臺或二臺機組每個季度舉行一次。

（3）核電廠現場工作的改進

從日本福島核事故為緩解事故而采取的策略與措施中汲取的經驗教訓，對核電廠設施提出了一系列改進措施，主要內容列于表2。

（4）建立場內應急響應中心

到2020年，在所有廠址都建立場內應急響應中心（ERC）。ERC建筑設計抗震 ，能響應復雜災害和多機組并發事故。目前的EOF可提供環境監測 ，支持現場應急響應。

（5）在國際機場和港口設置輻射監測裝置

截止到2015年3月，在11個主要機場和港口設置了53個監測裝置。

2 用于核應急管理的技術咨詢系統

2.1 系統概況

輻射應急計算機技術咨詢系統（Atomic Computerized Technical Advisory System for a Radiological Emergency，AtomCARE）由KINS開發并運行。

AtomCARE能夠實時監控并分析核電廠工況、環境監測數據、事故進展和三維氣象風場等信息 ，實時自動通知相關機構有關異常的情況 ；可較為準確、直觀地模擬事故進展 ，計算放射性釋放量和評估放射性進入環境的途徑及其遷移擴散趨勢；在地理信息系統上展示輻射后果 ，以及公眾防護行動和技術支持建議，并且在核事故時進行快速信息傳遞 ，對準確判斷事故狀況和潛在后果、正確決策能起到重要作用。該系統為中央政府核安全和安保委員會（NSSC）/國家應急管理委員會（NEMC）、地方政府的應急管理中心（LEMC）、場外應急管理中心（OEMC）及場外應急響應中心核設施應急操作設施（EOF）提供技術支持。

2.2 系統結構及功能

AtomCARE系統結構的主要功能模塊包括：

·安全信息顯示系統（KHNP SIDS/POMS）；

·綜合環境輻射監測網絡（IERNet/SIREN）；

·自動預警系統（AINS）；

·事故特征和源項估算系統（STES）；

·事故劑量評價系統（ADAMO）。

系統可在地理信息系統上展示輻射后果及防護行動建議，并通過快速化信息提供系統（ERIX）進行應急信息合作管理。圖4給出該系統的結構及數據流程圖。

系統各模塊具體功能如下：

（1）安全信息顯示系統。實時收集并分析反應堆的運行信息 ，如反應堆是否正常運作 ，是否處于大修期或者停工期；實時顯示核電廠（NPP）和研究堆（RR）的安全參數值 ，例如中子通量、核心冷卻、散熱、冷卻劑完整性、容器完整性和輻射控制值的參數信息，并對異常信號進行報警、情況分析與診斷，采取幫助緩解行動。

（2）應急氣象數據獲取系統。該系統收集氣象信息的途徑有3種：①獲取每個核電站的自動氣象站的氣象觀測數據；②從韓國氣象局獲取大約600個站點的AWS氣象信息 ，每10 min收集一次氣象站的風速、風向、降水、大氣穩定度等氣象數據；③從韓國氣象局獲取數值氣象預報數據 ，每6 h收集一次，氣象預報數據類型不同，其水平分辨率不同 ，具體為 LDAPS（分辨率1.5 km）、RDAPS（分辨率12 km）、GDAPS（分辨率 25 km）。 系統將獲取的數值氣象預報數據生成三維風場，為煙羽的遷移擴散評價提供服務。

2）在統一規劃的前提下，要加強勘測設計資料標準化，編制接口或對現有軟件進行改造，提取出必要的數據信息，并交給下道工序使用，或者也可以利用接口程序提取上序信息，以便于本程序的使用，對于接口程序來說，可以改造上序和下序不兼容的數據，從而滿足本專業軟件的使用需求；

（3）綜合環境輻射監測網絡。收集監測環境輻射劑量率水平，并實時監控環境輻射水平的任何異常變化。該網站的環境輻射水平監測數據通過網頁（http ：//IERNet．kins ．re ．kr/）和手機應用程序向公眾開放。該網站數據包括了全國范圍和周邊海域的1個中心監控站、14個地區監測站，共計160個監測桿（2016年12月的統計信息）的信息 ，以及設置在氣象監測站、偏遠島嶼和軍事基地的3個氙監測站的信息。

（4）自動預警系統。當收集的安全參數超過限值和設計基本準則時，例如韓國任何一個核電機組非計劃功率波動超過5%時，或者輻射水平存在異常等情況下，該系統向應急響應人員自動發送報警信號，并且向應急響應人員通報異常事件的信息。

（5）事故特征和源項估算系統。評估反應堆堆芯損傷程度、導致放射性物質減少的因素和途徑，以及評估已釋放的放射性物質量。

圖4 AtomCARE結構及數據流程圖

（6）事故劑量評價系統。該系統可響應全球范圍、亞洲地區、朝鮮半島、核電廠周邊100 km范圍等不同的評價。

氣象數據方面 ，可利用數值氣象預報產品、氣象觀測數據 ，并采用數據同化技術。其中 ，氣象預報模型采用WRF，診斷模型采用CALMET。

大氣擴散模型方面 ，針對不同尺度評價 ，分別采用拉格朗日粒子模型FLEXPART和煙團模型CULPUFF。其中，粒子模型可針對大尺度區域開展評價 ，目前可實時響應對朝鮮半島區域的評價 ，響應事故釋放時長為10 d，采用的為Lambert地圖投影方式，預計2018年底開發完成針對全球區域的實時響應評價。拉格朗日煙團模型針對核電站周邊100 km范圍快速評價，可響應事故釋放時長為3 d，采用的為UTM坐標系。系統也可響應多機組、多廠址同時發生事故的評價。

劑量評估和公眾防護行動方面，評估受影響的區域和公眾所受的輻射劑量，給出各年齡組的有效劑量和甲狀腺劑量。根據通用干預水平提供緊急防護行動級別以及給出需要采取防護行動的區域范圍。

（7）集成了二維地理信息平臺，可在該平臺展示輻射后果評價結果、防護行動建議等。

（8）快速化信息提供ERIX模塊。通過ERIX通信、視頻會議模塊實現 ，是一個基于網絡的交互式應急響應信息共享系統，具有共享來自多個不同組織信息的優勢，多用戶可實現電子公告板功能以及在線信息交流 ，并具備電子文檔管理功能，比電話或傳真更為有效。該模塊在放射性應急演習中形成的信息數據庫非常有用，特別是可以通過該模塊審查所有組織正在進行的反應活動。

3 啟示與思考

“縱深防御”是核電廠安全技術的基礎，核應急則是縱深防御的最后一個層次，核應急工作包括核應急準備和核應急響應。因此，貫徹縱深防御的原則，如何把核應急工作扎扎實實做到實處 ，不是“演”出來的 ，而是“練”出來的。

應急計劃是核應急工作的一個重要基礎，從某種意義上講，應急計劃雖然不能消除核電廠事故的發生，但是可以降低核事故帶來的危害。福島核事故的發生 ，世界各國包括日本都在反思 ：現有的應急計劃、應急準備在各國核電廠發生類似福島核事故是否適用，在真正的核事故中效果怎樣？畢竟嚴重事故發生的概率極小，這些計劃還沒有甚至不可能在真實的環境中得到檢驗。即使這樣，應該對現有的應急計劃進行科學評估 ，例如指揮與控制系統是否真正值得信賴而非在“形式上”滿足政府頒布的準則和導則的要求；對于嚴重事故，目前的應急計劃針對放射性物質長距離彌散可能覆蓋的區域范圍要小得多，政府需要考慮的遠不止服碘、隱蔽、撤離、飲水與食品管制等那些措施，需要考慮如何應對社會輿論、公眾心理、信息管理等多個非傳統領域。此外，福島核事故表明，在現代社會應急計劃、應急準備需要一個全新的方法 ，甚至需要有不受現行條例、規范和導則等約束的創新思路。

福島核事故發生后，許多國家都對本國的應急計劃區進行了調整。從福島核事故的實際響應看，建議我國也需要深入研究福島核事故應急響應實踐 ，同時考慮多核電廠、多機組同時發生事故的可能性和影響，以及IAEA新出版的核應急導則，針對不同核電廠機組（如在運行機組及華龍一號、AP1000等三代機組）以及廠址環境特征 ，開展IAEA有關預防應急行動區（PAZ）、緊急防護計劃行動區（UPZ）及其范圍與在我國的適用性的研究 ，進一步明確劃分應急計劃區考慮的事故、采用的源項與遵循的安全準則等，在此基礎上確定我國新的應急計劃區的類型與范圍。

韓國的核應急技術支持體系完整、簡潔、實用。首先，由于韓國核應急管理采取中央政府直接管理的方式，所以其應急管理以及技術的核心是NSSC以及隸屬于它的5個場外應急中心OEMC，實施的主體是地方政府和核電廠，地方政府、KINS專家、KIRAMS醫療隊都有派遣人員參與到OEMC中；其次 ，KINS在整個國家的核應急管理中的技術地位突出，為應急管理提供技術建議、提供場外輻射監測和評價支持、為應急響應對策提供建議、運行核應急管理系統（AtomCARE）；第三 ，重視數據和分析手段，例如KINS和OEMC以及核電廠MCR、TSC、OSC的通信和硬件水平保持一致 ，數據通暢、軟件豐富，隨時能查閱工況、氣象、環境等實時數據和診斷機組狀態 ，對現場應急相關信息掌握的全面、豐富。

技術手段不足也是困擾我國核應急工作的一大難題。在韓國，AtomCARE作為全國統一的應急響應資源 ，各OEMC和核電廠都已全面實現了核應急技術數據的采集、分析和展示的計算機處理。由于部署了豐富、實用的軟件系統（例如事故狀況評估與源項估算系統SIDS/POMS&STES、氣象數據獲取系統REMDAS、環境輻射監測系統IERNet/SIREN、自動信息預警系統AINS等），就能快速處理數據、提取有用信息 ，不但大量節省了時間成本和人工成本，而且提高了分析水平。

在后果評價方面，AtomCARE系統數值天氣預報來自韓國氣象局（KMA）預報系統 ，針對不同模擬范圍氣象數據的水平空間分辨率分別為25 km、12 km、1.5 km。近年來改進的事故劑量評估系統ADAMO可模擬核電廠事故對全球范圍、亞洲地區、朝鮮半島、核電廠周邊100 km范圍等不同尺度的影響。提高了應對多機組、多廠址同時發生事故的能力，系統所采用大氣擴散模型可模擬多源釋放。其中，中小尺度大氣擴散采用拉格朗日煙團模型CALPUFF，響應事故釋放時長為3 d；長距離遷移模擬采用拉格朗日粒子模型FLEXPART，響應事故釋放時長為10 d。

［1］韓國核電廠機組概況 ．https：//www ．iaea ．org/PRIS/CountryStatistics［OL］.2018 ．

［2］徐原 ．世界原子能法律解析與編譯［M］．法律出版社 ，2011．

［3］Jeong S Y ．EPR of Korea and International Assistance［R］.2017 ．