環境應急監測在核電廠的應用

翁碇強

摘? 要：核電廠事故應急期間為了確定人員所受照射和環境污染水平，在應急計劃區所會進行室外測量和環境取樣分析活動。環境應急監測可分為三個階段進行，分別為事故早期監測，事故中期監測和事故后期監測。為確保核電廠事故應急狀態下能迅速有效地采取行動決策。根據實際情況，本文介紹了核電廠環境應急監測的方法和步驟。針對現有監測手段，提出不足并給出建議。

關鍵詞：核電廠? 應急監測? 應用? 建議

中圖分類號：X 837? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：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? 核電廠環境應急監測簡介

核電廠事故應急期間為了確定人員所受照射和環境污染水平，在應急計劃區所進行的室外測量和環境取樣分析活動。環境應急監測可分為三個階段進行，分別為事故早期監測，事故中期監測和事故后期監測。

1.1 事故早期監測

“應急待命”群呼指令發出后，環境監測組所有人員根據《核電廠1、2號機組場內應急計劃》 （以下簡稱“場內應急計劃”）到工作崗位就位待命，并逐級報告待命就位情況。監測與評價助理（以下簡稱“助理”）向環境監測與評價組組長（以下簡稱“組長”）報告待命地點和聯絡方式，并立即與地方氣象站聯絡，同時獲取核電廠氣象觀測網數據和地方氣象觀測數據以及環境γ連續監測數據。巡測隊長（以下簡稱“隊長”）向組長報告就位地點，并開始召集巡測隊員。巡測隊員向隊長報到，并開始檢查應急巡測儀表、運載工具，快速組裝巡測車輛（0.5h內完成）。

“廠房應急”指令發布后，巡測隊到應急指揮部就位;助理在應急樓指定地點就位。組長就位后并指令巡測隊到應急指揮部就位，向防護指揮報告就位地點、聯系電話以及應急環境監測組準備就緒信息。巡測隊員進入應急指揮部指定地點就位，穿戴個人防護用品，準備個人劑量計，視核事故的具體進展情況，根據服碘指令服用碘片等。準備工作一般不超過15min。巡測隊長除執行巡測隊員的工作外，準備完畢報告組長。

進入“場區應急”狀態后，廠外應急巡測根據防護指揮的命令隨時啟動。環境評價指揮根據事故進展，適時發出環境巡測指令。組長根據當時的氣象條件和事故狀態決定啟動巡測隊;通過手機或無線對講機向巡測隊發出啟動巡測指令，指揮巡測隊監測指定方位上一個或多個區域，與巡測隊始終保持無線通信聯絡并控制巡測隊受照劑量。巡測隊接到巡測指令后啟動監測車，迅速到達指定地點、沿指定路線進行取樣和測量規定的項目，由車載計算機生成結果報表，連同車載γ劑量率儀連續監測結果迅速通過無線通信裝置送回應急控制中心;或者記錄測量結果，通過無線對講機報告組長。野外巡測作業一直持續到終止巡測指令發出為止;如果煙羽放射性強度過高，受個人劑量控制所限，由后備巡測隊繼續監測或按照應急照射控制審批程序批準個人劑量限值后再執行監測任務。事故早期環境應急監測對象主要是放射性煙羽，巡測范圍基本限定在煙羽應急計劃區陸地側，巡測的重點是煙羽應急計劃區的5km內區。監測與評價助理接收巡測隊采集的空氣樣品，組織實驗室進行快速測量，編制分析結果報表，結果報告組長。廠外應急巡測結果及實驗室分析結果由組長報告防護指揮，并發送給環境評價組作評價輸入或驗證模式評價結果。

1.2 事故中期監測

事故中期主要對地面沉積外照射、吸入再懸浮核素內照射和食入被污染飲水的內照射等重要照射途徑的監測。監測介質和項目包括：（1）空氣介質放射性活度;（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。事故中期的監測范圍包括整個食入應急計劃區，并可能拓展到半徑50km范圍。

1.3 事故后期監測

事故后期重點是對由食入危害途徑的監測，監測介質和項目：（1）中期監測的規定項目;（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。事故后期監測范圍包括中期監測涉及的全部范圍，至少半徑50km的區域。

2? 監測方法

2.1 廠外固定監測子站

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

2.2 氣象觀測系統

事故狀態下氣象觀測系統與常規輻射環境監測氣象觀測兼容，通過電廠氣象觀測系統實時獲取地面氣象站、鐵塔氣象數據及5個監測子站的氣象監測數據。此外，為了在事故情況下更準確地了解實時氣象狀況，核電廠與地方氣象站預先簽訂服務協議，事故狀態下由其通過傳真、電話或郵件等多種方式向應急指揮部報送氣象觀測數據。

2.3 應急監測車

核電廠配備有一臺應急監測車，車上配備有連續γ劑量率儀。測得的數據可通過無線傳輸直接傳回應急指揮中心。

廠外固定監測子站與應急監測車所配備的環境γ輻射劑量率監測設備同為西安核儀器廠生產的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%，所處環境的運行溫度可為-10℃～55℃，相對濕度0～100%RH，防護等級為IP67。

地面氣象站和廠外固定監測子站所用的風速風向儀也是采用的中環天儀（天津）氣象儀器有限公司生產的產品，但型號不同，分別為EL15-1C和EL15-2C。氣象站各傳感器在安裝之前均進行了標定。為了保證在不同高度獲取要素的一致性和可比性，消除系統偏差，必須了解經過嚴格獨立標定的不同傳感器在實際測量環境中的一致性和差異，并在實際觀測現場開展探測傳感器的水平比較。這些都是保證準確有效獲取不同高度氣象要素的重要質量保證措施。具體的實施辦法是：在觀測場附近選擇平坦的開闊地，將風速、風向和溫度傳感器分別獨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。根據不同風速、風向和溫度傳感器的結果分析比較可知：（1）不通風速傳感器的測量結果偏差小于0.2m/s;（2）不同風向傳感器的測量結果偏差小于3°;（3）不同溫度傳感器的測量結果偏差小于0.2℃。在分析處理數據時會依據此結果對各個傳感器進行偏差修訂。小于0.2℃。在分析處理數據時會依據此結果對各個傳感器進行偏差修訂。

環境γ輻射數據和氣象信息通過有線和無線的方式傳輸到位于應急指揮中心（EM樓）的KRS中央站。主要監測數據經KRS中央站傳輸到主控室顯示，環境實驗室（EC1）也可通過VPN連接KRS中央站接口機獲取環境γ輻射數據和氣象信息。

3? 存在問題和建議

（1）廠外監測子站未實現陸上所有方位全覆蓋。建議在未覆蓋的方位增加監測子站，或者配備應急監測子系統，可用作事故狀態下實現輻射連續監測。這樣才能更準確和全面掌握事故情況下各個方位的輻射水平。

（2）未實現海上監測。建議在海上布設監測浮標，作用與陸上監測子站相同，可對位于海上的方位進行輻射連續監測。

4? 結語

從環境應急監測在核電廠的應用中可以看出，監測步驟和方法雖然正確，但監測不夠全面，還需在未設置固定子站的陸上和海上方位增加連續監測點，這樣才能更準確和全面掌握事故情況下了解各個方位的輻射水平。

參考文獻

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