核電廠輻射防護業務分析與信息化管理思路

唐 洋

（中核核信信息技術（北京）有限公司，北京 100091）

0 引 言

隨著我國核工業的發展，核能與核技術已越來越廣泛地應用于國民經濟和社會生產、生活的各個領域，在提高生產效率、推動經濟發展、促進社會進步、鞏固國家安全等方面發揮了重要作用。然而，在核能與核技術的應用過程中，始終伴隨著核輻射的危害，核輻射不僅威脅著工作人員和公眾的健康，同時也威脅著生態環境的安全。為了最大限度減少不必要的照射，防止輻射事故的發生，保證工作人員以及公眾的健康與安全，確保核能與核技術應用取得最佳效益，在利用核能與核技術造福人類的同時，我們有必要采取有效的防護措施，盡可能降低核輻射對公眾和環境的影響。

核電站作為和平利用核能的機構，在核電運行期間，堆本體、冷卻劑系統、乏燃料、核廢料等都存在較高的放射性，若不加以防范，會對周邊的生態環境和公眾健康造成重大輻射影響。因此，在核電運行期間，我們有必要建立并保持對放射性危害的有效防御，以保護人員、設備和環境免受輻射危害。

目前，國內大部分核電廠都實施了用于管理輻射防護相關工作的信息系統，部分核電廠建設了專門的信息系統來管理核電廠的輻射防護工作，如秦山核電的RPDMS和PDMIS系統、三門核電的輻射防護管理軟件系統等。但整體而言，國內核電廠的輻射防護業務大多分散在多個應用系統，缺乏統一、標準的輻射防護信息系統對核電廠輻射防護業務進行集中管理。

1 核電廠輻射防護業務介紹

核電站輻射防護工作的主體內容包括輻射劑量控制、放射性污染控制與放射性材料控制。這三個方面的工作統稱為核電站輻射防護的三大控制，構成了核電站輻射防護工作的主體內容。在核電站的輻射防護工作中，我們應始終遵從輻射防護最優化原則，控制核電站內部以及周邊環境的輻射強度，降低對人員以及設備的放射性污染，減少放射性物質對人員、公眾和環境的潛在危害。

1.1 輻射劑量控制

輻射劑量控制是核電廠輻射防護的首要任務。要進行輻射劑量控制，一方面，我們需要采取降低劑量的管理和技術措施，控制集體劑量；另一方面，我們還需要限制最大個人劑量。集體劑量是衡量核電廠輻射防護工作優劣的基本指標，限制最大個人劑量的目的是在保持集體劑量較低水平的情況下，防止個別人員受到較高的甚至超劑量的照射。

1.2 放射性污染控制

放射性污染控制是核電廠輻射防護的重要內容。放射性污染控制包括表面污染控制和空氣污染控制。表面污染是指物品或人體表面沾有放射性微塵、粉塵或放射性液體，在實際工作中，我們可以選用易于去污的材料、防止設備和器具污染、建立污染控制區、采取去污措施等方式來控制表面污染；工作場所的空氣污染控制是預防內照射事件最為基本的措施，控制空氣污染可以大大減輕工作人員對防護用品的依賴，在實際工作中，加強通風是最為根本、最為經濟、最為有效的空氣污染控制措施。

1.3 放射性材料控制

放射性材料控制主要包括放射源管理和放射性廢料處理。放射源管理是核電廠輻射防護工作的重要組成部分，在核電廠的生產活動中，我們需要建立健全放射源管理的各項規章制度，嚴格控制放射源管理的各個環節，確保放射源在采購、運輸、存放、安裝檢修、廢棄的任何環節都處于嚴格的監管之下，防止因放射源引起的輻射事故的發生。放射性廢物是指含有放射性核素或被放射性核素污染，其濃度或比活度大于國家管理部門規定的清潔解控水平，并且預計不再利用的物質。在核電站運行和維修期間，會產生各種各樣的放射性廢料，放射性廢料產生后，需要經過收集、分類、整備、封裝、運輸、處置等過程，并在保證可靠性和安全性的前提下，盡可能降低放射性廢物的影響，從而達到保護環境、保護工作人員和公眾健康的目的。

1.4 核電廠輻射防護典型業務

輻射防護工作始終伴隨核電運行與維修的各個業務流程，在核電廠日常與大修期間，比較典型的輻射防護業務包括輻射類文檔管理、輻射測量數據管理、放射源管理、RWP管理、射線探傷管理、輻射劑量管理、紅橙區進出管理和輻射防護物品借還管理等。

1.4.1 輻射類文檔管理

核電文件是核電建設、運營、維修和管理活動過程中形成、收集并保管的作為證據和信息的記錄，“來源于文檔，忠實于文檔”是核電工作的重要特征，核電文件從編寫、審核、批準，到文件的變更、升版、分發、回收，都需要處于可控狀態。因此，文檔管理是核電運行與維修過程中的重要工作內容，同時也是核電廠輻射防護工作的重要內容。

1.4.2 輻射測量數據管理

在核電廠開展輻射防護的工作過程中，輻射測量數據包括輻射測點數據、測點測量數據、日常巡檢數據和個人劑量測量數據。這些數據是評估輻射風險、制定輻射防護措施、進行放射性污染控制等輻射防護工作的基礎和依據。

1.4.3 放射源管理

在核電運行和維修過程中，核電廠需要購買和應用一定數量的放射性同位素源，如射線探傷用的γ放射源和檢定輻射監測儀器的標準源等，這些源如果使用不當或管理不善，會造成人員的超劑量照射事故或放射源丟失事故。對核電廠而言，放射源的安全管理對保障公眾輻射安全、保護環境至關重要，是核電廠維持良好安全記錄和維護社會形象的一項重要工作。

1.4.4 RWP管理

輻射工作許可（Radiation Work Permit, RWP）是核電廠為審核和批準任何需要特殊輻射防護措施的運行、維修、檢查、試驗等活動的書面文件，它是輻射工作管理的核心，是加強輻射防護管理標準及其規范性的重要措施。RWP制度要求：凡是與放射性相關的工作，均需辦理RWP證，工作人員在進入控制區前必須提供通過審批的RWP，并經驗證有效后方能進入控制區作業。RWP制度對于改進放射性工作的風險分析、提高放射性工作過程中輻射防護工作的精細化控制水平、推動輻射防護工作的數據收集和經驗反饋等方面具有重要意義。

1.4.5 射線探傷管理

射線探傷是指利用某種射線來檢查焊縫內部缺陷的方法，當放射性射線照射物體時，物體中有缺陷的部位和無缺陷部位對射線的吸收程度不同，通過檢測透過被檢物體后的射線強度差異，就可以檢測出物體內部的缺陷分布情況。射線探傷在機械制造、石油、化工、冶金和造船等領域的應用非常廣泛，是檢查金屬或非金屬物體內部缺陷的主要方法之一。在核電站運行壽期內，設備部件可能受到諸如壓力、溫度、輻射、氫吸附、腐蝕、振動和磨損等因素影響，引起老化、脆化、疲勞以及缺陷的形成和擴展等材料性能的變化。因此，在核電運行與維修期間，必須對核電廠內的相關設備部件進行射線探傷檢測，以便及時維修或更換相關設備。而射線探傷所用放射源的活度大，作業過程中具有較高的輻射風險，發生事故后的影響范圍廣，因此射線探傷管理也是核電廠輻射防護工作的重要內容。

1.4.6 輻射劑量管理

根據《放射工作人員健康管理辦法》，放射工作單位應當安排本單位的放射工作人員接受個人劑量監測。核電站作為放射工作單位，輻射劑量控制是核電廠輻射防護工作“三大控制”的重要組成部分，是安排放射性工作、優化輻射防護措施、提升輻射防護管理水平的基礎和依據，同時也是貫徹輻射防護ALARA原則和個人劑量限制原則的有效手段。

1.4.7 紅橙區進出管理

在核電廠內，橙區是指輻射有效劑量率＞1 mSv/h且≤10 mSv/h，橙區要求輻射防護負責人簽發輻射工作許可證才允許進入；紅區是指輻射有效劑量率＞10 mSv/h的區域，核電運行過程中，通常禁止進入紅區，特殊情況下需要由機組營運負責人臨時批準才允許進入。紅橙區管理主要用于對放射性工作人員進出紅橙區進行管理，在進入紅橙區之前，工作人員需要經過相關負責人的批準。

1.4.8 輻射防護物品借還管理

輻射防護物品借還業務在核電運行和大修期間頻繁發生。為加強核電廠內輻射防護相關物品的管理，提高物品使用效果，使各種物資得以妥善保管，需要對核電廠內輻射防護相關物品的借用和歸還進行規范化登記管理，以便有效減少相關物品的丟失和浪費。核電廠內輻射防護相關物品的借還管理包括鑰匙借還管理、便攜式儀表借還管理、標牌借還管理、呼吸保護器借還管理等業務。

2 核電廠輻射防護信息化設計

2.1 核電廠輻射防護業務架構設計

根據核電廠輻射防護的工作內容，核電廠輻射防護業務可以劃分為輻射測量管理、放射性材料管理、輻射物資管理、輻射劑量管理、輻射工作管理、大修輻射管理、輻射檢查管理、輻射風險管理等八方面的內容。結合核電廠輻射防護業務的特點和工作需求，核電廠輻射防護工作還需要加上輻射類文檔管理和統計分析兩個模塊，各個業務模塊細分的業務功能見表1所列。在這10個業務模塊中，輻射測量管理、放射性材料管理、輻射物資管理和文檔管理是核電廠輻射防護工作的基礎，輻射劑量管理是核電廠輻射防護的重點，而輻射工作管理是核電廠輻射防護工作的核心。

根據表1中核電廠輻射防護業務模塊及其功能點，我們可以梳理出核電廠輻射防護工作的業務架構，如圖1所示。

表1 核電廠輻射防護業務模塊及其功能點

圖1 核電廠輻射防護業務架構

由圖1可知，基于輻射防護法律法規與標準規范，核電廠輻射防護業務可以分為基礎業務層、業務應用層、綜合管理層和分析展示層。其中，基礎業務層包括文檔管理、輻射測量管理、放射性材料管理、輻射防護物資管理等業務模塊；業務應用層包括輻射檢查管理、輻射防護工作管理和輻射風險管理等方面的內容；綜合管理層所包含的業務模塊為大修輻射防護管理和輻射劑量管理；分析展示層主要包括輻射防護相關業務數據的統計分析功能。

2.2 核電廠輻射防護重點業務設計方案

2.2.1 輻射防護數據管理業務設計方案

輻射防護業務數據是核電廠輻射防護工作的基礎，根據核電廠建筑物的結構特點，結合輻射防護工作的業務需求，可以將核電廠輻射防護的相關業務數據與核電機組平面圖結合，形成核電機組輻射數據平面圖，使得用戶能夠直觀查看在核電廠內發生的各類業務數據（如測點數據、測量數據、輻射污染數據、紅橙區數據、控制區數據、輻射事項數據等）。在開展放射性工作之前，用戶可以快速找到并查看工作區內的輻射水平，然后根據輻射水平數據評估輻射風險并制定合理的輻射防護措施，從而大大提高輻射防護工作的可靠性和安全性。

2.2.2 輻射劑量管控業務設計方案

輻射劑量控制是核電廠輻射防護工作的重點和目標。根據核電廠輻射防護工作中劑量控制的業務需求，可以在信息系統中設計個人輻射劑量統計表，并通過集成接口，從核電廠出入口管理設備中獲取個人劑量信息。通過個人輻射劑量統計表，用戶可以方便地查詢在某段時間內，某個單位/某個部門/某個員工受到的輻射劑量，從而為核電廠“控制集體劑量”和“限制最大個人劑量”提供數據支撐。

2.2.3 輻射防護物資借還業務設計方案

輻射防護物資借還業務（如輻射控制區鑰匙借還、便攜式輻射測量儀表借還、輻射標牌借還、呼吸保護器借還等）是核電運行和大修期間頻繁發生的業務，針對這一業務需求，可以通過掃碼借還的方式，便捷、有序地管理核電廠內物品借還相關業務。用戶通過線下掃碼/線上輸入物品編碼的方式，即可方便地實現對相關物品的借還登記。

3 結 語

核電廠輻射防護信息化建設是堅持核工業安全發展、創新發展，提升核工業核心競爭力的重要手段，同時也是未來核能與核技術發展的必然趨勢，對于加強核電廠輻射風險管控、提高輻射防護各項工作的效率、提升輻射防護管理水平具有重要意義。本文介紹了核電廠輻射防護的工作內容，梳理了核電廠輻射防護工作的業務架構，并針對核電廠輻射防護工作中的重點業務，提出了初步的信息化設計方案，對核電站構建統一、標準的輻射防護管理信息系統具有一定的借鑒意義。