当前位置:核电首页 » 专家观点 » 正文

福岛核事故后我国核应急技术与装备研发并进

放大字体  缩小字体 中国核电网  | 发表于:2016-06-14 | 来源:中国核工业杂志

我国核能正处于全面发展的战略时期,核设施和核活动数量大幅增加,加强核应急工作,特别是加强核应急技术与装备的研发、配置是确保核安全的重要内容。福岛核事故等自然灾害导致的核应急表明,核应急技术与装备对与核应急工作至关重要。

福岛核事故经验及启示

2011年福岛核事故在国际领域造成了严重影响,这起事故的教训主要涉及外部灾害、严重事故管理和应急准备的针对性,我国也从中获得了宝贵的经验反馈。

核设施营运单位应针对极端自然灾害开展应急准备。应急预案(或应急计划)应充分考虑极端外部自然灾害的纵深防御,应考虑极端自然灾害及多种灾害叠加状况下应对多机组共因故障的核应急能力;应改进安全系统和应急设备的可靠性;应急响应中心应具有抵御外部灾害和相应防护的能力,能获取安全相关参数并具有相应的通信能力;应有应对多机组事故的足够资源,包括人员、设备、物资和外部支持,并改进应对严重事故的训练;建立有效的场内辐射防护体系,以应对严重事故工况。

需要加强国家级和集团级的应急支援能力。严重事故情况下,核设施营运单位的应急机构可能无法独立完成应急响应任务,这就需要统筹国家级和集团级的应急力量。因此,应提升国家和集团层次的资源整合能力及技术支持机构的支持能力,并在核事故缓解和辐射后果管理方面建立国家层次的核应急响应能力。

提升核应急技术能力。福岛核事故应急响应经验表明,核应急评价集成系统、多重应急监测方式、强辐射场机器人、大数据获取与分析等技术是核设施严重事故应急响应过程中必须具备的能力。

信息发布和公众沟通是核应急响应的重要组成部分。公众防护措施应通过统一的信息渠道及时、准确地传达给公众。福岛核事故也突出了辐射防护知识的重要性,应研究培训、教育和沟通方式,使公众正确了解辐射照射和核事故是十分重要的。在平时应采取切实的措施使公众理解辐射及其影响,并与媒体建立良好的沟通。

我国核应急技术与装备研发现状

1.我国核应急基础技术的发展

我国从上世纪80年代后期,在国际经验的基础上逐步建立了法规标准体系,并首先在核电厂得到应用,并逐步拓展到其他核设施。在福岛核事故后,我国完善了应急计划区划分、应急行动水平、操作干预水平制定等的方法,建立了相关技术和软件,并在核电厂得到广泛应用。

应急计划区计划方法。确定应急计划区,首先应考虑核设施类型及其危险大小,如核电厂功率,分析时应考虑设计基准事故和严重事故,以使在所确定的应急计划区所进行的应急准备能应对严重程度不同的事故后果。同时,还应考虑核设施周围的具体环境特征(如地形、行政区划边界、人口分布、交通和通信)、社会经济状况和公众心理等因素。为此,应急计划区可以依据场址特征和周围行政管辖情况等决定实际的形状,使划定的应急计划区实际边界符合当地的实际情况,便于进行应急准备和应急响应。

核电厂应急行动水平(EAL)研究。应急行动水平是核事故时进入应急状态的主要依据。我国以美国核管会(USNRC)的应急行动水平制定方法学为基础,同时参考IAEA的事故评价程序及其他相关技术文件,结合我国压水堆核电厂厂址特点在EAL制定和应用中取得了一定的经验成果。同时,我国参考压水堆核电厂的经验,建立了重水堆核电厂的应急行动水平。

操作干预水平(OIL)制定和软件开发。核电厂操作干预水平的计算值需要结合严重事故源项、厂址典型的气象条件、房屋的屏蔽因子和人员年居留因子等确定。由于缺省的OIL值都是基于假想事故和气象等环境条件计算得到的,在实际事故发生时,需要根据实际环境监测结果进行相应的修正。核电厂操作干预水平软件系统是一个为了实现当核电厂发生事故时,根据当时的气象条件、释放源项进行操作干预水平计算,以及根据环境监测数据进行操作干预水平计算;同时,也可应用于核电厂平时的演习和培训。

2.核事故应急评价系统

我国在核事故应急评价与决策支持系统的开发方面已有20多年的历史,系统的发展与信息技术、计算能力和辐射防护领域相关技术同步发展。

核事故应急评价与决策支持系统具备从事故工况诊断、释放源项、风场和扩散模拟、辐射剂量计算、食物链分析、防护对策分析等技术研究能力,并且在国内核电厂、研究堆和核燃料循环设施等十多个场址具有实际应用经验,系统在国家核应急演习时得到应用。

2015年中国辐射防护研究院完成了铀浓缩设施核应急评价系统的开发,实现了核临界事故和UF6泄漏事故的实时评价。该系统在国内首次采用了化学模型、重气模型,进行UF6泄漏事故应急评价。该系统针对实时评价模式、交互评价模式和演习模式等三种评价模式实现了评价结果WebGIS展示、历史评价结果查询、系统管理等功能。

3.车载、船载和机载核应急监测集成系统

快速获得事故辐射监测数据是事故早期的需求,也是做出科学应急决策的前提和基础。我国核工业有关科研院所开发了车载和船载核应急监测集成系统,包括核应急巡测车、车载或船载放射性实验室等。

在严重核事故情况下,核应急巡测车可沿公路线通过快速巡测获得辐射监测数据。核应急辐射巡测车系统能够机动、有效地采集、存储、分析、处理和发布来自不同区域的辐射信息,并在系统中进行直观展示。核应急巡测车可通过大体积NaI探测器,结合定位系统和无线数据通信系统,在发生突发核与辐射事件时,可实时将现场的剂量水平、核素信息、位置等信息迅速发送到应急指挥部。同时,核应急巡测车也可搭载环境辐射巡测仪、就地γ谱仪、取样器等,扩展应急监测功能。

放射性移动实验室是伴随着核事故现场样品的测量分析和巡测技术发展起来的。移动实验室可对核事故中采集的样品进行现场分析,也可对核事故现场的环境进行直接监测,迅速掌握现场的辐射水平和污染分布。移动实验室可集成γ剂量率在线监测仪系统、气溶胶在线测量系统、车载气象测量仪以及取样和防护用具。

核工业系统建立了用于航空应急监测的NaI(Tl)谱仪系统和HPGe谱仪系统,并建立了相应的实时数据传输系统,具备了较为快速的核应急航空监测响应能力,以及相应的系统校准能力。

4.核应急防护技术研究与设备开发

在外照射剂量监测与管理方面,基于通信技术的进步,开展了可远距离实时监控的应急外照射剂量监测系统。

在内照射监测方面,基于移动式全身计数器,开发了包含甲状腺计数器和全身计数器的内照射应急活体监测系统,并具有相应数据管理系统,可为核与辐射事故后公众和工作人员的快速内照射活体监测与剂量估算提供能力。

应急人员剂量评价与剂量重建技术,分析应急人员受照途径、防护措施以及影响应急人员受照的因素,建立应急人员剂量快速预估模型,利用剂量预测与剂量重建系统进行事故后剂量评估。

核事故生物剂量及救治技术方面,在一定剂量范围内多指标多手段联合生物剂量分析系统可分别建立并修正基因作为辐射敏感指标的剂量效应与时间效应关系曲线。近年来,建立了β射线皮肤损伤救治技术,开发了一些放射损伤防护剂和超铀核素促排药物。

核应急现场去污技术与装置研发等方面,开发了适用于厂房内、环境、设备、人员等的专用去污或洗消设备。

5.核应急机器人的开发

在强辐射场机器人开发领域,中辐院、原子能院先后开发了多种型号机器人。中辐院开发了用于不同辐射场的两类机器人。QFS-100型机器人是适用于强辐射场的轮式遥控机器人,可以在放射性污染和辐射水平不可预估或较高的强辐射条件,代替人员进行现场场景探查、辐射水平测量、取样、轻小物品抓取等应急作业。机器人内部关键部件采取了抗辐射处理,并经过了严格的耐辐射性能测试。机器人配备了耐辐射摄像机和γ剂量率测量装置,根据需要还可以搭载其他类型的辐射测量装置,可以通过无线和有线模式进行控制。

原子能院研发的BHBot401(基本型)机器人在核事故应急中除代替人员进行近距离的信息获取、物品抓取转移等基本作业外,通过末端执行机构的灵活选择,配合专业设备,机器人也具有气体、液体取样等功能。搭载核辐射探测装置,能够提供核辐射的剂量强度、核素种类、沾染区域等信息。

我国核应急技术经过近30年的发展,形成了比较完善的核应急技术体系。在福岛核事故后,我国充分借鉴国际经验,通过进一步加强核应急能力建设完善了核应急能力。随着我国核能快速发展,我国还需要加强核应急技术基础研究、应急评价系统集成与验证、应急信息管理、防护技术研究及专用机器人开发,在方法学研究、系统集成、实验验证等方面的核应急科研能力达到国际先进水平。同时,也需要加强专业训练,提升核应急人员能力,提高演习的有效性,建立与核能发展规模相适应的核应急体系,保障核事业可持续发展。(作者系中核集团安全环保部张金涛;中国辐射防护研究院张建岗)

 
 
[ 文章搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

[责任编辑:cp029]

免责声明:本文仅代表作者个人观点,与本网无关。本网所转载的内容,其版权均由原作者和资料提供方所拥有!如因作品版权问题需要处理,请与我们联络。新闻投稿 新闻投稿

本文链接:http://np.chinapower.com.cn/opinion/ 转载请注明

 

 
热门图文
编辑推荐
点击排行榜
经营性网站备案 可信网站 网站荣誉 违法和不良信息举报中心