核事故如何應(yīng)急

1、第11章 核事故應(yīng)急,任何人類實(shí)踐活動(dòng)都存在著發(fā)生事故的可能性，必然存在相應(yīng)的事故應(yīng)急問題。,核反應(yīng)堆事故,放射性廢物貯存事故,核武器事故,核電安全1、防止放射性物質(zhì)外泄的四道屏障： 1）第一道屏障：燃料芯塊； 核裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)98％以上滯留在二氧化鈾陶瓷芯塊中,不會(huì)釋放出來。 2）第二道屏障：燃料元件包殼管； 燃料芯塊密封在鋯合金包殼內(nèi),防止放射性物質(zhì)進(jìn)入一回路水中。 3）第三道屏障：壓力容器和

2、一回路壓力邊界； 由核燃料構(gòu)成的堆芯封閉在壁厚20厘米的鋼質(zhì)壓力容器內(nèi),壓力容器和整個(gè)一回路都是耐高壓的,放射性物質(zhì)不會(huì)漏到反應(yīng)堆廠房中。 4）第四道屏障：安全殼。 反應(yīng)堆廠房是一個(gè)高大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑物,壁厚近1米,內(nèi)表面加有6毫米厚的鋼襯,防止放射性進(jìn)入環(huán)境.2、可靠的冷卻系統(tǒng) 該系統(tǒng)可保證反應(yīng)堆在正常工作狀態(tài)或發(fā)生事故時(shí)將燃料發(fā)生的熱量帶走，避免燃料元件燒毀。,燃料芯塊,壓 水 式 反

3、應(yīng) 堆 的 核 電 站,切爾諾貝利核電站示意圖,大功率壓力管式石墨反應(yīng)堆,11.1 核事故與核應(yīng)急11.1.1 國際核事故分級(jí)制 IAEA和經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織核能機(jī)構(gòu)(NEA/OECD)提出的國際核事件分制，依據(jù)場(chǎng)外影響、場(chǎng)內(nèi)影響和縱深防御降級(jí)等三項(xiàng)準(zhǔn)則，將核事故分為七個(gè)等級(jí)。 場(chǎng)外影響準(zhǔn)則則適用于造成放射性核素向場(chǎng)外環(huán)境釋放的事件，其涉及的最高級(jí)(7級(jí))相當(dāng)于造成廣泛的公眾健康與環(huán)境影響的特大事故

4、；最低級(jí)(3級(jí))意味著極少最放射性核素釋放的事件。場(chǎng)內(nèi)影響準(zhǔn)則涉及的最高級(jí)(5級(jí))意味著反應(yīng)堆芯嚴(yán)重?fù)p壞；最低級(jí)(3級(jí))意味著場(chǎng)內(nèi)存在嚴(yán)重污染，工作人員受到過量照射。,,11.1.2 核應(yīng)急和應(yīng)急狀態(tài) 為了有效地實(shí)施應(yīng)急，必須對(duì)應(yīng)急狀態(tài)作必要的分級(jí)，我國和IAEA將核電廠應(yīng)急狀態(tài)分為以下四級(jí)。,1、應(yīng)急待命 有關(guān)人員得到通知，進(jìn)入準(zhǔn)備應(yīng)急的狀態(tài)。目的是提供執(zhí)行必要的應(yīng)急響應(yīng)的基礎(chǔ)，使運(yùn)行人員作好準(zhǔn)備。2、廠房應(yīng)急

5、 應(yīng)急狀態(tài)只限于場(chǎng)內(nèi)部分區(qū)域，這些區(qū)域內(nèi)的人員進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，并通報(bào)場(chǎng)外有關(guān)應(yīng)急機(jī)構(gòu)。3、場(chǎng)區(qū)應(yīng)急 應(yīng)急狀態(tài)僅限于場(chǎng)區(qū)內(nèi)，場(chǎng)內(nèi)人員進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，并通報(bào)場(chǎng)外有關(guān)應(yīng)急機(jī)構(gòu)，必要時(shí)亦將部分進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)。4、場(chǎng)外應(yīng)急 應(yīng)急狀態(tài)已超出場(chǎng)區(qū)邊界，執(zhí)行全部場(chǎng)內(nèi)、外應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃。,輕水堆核電廠應(yīng)急狀態(tài)等級(jí)描述,11.1.3 核應(yīng)急管理的方針和政策 我國核事故應(yīng)急的方針：常備不懈，積極兼容，統(tǒng)一指揮，大力協(xié)同，保護(hù)

6、公眾，保護(hù)環(huán)境。 政策：我國已批準(zhǔn)的《及早通報(bào)核事故公約》、《核事故或輻射緊急提助公約》。同時(shí)積極采取有關(guān)國際組織提出的關(guān)于核事故應(yīng)急的標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則和建議。,11.2 干預(yù)原則和防護(hù)措施11.2.1 干預(yù)和干預(yù)原則 核事故對(duì)公眾造成的照射是一種具有發(fā)生概率但又不一定會(huì)發(fā)生的潛在照射，潛在照射發(fā)生前，應(yīng)按實(shí)踐的防護(hù)體系預(yù)防和緩解其危害。 核事故的干預(yù)應(yīng)符合正當(dāng)性和最優(yōu)化的原

7、則。,11.2.2 事故分期和照射途徑 為確定應(yīng)急防護(hù)措施和干預(yù)水平，可將事故過程分為三個(gè)階段。 事故初期：從出現(xiàn)明顯的放射性核素釋放的先兆到釋放開始后的最初步幾個(gè)小時(shí)。 事故中期：從開始釋放放射性物質(zhì)后的最初幾小時(shí)起，直至事故發(fā)生后幾天至幾星期。 事故后期：從事故釋放開始后幾天至幾星期起直至正常生活條件的恢復(fù)。,,11.2.3 應(yīng)急防護(hù)措施 核事故一旦發(fā)生，可供選擇采用

8、的保護(hù)公眾免受或少受輻射的帶有強(qiáng)制性的應(yīng)急防護(hù)施有： 隱蔽、服用碘片、撤離、避遷； 進(jìn)出通道控制、個(gè)人呼吸道和體表防護(hù)； 人員去污、區(qū)域環(huán)境去污； 食物和飲水控制及醫(yī)學(xué)處理等。,隱 蔽,11.2.4 干預(yù)水平和導(dǎo)出干預(yù)水平1、干預(yù)水平的建立 確定一個(gè)適當(dāng)?shù)膭┝克剑?dāng)預(yù)期個(gè)人劑量達(dá)到或超過這一水平時(shí)，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行干預(yù)，這一劑量水平為干預(yù)水平。 ICRP在推薦

9、干預(yù)水平劑量范圍時(shí)，提出了三項(xiàng)基本原則： 1）以對(duì)公眾成員的年有效劑量限值作為干預(yù)水平劑量的下界值，當(dāng)預(yù)期劑量低于此下界值時(shí)，可認(rèn)為干預(yù)是不正當(dāng)、不必要的； 2）以發(fā)生確定性效應(yīng)的劑量閾值為干預(yù)水平劑量的上界值，當(dāng)預(yù)期劑量達(dá)到或超過此上界時(shí)，干預(yù)是必要的； 3）考慮各種防護(hù)措施的代價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)大小，代價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)的撤離的干預(yù)水平明顯高于代價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)小的隱蔽的干預(yù)水平。 我國采用放寬后

10、的公眾年有效劑量限值為5mSv為低風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)措施的下界劑量，以發(fā)生確定性效應(yīng)的閾值500mGy為高風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)措施的上界劑量。,早期防護(hù)措施的干預(yù)水平,中期防護(hù)措施的干預(yù)水平,2、導(dǎo)出干預(yù)水平的建立及應(yīng)用 干預(yù)水平是以劑量表示的，而導(dǎo)出干預(yù)水平則以環(huán)境物質(zhì)中核素的活度水平或環(huán)境輻射水平的監(jiān)測(cè)結(jié)果或預(yù)估值表示，它是干預(yù)水平的實(shí)際表達(dá)。 如以IL代表干預(yù)水平(單位為劑量)，以DIL為代表導(dǎo)出干預(yù)水平(單位為環(huán)境物質(zhì)中核

11、素活度水平或環(huán)境輻射水平) ，有： DIL=IL/DF 式中DF為廣義的劑量轉(zhuǎn)換因子。,相應(yīng)于各種照射途徑及防護(hù)措施的導(dǎo)出干預(yù)水平,相應(yīng)于隱蔽和撤離的導(dǎo)出干預(yù)水平，來自煙羽的皮膚外照射,3、導(dǎo)出干預(yù)水平的應(yīng)用 國家核安全局和國家環(huán)境保局聯(lián)合發(fā)布的安全法規(guī)《核事故輻射應(yīng)急時(shí)對(duì)公眾防護(hù)的導(dǎo)出干預(yù)水平》詳細(xì)介紹了單個(gè)核素、單一途徑導(dǎo)出干預(yù)水平的計(jì)算方法和相應(yīng)的DIL值，利用其給

12、出的公式，代入反映場(chǎng)址局部地區(qū)環(huán)境條件和受照個(gè)人生活習(xí)性的具體參數(shù)，可由預(yù)先確定的劑量干預(yù)水平估算出反映場(chǎng)址特征的導(dǎo)出干預(yù)水平。,4、應(yīng)急照射的控制 實(shí)際參與應(yīng)急響應(yīng)行動(dòng)的應(yīng)急工作人員有營運(yùn)單位的職業(yè)性放射工作人員，也有地方應(yīng)急組織的非職業(yè)照射工作人員，這些人員一旦參與應(yīng)急響應(yīng)行動(dòng)，受到的照射均按應(yīng)急照射加以控制。 應(yīng)急人員在照射和搶救過程中接受的應(yīng)急劑量按職業(yè)照射的劑量限值加以控制，對(duì)于需要立即為控制事故

13、和緊急搶救的應(yīng)急行動(dòng)，可暫時(shí)放寬，除搶救生命必需之處，應(yīng)急照射的有效劑量不得超過0.5Sv(皮膚不超過5Sv)，緊急狀態(tài)一過，即應(yīng)按正常情況下職業(yè)照射限值控制。,11.3 應(yīng)急組織、計(jì)劃和準(zhǔn)備11.3.1 應(yīng)急組織與指揮1、核事故應(yīng)急組織體系 我國對(duì)核事故應(yīng)急實(shí)行中央、地方政府和核設(shè)施營運(yùn)單位三級(jí)管理體系。 中央設(shè)立國家核事故應(yīng)急委員會(huì)，核設(shè)施所在省、市、自治區(qū)政府設(shè)立地方核事故應(yīng)急委員會(huì)，營運(yùn)單位設(shè)立應(yīng)急

14、指揮部。,11.3.2 應(yīng)急計(jì)劃 應(yīng)急計(jì)劃又稱應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃。 其規(guī)定了核設(shè)施營運(yùn)單位和地方向國家和公眾承擔(dān)的應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)任務(wù)，確定起動(dòng)應(yīng)急的基礎(chǔ)，提出應(yīng)急執(zhí)行程序的目標(biāo)和為此而建立的管理組織及其職責(zé)。,1、應(yīng)急計(jì)劃的內(nèi)容和執(zhí)行程序 營運(yùn)單位和地方政府的應(yīng)急計(jì)劃應(yīng)包括的內(nèi)容有： 對(duì)計(jì)劃中有關(guān)術(shù)語的說明；制訂計(jì)劃的目的、適用范圍和負(fù)責(zé)單位；核設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行和發(fā)展、隸屬關(guān)系

15、、地理位置等。,執(zhí)行程序：應(yīng)急計(jì)劃中應(yīng)包括具體的實(shí)施細(xì)則。其使應(yīng)急組織和人員在應(yīng)急中便于操作并協(xié)調(diào)一致，也可作為應(yīng)急培訓(xùn)的操作規(guī)程。,核電廠營運(yùn)單位應(yīng)急計(jì)劃執(zhí)行的程序清單（IAEA）,11.4 應(yīng)急環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)11.4.1 應(yīng)急監(jiān)測(cè)的目的 應(yīng)急監(jiān)測(cè)的目的：盡可能及時(shí)、詳細(xì)地提供有關(guān)事故對(duì)環(huán)境和公眾可能帶來的輻射影響的測(cè)量數(shù)據(jù)，為劑量評(píng)價(jià)及防護(hù)行動(dòng)決策提供核技術(shù)依據(jù)。 事故早期：很難進(jìn)行充分可靠的場(chǎng)外監(jiān)測(cè)，

16、防護(hù)行動(dòng)決策的主要依據(jù)是營行單位提供的釋放源項(xiàng)和氣象數(shù)據(jù)，采用擴(kuò)散、沉積及劑量計(jì)算模式估算公眾的預(yù)期照射劑量。 中后期：通過對(duì)整個(gè)受事故影響的區(qū)域內(nèi)的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)，了解煙羽及沉積所至的劑量場(chǎng)及地面污染水平、核素成分及隨距離的變化。,11.4.2 早期應(yīng)急監(jiān)測(cè) 事故早期場(chǎng)外應(yīng)急監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)： 盡可能多地獲取有關(guān)煙羽特性，地面輻射水平，來自煙羽及地面沉積的β-γ和γ外照射劑量率，空氣中放

17、射性氣體、易揮發(fā)污染物和微塵濃度及其核素成分等方面的數(shù)據(jù)。,11.4.3 中后期應(yīng)急監(jiān)測(cè) 事故中期的場(chǎng)外監(jiān)測(cè)應(yīng)從地域范圍及詳細(xì)程度兩方面擴(kuò)展早期已經(jīng)開展的地面和水體污染監(jiān)測(cè)，并測(cè)定食用牛奶、水和食物的污染水平。 后期則作必要的補(bǔ)充測(cè)量，為恢復(fù)行動(dòng)的決策和對(duì)潛在長期照射的預(yù)測(cè)提供依據(jù)。中期重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的核素是放射性碘和鍶，后期還應(yīng)包括钚等超鈾元素。,3、應(yīng)急計(jì)劃區(qū) 應(yīng)急計(jì)劃區(qū)：指為保證事故發(fā)生后能迅速

18、采取有效行動(dòng)保護(hù)公眾，在核設(shè)施周圍需要實(shí)施應(yīng)急計(jì)劃的區(qū)域。 確定計(jì)劃區(qū)范圍大小的原則：對(duì)應(yīng)急計(jì)劃所應(yīng)考慮的事故進(jìn)行分析，估計(jì)場(chǎng)外的預(yù)期劑量，并與干預(yù)水平相比較，使應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的預(yù)期劑量不超過相應(yīng)的干預(yù)水平。,應(yīng)急計(jì)劃區(qū)示意圖,11.4 個(gè)人應(yīng)急監(jiān)測(cè) 對(duì)公眾及應(yīng)急工作人員應(yīng)進(jìn)行必要的個(gè)人外照射劑量監(jiān)測(cè)，對(duì)應(yīng)急人員應(yīng)配備個(gè)人劑量計(jì)，對(duì)公眾一般依據(jù)環(huán)境劑量率測(cè)定值及其在各處的停留時(shí)間估算外照射劑量。

19、 反應(yīng)堆事故情況下，所監(jiān)測(cè)的核素有134Cs、 137Cs 、90Sr和239Pu等核素，測(cè)定尿中總α及總β活度。,11.5 事故后果的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)和干預(yù)決策11.5.1 預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的目的和要求 目的：在于了解已發(fā)生的事故的類別和規(guī)模，計(jì)算、預(yù)測(cè)或估算其后果，為應(yīng)急響應(yīng)決策提價(jià)依據(jù)。 評(píng)價(jià)中首先應(yīng)考慮事故的規(guī)模、釋放時(shí)間及持續(xù)時(shí)間，事故的規(guī)模主要取決于核素的釋放量。,11.5.2 影響事故后果的基本因素

20、 事故釋放源項(xiàng)是影響后果最重要的因素，其主要參數(shù)是核素釋放總量、各類核素的相對(duì)比例、氣體、揮發(fā)性核素等。 此外還有事故發(fā)生的季節(jié)、時(shí)間、大氣條件等也是事故后果的影響因素。,11.5.3 事故劑量預(yù)測(cè)和干預(yù)決策 實(shí)際發(fā)生事故時(shí)劑量預(yù)測(cè)的重點(diǎn)：對(duì)大氣釋放途徑所致劑量的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。 基本步驟：在對(duì)釋放源項(xiàng)的預(yù)測(cè)和獲取實(shí)時(shí)氣象參數(shù)的基礎(chǔ)上，先采用有關(guān)的輸運(yùn)、彌散模式等推測(cè)污染程度

21、。根據(jù)推測(cè)的污染程度來做出干預(yù)決策。,11.6 事故后期的環(huán)境恢復(fù)11.6.1 應(yīng)急狀態(tài)的終止 當(dāng)確認(rèn)反應(yīng)堆和其它有關(guān)設(shè)施已處于穩(wěn)定狀態(tài)，放射性核素釋放已停止或已處于排放限值范圍內(nèi)，場(chǎng)區(qū)輻射水平已不再升高或已開始下降，不存危及核設(shè)施和場(chǎng)內(nèi)人員安全的大火或其它可能導(dǎo)致應(yīng)急的條件，運(yùn)行單位應(yīng)急指揮即可決定并宣布終止場(chǎng)內(nèi)應(yīng)急狀態(tài)，并向上級(jí)主管部門、國家核安全部門和地方應(yīng)急組織報(bào)告。,11.6.2 事故后期的環(huán)境恢復(fù)