国际原子能机构应急计划区的发展研究

钟 霞，孙志刚

(国家核应急响应技术支持中心，北京 100037)

国际原子能机构应急计划区的发展研究

钟 霞，孙志刚

(国家核应急响应技术支持中心，北京 100037)

为了保证在发生核事故时能及时有效地采取防护行动以保护公众和环境，需要事先在核设施周围建立应急计划区，并在该区域内需要制定应急计划并做好应急准备。本文系统地介绍了国际原子能机构(IAEA)有关应急计划区发展历程及预防行动区(PAZ)和紧急防护行动计划区(UPZ)的特征，详细阐述了在福岛核事故后IAEA有关应急计划区的最新变化发展，重点分析了Ⅰ类威胁核设施的PAZ和UPZ的变化，为完善我国核电厂核应急工作提供启示与参考。

应急计划区；预防行动区；紧急防护行动计划区

应急计划区是实施核应急准备与响应的重点区域。建立应急计划区的目的是预先划出最可能需要采取公众防护行动的区域，并在其中做好应急准备，以便在实际事故状态下能够迅速有效地采取防护行动，最大限度地保护公众的健康安全，减轻事故对环境和公众的有害影响[1]。

应急计划区相关内容一直是核应急准备工作领域重点与难点。我国核应急的法规标准与各级核应急预案描述并强调了应急计划区的重要性[2-3]。随着核电发展，我国核应急领域有关应急计划区划定方面也存在诸多亟待解决的问题,如先进堆的应急计划区[4]、跨省境与一址多堆型的应急计划区。随着核应急理念的变化，尤其在日本福岛核事故后，国际组织与诸多国家提出修订应急计划区的建议。目前国际原子能机构(IAEA)、日本与韩国相继修订与完善了应急计划区的内容。

鉴于我国核应急的实际需求及国外有关应急计划区的发展，本文研究分析了IAEA应急计划区的发展历程，分析了福岛核事故后IAEA有关应急计划区的理念变化，旨在为探讨我国应急计划区的相关问题提供参考。

1 IAEA应急计划区发展特征

1.1 发展历程

IAEA在20世纪80年代沿用了应急计划区(EPZ)的概念，即烟羽应急计划区与食入应急计划区。切尔诺贝利事故后，根据严重核事故应对实践经验和研究，IAEA不断完善和发展应急计划区域的概念。

在切尔诺贝利事故发生后十年，IAEA形成了应急计划区的“三区制”特征。1997年，IAEA在发布的技术文件《发展核与辐射事故应急响应准备的方法》(TECDOC-953)[5]中提出应急计划区的新概念，即预防行动区(PAZ)，紧急防护行动计划区(UPZ)和长期防护行动计划区(LPZ)。这三种区域的大小与核设施的威胁类型和功率密切相关。在PAZ内要求预先制定好紧急防护行动，并在宣布总体应急后可以立即实施，其目标是在释放前采取防护行动来充分降低确定性健康效应的风险；在UPZ内要求做好相应的应急准备，以便根据事故监测结果迅速实施紧急防护措施；在LPZ内要求提前做好准备来有效实施防护行动，以减少地面沉积和食物摄取带来的长期剂量。

随着核应急理念进一步发展，IAEA逐步地发展完善应急计划区的相关内容，形成了以PAZ与UPZ为代表的“二区制”特征。2002年，IAEA在《核或辐射应急准备与响应》(GS-R-2)[6]安全标准中，提出设施的场外应急区不再使用长期防护行动计划区(LPZ)的概念，而要求建立预防行动区(PAZ)和紧急防护行动计划区(UPZ)，并规定各区域内应急准备与响应的安排要求。自此，规范化地避开辐射途径为导向划分应急计划区的方法，而采用以防护行动导向划“应急区”的方法。随后，IAEA在《发展核或辐射应急响应的方法》(METHOD-2003)[7]与2007年出版的《核或辐射紧急状态准备的安排-安全导则》(GSG-2.1)[8]中，均突出了PAZ和UPZ在预防性紧急防护行动的重要性。

总之，从切尔诺贝利核事故至福岛核事故发生的这个阶段，IAEA的应急计划区发生了质的变化，形成了分区域、分层次的特征，强调了离核设施最近的PAZ和UPZ两个区域的防护行动准备与实施。IAEA的应急计划区不仅专门划分了预防行动区，并且规定在宣布场外应急(总体应急)后，该区域内立即执行预先制定的防护行动。

1.2 PAZ与UPZ的特征

PAZ和UPZ是IAEA建议的应急计划区的典型区域，具有各自特征(表1)。这两种类型区域的划分主要依据核设施的威胁类型，其大小与核设施功率或威胁值密切相关(表2)。

表1 PAZ与UPZ的特征描述Table 1 Description of PAZ and UPZ

表2 对于威胁类型为Ⅰ和Ⅱ的设施，应急计划区和半径大小的建议值Table 2 Radius of emergency zone for facilities of threat category Ⅰ and category Ⅱ

注：A为核素活度；D2为特定放射源核素由于弥散而致使人体发生确定性效应的最小活度估算值，又称此源的危险活度[10]

根据相关的定义[9]，PAZ是对于威胁Ⅰ类设施应当做出安排的区域，目标是根据设施的条件(例如应急级别)在发生放射性物质释放之前或发生放射性物质释放后的很短时间内采取紧急防护行动，从而显著地降低严重确定性健康效应的危险。对于威胁Ⅰ类设施的严重应急事故发生后，PAZ内要求采取预防性紧急防护行动，且行动的依据是可能导致释放的设施状态(如应急状态分级或应急行动水平)。需要强调的是，该依据不是监测数据或评价结果。考虑到获得监测结果将需要较长时间，这可能会失去行动的最佳时机；另外，获取评价结果的决策支持系统，包括利用计算机的模型系统，在应急期间并不能非常迅速并准确地给出放射性释放的大小与时间进程、烟羽的移动、沉积水平或所引起的剂量。为此，对于威胁Ⅰ类设施，必须事先确定PAZ的大小和应采取的预防性紧急防护行动。

UPZ[9]是针对威胁Ⅰ类Ⅱ类设施应当建立的一种区域。其目标是尽可能降低随机性健康效应。为此，要求在该区做好根据监测和设施工况迅速采取紧急防护行动的安排，避免受照剂量。需要指出的是，此阶段在UPZ内采取紧急防护行动的依据主要是监测结果和设施的工况，而不再只是设施的工况。

2 IAEA应急计划区的最新发展

2013年，IAEA总结了日本福岛事故经验和教训，在《轻水反应堆严重事故下应急防护行动》(EPR-2013)[11]中，完善与发展了Ⅰ类威胁类型设施中轻水堆(热功率水平大于100 MW)的应急计划区。

2.1 应急计划区的最新特征

在《轻水反应堆严重事故下应急防护行动》(EPR-2013)中，IAEA明确提出：对于热功率水平大于100 MW的威胁类型为Ⅰ的核电厂，为确保紧急防护行动和其他响应行动的及时性和有效性，在应急准备阶段，应提前进行界定四种场外应急区域和距离，即预防行动区(PAZ)、紧急防护行动计划区(UPZ)、延伸计划距离(EPD)、食入及商品限制计划距离(ICPD)。表3对应急区域和距离进行了相关描述，表4给出了应急区域和距离大小的建议值。

从以上所列最新的应急计划区特征及其建议值不难发现，IAEA最新推荐的应急计划区发生较大的变化。首先，其引入了两类新的计划距离(EPD与ICPD)并提出了半径建议值，强调需要在这些距离做好采取防护行动及其他响应行动及进行监测的准备。以往的导则虽给出了在这些距离内需要采取的行动，但未明确提出此区域概念。其次，PAZ与UPZ名称虽然未变，但其半径大小与在该区域内实施防护行动的要求发生了变化。

表3 应急区域和距离的相关描述Table 3 Description of emergency zones and distances

表4 应急区域和距离大小的建议值Table 4 Suggested sizes for emergency zones and distances

2.2 PAZ与UPZ的变化

IAEA最新出版文件虽然沿用了早期提出的PAZ与UPZ名称，但完善和修改PAZ和UPZ范围内采取的防护行动和其他响应行动的内容与时间，凸显了核应急快速及时的发展趋势。

Ⅰ类威胁核设施的PAZ的具体特征及变化如表5所列。表5中可以看出，主要变化内容体现在触发实施防护行动的条件与PAZ大小所适用反应堆的功率。PAZ的最新理念明确提出在释放之前就实施防护行动，这强调了核应急快速及时响应理念。对于功率大于100 MW(th)的反应堆，不再区分其功率大小，其PAZ的最小半径大小统一增大为3～5 km，也就是，将功率大于100 MW(th)小于1 000 MW(th)反应堆的PAZ的最小半径，由原来的0.5～3 km增大为3 km。除此之外，最新理念也提出了对设置PAZ的要求，如确保PAZ内人员撤离时间最短、要求PAZ内人员撤离要优先于UPZ。

表5 预防行动区(PAZ)的变化Table 5 Comparison of PAZ between IAEA-GSG-2.1 and IAEA-EPR-2013

表6对比列出Ⅰ类威胁核设施的UPZ几个方面的特征及其变化。相比旧概念，最新理念的UPZ内容及大小均有变化。首先，UPZ触发实施防护行动的条件发生了明显变化。IAEA提出在释放前或短暂释放后，在UPZ内实施防护行动，而勿需在实施监测之后才实施响应的防护行动和其他响应行动，这主要因为在UPZ范围内实施监测耗费的时间比之前预期的要长很多。这变化突显了核应急快速及时的理念。另一最新的变化为功率大于100 MW(th)反应堆的UPZ半径大小统一增大为15～30 km。

表6 紧急防护行动计划区(UPZ)的变化Table 6 Comparison of UPZ between IAEA-GSG-2.1 and IAEA-EPR-2013

以上对比分析了IAEA有关热功率大于100 MW的威胁类型为I的核电厂的应急计划区的最新变化。这些变化从不同层面反映了IAEA的核应急响应理念正往更迅速、更有效的方向发展。

3 启示与建议

IAEA的核应急计划区理念并非一成不变，是随着研究与实践不断地发展与完善，尤其是在切尔诺贝利与福岛核事故后，IAEA有关核应急计划区的理念产生较大变化，总体趋势是确保响应行动更加迅速和更加有效。

目前，我国在确定核电厂应急计划区方面面临一些问题和挑战，一是，现行国家标准《核电厂应急计划与准备准则-应急计划区的划分》(GB/T 17680.1—2008)尚未反映IAEA有关应急计划区、干预水平、威胁分类等新理念；二是，现行标准制定时主要是基于我国核电发展当时的现状；三是，现行标准的可操作性存在明显缺陷；四是，现行标准中烟羽应急计划区外区不需要考虑撤离的规定难以满足在严重事故下及时、有效实施防护行动的要求。鉴于此，要适应核工业快速发展的新形势和新要求，及时更新和完善我国应急计划区的理念，根据我国自身国情和实际情况，开展适用性研究已是核应急工作者面临的重要和急迫的任务。

因此，根据IAEA有关应急计划区新理念，结合我国核电发展特征及我国具体国情，对我国核应急工作提出两点具体建议：1) 应急计划区是我国核应急工作中的重要的空间概念，其概念与理念需要结合国际实践发展与国内自身的国情进行发展与完善；2) 我国核应急工作不仅要完善应急计划区划分标准与准则研究，还需要加强应急计划区内的应急准备精细化管理，并制定应急计划区内防护行动指南。

[1] 岳会国. 核事故应急准备与响应手册[M]. 北京：中国环境科学出版社，2013.

[2] 中华人民共和国国务院. 国家核应急预案[M/OL]. http:∥www.gov.cn/yjgl/2013-07/09/content_2443474.htm,2013.

[3] 中华人民共和国国务院. 国务院令第124号.核电厂核事故应急管理条例[M/OL]. 1993-08-04. http:∥www.caea.gov.cn/n16/n92022/n92037/n92082/93721.html.

[4] 李雳，张健. 先进压水堆核电厂应急计划区探讨[J]. 核安全，2011，5(3):52-59.

Li li, Zhang Jian. Discussing about Emergency Planning Zone Size of NPP with Advanced PWR[J]. Nuclear Safety, 2015(3): 52-59(in Chinese).

[5] International Atomic Energy Agency. Method of the development of emergency response preparedness for nuclear or radiological accidents[M]. Vienna: IAEA, 1997.

[6] Food and Agriculture Organization of the United Nations, International Atomic Energy Agency, International Labour Organization, OECD nuclear energy agency, PAN American Health Organization, United Nations Office for the Coordination of Humanitarian Affairs, World Health Organization. Preparedness and response for a nuclear or radiological emergency[M]. Vienna: IAEA, 2002.

[7] International Atomic Energy Agency. Method for developing arrangements for response to a nuclear or radiological emergency[M]. Vienna: IAEA, 2003.

[8] Food and Agriculture Organization of the United Nations, International Atomic Energy Agency, International Labour Organization, PAN American Health Organization, United Nations Office for the Co-ordination of Humanitarian Affairs, World Health Organization. Arrangements for preparedness for a nuclear or radiological emergency[M]. Vienna: IAEA, 2007.

[9] International Atomic Energy Agency. Safety glossary terminology used in nuclear safety and radiation protection[M]. Vienna: IAEA, 2007.

[10]叶常青，刘长安. IAEA核或辐射紧急状态威胁等级分级体系与国内现行法规条例的关系[J]. 辐射防护，2010，30(1)：8-12.

Ye Changqing, Liu Chang’an. Relationship between IAEA’s threat categorization system and national regulations for nuclear and radiation Emergency[J]. Radiation Protection, 2010, 30 (1): 8-12(in Chinese).

[11]International Atomic Energy Agency. Actions to protect the public in an emergency due to severe conditions at a light water reactor[M]. Vienna: IAEA, 2013.

Review and Progresses in Studies of Emergency Planning Zones in IAEA

ZHONG Xia, SUN Zhi-gang

(NationalNuclearEmergencyResponseTechnicalAssistanceCenter,Beijing100037,China)

Emergency planning zone(EPZ) should be established around the nuclear facility in advance to ensure that the effective protective actions would be taken promptly for the public and environment in case of nuclear accident. The IAEA evolution of EPZ and the characteristic of PAZ and UPZ were introduced systematically. The new development of IAEA EPZ after Fukushima nuclear accident was elaborated and the PAZ and UPZ change of nuclear facility of threat category I was analyzed. The implication was summarized as references to improve nuclear emergency work in China.

emergency planning zones(EPZ); precautionary action zone(PAZ); urgent protective action planning zone(UPZ)

10.7538/tws.2015.28.01.0048

2014-09-05;

2014-11-17

国防科工局2014年技术基础科研项目(JSJC2013140C001)

钟 霞(1978—)，女，湖南邵阳人，高级工程师，核应急专业

TL732

A

1000-7512(2015)01-0048-06