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对IAEA推荐的操作干预水平缺省值的分析

2016-06-08王贵良

科技视界 2016年14期
关键词:核电厂

王贵良

【摘 要】操作干预水平(OIL)是核电厂发生核事故后提出公众防护建议的重要依据,本文简要介绍了操作干预水平的相关概念,重点分析了不同事故条件下操作干预水平的变化情况,进而对IAEA推荐的操作干预水平缺省值的适用性进行了分析,并对操作干预水平的具体执行进行了初步探索。

【关键词】核电厂;操作干预水平;缺省值

【Abstract】Operational intervention level (OIL) is an important basis for nuclear power plants providing nuclear accident public protection. This article briefly describes the concept of the operational intervention level, analyzes the OIL changes under different accident conditions, as well as analyzes the applicability of the IAEA recommended OIL default value and preliminary explores the OIL implementation.

【Key words】Nuclear power plant; Operational intervention level; Default value

0 引言

通用干预水平是用可避免剂量表示的,由于可避免剂量在野外无法直接测量,故直接使用比较困难。为改善其可操作性,在放射性物质已发生释放阶段,可以采用操作干预水平。操作干预水平的应用对放射性物质释放后的应急防护决策可以提供强有力的技术支持。本文对IAEA推荐的操作干预水平缺省值进行了初步的分析,并提出了一些建议。

1 操作干预水平(OIL)

操作干预水平(OIL)是通过仪器测量或通过实验室分析并与通用干预水平(GIL)或通用行动水平(GAL)相对应的一种计算水平。OIL通常可表示为剂量率或所释放的放射性物质的活度、时间积分的大气浓度、地面或地表浓度、或在环境、食品或水样中放射性核素的活性浓度。可以立即并直接(无需进一步评价)根据环境测量结果采取适当的防护行动。[1]

1.1 操作干预水平(OIL)的分类

IAEA-TECDOC-955技术文件中将OIL分为9类如表1所示。

1.2 操作干预水平(OIL)的缺省值的导出和重新计算

关于操作干预水平(OIL)的缺省值的导出和重新计算在IAEA-TECDOC-955中有详细描述,这里仅列出OIL1、OIL2默认值的导出和重新计算。

1.2.1 OIL1的导出

OIL1是根据烟羽中环境剂量率建议进行撤离的操作干预水平。

假定条件:

1)受照人员受照时间为4小时,在该时间内预计风向发生转向。

2)由堆芯熔化事故导致的未经减弱的放射性释放产生的吸入剂量是外照射剂量的10倍。即R1 = 10

3)受照人员在烟羽中没有屏蔽。

1.3 操作干预水平(OIL)缺省值的分析

对IAEA-TECDOC-955中的缺省值,从表1中我们可以看出操作干预水平分为了两类:一类是烟羽照射情况下使用的操作干预水平(OIL1、OIL2);另一类是烟羽已完全通过主要由地面沉积引起照射情况下使用的操作干预水平(OIL3~OIL9)。其中OIL1用于推荐撤离,OIL2用于推荐服用碘片,OIL3用于推荐中后期的撤离,OIL4用于推荐临时性避迁,OIL5~OIL9用于推荐食物牛奶和水的限制。

IAEA-TECDOC-955中明确指出各电厂要根据各电厂的特点和事故期间实际的监测结果对OIL进行修正或重新计算。(OIL3,OIL5不需要修正)。现对操作干预IAEA推荐的操作干预水平缺省值的进行分析(限于篇幅原因仅以OIL1、OIL2为例)。

1.3.1 假设条件中参数R1、R2的验证

为了验证OIL1、OIL2就要验证参数R1、R2的值是否合理。为此采用了美国WASH-1400中反应堆安全与研究(RSS)推荐的压水堆型核电站严重事故源项(选取了PWR1~PWR7事故)的相关研究进行分析。

由趋势图可以看出,影响参数R1和R2的最主要因素就是源项的变化,从PWR1到PWR7,参数R1和R2的值基本呈递减状态。其中PWR4的R1数值与R1的缺省值最为接近,PWR3的R2数值与R2的缺省值最为接近。由此可以看出,IAEA的OIL1、OIL2的缺省值相当于平衡了压水堆各类事故情况下给出的一个折中值,故R1和R2参数设定值基本合理。

1.3.2 其他假设条件的分析

在OIL1、OIL2计算中假定照射时间Te为4小时,主要是考虑风向一般在4小时内发生变化。

OIL1、OIL2缺省值的计算选取的源项是堆芯熔化事故,并且释放的放射性物质未经减弱,是很保守的一个量。并且不考虑降水,如果考虑降水,那么大量的放射性碘和气溶胶就会快速的沉积到地面上。使得R1和R2变小,OIL1、OIL2的值变大。由此我们可知OIL1、OIL2的缺省值是偏安全的。

1.3.3 IAEA推荐的操作干预水平缺省值的合理性

从以上分析我们可以得知:事故源项是影响OIL1、OIL2值的最主要因素;IAEA-TECDOC-955中OIL1、OIL2的缺省值相当于平衡了压水堆各类事故情况下给出的一个折中值;用于OIL1、OIL2缺省值计算的假设条件的是比较保守的、是偏安全的。

由于事故源项多种多样,以至于我们不可能在事故发生前,得出完全适用于各种事故源项的操作干预水平。所以选取IAEA-TECDOC-955中的这种折中的、偏安全的缺省值作为压水堆核电厂的操作干预水平也是合理可行的。

2 建议

压水堆核电厂操作干预水平在采用IAEA推荐的缺省值基础上,还可以从两个方面进一步完善。

2.1 事故情况下的修订

我们可以看到不同的事故源项对操作干预水平的影响还是比较大的,所以在事故发生后,一旦我们获取了详细环境监测结果,就应该立即对操作干预水平进行修订。为此我们可以将IAEA-TECDOC-955的修订程序进行电子化,即开发编制成计算机程序,以便在事故情况下将环境监测结果输入后马上就能得到修订的操作干预水平值。

2.2 关于操作干预水平具体操作方面的建议

1)将后果评价系统的评价结果与操作干预水平结合使用。由于应急巡测队伍人员和资源有限性,在事故情况下,可以对事故后果评价系统评价出的需要干预的区域进行优先监测。

2)将核电厂环境γ连续监测系统和气象观测系统充分利用起来,也可根据需要在相应位置增设固定监测点。

【参考文献】

[1]IAEA.Method for Developing Arrangements for Response to a Nuclear or Radiological Emergency, Updating IAEA-TECDOC-953[Z].

[2]凌永生,施仲齐,王醒宇.IAEA推荐的操作干预水平OIL1和OIL2缺省值的导出及其适宜性的初步研究[J]辐射防护.2005(25)01.

[3]IAEA.Generic assessment procedures for determining protective actions during a reactor accident, IAEA-TECDOC-955[Z].

[责任编辑:王伟平]

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