韩国核应急准备与响应以及辐射应急管理的技术咨询系统——中国辐射防护研究院与韩国核安全研究院技术交流

姚仁太 张俊芳 吕明华 程 伟 （中国辐射防护研究院 ，太原，030006）

0 引言

韩国一直将核电作为国家能源政策的重要组成部分 。 世界核能协会数据（2017－05－01）显示 ，核电占韩国总发电量的比例为30.3% ，在运核电机组25座 ，核电装机2 308万kW ；在建机组3座 ，装机为420万kW。韩国政府非常重视核安全，制定了保证核安全监管活动连贯性、充分性和合理性的监管原则和方针。日本福岛核事故后，韩国成立了核安全与核安保委员会（NSSC），负责核安全监管、核事故应急管理。

2016年6月，中国国家国防科技工业局领导访问韩国期间，韩国核安全研究院（KINS）提出期望与我国在核事故后果评价以及大气扩散模拟领域开展双边合作的意向。为此，KINS核应急准备与应急管理研究所所长Wan－Joo KIM一行3人于2016年8月29—30日到中国辐射防护研究院（CIRP）进行了技术交流 ，之后 ，CIRP技术人员于2017年7月赴KINS、Kori核电站和Kori场外应急中心（Kori OEMC）参观交流。双方就韩国核应急准备与响应、辐射应急管理计算机化技术咨询系统（AtomCARE）、放射性物质大气迁移模拟与分析、事故剂量估算、核电厂气象数据统计分析等内容进行了充分的交流，并参观访问了KINS辐射应急技术咨询中心（RETAC）和环境测量分析实验室 、Kori OEMC（Kori场外应急管理中心）、Kori核电厂技术支持中心（TSC）和操作支持中心（OSC）。

韩国的核电发展历经近40年，韩国政府和公众社会重视核安全，制定了保证核安全监管以及核应急管理活动连贯性、充分性和合理性的管理原则和方针。韩国核应急管理采取中央政府直接管理的方式，逐步形成了立足于国情的核应急体系，建立了相应的核事故应急管理机制和技术体系，并随着核电产业的发展不断完善。

1 韩国核应急准备与响应

1.1 韩国核设施概况

截止到2016年5月，韩国共有24台核电机组在运行 ，4台核电机组正在建设中，此外还有1台研究堆。在运行的24台核电机组中有21台压水反应堆（PWR），4 台重水反应堆（CANDU），包括 ：韩努（Hanul）核电站 6 台机组 、月城（Wolsong）核电站4台机组、新月城（Shin Wolsong）核电站2台机组 、古里（Kori）核电站 4台机组 、新古里（Shin Kori）核电站2台机组、韩比（Hanbit）核电站6 台机组。在建的机组分别为新韩努（Shin Hanul）核电站2台机组、新古里（Shin Kori）核电站2台机组。

截止2017年12月底 ，韩国核电站的运行、在建以及计划核电机组相比2016年5月发生了变化，详细情况列于表1。其中，古里核电站的1号机组在2017年6月19日永久关闭。

1.2 国家辐射应急管理架构

《原子能法》是韩国核能开发、利用与安全监管的基本法律，所有有关核安全监管、辐射防护和应急响应的规定都由《原子能法》解释。1982年修订的《原子能框架法》第一次提出了“环境影响研究”的概念，将环境影响评估作为建造许可申请前的必经程序，相应办法由教育科技部条例详细规定。应急响应方面，2008年修订原子能法的第98条规定了应急程序 ，2008年总统令第301条也做了相应的规定。教育科技部负责制定和实施核应急演习计划，所有核电站内、厂外应急机构每三年至少组织一次的核应急演习，厂内小规模应急演习必须每年组织一次。在国际层面上，韩国加入了《1986年及早通报核事故公约》和《1986年核事故或紧急辐射援助公约》［2］。

表1 韩国运行、在建及计划核电机组情况［1］

2011年3月日本福岛核事故发生后，韩国政府为加强核安全监管力度，整合核安全委员会业务，成立的NSSC是正部级编制，直接向总统负责，业务涉及核安全监管、核安保与核不扩散。因此 ，自1958年韩国订立《原子能法》以来 ，NSSC是第一个真正独立的核安全监管机构。

图1给出了韩国的国家辐射应急管理体系。该体系的核心是NSSC，直接向总统、总理负责 ，同时协调安全和公共管理部（MOSPA）以及其它相关中央政府部门。MOSPA会全力配合NSSC，同时也会同NSSC向国家安全办公室（危机管理中心）提交态势报告并确定是否发布警报，然后国家安全办公室直接向总统呈交态势报告。

NSSC直接领导分布在全国的5个场外应急管理中心（OEMC）以及KINS的辐射应急技术咨询中心（RETAC）、核设施应急操作设施（EOF）、韩国辐射和医学研究院（KIRAMS）的国家辐射应急医疗中心（NREMC）、地方政府（城市和省级的）应急管理中心（LEMC）。

在该体系中 ，NSSC的作用和职责：核监管当局 ；国家应急管理协调机构 ；国家应急管理委员会（NEMC）；担任OEMC的主席 ，负责场外决策。

NSSC在全国范围内围绕着4个核电厂和KINS设置了5个OEMC，分别是蔚珍场外应急管理中心（ULJIN OEMC）、月城场外应急管理中心（WOLSONG OEMC）、古里场外应急管理中心（KORI OEMC）、灵光场外应急管理中心（YEONGGWANG OEMC）和大田场外应急管理中心（DAEJEON OEMC），分布情况如图2所示。

图1 韩国辐射应急管理体系［3］

图2 韩国NSSC场外应急中心分布图

KINS实施的主体是RETAC，其主要作用和职责是：核设施管理规定的制定 ；为应急管理提供技术支持 ，派遣技术支持队到OEMC；为场外辐射监测和评估提供支持 ；为应急响应对策提出建议 ；负责运行AtomCARE。

地方政府主要作用和职责是：负责当地政府应急管理中心（LEMC）；负责实施场外应急决策。

由 OEMC ，EOF ，KIRAMS－REMC ，LEMC ，以及位于现场的区域应急救援和控制中心（包括消防队、119救援、警察、海警、军队、公共健康中心、医院等公共机构）构成现场指挥体系。

1.3 核应急响应程序

图3给出了韩国核应急响应的程序。

由图 3 可见 ，NEMC（NSSC）和OEMC（NSSC）是应急管理和决策的主体，OEMC的组成包括：OEMC 咨询委员会（OEMCAC）、民间、政府、军队联合环境监测中心（JRMC）、联合公共信息中心（JPIC）、联合医疗服务中心（JREMSC） ，这些组织中包括地方政府派遣人员、KINS派遣专家以及KIRAMS派遣医疗队等。

应急决策由OEMC制定，将防护行动对策以指令形式发布给地方政府的LEMC，LEMC负责实施。核设施单位（主控室MCR、技术支持中心TSC、操作支持中心 OSC）直接向 NEMC（NSSC）和地方政府的LEMC提供应急报告，并指挥EOF负责场内应急工作。

在应急响应过程中 ，NEMC（NSSC）负责协调其它政府部门，以及宣布或取消灾害应急状态。

1.4 福岛核事故的经验与改进

（1）制定新的应急计划区

日本福岛核事故之后，韩国制定了应急管理的新战略 ，应急管理的总目标依然是 ：在应急情况下 ，防止确定性效应发生 ，减少随机性效应发生的概率。将以前的8～10 km的应急计划区（EPZ）修改为 ：预防行动区（PAZ），3～5 km ；紧急防护行动计划区（UPZ） ，20～30 km 。

为防止确定性效应发生 ，事先建立PAZ，并采取预防紧急防护行动（依据应急行动水平EAL）。根据预期剂量估算结果 ，根据通用干预水平（GIL）采取防护行动，以减少随机性效应的发生 ，所采取的防护行动应在放射性物质释放前进行。当有环境监测结果时 ，应用操作干预水平（OIL）采取防护行动，这类行动往往是在放射性物质释放之后。

（2）加强应急演习

统一应急演习：由NSSC负责的国家层面辐射应急演习 ，包括中央管理机构 ，由原来的五年一次改为一年一次。

联合应急演习：由城市和地方政府负责进行辐射应急演习，由原来的四年一次改为二年一次，同时新制定了每个地方政府每年举行一次公众防护演习。

图3 韩国核应急响应的程序［3］

表2 根据福岛核事故经验教训对核电厂提出的主要改进措施

现场应急演习：两台机组每年举行一次。

演练 ：由每个现场应急组织参加 ，一台或二台机组每个季度举行一次。

（3）核电厂现场工作的改进

从日本福岛核事故为缓解事故而采取的策略与措施中汲取的经验教训，对核电厂设施提出了一系列改进措施，主要内容列于表2。

（4）建立场内应急响应中心

到2020年，在所有厂址都建立场内应急响应中心（ERC）。ERC建筑设计抗震 ，能响应复杂灾害和多机组并发事故。目前的EOF可提供环境监测 ，支持现场应急响应。

（5）在国际机场和港口设置辐射监测装置

截止到2015年3月，在11个主要机场和港口设置了53个监测装置。

2 用于核应急管理的技术咨询系统

2.1 系统概况

辐射应急计算机技术咨询系统（Atomic Computerized Technical Advisory System for a Radiological Emergency，AtomCARE）由KINS开发并运行。

AtomCARE能够实时监控并分析核电厂工况、环境监测数据、事故进展和三维气象风场等信息 ，实时自动通知相关机构有关异常的情况 ；可较为准确、直观地模拟事故进展 ，计算放射性释放量和评估放射性进入环境的途径及其迁移扩散趋势；在地理信息系统上展示辐射后果 ，以及公众防护行动和技术支持建议，并且在核事故时进行快速信息传递 ，对准确判断事故状况和潜在后果、正确决策能起到重要作用。该系统为中央政府核安全和安保委员会（NSSC）/国家应急管理委员会（NEMC）、地方政府的应急管理中心（LEMC）、场外应急管理中心（OEMC）及场外应急响应中心核设施应急操作设施（EOF）提供技术支持。

2.2 系统结构及功能

AtomCARE系统结构的主要功能模块包括：

·安全信息显示系统（KHNP SIDS/POMS）；

·综合环境辐射监测网络（IERNet/SIREN）；

·自动预警系统（AINS）；

·事故特征和源项估算系统（STES）；

·事故剂量评价系统（ADAMO）。

系统可在地理信息系统上展示辐射后果及防护行动建议，并通过快速化信息提供系统（ERIX）进行应急信息合作管理。图4给出该系统的结构及数据流程图。

系统各模块具体功能如下：

（1）安全信息显示系统。实时收集并分析反应堆的运行信息 ，如反应堆是否正常运作 ，是否处于大修期或者停工期；实时显示核电厂（NPP）和研究堆（RR）的安全参数值 ，例如中子通量、核心冷却、散热、冷却剂完整性、容器完整性和辐射控制值的参数信息，并对异常信号进行报警、情况分析与诊断，采取帮助缓解行动。

（2）应急气象数据获取系统。该系统收集气象信息的途径有3种：①获取每个核电站的自动气象站的气象观测数据；②从韩国气象局获取大约600个站点的AWS气象信息 ，每10 min收集一次气象站的风速、风向、降水、大气稳定度等气象数据；③从韩国气象局获取数值气象预报数据 ，每6 h收集一次，气象预报数据类型不同，其水平分辨率不同 ，具体为 LDAPS（分辨率1.5 km）、RDAPS（分辨率12 km）、GDAPS（分辨率 25 km）。 系统将获取的数值气象预报数据生成三维风场，为烟羽的迁移扩散评价提供服务。

2）在统一规划的前提下，要加强勘测设计资料标准化，编制接口或对现有软件进行改造，提取出必要的数据信息，并交给下道工序使用，或者也可以利用接口程序提取上序信息，以便于本程序的使用，对于接口程序来说，可以改造上序和下序不兼容的数据，从而满足本专业软件的使用需求；

（3）综合环境辐射监测网络。收集监测环境辐射剂量率水平，并实时监控环境辐射水平的任何异常变化。该网站的环境辐射水平监测数据通过网页（http ：//IERNet．kins ．re ．kr/）和手机应用程序向公众开放。该网站数据包括了全国范围和周边海域的1个中心监控站、14个地区监测站，共计160个监测杆（2016年12月的统计信息）的信息 ，以及设置在气象监测站、偏远岛屿和军事基地的3个氙监测站的信息。

（4）自动预警系统。当收集的安全参数超过限值和设计基本准则时，例如韩国任何一个核电机组非计划功率波动超过5%时，或者辐射水平存在异常等情况下，该系统向应急响应人员自动发送报警信号，并且向应急响应人员通报异常事件的信息。

（5）事故特征和源项估算系统。评估反应堆堆芯损伤程度、导致放射性物质减少的因素和途径，以及评估已释放的放射性物质量。

图4 AtomCARE结构及数据流程图

（6）事故剂量评价系统。该系统可响应全球范围、亚洲地区、朝鲜半岛、核电厂周边100 km范围等不同的评价。

气象数据方面 ，可利用数值气象预报产品、气象观测数据 ，并采用数据同化技术。其中 ，气象预报模型采用WRF，诊断模型采用CALMET。

大气扩散模型方面 ，针对不同尺度评价 ，分别采用拉格朗日粒子模型FLEXPART和烟团模型CULPUFF。其中，粒子模型可针对大尺度区域开展评价 ，目前可实时响应对朝鲜半岛区域的评价 ，响应事故释放时长为10 d，采用的为Lambert地图投影方式，预计2018年底开发完成针对全球区域的实时响应评价。拉格朗日烟团模型针对核电站周边100 km范围快速评价，可响应事故释放时长为3 d，采用的为UTM坐标系。系统也可响应多机组、多厂址同时发生事故的评价。

剂量评估和公众防护行动方面，评估受影响的区域和公众所受的辐射剂量，给出各年龄组的有效剂量和甲状腺剂量。根据通用干预水平提供紧急防护行动级别以及给出需要采取防护行动的区域范围。

（7）集成了二维地理信息平台，可在该平台展示辐射后果评价结果、防护行动建议等。

（8）快速化信息提供ERIX模块。通过ERIX通信、视频会议模块实现 ，是一个基于网络的交互式应急响应信息共享系统，具有共享来自多个不同组织信息的优势，多用户可实现电子公告板功能以及在线信息交流 ，并具备电子文档管理功能，比电话或传真更为有效。该模块在放射性应急演习中形成的信息数据库非常有用，特别是可以通过该模块审查所有组织正在进行的反应活动。

3 启示与思考

“纵深防御”是核电厂安全技术的基础，核应急则是纵深防御的最后一个层次，核应急工作包括核应急准备和核应急响应。因此，贯彻纵深防御的原则，如何把核应急工作扎扎实实做到实处 ，不是“演”出来的 ，而是“练”出来的。

应急计划是核应急工作的一个重要基础，从某种意义上讲，应急计划虽然不能消除核电厂事故的发生，但是可以降低核事故带来的危害。福岛核事故的发生 ，世界各国包括日本都在反思 ：现有的应急计划、应急准备在各国核电厂发生类似福岛核事故是否适用，在真正的核事故中效果怎样？毕竟严重事故发生的概率极小，这些计划还没有甚至不可能在真实的环境中得到检验。即使这样，应该对现有的应急计划进行科学评估 ，例如指挥与控制系统是否真正值得信赖而非在“形式上”满足政府颁布的准则和导则的要求；对于严重事故，目前的应急计划针对放射性物质长距离弥散可能覆盖的区域范围要小得多，政府需要考虑的远不止服碘、隐蔽、撤离、饮水与食品管制等那些措施，需要考虑如何应对社会舆论、公众心理、信息管理等多个非传统领域。此外，福岛核事故表明，在现代社会应急计划、应急准备需要一个全新的方法 ，甚至需要有不受现行条例、规范和导则等约束的创新思路。

福岛核事故发生后，许多国家都对本国的应急计划区进行了调整。从福岛核事故的实际响应看，建议我国也需要深入研究福岛核事故应急响应实践 ，同时考虑多核电厂、多机组同时发生事故的可能性和影响，以及IAEA新出版的核应急导则，针对不同核电厂机组（如在运行机组及华龙一号、AP1000等三代机组）以及厂址环境特征 ，开展IAEA有关预防应急行动区（PAZ）、紧急防护计划行动区（UPZ）及其范围与在我国的适用性的研究 ，进一步明确划分应急计划区考虑的事故、采用的源项与遵循的安全准则等，在此基础上确定我国新的应急计划区的类型与范围。

韩国的核应急技术支持体系完整、简洁、实用。首先，由于韩国核应急管理采取中央政府直接管理的方式，所以其应急管理以及技术的核心是NSSC以及隶属于它的5个场外应急中心OEMC，实施的主体是地方政府和核电厂，地方政府、KINS专家、KIRAMS医疗队都有派遣人员参与到OEMC中；其次 ，KINS在整个国家的核应急管理中的技术地位突出，为应急管理提供技术建议、提供场外辐射监测和评价支持、为应急响应对策提供建议、运行核应急管理系统（AtomCARE）；第三 ，重视数据和分析手段，例如KINS和OEMC以及核电厂MCR、TSC、OSC的通信和硬件水平保持一致 ，数据通畅、软件丰富，随时能查阅工况、气象、环境等实时数据和诊断机组状态 ，对现场应急相关信息掌握的全面、丰富。

技术手段不足也是困扰我国核应急工作的一大难题。在韩国，AtomCARE作为全国统一的应急响应资源 ，各OEMC和核电厂都已全面实现了核应急技术数据的采集、分析和展示的计算机处理。由于部署了丰富、实用的软件系统（例如事故状况评估与源项估算系统SIDS/POMS&STES、气象数据获取系统REMDAS、环境辐射监测系统IERNet/SIREN、自动信息预警系统AINS等），就能快速处理数据、提取有用信息 ，不但大量节省了时间成本和人工成本，而且提高了分析水平。

在后果评价方面，AtomCARE系统数值天气预报来自韩国气象局（KMA）预报系统 ，针对不同模拟范围气象数据的水平空间分辨率分别为25 km、12 km、1.5 km。近年来改进的事故剂量评估系统ADAMO可模拟核电厂事故对全球范围、亚洲地区、朝鲜半岛、核电厂周边100 km范围等不同尺度的影响。提高了应对多机组、多厂址同时发生事故的能力，系统所采用大气扩散模型可模拟多源释放。其中，中小尺度大气扩散采用拉格朗日烟团模型CALPUFF，响应事故释放时长为3 d；长距离迁移模拟采用拉格朗日粒子模型FLEXPART，响应事故释放时长为10 d。

［1］韩国核电厂机组概况 ．https：//www ．iaea ．org/PRIS/CountryStatistics［OL］.2018 ．

［2］徐原 ．世界原子能法律解析与编译［M］．法律出版社 ，2011．

［3］Jeong S Y ．EPR of Korea and International Assistance［R］.2017 ．