浅谈核电厂事故的应急响应决策

黄世耀

(福建省辐射环境监督站，福建 福州 350013)

1 国际上重大核事故应对决策简述

1.1 美国三里岛核电站事故

1979年3月28日凌晨4时，三里岛核电站发生了美国历史上最严重的一次核事故，简称TMI-2。事故等级最后被定为5级，即放射性物质“有限泄漏”，131I的释放量约5.55×1011Bq，事态的发展并无撤退的必要。由于决策不当，宾州州长下令核电站方圆5英里(8km)内的孕妇和儿童撤离，10英里内的学校全部关闭，很多人举家出逃到12英里外[1]。由此造成了很大的社会不安和民众恐慌。

1.2 前苏联切尔诺贝利核电厂事故

1986年4月26日凌晨1时，前苏联切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸，释放出的放射性物质的总活度约12×1018Bq，由于持续10多天的释放以及气象变化等因素，在欧洲造成复杂的烟羽弥散轨迹，放射性物质沉降在前苏联西部广大地区和欧洲国家，事故后在整个北半球均可测出放射性沉降物[2]。由于决策的滞后，核电站附近普里皮亚季镇的居民生活如常，直到1天以后才开始撤离，加剧了公众受照程度。

1.3 日本福岛核电厂事故

2011年3月11日，海啸及其夹带的大量废物对福岛第一核电厂现场的厂房、门、道路、储存罐和其它厂内基础设施造成重大破坏。厂内电源丧失，福岛第一核电厂1、2、3号机组在堆芯余热的作用下迅速升温，锆金属包壳在高温下与水作用产生了大量氢气，随后引发了一系列氢爆[3]。131I的释放量约1.6×1017Bq，137Cs的释放量约1.5×1016Bq[4]。由于决策不当，对核事故状态掌握不准，核事故等级不断调整(由3级调到7级)。多次修改人员撤离命令，撤离地点和细节不断被修改。一天时间内，政府发布的撤离区域从3km扩展到10km，后又修改到20km。很多居民只能携带很少的必需品逃离，被迫往返多次或进入高辐射区。部分撤离人员并不知道自己撤离到高辐射地区。

终上所述，在应对核电厂事故应急时，决策的时机、范围、防护方式至关重要，稍有差错，将对公众、环境造成不可挽回的损失。

2 核电厂事故防护行动决策的科学依据

2.1 防护行动分类

核电厂事故防护行动通常分为两种：一是紧急防护行动，包括隐蔽、服碘防护、撤离、通道控制、食物和饮水控制、人员去污、呼吸道和体表防护、医学处理、临时避迁等；二是较长期防护行动，包括临时避迁、永久再定居、食物和饮水的控制、地区去污等[5]。

2.2 通用干预水平

核电厂事故状态下，为便于实施防护行动，对于特定的防护行动，事先建立一个定量的参考剂量水平。经过对相关技术文件的多次修改，国际原子能机构(IAEA)于1994年发布了109号安全丛书，推荐了通用干预水平的数值(确定值)，成为后期多个国际组织技术文件中相关部分的基础[6]。我国《电离辐射防护和辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)中的通用干预水平借鉴了IAEA推荐的通用干预水平，具有一定的通用性(见表1)[7]。

表1 通用干预水平

2.3 操作干预水平

从表1可见，通用干预水平是以剂量表示的，要依据剂量干预水平来判断是否必须引入某种防护行动，就必须将已获得的环境监测结果先转换为相应的剂量水平，然后再进行判断，而这种做法很可能延误防护行动的实施，很难满足实际应急的需要。因此难以直接将通用干预水平用于防护行动的决策。为了高效决策，基于通用干预水平推算出操作干预水平(OIL)，即环境或食物样品中放射性核素可测量的剂量率。事故时将环境监测数据与批准的OIL进行比较，若超过OIL，则采取相应的防护行动。

IAEA-TECDOC-955报告推荐的压水堆核电厂事故工况下OIL缺省值(见表2)，是根据事故特征事先计算得到的。这些缺省值是基于一系列假设条件由通用干预水平/通用行动水平推导得到的针对典型压水堆的OIL 。事故初期，由于数据量缺乏，决策者可直接应用OIL缺省值评价环境数据和采取防护行动，随着核事故状况稳定，可获取大量、充足的环境数据情况下，需要对OIL进行修正，然后使用OIL修正值代替原有的OIL值决定采取哪些防护行动。

表2 OIL缺省值

2.4 应急监测数据获取

福建省辐射监测与评价组在每个核电厂周边陆上全方位布设监督性监测子站，配有高压电离式剂量率仪等，监测数据实时传输至前沿站和省数据中心。根据历年气象主导风向，在30km范围内选取3条巡测路线，利用巡测车每季度开展1次巡测。在核电厂周边选取水、气、土、生物样等采样点位，按年度计划制定的频次开展采样分析。在应急情况下，可以通过加设抛投式移动子站、增设下风向巡测路线、缩短采样时间等方式加频加密监测，快速、有效地获取数据。

3 影响行动决策的因素

核电厂事故防护行动决策除了辐射环境监测数据外，还有众多影响因素，涉及事故的释放特征、气象条件、社会条件等多个方面。

3.1 事故源项

事故释放时间、释放量大小、释放高度、释放物质的组成等源项特征，对受影响区大小、方位和主要照射途径以及实施防护行动的时间有重要影响。源项数据对后果评价软件的计算结果产生直接影响，进而影响到中后期防护行动的选择。因此，要加强核电厂与政府部门之间的沟通，及时提供实际事故源项，为决策提供依据。

3.2 气象条件

应急期间，核电厂所在地的风向、风速、降水等气象条件对行动决策也产生巨大影响。风向决定了主要影响方位，风速决定了污染物扩散的速度，降水加剧了沉降和局部地面沉积等。恶劣的气象条件会给实施防护行动带来困难，如离岛撤离等。

3.3 社会条件

影响行动决策的社会条件因素众多，人口分布、建筑物分布、通信保障、社会舆情、物资供给、交通运输、安置场所等社会条件及可用于防护行动实施的资源条件，同样会影响防护行动的优化选择。

4 结束语

截至2019年1月1日，全球在运核电机组共有443座，装机容量达4.14454×108kW。核电已与火电、水电一起构成世界电力能源的三大支柱[8]。福建省现有8台机组商运，3台机组在建，全省核应急工作始终贯彻“常备不懈，积极兼容，统一指挥，大力协同，保护公众，保护环境”的方针；坚持“统一领导、分级负责，条块结合、军地协同，快速反应、科学处置”的工作原则。近几年通过多次联合演习，省核应急委指挥得当、科学决策，成员单位各尽其职、协同作战，使得福建省核应急保障能力不断提升。