核电厂辐射防护业务分析与信息化管理思路

唐 洋

（中核核信信息技术（北京）有限公司，北京 100091）

0 引 言

随着我国核工业的发展，核能与核技术已越来越广泛地应用于国民经济和社会生产、生活的各个领域，在提高生产效率、推动经济发展、促进社会进步、巩固国家安全等方面发挥了重要作用。然而，在核能与核技术的应用过程中，始终伴随着核辐射的危害，核辐射不仅威胁着工作人员和公众的健康，同时也威胁着生态环境的安全。为了最大限度减少不必要的照射，防止辐射事故的发生，保证工作人员以及公众的健康与安全，确保核能与核技术应用取得最佳效益，在利用核能与核技术造福人类的同时，我们有必要采取有效的防护措施，尽可能降低核辐射对公众和环境的影响。

核电站作为和平利用核能的机构，在核电运行期间，堆本体、冷却剂系统、乏燃料、核废料等都存在较高的放射性，若不加以防范，会对周边的生态环境和公众健康造成重大辐射影响。因此，在核电运行期间，我们有必要建立并保持对放射性危害的有效防御，以保护人员、设备和环境免受辐射危害。

目前，国内大部分核电厂都实施了用于管理辐射防护相关工作的信息系统，部分核电厂建设了专门的信息系统来管理核电厂的辐射防护工作，如秦山核电的RPDMS和PDMIS系统、三门核电的辐射防护管理软件系统等。但整体而言，国内核电厂的辐射防护业务大多分散在多个应用系统，缺乏统一、标准的辐射防护信息系统对核电厂辐射防护业务进行集中管理。

1 核电厂辐射防护业务介绍

核电站辐射防护工作的主体内容包括辐射剂量控制、放射性污染控制与放射性材料控制。这三个方面的工作统称为核电站辐射防护的三大控制，构成了核电站辐射防护工作的主体内容。在核电站的辐射防护工作中，我们应始终遵从辐射防护最优化原则，控制核电站内部以及周边环境的辐射强度，降低对人员以及设备的放射性污染，减少放射性物质对人员、公众和环境的潜在危害。

1.1 辐射剂量控制

辐射剂量控制是核电厂辐射防护的首要任务。要进行辐射剂量控制，一方面，我们需要采取降低剂量的管理和技术措施，控制集体剂量；另一方面，我们还需要限制最大个人剂量。集体剂量是衡量核电厂辐射防护工作优劣的基本指标，限制最大个人剂量的目的是在保持集体剂量较低水平的情况下，防止个别人员受到较高的甚至超剂量的照射。

1.2 放射性污染控制

放射性污染控制是核电厂辐射防护的重要内容。放射性污染控制包括表面污染控制和空气污染控制。表面污染是指物品或人体表面沾有放射性微尘、粉尘或放射性液体，在实际工作中，我们可以选用易于去污的材料、防止设备和器具污染、建立污染控制区、采取去污措施等方式来控制表面污染；工作场所的空气污染控制是预防内照射事件最为基本的措施，控制空气污染可以大大减轻工作人员对防护用品的依赖，在实际工作中，加强通风是最为根本、最为经济、最为有效的空气污染控制措施。

1.3 放射性材料控制

放射性材料控制主要包括放射源管理和放射性废料处理。放射源管理是核电厂辐射防护工作的重要组成部分，在核电厂的生产活动中，我们需要建立健全放射源管理的各项规章制度，严格控制放射源管理的各个环节，确保放射源在采购、运输、存放、安装检修、废弃的任何环节都处于严格的监管之下，防止因放射源引起的辐射事故的发生。放射性废物是指含有放射性核素或被放射性核素污染，其浓度或比活度大于国家管理部门规定的清洁解控水平，并且预计不再利用的物质。在核电站运行和维修期间，会产生各种各样的放射性废料，放射性废料产生后，需要经过收集、分类、整备、封装、运输、处置等过程，并在保证可靠性和安全性的前提下，尽可能降低放射性废物的影响，从而达到保护环境、保护工作人员和公众健康的目的。

1.4 核电厂辐射防护典型业务

辐射防护工作始终伴随核电运行与维修的各个业务流程，在核电厂日常与大修期间，比较典型的辐射防护业务包括辐射类文档管理、辐射测量数据管理、放射源管理、RWP管理、射线探伤管理、辐射剂量管理、红橙区进出管理和辐射防护物品借还管理等。

1.4.1 辐射类文档管理

核电文件是核电建设、运营、维修和管理活动过程中形成、收集并保管的作为证据和信息的记录，“来源于文档，忠实于文档”是核电工作的重要特征，核电文件从编写、审核、批准，到文件的变更、升版、分发、回收，都需要处于可控状态。因此，文档管理是核电运行与维修过程中的重要工作内容，同时也是核电厂辐射防护工作的重要内容。

1.4.2 辐射测量数据管理

在核电厂开展辐射防护的工作过程中，辐射测量数据包括辐射测点数据、测点测量数据、日常巡检数据和个人剂量测量数据。这些数据是评估辐射风险、制定辐射防护措施、进行放射性污染控制等辐射防护工作的基础和依据。

1.4.3 放射源管理

在核电运行和维修过程中，核电厂需要购买和应用一定数量的放射性同位素源，如射线探伤用的γ放射源和检定辐射监测仪器的标准源等，这些源如果使用不当或管理不善，会造成人员的超剂量照射事故或放射源丢失事故。对核电厂而言，放射源的安全管理对保障公众辐射安全、保护环境至关重要，是核电厂维持良好安全记录和维护社会形象的一项重要工作。

1.4.4 RWP管理

辐射工作许可（Radiation Work Permit, RWP）是核电厂为审核和批准任何需要特殊辐射防护措施的运行、维修、检查、试验等活动的书面文件，它是辐射工作管理的核心，是加强辐射防护管理标准及其规范性的重要措施。RWP制度要求：凡是与放射性相关的工作，均需办理RWP证，工作人员在进入控制区前必须提供通过审批的RWP，并经验证有效后方能进入控制区作业。RWP制度对于改进放射性工作的风险分析、提高放射性工作过程中辐射防护工作的精细化控制水平、推动辐射防护工作的数据收集和经验反馈等方面具有重要意义。

1.4.5 射线探伤管理

射线探伤是指利用某种射线来检查焊缝内部缺陷的方法，当放射性射线照射物体时，物体中有缺陷的部位和无缺陷部位对射线的吸收程度不同，通过检测透过被检物体后的射线强度差异，就可以检测出物体内部的缺陷分布情况。射线探伤在机械制造、石油、化工、冶金和造船等领域的应用非常广泛，是检查金属或非金属物体内部缺陷的主要方法之一。在核电站运行寿期内，设备部件可能受到诸如压力、温度、辐射、氢吸附、腐蚀、振动和磨损等因素影响，引起老化、脆化、疲劳以及缺陷的形成和扩展等材料性能的变化。因此，在核电运行与维修期间，必须对核电厂内的相关设备部件进行射线探伤检测，以便及时维修或更换相关设备。而射线探伤所用放射源的活度大，作业过程中具有较高的辐射风险，发生事故后的影响范围广，因此射线探伤管理也是核电厂辐射防护工作的重要内容。

1.4.6 辐射剂量管理

根据《放射工作人员健康管理办法》，放射工作单位应当安排本单位的放射工作人员接受个人剂量监测。核电站作为放射工作单位，辐射剂量控制是核电厂辐射防护工作“三大控制”的重要组成部分，是安排放射性工作、优化辐射防护措施、提升辐射防护管理水平的基础和依据，同时也是贯彻辐射防护ALARA原则和个人剂量限制原则的有效手段。

1.4.7 红橙区进出管理

在核电厂内，橙区是指辐射有效剂量率＞1 mSv/h且≤10 mSv/h，橙区要求辐射防护负责人签发辐射工作许可证才允许进入；红区是指辐射有效剂量率＞10 mSv/h的区域，核电运行过程中，通常禁止进入红区，特殊情况下需要由机组营运负责人临时批准才允许进入。红橙区管理主要用于对放射性工作人员进出红橙区进行管理，在进入红橙区之前，工作人员需要经过相关负责人的批准。

1.4.8 辐射防护物品借还管理

辐射防护物品借还业务在核电运行和大修期间频繁发生。为加强核电厂内辐射防护相关物品的管理，提高物品使用效果，使各种物资得以妥善保管，需要对核电厂内辐射防护相关物品的借用和归还进行规范化登记管理，以便有效减少相关物品的丢失和浪费。核电厂内辐射防护相关物品的借还管理包括钥匙借还管理、便携式仪表借还管理、标牌借还管理、呼吸保护器借还管理等业务。

2 核电厂辐射防护信息化设计

2.1 核电厂辐射防护业务架构设计

根据核电厂辐射防护的工作内容，核电厂辐射防护业务可以划分为辐射测量管理、放射性材料管理、辐射物资管理、辐射剂量管理、辐射工作管理、大修辐射管理、辐射检查管理、辐射风险管理等八方面的内容。结合核电厂辐射防护业务的特点和工作需求，核电厂辐射防护工作还需要加上辐射类文档管理和统计分析两个模块，各个业务模块细分的业务功能见表1所列。在这10个业务模块中，辐射测量管理、放射性材料管理、辐射物资管理和文档管理是核电厂辐射防护工作的基础，辐射剂量管理是核电厂辐射防护的重点，而辐射工作管理是核电厂辐射防护工作的核心。

根据表1中核电厂辐射防护业务模块及其功能点，我们可以梳理出核电厂辐射防护工作的业务架构，如图1所示。

表1 核电厂辐射防护业务模块及其功能点

图1 核电厂辐射防护业务架构

由图1可知，基于辐射防护法律法规与标准规范，核电厂辐射防护业务可以分为基础业务层、业务应用层、综合管理层和分析展示层。其中，基础业务层包括文档管理、辐射测量管理、放射性材料管理、辐射防护物资管理等业务模块；业务应用层包括辐射检查管理、辐射防护工作管理和辐射风险管理等方面的内容；综合管理层所包含的业务模块为大修辐射防护管理和辐射剂量管理；分析展示层主要包括辐射防护相关业务数据的统计分析功能。

2.2 核电厂辐射防护重点业务设计方案

2.2.1 辐射防护数据管理业务设计方案

辐射防护业务数据是核电厂辐射防护工作的基础，根据核电厂建筑物的结构特点，结合辐射防护工作的业务需求，可以将核电厂辐射防护的相关业务数据与核电机组平面图结合，形成核电机组辐射数据平面图，使得用户能够直观查看在核电厂内发生的各类业务数据（如测点数据、测量数据、辐射污染数据、红橙区数据、控制区数据、辐射事项数据等）。在开展放射性工作之前，用户可以快速找到并查看工作区内的辐射水平，然后根据辐射水平数据评估辐射风险并制定合理的辐射防护措施，从而大大提高辐射防护工作的可靠性和安全性。

2.2.2 辐射剂量管控业务设计方案

辐射剂量控制是核电厂辐射防护工作的重点和目标。根据核电厂辐射防护工作中剂量控制的业务需求，可以在信息系统中设计个人辐射剂量统计表，并通过集成接口，从核电厂出入口管理设备中获取个人剂量信息。通过个人辐射剂量统计表，用户可以方便地查询在某段时间内，某个单位/某个部门/某个员工受到的辐射剂量，从而为核电厂“控制集体剂量”和“限制最大个人剂量”提供数据支撑。

2.2.3 辐射防护物资借还业务设计方案

辐射防护物资借还业务（如辐射控制区钥匙借还、便携式辐射测量仪表借还、辐射标牌借还、呼吸保护器借还等）是核电运行和大修期间频繁发生的业务，针对这一业务需求，可以通过扫码借还的方式，便捷、有序地管理核电厂内物品借还相关业务。用户通过线下扫码/线上输入物品编码的方式，即可方便地实现对相关物品的借还登记。

3 结 语

核电厂辐射防护信息化建设是坚持核工业安全发展、创新发展，提升核工业核心竞争力的重要手段，同时也是未来核能与核技术发展的必然趋势，对于加强核电厂辐射风险管控、提高辐射防护各项工作的效率、提升辐射防护管理水平具有重要意义。本文介绍了核电厂辐射防护的工作内容，梳理了核电厂辐射防护工作的业务架构，并针对核电厂辐射防护工作中的重点业务，提出了初步的信息化设计方案，对核电站构建统一、标准的辐射防护管理信息系统具有一定的借鉴意义。