核技术利用项目辐射风险评价——以直线加速器为例

黄 娟

（中国原子能科学研究院，北京 102413）

0 引言

近年来，核技术在农业、工业、科研、医疗等领域中运用的广度和深度不断扩展，全国各地核技术利用项目不断增加，辐射事故偶有发生，如何在快速发展核技术利用项目的同时，对其辐射风险进行有效地管控，显得尤为重要，这与科学的风险管理密不可分。

核技术利用项目的风险评价系统涉及设施/场所固有安全措施、人为管理、法律法规执行情况等多项内容，且每项内容可进一步细化，相对较为复杂。目前核技术利用项目的风险评价结论主要偏向定性分析，在一定程度上无法将各个因素的重要性以一种相对直观且科学有效的方式表述出来，定量分析在获取数据源的基础上，通过建模分析，来最终实现系统内各因素相对重要性的数学表达。

因此，本项目以直线加速器项目为例，通过数学建模开展核技术利用项目辐射风险评价。首先根据文献及资料调研选取直线加速器项目辐射风险系统涵盖的各类指标，构建该系统的评价体系，再利用层次分析法对该体系各层涵盖的指标进行权重分析，综合各层级权重，最终得到最底层各指标的综合权重值，以此鉴别质出直线加速器项目中相对关键的风险指标，基于此为直线加速器项目的管理提出针对性的建议，在一定程度上降低该项目运行和监管过程中辐射风险。

1 研究方法

本项目采用层次分析法（AHP）开展研究，AHP由Saaty于20世纪70年代提出的一种对层次权重开展决策分析的方法，该方法将决策分解成不同层级，基于上一层级的重要性对同层不同要素进行两两对比，得到每层各要素之间重要性的判断矩阵，通过数据处理，实现定量分析，最终得到各要素针对上一层以及目标层的重要性的综合权重值。

2 直线加速器项目辐射风险系统

生态环境部2012年3月发布《核技术利用监督检查程序实施程序》（以下简称 “监督检查程序”），2017年、2020年分别对其进行修订，截至最新文件，包含43类行业，明确了各类核技术利用项目的监督检查的方式及内容。本研究根据《监督检查程序》，构建直线加速器项目辐射风险体系，第一层级包括3个子系统，第一层级各子系统分别细化成各类指标因素，详见图1。

图1 直线加速器项目辐射风险体系

3 模型构建及数据处理

3.1 获取判断矩阵

本研究选取从事辐射防护相关领域5~10年研究的专家，通过专家座谈会获取模型数据。共计邀请3名专家，各专家在工作年限、学历以及研究方向等考量指标上权重相当，鉴于此，对每名专家赋予同样的权重。针对直线加速器项目辐射风险体系，各专家对各子系统针对目标层的重要性以及各子系统涵盖指标针对子系统重要性进行两两判断，得到判断矩阵。

3.2 数据处理

本研究为三层结构的评价体系，权重值的基础数据源于每位专家的判断矩阵，利用MATLAB求取判断矩阵的特征值并进行一致性检验，首先分别计算各层中各指标的权重，再依次对各层各指标权重进行组合计算，最终得到系统各层中每个指标相对直线加速器项目辐射风险系统目标层的综合权重值。

3.3 数据处理结果分析

3.3.1 第一层级

在本研究构建的AHP模型中，第一层级包含场所安全和防护设施与运行、法律法规执行情况和管理制度执行情况3个因素，各因素的权重值见表1，场所安全和防护设施与运行的重要性相对高于其他两个指标。

表1 第一层级各指标权重值

3.3.2 场所安全和防护设施与运行层

场所安全和防护设施与运行层级中，包括控制台及安全联锁、警示装置、治疗室紧急设施、监测设备和个人防护及通风系统5个风险因素。该层级中5个风险因素的权重值数据处理结果见表2，在该层级中，控制台及安全联锁、治疗室紧急设施以及监测设备重要性相对较高。

表2 场所安全和防护设施与运行层各指标权重值

3.3.3 法律法规执行情况层

法律法规执行情况层级数据处理结果见表3，许可证、辐射事故与事件、验收三项的重要性相对较高。

表3 法律法规执行情况层各指标权重值

3.3.4 管理制度执行情况层

管理制度执行情况层级数据处理结果见表4，综合管理制度、场所分区、操作规程、校验源管理和维护与维修制度与放射性“三废”管理规定三项的重要性相对较高。

表4 管理制度执行情况层各指标权重值

3.3.5 综合权重值

综合各层指标权重值，得出最底层各指标辐射风险综合权重值，详见表5。综合数据处理结果可知，对于直线加速器项目辐射风险体系来讲，控制台及安全联锁、治疗室紧急设施、许可证、监测设备综合权重值总和占比超过55%，其中控制台及安全联锁、治疗室紧急设施以及监测设备均属于设备及场所的固有安全防护设施，许可证反馈设备使用方对法律法规的执行情况。

表5 本研究最底层各指标辐射风险综合权重值

续表

4 结语

本研究以直线加速器项目为例，构建核技术利用项目辐射风险体系，基于层次分析法和MATLAB，对直线加速器项目日常运行及管理中重点辐射风险指标进行辨别。根据研究结果可知，设备及场所的固有安全防护设施是控制辐射风险的关键项，尤其需关注控制台及安全联锁、治疗室紧急设施。在设备日常运行管理和监管层面来讲：设备使用方应进一步加强对设备固有安全联锁系统设施的管理，做好日常维护工作，保障设备正常运行，工作人员严格执行操作规程；设备使用方应配备足够数量且满足设备监测要求的监测设备，提升企业监测能力，保障辐射工作人员的安全；监管部门对直线加速器项目进行监管时，应重点检查上述关键风险指标，同时对建设单位是否改变或超出许可所从事活动的种类和范围进行检查，从而起限制违法行为、降低辐射风险、提高监管效率的良好效果。