核应急监测中辐射环境自动监测系统的应用分析

张婷婷

北海设计院 山东青岛 266012

摘要：现如今，我国的工业行业发展十分迅速，军用、民用核设施在为社会经济、国家军事提供推动力量的同时，也时刻对社会公众的安全、环境带来极大的风险因素，一旦出现核泄漏、核爆炸事故，大量人工放射性核素就会被释放到大气中，这些核素多数隶属于惰性气体或是放射性核素，如氪、氙、铯-137以及碘-131等，影响空气中核辐射剂量水平的变化。核应急是治理、救援核事故的主要手段，而核应急事件下，首要任务就是短时间内准确、快速的测量出空气中核辐射含量具体情况。本次研究主要分析监测设备在核应急监测中的应用，探究某省辐射环境监督站在核应急监测中对各类先进监测系统的应用。

关键词：核辐射；放射性射线；放射性监测；γ剂量率

引言

随着核工业的发展，核与辐射技术在能源领域得到广泛应用，目前我国核电发展迅速，与之相适应的核应急监测技术逐步受到政府和核电企业的重视。核能极大的满足了人们对能源的需求，但由于辐射会对人体造成极大的伤害，核与辐射技术的应用不当也会给人们的生活带来很大的威胁。核能自应用至今，国际上发生了数次对人类产生较大影响的重大事故，因此为了减少核事故的发生，辐射安全预防就显得尤为重要。核能的应用存在的危险可以通过合适的辐射安全监测设备提供监测预警等防护措施，从而将辐射污染的危害程度减至最低，因此安装环境监测与预警系统都是非常有必要的。空气自动监测系统最重要的任务是当监测区的放射性超过自然水平时，在最短的时间内发出报警信号。

1核和辐射卫生应急监测平台系统构成

核和辐射突发事件卫生应急监测是核应急中必不可少的环节之一，其作用在于事故发生前监测环境数据，做好相应的应急防范；事故发生后为辐射事故的探查、评价以及事故控制缓解行动和紧急辐射防护行动的决策提供依据。核和辐射卫生应急监测平台是以先进的核应急监测设备为基础，以稳定高效的集成通讯方式为手段，以机动灵活性和实用性高的厢式客车为载体，实现核和辐射卫生应急状态下的辐射监测、数据传输以及分析等应急保障功能。平台由核应急监测设备、单兵数据图像传输系统、车载通讯设备、信息展示、综合监测系统、核应急去污洗消系统以及厢式客车等构成。核和辐射卫生应急监测平台与卫生部核事故医学应急中心互联网络系统匹配，单兵检测人员通过WIFI、3G无线网络或微波通讯等方式，与监测平台进行核辐射检测数据、音频、视频通讯。监测平台主要通过有线网络、3G无线网络等连接方式与卫生部核事故医学应急中心进行双向语音、数据及图像传输。在紧急情况下，监测平台通过海事卫星通讯方式与卫生部核事故医学应急中心进行核应急检测数据、指挥语音以及视频的双向实时通讯。

2辐射环境自动监测系统在核应急监测中的应用研究

2.1空气超大流量放射性气溶胶在线采样监测

当核设施发生核泄露等严重核事故后，探测人员、部门不仅需要明确污染类型以及放射性类型，还必须可以对事故的等级进行准确的等级定性，一般情况下，需要现场采样在到实验室制样并分析来实现事故等级判断，这一过程需投入大量人力和时间。针对该问题，某省辐射环境监督站主要采用芬兰SENYA生产的SnowWhiteJL-900空气在线超大流量放射性采用器，该设备采样流量大，可进行放射性气溶胶、碘的快速采集。采样具备实时显示、采样，并可通过远程操作进行作业。数据可通往网络直接传输到前沿站和省数据中心。在核应急事故中可做到仅需人工进行滤纸更换，可尽可能避免和减少临近核电厂站点的人员在场外应急下的放射性伤害下，进行快速的气溶胶监测和分析。

2.2重视监测数据检验、质控结果的评价

对监测数据进行检验，检验方法包括DIXON法、GRUBS法、Q检验法和质量控制图等，最常用的是质量控制图。制作质量控制图，抽样的组数通常要大于20组才满足统计学的基本要求，接近理想情况。为增加指令控制图的可靠性，应尽量增加用以绘制质量控制图的合格数据。质量控制图是定量检测室内质控的主要工具，检查检测结果是否在控，或评估异常数据的可信度。比对数据的处理方法有En值法、允差法（偏差法）、Z比分值法、稳健统计等。各方法的适用范围不同，如En值法适合两两比对，｜En｜＜1即为合格，但方法中涉及不确定度，不易测得，所以不能普遍适用；允差法适用于方法规定允许范围±εr，En＜1即为合格；Z比分值法适用于实验室两两比对，多人比对；稳健统计是用标准四分位间距代替标准偏差，主要是验证组织单位用于数据分析，检验检测机构内部不适用。

2.3集中资源、分区管理

我们为了提升我们监测系统的质量管理效能，提高其检测的准确度，我们就需要将系统的监测子站进行分散布局检测，但是这一方式我们就无法集中资源来对这些子站进行管理了，这就需要我们委托专业的质量管理机构来对我们的子站进行分区维护管理了，我们可以将我们的检测子站按照地域进行分区，像华北、东北、华东、中南、西南、西北等地域都是可以进行分区划片的，这样我们就可以按照其区域进行相应的系统维护以及规模化管理了，同时我们自动检测系统的运行质量以及效率也就得到了保障了。

2.4空气在线放射性监测预警系统

当发生核泄漏时会在空气中形成放射性尘埃，受到辐射污染的地面及水源会使人受到外照射和内照射损伤。当我们通过空气在线γ剂量率监测系统发现异常或者确定发生核泄漏时，我们迫切需要知道辐射异常的类型和放射性污染程度。通过对气溶胶微粒的精确测量可以确定放射性污染程度，这是一种常见的监测方法。随着我国核电事业迅速发展，以及近年来国内外核安全形势的发展变化，国家对核电的安全提出了更高要求，简单的剂量率监测已经不能满足核电监督管理和核应急响应的要求。为此，我省适时引进奥地利BITT生产的AMS02型空气在线放射性监测预警系统，AMS02气溶胶测量系统两种滤膜同时采集，一种是气溶胶粒子滤膜，另一个是碘分子滤膜，采集完成后自动进行分析并存储分析结果，整个系统全自动操作，只需操作人员定期更换滤纸即可。本系统为空气（气溶胶）检测系统，含有多枚探测器，能实现自动换模、自动测量并存储数据，且分别能发出两级预警信号，初始为警告级别（warning），另一种为更加严重的级别———报警级别（alarm）。本系统在室外放置一枚伽马探头。当室外的伽马探头探测到地表放射性污染，或漂浮在空气中的气溶胶颗粒的放射性污染时，会根据设定的阈值发出警告（warning）或报警（alarm）信号。系统在室内拥有PIPS探测器、碘化钠探测器以及高纯锗探测器。通过探测吸附在两个滤膜上的气溶胶颗粒，达到监测空气的目的，同样能发出警告（warning）或报警（alarm）信号。

结语

在某省核电站快速发展、核电站规模不断扩大的背景下，对某省社会公众生命财产安全、生态环境保护带来压力，为对核电站外围辐射环境开展有效实时监测、并具备监测数据达到99%获取率的核应急监测效率，福建省辐射环境监督站，在核电站外围布置多个监测点，采用了RSDetection型高压电离室辐射剂量率设备、SnowWhiteJL-900空气在线超大流量放射性监测系统，通过监测系统的合理布置，可有效面对各种核应急事件，并有效开展24h实时监督效，为社会公众的生命财产、环境保护提供有力护盾。

参考文献

[1]李强,陈辛,耿成,etal.环境辐射自动监测系统在核应急监测中的应用[J].科技广场,2017(8):153-155.

[2]喻正伟,王瑞英,唐丽丽,etal.一种多功能新型核与辐射应急监测移动实验室的设计[J].核电子学与探测技术,2017(12):234.