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輻射防護原則需要什麼兼防

生活 更新时间:2025-02-04 13:48:53
核電站輻射防護原則和劑量控制

一、 概述

1.1大亞灣核電站簡介:

廣東大亞灣核電站位于深圳市東部大亞灣畔,面臨大亞灣,背靠排牙山。這裡山清水秀、景色宜人,距深圳市直線距離約45公裡,距香港約50公裡。

大亞灣核電站是我國引進國外資金、設備和技術建設的第一座大型商用核電站,是我國改革開放以來建立的最大的中外合資企業之一,總投資40億美元。核電站安裝有兩台單機容量為984MWe壓水堆機組。1987年8月7日工程正式開工,1994年2月1日和5月6日兩台機組先後投入商業營運。

廣東大亞灣核電站每年發電量超過100億度,其中七成電力供應香港,三成電力供應廣東電網。通過核能發電,使得廣東和香港兩地每年減少燃煤消耗370萬噸,從而大大減少了導緻“溫室效應”和酸雨的氣體年度排放量

1.2 核電站輻射防護概論

在各國廣泛應用核能和認識放射性的漫長過程中,逐漸了解了它所具有的危害并制定和完善了防範的方法,在衆多前人的持續探索和實踐下,這一方法已發展成如何防護放射性輻射危害的專門學科:“輻射防護”。

根據國際上的研究和實踐,輻射防護的原則包括了實踐的正當性、防護最優化、劑量限值、源的安全、幹預的正當性、幹預的最優化、源的設置、源的設計和建立、源的運行使用、法律框架和法律框架内的職責等方面的内容。

如果把核電站看成為一個特定的輻射源裝置,上述原則闡述了審管部門與營運單位的職責,涵蓋了電站的核安全和輻射防護的基本内容。對營運單位來說,輻射防護的核心原則是實踐的正當性,防護的最優化和劑量限值。實踐的正當性是指實踐産生的社會和經濟利益必須遠遠大于它可能引起的對人員的輻射危害;防護的最優化是指對任何源的照射、受照人數和産生照射的可能性必須保持在可合理做到盡量低的水平;即ALARA(As Low AS Reasonablel Achievable)原則。

劑量限值是指對正當的實踐和已優化的防護措施,必須限制對個人可能産生的劑量,保證沒有人員受到歸因于輻射的不可接受的危害。

二、 輻射防護原則及其實踐

2.1輻射防護原則

搞好營運中核電站的輻射防護,重要的是不僅應該知道、理解“正當性、最優化和劑量限值”三原則,還必須在此基礎上制定出适合各電站自身特點的政策與規定,保證這些原則在電站實踐中得以落實。

每位員工對自身的輻射安全負責,這是國際核電行業中通行的政策,但在側重點上卻不盡相同。 例如,對于作業現場的輻射風險,法國核電站要求工作負責人自我監測并承擔包括輻射防護在内的全部安全責任,輻射防護專業人員強調對作業現場及工作人員的輻射安全進行監督和控制。大亞灣核電站在要求每位員工對自身的輻射防護負責并保證其行為不使他人的輻射安全受到影響的同時,要求輻射專業人員的主動幹預和監控,确保輻射防護基本原則的貫徹。不論如何側重,兩者的基本要素是一緻的,一是強調自我防護,二是要有專業人員的監控、支持和幫助。

在具體措施上,核電站通過三個方面來體現輻射防護原則。首先,對核電站不同區域根據其輻射風險分為控制區和監督區,對工作人員出入這些區域及在其間的工作采取不同的管理和控制措施。其次,凡是進入核電站工作的人員,必須接受包括輻射防護知識在内的安全培訓,其中需要進入輻射控制區的人員還必須通過考核并獲得授權。第三,對控制區内進行的輻射風險較高的作業,由輻射防護專業人員全過程介入并實施嚴格控制,包括監測并記錄工作人員的受照劑量、審查作業的正當性及防護措施的最優化,防止工作人員的不必要照射和放射性物質的失控和擴散。

2.2職業照射劑量控制

職業照射劑量控制是核電站輻射防護管理的重要組成部分,但不是全部,也不是簡單地采用劑量限值實施控制。然而,目前國際核電行業一般仍采用職業照射的集體劑量作為一個重要指标,用其衡量核電站輻射防護管理的水平和有效性,而且放射性輻射對人的危害通常也是用照射劑量來計量的。因此,說到核電站的輻射防護,就必須做好職業照射劑量的控制。

各個國家對職業照射劑量都規定了一個年度限值,目的是保護工作人員,使他們受到的照射不會産生确定性效應,同時随機性效應的發生機率也可忽略不計。大亞灣核電站從投産一開始就采用了“合理可行盡量低(ALARA)”的原則來指導對工作的職業照射劑量的控制。必須注意,劑量限值隻是輻射防護的基本原則之一,且也隻适用于正常照射的情況,即實踐的控制,而不能用于事故狀态下的幹預行動。其次,劑量限值并不是安全與危險的分水嶺,而是在實際控制中“不可接受”與“可忍受”劑量區域的分界線。核電站職業照射劑量控制的根本目的就在于“在考慮了經濟和社會因素之後,保證職業受照劑量、受照人數以及不一定但可遭受的照射,保持在合理做到的盡量低的水平”,即ALARA原則。

在實施職業照射劑量控制時,一是要嚴格遵守個人劑量限值,盡量避免個人劑量超過限值;二是要想方設法,使照射保持在“可合理做到的盡量低”的水平。為了達到這個目的,大亞灣核電站建立了一組控制指标,按不同時間區間控制個人劑量:

(1) 每日≤2mSv;

(2) 每周≤5mSv;

(3) 每月≤7mSv;

(4) 每年<20mSv 。

這組指标的設定是充分考慮了大亞灣核電站機組運行和換料大修的特點,并且遠低于國家規定的劑量限值。此外,大亞灣核電站的大修劑量約占年劑量的90%,大修中主要工作現場的劑量約占大修全部劑量的70%。為控制大修劑量,在充分考慮國外和自身經驗又建立了按活動類型或現場控制的指标(見表2.2)。實踐證明上述劑量指标的設定符合電站輻射安全管理的實際,有力地保證了電站集體劑量處于世界先進行列。

表2.2

輻射防護原則需要什麼兼防(核輻射與防護2防護原則和劑量控制)1

大亞灣核電站2号機組第七次大修集體劑量預計值和結果

除了采用劑量限值外,核電站還通過制定和實施多種管理措施來控制職業照射劑量。首先,對電站廠區按輻射風險分為控制區、監督區和非限制區,并将控制區按輻射水平劃分為四類子區,對進入不同區域和在不同區域的工作采取不同的管理措施。其次,将電站工作人員(包括承包商)分為輻射工作人員和非輻射工作人員,凡是輻射工作人員必須接受輻射防護培訓,通過考核并獲得授權,确認其有能力承擔輻射安全的責任,才能在控制區内工作。第三,對輻射風險較高的作業實行輻射工作許可證制度,比如,進入控制區的紅區、橙區和進入功率運行的反應堆廠房,必須辦理《進入許可證》;從事射線探傷必須辦理《探傷許可證》。第四,對放射源和運出控制區的物品,以及放射性物質的運輸都嚴加管理,防止放射性物質失控等。另外,輻射防護人員盡可能地介入重大檢修項目的全部過程,比如,審查作業的正當性,分析輻射風險,确定防護措施,設置輻射防護控制點,實施ALARA行動單,監測人員受照的劑量和及時的經驗反饋等,以便通過工作管理的手段來控制職業照射劑量。

2.3輻射防護最優化實施

輻射防護最優化實質上是ALARA原則的貫徹過程,使職業照射劑量合理可行盡可能低。同時,ALARA原則的貫徹過程也是電站一項長期和艱巨的工作,體現在計劃、實踐和經驗反饋等過程中。大亞灣核電站的輻射防護最優化管理體系集中體現在全員培訓、全員參與和全過程監管等方面。

人是生産實踐的根本。電站的輻射安全僅依靠輻射防護專業人員的監管是遠遠不夠的。每一項生産活動中的輻射安全必須依賴于現場的每一個成員,他們也都應該清楚現場各過程中的輻射風險和懂得如何制定并實施正确的防護措施;每一項生産活動不僅體現在現場的具體操作,也包括了計劃、準備、輻射風險分析和安全措施制定的審查以及電站各級管理人員的監管;輻射防護專業人員則必須了解生産活動的全過程并在關鍵步驟上進行必要的監督和控制才能保證已制定的輻射防護措施得以貫徹和執行。

核電站員工必須全面了解輻射風險與常規工業安全的區别,通過充分的培訓和不斷的實踐,獲得将照射危害減至最小的安全意識和防護技能。大亞灣核電站從投産準備階段就開始了輻射安全的全員培訓。在全部新員工最先接受的入廠介紹中,輻射防護知識是其重要部分。之後,員工均要接受為期3.5天的輻射防護一級(RP1)培訓,重點講解個人對輻射安全的責任、電站的輻射防護規定,以及各種防護用品和監測儀表的使用等針對個人的防護知識,考核合格并獲得相應授權後可參與一般輻射工作人員的工作。對于經過一段時間的實際鍛煉并可能擔任工作負責人的員工,再進一步接受為期4天的輻射防護二級培訓(RP2),重點講解作為工作負責人應承擔的輻射防護責任,現場污染控制、熱點屏蔽等針對集體的防護措施。他們均在培訓和考核合格後才允許上崗。根據工作性質的不同,所有輻射工作人員在一至二年内必須分别接受輻射防護複訓,目的在于鞏固輻射防護基本知識和吸收本電站及國内外核電行業輻射安全的經驗反饋。在大亞灣核電站,許多工作由承包商來完成,對承包商員工的輻射防護培訓要求與電站員工是一緻的。由電站輻射防護人員負責對承包商員工的輻射防護培訓進行監察、指導、幫助甚至直接授課,承包商員工進入電站工作前必須接受“套餐式”的入廠教育,明确電站在質保、工業安全、輻射防護和應急響應等方面的規定與要求,經過電站輻射防護人員按其輻射防護授權等級嚴格考核合格後才允許進入控制區從事輻射工作。大修前,依據大修現場的輻射風險成立ALARA工作小組,作為工作組成員之一的輻射防護人員要組織本組進行風險分析和經驗反饋,為各現場和專業能實現預定的輻射防護指标建立堅實的基礎。

全員參與輻射防護最優化必須得到組織體系上的保證。大亞灣核電站建立了電站最優化委員會,以電站經理名義審評、協調和決策有關輻射防護最優化的事務。相關職能部門和執行單位也建立了相應的最優化組織和會議制度,比如,根據大修項目或特殊作業的需要,建立ALARA工作組;任命大修輻射防護最優化協調員;定期召開輻射防護工作人員例會和輻射防護最優化協調人周會。大亞灣核電站最優化的組織體系既體現了全員參與的特點,又落實了工作負責人對工作現場的安全責任和各級領導對本單位的輻射安全的管理責任。各級最優化組織在電站正常運行和機組換料大修期間發揮了積極的作用。

在組織上,電站通過一套完整的輻射防護管理程序,規定領導與個人在輻射防護方面應承擔的責任。各級領導對本單位的輻射防護管理負責,在大型生産活動(如大修活動)中,項目組的負責人在安全方面負全面的責任。無論是對一個單位或是一個項目,安全指标均是業績考核内容之一。

電站輻射防護科代表電站經理實施輻射防護管理和獨立監督,在安全上實行一票否決制。安全人員對違反輻射防護規定的個人和行為通過發出“24小時事件單”、“整改通知”,以及停止工作現場的作業、停止人員進入控制區的授權等手段實施管理。

電站緊緊抓住目标制定、跟蹤控制和宣傳,大力推進輻射防護最優化的實施。電站的五年發展規劃确定了輻射防護的中長期目标,年度輻射防護大綱制定了電站年度目标,并被細化到生産、維修等各部門的年度目标中。大修中輻射防護指标是大修三大控制:質量、安全和工期的重要組成部分。

輻射防護科在大修期間每天都發布各單位、個人進入控制區工作的次數、時間、照射劑量以及沾污等方面的統計資料,綜合各類統計信息的“輻射防護日報”是“大修日報”的重要内容之一。各類信息報告對各單位在其人員安排與防護方面提供了幫助,張貼在電站某些顯著位置的“ALARA日報”為員工了解大修輻射防護總體情況及提高個人安全意識發揮了積極作用。在大亞灣核電站,“ALARA”已經成為為廣大員工所熟識,使用頻率甚高的一個名詞。

輻射防護專業人員采取對重要作業進行全過程跟蹤和管理的方法。根據作業的輻射風險等級确定監控和管理的方式。對一項已确定具有輻射風險的作業活動,從計劃的制定到項目實施的整個過程都要貫徹輻射防護最優化的原則。在每次大修前,根據大修檢修項目計劃,對集體劑量超過5人.mSv或具有較高污染風險的數十個項目,輻射防護人員都要會同維修準備人員通過對現場輻射水平、工作步驟、參與人數和工時等方面的分析,在經驗數據和“ALARA行動單”的基礎上,進行劑量估算和防護措施制定等工作。在大修前,輻射防護人員審查相關工作的文件包,在文件包中加入該項工作的“ALARA行動單”、“輻射防護控制點(HRP)和見證點(WRP)檢查清單”等文件,在工作的質量計劃書的相應步驟上蓋上專門的HRP和WRP印章,設立輻射防護控制點(HRP)和見證點(WRP),并要求維修人員将其作為工作文件的一部分來執行。

程序規定,所有需要特殊防護措施(包括搭設屏蔽、設立防污染區和工作棚等)的工作,其現場防護方案必須經過輻射防護人員的審查認可,以保證防護措施同時滿足人員防護和ALARA原則的要求。現場防護的經驗表明,在集體劑量的控制方面,現場準備與工作實施是一對矛盾。現場準備如屏蔽、去污、防護用品的準備等工作做得充分,維修實施階段檢修人員的集體劑量就低。但從ALARA的概念出發,過保護和防護不足都是不适當的,ALARA的目的是限制維修人員和現場準備人員的集體劑量水平。

幾年來,ALARA的實施在大亞灣核電站取得了較為滿意的成果。自電站1994年兩台機組投産以來,雖然曆經處理控制棒落棒時間超标以及導向管更換等大型檢修活動,集體劑量水平仍然呈逐年下降趨勢,包括承包商在内的集體劑量從1995年的1.99人.Sv下降到2000年的1.13人.Sv,見圖2-3。而且每年均低于公布的世界壓水堆核電站集體劑量的最佳四分值,與國際同類電站及WANO壓水堆電站指标相比均處于比較先進的水平。

電站的個人劑量也得到較好的控制,幾年來從未發生過人員超劑量事件,個人平均劑量維持在較低的水平,見表2-3。輻射防護管理和ALARA的成功實施為實現電站五年發展計劃的長遠目标作出了貢獻。

圖2-3

輻射防護原則需要什麼兼防(核輻射與防護2防護原則和劑量控制)2

圖2-3 大亞灣核電站集體劑量趨勢(兩機組)

輻射防護原則需要什麼兼防(核輻射與防護2防護原則和劑量控制)3

表2.3 大亞灣核電站曆年個人最大劑量

為充分發揮工作負責人的作用和體現全員參與輻射防護最優化,ALARA工作組由本現場的工作負責人任組長,一名專業輻射防護人員任協調員。作業前,各ALARA小組制定出本次作業現場的輻射防護指标并在責任書上簽字向電站輻射防護最優化委員會承諾完成上述指标。近幾次大修的實踐表明責任書的簽定有利于激勵工作負責人努力完成其承諾的指标,為實現電站大修和年度的輻射防護指标奠定了基礎.

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