唐 洋
(中核核信信息技術(shù)(北京)有限公司,北京 100091)
隨著我國核工業(yè)的發(fā)展,核能與核技術(shù)已越來越廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域,在提高生產(chǎn)效率、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步、鞏固國家安全等方面發(fā)揮了重要作用。然而,在核能與核技術(shù)的應(yīng)用過程中,始終伴隨著核輻射的危害,核輻射不僅威脅著工作人員和公眾的健康,同時(shí)也威脅著生態(tài)環(huán)境的安全。為了最大限度減少不必要的照射,防止輻射事故的發(fā)生,保證工作人員以及公眾的健康與安全,確保核能與核技術(shù)應(yīng)用取得最佳效益,在利用核能與核技術(shù)造福人類的同時(shí),我們有必要采取有效的防護(hù)措施,盡可能降低核輻射對(duì)公眾和環(huán)境的影響。
核電站作為和平利用核能的機(jī)構(gòu),在核電運(yùn)行期間,堆本體、冷卻劑系統(tǒng)、乏燃料、核廢料等都存在較高的放射性,若不加以防范,會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境和公眾健康造成重大輻射影響。因此,在核電運(yùn)行期間,我們有必要建立并保持對(duì)放射性危害的有效防御,以保護(hù)人員、設(shè)備和環(huán)境免受輻射危害。
目前,國內(nèi)大部分核電廠都實(shí)施了用于管理輻射防護(hù)相關(guān)工作的信息系統(tǒng),部分核電廠建設(shè)了專門的信息系統(tǒng)來管理核電廠的輻射防護(hù)工作,如秦山核電的RPDMS和PDMIS系統(tǒng)、三門核電的輻射防護(hù)管理軟件系統(tǒng)等。但整體而言,國內(nèi)核電廠的輻射防護(hù)業(yè)務(wù)大多分散在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),缺乏統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的輻射防護(hù)信息系統(tǒng)對(duì)核電廠輻射防護(hù)業(yè)務(wù)進(jìn)行集中管理。
核電站輻射防護(hù)工作的主體內(nèi)容包括輻射劑量控制、放射性污染控制與放射性材料控制。這三個(gè)方面的工作統(tǒng)稱為核電站輻射防護(hù)的三大控制,構(gòu)成了核電站輻射防護(hù)工作的主體內(nèi)容。在核電站的輻射防護(hù)工作中,我們應(yīng)始終遵從輻射防護(hù)最優(yōu)化原則,控制核電站內(nèi)部以及周邊環(huán)境的輻射強(qiáng)度,降低對(duì)人員以及設(shè)備的放射性污染,減少放射性物質(zhì)對(duì)人員、公眾和環(huán)境的潛在危害。
輻射劑量控制是核電廠輻射防護(hù)的首要任務(wù)。要進(jìn)行輻射劑量控制,一方面,我們需要采取降低劑量的管理和技術(shù)措施,控制集體劑量;另一方面,我們還需要限制最大個(gè)人劑量。集體劑量是衡量核電廠輻射防護(hù)工作優(yōu)劣的基本指標(biāo),限制最大個(gè)人劑量的目的是在保持集體劑量較低水平的情況下,防止個(gè)別人員受到較高的甚至超劑量的照射。
放射性污染控制是核電廠輻射防護(hù)的重要內(nèi)容。放射性污染控制包括表面污染控制和空氣污染控制。表面污染是指物品或人體表面沾有放射性微塵、粉塵或放射性液體,在實(shí)際工作中,我們可以選用易于去污的材料、防止設(shè)備和器具污染、建立污染控制區(qū)、采取去污措施等方式來控制表面污染;工作場(chǎng)所的空氣污染控制是預(yù)防內(nèi)照射事件最為基本的措施,控制空氣污染可以大大減輕工作人員對(duì)防護(hù)用品的依賴,在實(shí)際工作中,加強(qiáng)通風(fēng)是最為根本、最為經(jīng)濟(jì)、最為有效的空氣污染控制措施。
放射性材料控制主要包括放射源管理和放射性廢料處理。放射源管理是核電廠輻射防護(hù)工作的重要組成部分,在核電廠的生產(chǎn)活動(dòng)中,我們需要建立健全放射源管理的各項(xiàng)規(guī)章制度,嚴(yán)格控制放射源管理的各個(gè)環(huán)節(jié),確保放射源在采購、運(yùn)輸、存放、安裝檢修、廢棄的任何環(huán)節(jié)都處于嚴(yán)格的監(jiān)管之下,防止因放射源引起的輻射事故的發(fā)生。放射性廢物是指含有放射性核素或被放射性核素污染,其濃度或比活度大于國家管理部門規(guī)定的清潔解控水平,并且預(yù)計(jì)不再利用的物質(zhì)。在核電站運(yùn)行和維修期間,會(huì)產(chǎn)生各種各樣的放射性廢料,放射性廢料產(chǎn)生后,需要經(jīng)過收集、分類、整備、封裝、運(yùn)輸、處置等過程,并在保證可靠性和安全性的前提下,盡可能降低放射性廢物的影響,從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境、保護(hù)工作人員和公眾健康的目的。
輻射防護(hù)工作始終伴隨核電運(yùn)行與維修的各個(gè)業(yè)務(wù)流程,在核電廠日常與大修期間,比較典型的輻射防護(hù)業(yè)務(wù)包括輻射類文檔管理、輻射測(cè)量數(shù)據(jù)管理、放射源管理、RWP管理、射線探傷管理、輻射劑量管理、紅橙區(qū)進(jìn)出管理和輻射防護(hù)物品借還管理等。
1.4.1 輻射類文檔管理
核電文件是核電建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維修和管理活動(dòng)過程中形成、收集并保管的作為證據(jù)和信息的記錄,“來源于文檔,忠實(shí)于文檔”是核電工作的重要特征,核電文件從編寫、審核、批準(zhǔn),到文件的變更、升版、分發(fā)、回收,都需要處于可控狀態(tài)。因此,文檔管理是核電運(yùn)行與維修過程中的重要工作內(nèi)容,同時(shí)也是核電廠輻射防護(hù)工作的重要內(nèi)容。
1.4.2 輻射測(cè)量數(shù)據(jù)管理
在核電廠開展輻射防護(hù)的工作過程中,輻射測(cè)量數(shù)據(jù)包括輻射測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)、測(cè)點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)、日常巡檢數(shù)據(jù)和個(gè)人劑量測(cè)量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是評(píng)估輻射風(fēng)險(xiǎn)、制定輻射防護(hù)措施、進(jìn)行放射性污染控制等輻射防護(hù)工作的基礎(chǔ)和依據(jù)。
1.4.3 放射源管理
在核電運(yùn)行和維修過程中,核電廠需要購買和應(yīng)用一定數(shù)量的放射性同位素源,如射線探傷用的γ放射源和檢定輻射監(jiān)測(cè)儀器的標(biāo)準(zhǔn)源等,這些源如果使用不當(dāng)或管理不善,會(huì)造成人員的超劑量照射事故或放射源丟失事故。對(duì)核電廠而言,放射源的安全管理對(duì)保障公眾輻射安全、保護(hù)環(huán)境至關(guān)重要,是核電廠維持良好安全記錄和維護(hù)社會(huì)形象的一項(xiàng)重要工作。
1.4.4 RWP管理
輻射工作許可(Radiation Work Permit, RWP)是核電廠為審核和批準(zhǔn)任何需要特殊輻射防護(hù)措施的運(yùn)行、維修、檢查、試驗(yàn)等活動(dòng)的書面文件,它是輻射工作管理的核心,是加強(qiáng)輻射防護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)及其規(guī)范性的重要措施。RWP制度要求:凡是與放射性相關(guān)的工作,均需辦理RWP證,工作人員在進(jìn)入控制區(qū)前必須提供通過審批的RWP,并經(jīng)驗(yàn)證有效后方能進(jìn)入控制區(qū)作業(yè)。RWP制度對(duì)于改進(jìn)放射性工作的風(fēng)險(xiǎn)分析、提高放射性工作過程中輻射防護(hù)工作的精細(xì)化控制水平、推動(dòng)輻射防護(hù)工作的數(shù)據(jù)收集和經(jīng)驗(yàn)反饋等方面具有重要意義。
1.4.5 射線探傷管理
射線探傷是指利用某種射線來檢查焊縫內(nèi)部缺陷的方法,當(dāng)放射性射線照射物體時(shí),物體中有缺陷的部位和無缺陷部位對(duì)射線的吸收程度不同,通過檢測(cè)透過被檢物體后的射線強(qiáng)度差異,就可以檢測(cè)出物體內(nèi)部的缺陷分布情況。射線探傷在機(jī)械制造、石油、化工、冶金和造船等領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,是檢查金屬或非金屬物體內(nèi)部缺陷的主要方法之一。在核電站運(yùn)行壽期內(nèi),設(shè)備部件可能受到諸如壓力、溫度、輻射、氫吸附、腐蝕、振動(dòng)和磨損等因素影響,引起老化、脆化、疲勞以及缺陷的形成和擴(kuò)展等材料性能的變化。因此,在核電運(yùn)行與維修期間,必須對(duì)核電廠內(nèi)的相關(guān)設(shè)備部件進(jìn)行射線探傷檢測(cè),以便及時(shí)維修或更換相關(guān)設(shè)備。而射線探傷所用放射源的活度大,作業(yè)過程中具有較高的輻射風(fēng)險(xiǎn),發(fā)生事故后的影響范圍廣,因此射線探傷管理也是核電廠輻射防護(hù)工作的重要內(nèi)容。
1.4.6 輻射劑量管理
根據(jù)《放射工作人員健康管理辦法》,放射工作單位應(yīng)當(dāng)安排本單位的放射工作人員接受個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)。核電站作為放射工作單位,輻射劑量控制是核電廠輻射防護(hù)工作“三大控制”的重要組成部分,是安排放射性工作、優(yōu)化輻射防護(hù)措施、提升輻射防護(hù)管理水平的基礎(chǔ)和依據(jù),同時(shí)也是貫徹輻射防護(hù)ALARA原則和個(gè)人劑量限制原則的有效手段。
1.4.7 紅橙區(qū)進(jìn)出管理
在核電廠內(nèi),橙區(qū)是指輻射有效劑量率>1 mSv/h且≤10 mSv/h,橙區(qū)要求輻射防護(hù)負(fù)責(zé)人簽發(fā)輻射工作許可證才允許進(jìn)入;紅區(qū)是指輻射有效劑量率>10 mSv/h的區(qū)域,核電運(yùn)行過程中,通常禁止進(jìn)入紅區(qū),特殊情況下需要由機(jī)組營(yíng)運(yùn)負(fù)責(zé)人臨時(shí)批準(zhǔn)才允許進(jìn)入。紅橙區(qū)管理主要用于對(duì)放射性工作人員進(jìn)出紅橙區(qū)進(jìn)行管理,在進(jìn)入紅橙區(qū)之前,工作人員需要經(jīng)過相關(guān)負(fù)責(zé)人的批準(zhǔn)。
1.4.8 輻射防護(hù)物品借還管理
輻射防護(hù)物品借還業(yè)務(wù)在核電運(yùn)行和大修期間頻繁發(fā)生。為加強(qiáng)核電廠內(nèi)輻射防護(hù)相關(guān)物品的管理,提高物品使用效果,使各種物資得以妥善保管,需要對(duì)核電廠內(nèi)輻射防護(hù)相關(guān)物品的借用和歸還進(jìn)行規(guī)范化登記管理,以便有效減少相關(guān)物品的丟失和浪費(fèi)。核電廠內(nèi)輻射防護(hù)相關(guān)物品的借還管理包括鑰匙借還管理、便攜式儀表借還管理、標(biāo)牌借還管理、呼吸保護(hù)器借還管理等業(yè)務(wù)。
根據(jù)核電廠輻射防護(hù)的工作內(nèi)容,核電廠輻射防護(hù)業(yè)務(wù)可以劃分為輻射測(cè)量管理、放射性材料管理、輻射物資管理、輻射劑量管理、輻射工作管理、大修輻射管理、輻射檢查管理、輻射風(fēng)險(xiǎn)管理等八方面的內(nèi)容。結(jié)合核電廠輻射防護(hù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)和工作需求,核電廠輻射防護(hù)工作還需要加上輻射類文檔管理和統(tǒng)計(jì)分析兩個(gè)模塊,各個(gè)業(yè)務(wù)模塊細(xì)分的業(yè)務(wù)功能見表1所列。在這10個(gè)業(yè)務(wù)模塊中,輻射測(cè)量管理、放射性材料管理、輻射物資管理和文檔管理是核電廠輻射防護(hù)工作的基礎(chǔ),輻射劑量管理是核電廠輻射防護(hù)的重點(diǎn),而輻射工作管理是核電廠輻射防護(hù)工作的核心。
根據(jù)表1中核電廠輻射防護(hù)業(yè)務(wù)模塊及其功能點(diǎn),我們可以梳理出核電廠輻射防護(hù)工作的業(yè)務(wù)架構(gòu),如圖1所示。
表1 核電廠輻射防護(hù)業(yè)務(wù)模塊及其功能點(diǎn)
圖1 核電廠輻射防護(hù)業(yè)務(wù)架構(gòu)
由圖1可知,基于輻射防護(hù)法律法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,核電廠輻射防護(hù)業(yè)務(wù)可以分為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、綜合管理層和分析展示層。其中,基礎(chǔ)業(yè)務(wù)層包括文檔管理、輻射測(cè)量管理、放射性材料管理、輻射防護(hù)物資管理等業(yè)務(wù)模塊;業(yè)務(wù)應(yīng)用層包括輻射檢查管理、輻射防護(hù)工作管理和輻射風(fēng)險(xiǎn)管理等方面的內(nèi)容;綜合管理層所包含的業(yè)務(wù)模塊為大修輻射防護(hù)管理和輻射劑量管理;分析展示層主要包括輻射防護(hù)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析功能。
2.2.1 輻射防護(hù)數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)方案
輻射防護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是核電廠輻射防護(hù)工作的基礎(chǔ),根據(jù)核電廠建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合輻射防護(hù)工作的業(yè)務(wù)需求,可以將核電廠輻射防護(hù)的相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與核電機(jī)組平面圖結(jié)合,形成核電機(jī)組輻射數(shù)據(jù)平面圖,使得用戶能夠直觀查看在核電廠內(nèi)發(fā)生的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(如測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)、輻射污染數(shù)據(jù)、紅橙區(qū)數(shù)據(jù)、控制區(qū)數(shù)據(jù)、輻射事項(xiàng)數(shù)據(jù)等)。在開展放射性工作之前,用戶可以快速找到并查看工作區(qū)內(nèi)的輻射水平,然后根據(jù)輻射水平數(shù)據(jù)評(píng)估輻射風(fēng)險(xiǎn)并制定合理的輻射防護(hù)措施,從而大大提高輻射防護(hù)工作的可靠性和安全性。
2.2.2 輻射劑量管控業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)方案
輻射劑量控制是核電廠輻射防護(hù)工作的重點(diǎn)和目標(biāo)。根據(jù)核電廠輻射防護(hù)工作中劑量控制的業(yè)務(wù)需求,可以在信息系統(tǒng)中設(shè)計(jì)個(gè)人輻射劑量統(tǒng)計(jì)表,并通過集成接口,從核電廠出入口管理設(shè)備中獲取個(gè)人劑量信息。通過個(gè)人輻射劑量統(tǒng)計(jì)表,用戶可以方便地查詢?cè)谀扯螘r(shí)間內(nèi),某個(gè)單位/某個(gè)部門/某個(gè)員工受到的輻射劑量,從而為核電廠“控制集體劑量”和“限制最大個(gè)人劑量”提供數(shù)據(jù)支撐。
2.2.3 輻射防護(hù)物資借還業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)方案
輻射防護(hù)物資借還業(yè)務(wù)(如輻射控制區(qū)鑰匙借還、便攜式輻射測(cè)量?jī)x表借還、輻射標(biāo)牌借還、呼吸保護(hù)器借還等)是核電運(yùn)行和大修期間頻繁發(fā)生的業(yè)務(wù),針對(duì)這一業(yè)務(wù)需求,可以通過掃碼借還的方式,便捷、有序地管理核電廠內(nèi)物品借還相關(guān)業(yè)務(wù)。用戶通過線下掃碼/線上輸入物品編碼的方式,即可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)物品的借還登記。
核電廠輻射防護(hù)信息化建設(shè)是堅(jiān)持核工業(yè)安全發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展,提升核工業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段,同時(shí)也是未來核能與核技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),對(duì)于加強(qiáng)核電廠輻射風(fēng)險(xiǎn)管控、提高輻射防護(hù)各項(xiàng)工作的效率、提升輻射防護(hù)管理水平具有重要意義。本文介紹了核電廠輻射防護(hù)的工作內(nèi)容,梳理了核電廠輻射防護(hù)工作的業(yè)務(wù)架構(gòu),并針對(duì)核電廠輻射防護(hù)工作中的重點(diǎn)業(yè)務(wù),提出了初步的信息化設(shè)計(jì)方案,對(duì)核電站構(gòu)建統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的輻射防護(hù)管理信息系統(tǒng)具有一定的借鑒意義。