黃 娟
(中國原子能科學(xué)研究院,北京 102413)
近年來,核技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科研、醫(yī)療等領(lǐng)域中運用的廣度和深度不斷擴展,全國各地核技術(shù)利用項目不斷增加,輻射事故偶有發(fā)生,如何在快速發(fā)展核技術(shù)利用項目的同時,對其輻射風(fēng)險進行有效地管控,顯得尤為重要,這與科學(xué)的風(fēng)險管理密不可分。
核技術(shù)利用項目的風(fēng)險評價系統(tǒng)涉及設(shè)施/場所固有安全措施、人為管理、法律法規(guī)執(zhí)行情況等多項內(nèi)容,且每項內(nèi)容可進一步細(xì)化,相對較為復(fù)雜。目前核技術(shù)利用項目的風(fēng)險評價結(jié)論主要偏向定性分析,在一定程度上無法將各個因素的重要性以一種相對直觀且科學(xué)有效的方式表述出來,定量分析在獲取數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上,通過建模分析,來最終實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各因素相對重要性的數(shù)學(xué)表達。
因此,本項目以直線加速器項目為例,通過數(shù)學(xué)建模開展核技術(shù)利用項目輻射風(fēng)險評價。首先根據(jù)文獻及資料調(diào)研選取直線加速器項目輻射風(fēng)險系統(tǒng)涵蓋的各類指標(biāo),構(gòu)建該系統(tǒng)的評價體系,再利用層次分析法對該體系各層涵蓋的指標(biāo)進行權(quán)重分析,綜合各層級權(quán)重,最終得到最底層各指標(biāo)的綜合權(quán)重值,以此鑒別質(zhì)出直線加速器項目中相對關(guān)鍵的風(fēng)險指標(biāo),基于此為直線加速器項目的管理提出針對性的建議,在一定程度上降低該項目運行和監(jiān)管過程中輻射風(fēng)險。
本項目采用層次分析法(AHP)開展研究,AHP由Saaty于20世紀(jì)70年代提出的一種對層次權(quán)重開展決策分析的方法,該方法將決策分解成不同層級,基于上一層級的重要性對同層不同要素進行兩兩對比,得到每層各要素之間重要性的判斷矩陣,通過數(shù)據(jù)處理,實現(xiàn)定量分析,最終得到各要素針對上一層以及目標(biāo)層的重要性的綜合權(quán)重值。
生態(tài)環(huán)境部2012年3月發(fā)布《核技術(shù)利用監(jiān)督檢查程序?qū)嵤┏绦颉罚ㄒ韵潞喎Q “監(jiān)督檢查程序”),2017年、2020年分別對其進行修訂,截至最新文件,包含43類行業(yè),明確了各類核技術(shù)利用項目的監(jiān)督檢查的方式及內(nèi)容。本研究根據(jù)《監(jiān)督檢查程序》,構(gòu)建直線加速器項目輻射風(fēng)險體系,第一層級包括3個子系統(tǒng),第一層級各子系統(tǒng)分別細(xì)化成各類指標(biāo)因素,詳見圖1。
圖1 直線加速器項目輻射風(fēng)險體系
本研究選取從事輻射防護相關(guān)領(lǐng)域5~10年研究的專家,通過專家座談會獲取模型數(shù)據(jù)。共計邀請3名專家,各專家在工作年限、學(xué)歷以及研究方向等考量指標(biāo)上權(quán)重相當(dāng),鑒于此,對每名專家賦予同樣的權(quán)重。針對直線加速器項目輻射風(fēng)險體系,各專家對各子系統(tǒng)針對目標(biāo)層的重要性以及各子系統(tǒng)涵蓋指標(biāo)針對子系統(tǒng)重要性進行兩兩判斷,得到判斷矩陣。
本研究為三層結(jié)構(gòu)的評價體系,權(quán)重值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源于每位專家的判斷矩陣,利用MATLAB求取判斷矩陣的特征值并進行一致性檢驗,首先分別計算各層中各指標(biāo)的權(quán)重,再依次對各層各指標(biāo)權(quán)重進行組合計算,最終得到系統(tǒng)各層中每個指標(biāo)相對直線加速器項目輻射風(fēng)險系統(tǒng)目標(biāo)層的綜合權(quán)重值。
3.3.1 第一層級
在本研究構(gòu)建的AHP模型中,第一層級包含場所安全和防護設(shè)施與運行、法律法規(guī)執(zhí)行情況和管理制度執(zhí)行情況3個因素,各因素的權(quán)重值見表1,場所安全和防護設(shè)施與運行的重要性相對高于其他兩個指標(biāo)。
表1 第一層級各指標(biāo)權(quán)重值
3.3.2 場所安全和防護設(shè)施與運行層
場所安全和防護設(shè)施與運行層級中,包括控制臺及安全聯(lián)鎖、警示裝置、治療室緊急設(shè)施、監(jiān)測設(shè)備和個人防護及通風(fēng)系統(tǒng)5個風(fēng)險因素。該層級中5個風(fēng)險因素的權(quán)重值數(shù)據(jù)處理結(jié)果見表2,在該層級中,控制臺及安全聯(lián)鎖、治療室緊急設(shè)施以及監(jiān)測設(shè)備重要性相對較高。
表2 場所安全和防護設(shè)施與運行層各指標(biāo)權(quán)重值
3.3.3 法律法規(guī)執(zhí)行情況層
法律法規(guī)執(zhí)行情況層級數(shù)據(jù)處理結(jié)果見表3,許可證、輻射事故與事件、驗收三項的重要性相對較高。
表3 法律法規(guī)執(zhí)行情況層各指標(biāo)權(quán)重值
3.3.4 管理制度執(zhí)行情況層
管理制度執(zhí)行情況層級數(shù)據(jù)處理結(jié)果見表4,綜合管理制度、場所分區(qū)、操作規(guī)程、校驗源管理和維護與維修制度與放射性“三廢”管理規(guī)定三項的重要性相對較高。
表4 管理制度執(zhí)行情況層各指標(biāo)權(quán)重值
3.3.5 綜合權(quán)重值
綜合各層指標(biāo)權(quán)重值,得出最底層各指標(biāo)輻射風(fēng)險綜合權(quán)重值,詳見表5。綜合數(shù)據(jù)處理結(jié)果可知,對于直線加速器項目輻射風(fēng)險體系來講,控制臺及安全聯(lián)鎖、治療室緊急設(shè)施、許可證、監(jiān)測設(shè)備綜合權(quán)重值總和占比超過55%,其中控制臺及安全聯(lián)鎖、治療室緊急設(shè)施以及監(jiān)測設(shè)備均屬于設(shè)備及場所的固有安全防護設(shè)施,許可證反饋設(shè)備使用方對法律法規(guī)的執(zhí)行情況。
表5 本研究最底層各指標(biāo)輻射風(fēng)險綜合權(quán)重值
續(xù)表
本研究以直線加速器項目為例,構(gòu)建核技術(shù)利用項目輻射風(fēng)險體系,基于層次分析法和MATLAB,對直線加速器項目日常運行及管理中重點輻射風(fēng)險指標(biāo)進行辨別。根據(jù)研究結(jié)果可知,設(shè)備及場所的固有安全防護設(shè)施是控制輻射風(fēng)險的關(guān)鍵項,尤其需關(guān)注控制臺及安全聯(lián)鎖、治療室緊急設(shè)施。在設(shè)備日常運行管理和監(jiān)管層面來講:設(shè)備使用方應(yīng)進一步加強對設(shè)備固有安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)施的管理,做好日常維護工作,保障設(shè)備正常運行,工作人員嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程;設(shè)備使用方應(yīng)配備足夠數(shù)量且滿足設(shè)備監(jiān)測要求的監(jiān)測設(shè)備,提升企業(yè)監(jiān)測能力,保障輻射工作人員的安全;監(jiān)管部門對直線加速器項目進行監(jiān)管時,應(yīng)重點檢查上述關(guān)鍵風(fēng)險指標(biāo),同時對建設(shè)單位是否改變或超出許可所從事活動的種類和范圍進行檢查,從而起限制違法行為、降低輻射風(fēng)險、提高監(jiān)管效率的良好效果。