李凱忠 林一 李超

(中國(guó)核能電力股份有限公司 北京 100000)

隨著全球?qū)τ谔寂欧趴刂频母叨汝P(guān)注，核能作為一種高效、安全的清潔能源，越來(lái)越受到海事行業(yè)的關(guān)注。其中，2020年俄羅斯“羅蒙諾索夫”號(hào)浮式核電站（見(jiàn)圖1）的正式商運(yùn)，成為船用水堆在民用領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)標(biāo)志性事件。

其中，Rf為f的徑向?qū)?shù)，即在范數(shù)‖f‖=|f(0)|+‖f‖Β下，Bloch空間Β是Banach空間[1].

圖1 “羅蒙諾索夫”號(hào)全景

2022 年，國(guó)家發(fā)改委、能源局和科技部陸續(xù)發(fā)布“十四五”能源領(lǐng)域規(guī)劃，明確積極推進(jìn)我國(guó)海上浮動(dòng)堆關(guān)鍵技術(shù)研究、健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，對(duì)船用小堆的發(fā)展進(jìn)行了頂層規(guī)劃。目前，我國(guó)核輻射應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)的相關(guān)法律法規(guī)、導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)普遍是針對(duì)陸上核設(shè)施建立的，對(duì)于船用小堆這種移動(dòng)式核設(shè)施，不但國(guó)內(nèi)，即使國(guó)際上也鮮有專門的導(dǎo)則或者標(biāo)準(zhǔn)，因此有必要完善船用小堆這一特殊類別反應(yīng)堆的核或輻射應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)的上游監(jiān)管文件。文章根據(jù)船用小堆的設(shè)計(jì)和運(yùn)行特點(diǎn)，以國(guó)內(nèi)監(jiān)管部門現(xiàn)有的小型堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分的指導(dǎo)意見(jiàn)、審評(píng)原則為技術(shù)依據(jù)，對(duì)船用小堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討和研究[1]。

1 船用小堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的建立區(qū)域

應(yīng)急計(jì)劃區(qū)特指為了保證事故時(shí)能迅速采取有效行動(dòng)保護(hù)公眾，在核設(shè)施周圍需要進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃的區(qū)域，也是制訂應(yīng)急計(jì)劃的技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，對(duì)公眾采取的防護(hù)行動(dòng)很可能僅局限于應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的一小部分；但在發(fā)生極為罕見(jiàn)的最嚴(yán)重事故時(shí)，也需要在應(yīng)急計(jì)劃區(qū)外的部分地區(qū)采取防護(hù)措施。

需要注意的是，由于船用小堆在海上航行期間航行海域不固定，各海域海洋環(huán)境、大氣環(huán)境條件也不盡相同，受船用小堆核事故放射性物質(zhì)釋放影響的其他船舶、海洋工程或航空器存在較大的隨機(jī)性，將船用小堆可能航行作業(yè)的海域都劃分為應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的方式顯然是不現(xiàn)實(shí)的。當(dāng)船用小堆發(fā)生海上核事故，且放射性物質(zhì)釋放的影響即將或已經(jīng)蔓延至船外時(shí)，只能通過(guò)盡量減少放射性物質(zhì)向海洋環(huán)境釋放，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)或事故放射性后果預(yù)測(cè)臨時(shí)劃分警戒區(qū)域、及時(shí)通報(bào)相關(guān)船舶和航空器遠(yuǎn)離事故區(qū)域，以及相關(guān)海洋工程做好防御措施等手段，減少對(duì)外部環(huán)境造成的輻射威脅[2]，再加上海域周邊無(wú)常駐居民或公眾這一客觀事實(shí)，船用小堆在海上航行作業(yè)時(shí)無(wú)須建立應(yīng)急計(jì)劃區(qū)。

相關(guān)科研成果顯示，相較于陸上大型核設(shè)施，盡管小型堆放射性物質(zhì)含量相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)[3-4]，但沒(méi)有足夠的論證表明船用小堆在?？扛蹍^(qū)發(fā)生設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和嚴(yán)重事故時(shí)無(wú)須船外應(yīng)急，考慮到周邊存在常駐居民或公眾，因此有必要在?？扛蹍^(qū)劃分應(yīng)急計(jì)劃區(qū)并給出其劃分范圍，以便各應(yīng)急部門迅速組織有效的應(yīng)急響應(yīng)行動(dòng)，最大限度地降低核事故對(duì)公眾和環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。

東營(yíng)三角洲是研究區(qū)古近系沙河街組重要沉積體系之一，分布面積約500km2。該三角洲為大型砂質(zhì)復(fù)合三角洲，三角洲成因的各類砂體及與三角洲有關(guān)的濁積砂體是東營(yíng)凹陷中東部諸多油田的主要油氣儲(chǔ)集體。

文章基于國(guó)內(nèi)首個(gè)基于浮式核電站開(kāi)發(fā)的船用小堆ACP100S的源項(xiàng)數(shù)據(jù)，采用上述劃分準(zhǔn)則、源項(xiàng)選取原則、劑量評(píng)估方式，初步給出船用小堆停靠港區(qū)時(shí)的煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)半徑推薦值。

2 船用小堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)確定

2.1 應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分準(zhǔn)則

目前，國(guó)際上對(duì)應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分的一般原則是：對(duì)應(yīng)急計(jì)劃所考慮的事故進(jìn)行分析，估計(jì)其場(chǎng)外的預(yù)期劑量（在不采取應(yīng)急防護(hù)措施條件下居民個(gè)人可能受到的劑量），與干預(yù)水平相比較，使計(jì)劃區(qū)外的預(yù)期劑量不超過(guò)相應(yīng)的干預(yù)水平。在具體做法上，所考慮的事故和采用的干預(yù)水平，各國(guó)都有較大的差別，但美國(guó)在應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的安全準(zhǔn)則上設(shè)定合理、概念清楚且便于操作，已成為國(guó)際核行業(yè)的代表性方法。因此，我國(guó)陸上核設(shè)施應(yīng)急計(jì)劃區(qū)現(xiàn)有的劃分原則和方法主要參考了美國(guó)核管理委員會(huì)（NRC）發(fā)表的《國(guó)家和地方政府用于支持發(fā)展輕水反應(yīng)堆輻射應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃的基礎(chǔ)》（NUREG-0396）[5]。

船用小堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分的準(zhǔn)則根據(jù)《陸上小型壓水堆核應(yīng)急工作指導(dǎo)意見(jiàn)（試行）》[6]《小型壓水堆核動(dòng)力廠安全審評(píng)原則（試行）》[7]的監(jiān)管要求，應(yīng)與我國(guó)陸上核設(shè)施要求保持一致，即按照《核電廠應(yīng)急計(jì)劃與準(zhǔn)備準(zhǔn)則第一部分：應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的劃分》（GB/T 17680.1-2008）[8]的一般性要求展開(kāi)如圖2 所示。首先，結(jié)合船用小堆設(shè)計(jì)特征和事故分析結(jié)果，選取代表性事故場(chǎng)景并確定源項(xiàng)。其次，根據(jù)停靠港區(qū)廠址氣象條件，對(duì)各事故工況下不同距離處的公眾受照劑量進(jìn)行計(jì)算，得出對(duì)應(yīng)劑量值。再次，將劑量計(jì)算值與國(guó)標(biāo)規(guī)定的劑量水平進(jìn)行對(duì)比，分析其包絡(luò)性。最后，根據(jù)劑量對(duì)比結(jié)果以及有關(guān)應(yīng)急計(jì)劃區(qū)范圍的要求，給出應(yīng)急計(jì)劃區(qū)半徑推薦值。

本篇論文采用訪談法與問(wèn)卷調(diào)查法相結(jié)合的方式，全面考察泰國(guó)漢語(yǔ)學(xué)習(xí)者拒絕言語(yǔ)行為的使用情況。調(diào)查問(wèn)卷以社會(huì)地位及社會(huì)距離作為可控的因素，問(wèn)卷共設(shè)計(jì)了12個(gè)不同的題目，涉及的情景大多是日常生活中常見(jiàn)的場(chǎng)景，主要是從社會(huì)地位（上對(duì)下、平等、下對(duì)上）和社會(huì)距離（遠(yuǎn)、中、近）的不同對(duì)于他人邀請(qǐng)（參加派對(duì)、吃飯、逛街）、請(qǐng)求（借錢、借筆記、借相機(jī)、借資料）及幫助（拿東西、做作業(yè)、帶路、結(jié)賬）三方面做出拒絕的回應(yīng)，每個(gè)問(wèn)題都給出了具體的情景和一個(gè)對(duì)話。

圖2 應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分方法

2.2 源項(xiàng)選取規(guī)則

確定船用小堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的安全準(zhǔn)則，需要同時(shí)考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故（DBA）和嚴(yán)重事故（SA），分別對(duì)應(yīng)DBA 源項(xiàng)和SA 源項(xiàng)。GB/T 17680.1-2008 中“后果最嚴(yán)重的事故序列”通常理解為SA事故譜中放射性釋放量具有包絡(luò)性的某個(gè)事故，陸上核設(shè)施應(yīng)用的是完整事故譜的計(jì)算結(jié)果，而船用小堆運(yùn)行功率較低，源項(xiàng)較核電廠低幾個(gè)數(shù)量級(jí)，在計(jì)劃區(qū)劃分時(shí)選取包絡(luò)性的嚴(yán)重事故，具有一定的保守性[9]。

對(duì)于船用小堆，應(yīng)急干預(yù)水平的設(shè)置也應(yīng)遵循上述原則及標(biāo)準(zhǔn)要求：所有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和大多數(shù)嚴(yán)重事故，應(yīng)急計(jì)劃區(qū)外的個(gè)人可能受到的有效劑量和甲狀腺劑量一般不大于GB 18871-2002規(guī)定的通用優(yōu)化干預(yù)水平如表1所示；對(duì)于最嚴(yán)重事故，應(yīng)急計(jì)劃區(qū)外的個(gè)人可能受到的最大預(yù)期劑量一般不大于GB18871-2002規(guī)定的任何情況下均應(yīng)進(jìn)行干預(yù)的劑量水平，如表2所示。

2.3 劑量評(píng)估方式

興趣是推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)因，所以在高中階段一定要充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣。隨著學(xué)習(xí)的深入，生詞難記、語(yǔ)法難用、課文難懂、練習(xí)難做等問(wèn)題都會(huì)出現(xiàn)。如不及時(shí)引導(dǎo)，學(xué)生的興趣就會(huì)逐漸減弱；學(xué)習(xí)積極性也會(huì)隨之下降，甚至失去信心。因此，教師要善于因勢(shì)利導(dǎo)，設(shè)法激發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。授課時(shí)要講究趣味性，做到生動(dòng)活潑。最大限度地再現(xiàn)所學(xué)知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生產(chǎn)生眾多的聯(lián)想，保持接受新知識(shí)時(shí)的新鮮感。此外，還要根據(jù)不同的課文內(nèi)容采取不同的教學(xué)方法。

《陸上小型壓水堆核應(yīng)急工作指導(dǎo)意見(jiàn)（試行）》和《小型壓水堆核動(dòng)力廠安全審評(píng)原則（試行）》對(duì)小型堆應(yīng)急干預(yù)水平的規(guī)定基本一致，兩者均基于《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18871-2002）[13]給出了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故、嚴(yán)重事故情況下的劑量控制值要求。

《陸上小型壓水堆核應(yīng)急工作指導(dǎo)意見(jiàn)（試行）》已明確指出，嚴(yán)重事故的選取應(yīng)合理考慮事故的發(fā)生頻率，對(duì)于發(fā)生頻率低于10-7～10-8/（堆·年）的嚴(yán)重事故場(chǎng)景，在應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分中可不予考慮。船用小堆在設(shè)計(jì)上考慮了較完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，采用了非能動(dòng)技術(shù)，能夠高置信度地保證安全殼的完整性，若將發(fā)生概率極低的事故都納入考慮范圍，既不合理也不符合經(jīng)濟(jì)性[10]。

表1 緊急防護(hù)行動(dòng)的通用優(yōu)化干預(yù)水平

表2 任何情況下預(yù)期均應(yīng)進(jìn)行干預(yù)的劑量行動(dòng)水平

2.4 煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)大小

在較佳的麻醉和保活條件下，模擬鮰魚的無(wú)水?；钸\(yùn)輸，得出不同?；顣r(shí)間下的存活率。隨著?；顣r(shí)間的延長(zhǎng)存活率逐漸下降，9 h時(shí)存活率仍為95%；達(dá)到11 h后存活率驟減為45%，?；?3 h后存活率僅為20%。在此條件下最長(zhǎng)無(wú)水?；铛t魚的時(shí)間是9 h左右，基本能滿足省內(nèi)運(yùn)輸。

2.4.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故后果

文章選取ACP100S 堆型的失水事故和燃料操作事故作為典型設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故場(chǎng)景：失水事故屬于極限事故，假設(shè)一回路發(fā)生破口，造成冷卻劑流失，最終導(dǎo)致約10%燃料組件發(fā)生損傷，燃料包殼間隙中的惰性氣體、碘和銫等放射性物質(zhì)泄漏到一回路中，經(jīng)破口進(jìn)入安全殼大氣，最終通過(guò)安全殼不嚴(yán)密處釋放到環(huán)境中；燃料操作事故也屬于極限事故，假設(shè)一組乏燃料組件在操作過(guò)程中跌落至乏燃料水池內(nèi)，造成該組件內(nèi)所有燃料元件包殼破裂。由于乏燃料操作在水下完成，包殼間隙中的所有裂變產(chǎn)物將首先釋放到燃料儲(chǔ)存區(qū)的水中，經(jīng)過(guò)水層過(guò)濾后進(jìn)入廠房大氣環(huán)境，再經(jīng)過(guò)廠房不嚴(yán)密處或通風(fēng)系統(tǒng)向環(huán)境釋放。

選取某?？扛蹍^(qū)典型氣象條件作為計(jì)算輸入，在船用小堆事故發(fā)生后2 d和7 d內(nèi)，采用PAVAN模型計(jì)算得出距反應(yīng)堆不同距離處的總有效劑量和甲狀腺劑量，依據(jù)GB 18871-2002 規(guī)定的10 mSv 隱蔽通用優(yōu)化干預(yù)水平、50 mSv 撤離通用優(yōu)化干預(yù)水平和100 mGy碘防護(hù)通用優(yōu)化干預(yù)水平，對(duì)不同距離處的計(jì)算劑量結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出失水事故（見(jiàn)圖3）和燃料操作事故（見(jiàn)圖4）的評(píng)價(jià)結(jié)果。其中，由于燃料操作事故的釋放時(shí)間為2 h，事故后的2 d有效劑量與7 d有效劑量相同。

船用小堆發(fā)生事故后，放射性核素將在大氣彌散作用下遷移。在事故早期階段，通過(guò)放射性煙云浸沒(méi)外照射、地面沉積外照射和吸入內(nèi)照射等途徑對(duì)?？扛蹍^(qū)周邊居民或公眾產(chǎn)生輻射照射。根據(jù)評(píng)價(jià)場(chǎng)景的不同，通常采用不同劑量評(píng)估模型。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，傾向采用較為保守的PAVAN模型計(jì)算大氣彌散因子，評(píng)估公眾的受照劑量后果；對(duì)于嚴(yán)重事故，更傾向采用MACCS 評(píng)價(jià)模型進(jìn)行計(jì)算[11-12]。

圖3 失水事故造成的2 d和7 d劑量后果

圖4 燃料操作事故造成的劑量后果

計(jì)算結(jié)果顯示，距反應(yīng)堆200 m處，失水事故造成2 d 有效劑量為3.23 mSv，7 d 有效劑量為3.24 mSv，7 d甲狀腺劑量為31.2 mGy，均低于規(guī)定的相應(yīng)通用優(yōu)化干預(yù)水平；距反應(yīng)堆300 m處，燃料操作事故造成的2 d有效劑量和7 d有效劑量均為6.4 mSv，7 d甲狀腺劑量為92.6 mGy，也均低于規(guī)定的相應(yīng)通用優(yōu)化干預(yù)水平。

2.4.2 嚴(yán)重事故后果

（2）對(duì)于RG1.183 大破口失水事故，99.5%概率水平下距反應(yīng)堆中心900m 處的劑量后果為：2 d 有效劑量3.33 mSv，7 d 有效劑量5.09 mSv，7 d 甲狀腺劑量86.9mGy，能夠滿足GB 18871-2002規(guī)定的通用優(yōu)化干預(yù)水平。

采用MACCS 模型對(duì)失水事故始發(fā)嚴(yán)重事故和RG1.183大破口失水事故的2 d和7 d劑量后果進(jìn)行計(jì)算，得出50%、90%、95%、99.5%概率水平的計(jì)算結(jié)果。在不同氣象概率水平下，失水事故始發(fā)嚴(yán)重事故發(fā)生后的2 d、7 d有效劑量和7 d甲狀腺劑量后果評(píng)價(jià)分別如圖5～圖7所示；RG1.183大破口失水事故造成的2 d、7 d有效劑量和7 d甲狀腺劑量后果評(píng)價(jià)分別如圖8～圖10所示，結(jié)論如下。

圖5 失水事故始發(fā)嚴(yán)重事故造成的2 d有效劑量

圖6 失水事故始發(fā)嚴(yán)重事故造成的7 d有效劑量

圖7 失水事故始發(fā)嚴(yán)重事故造成的7 d甲狀腺劑量

圖8 RG1.183大破口失水事故造成的2 d有效劑量

圖9 RG1.183大破口失水事故造成的7 d有效劑量

圖10 RG1.183大破口失水事故造成的7 d甲狀腺劑量

（1）對(duì)于失水事故始發(fā)嚴(yán)重事故，99.5%概率水平下距反應(yīng)堆中心300 m 處的劑量后果為：2 d 有效劑量2.19 mSv，7 d 有 效 劑 量3.04 mSv，7 d 甲 狀 腺 劑 量70.1 mGy，能夠滿足GB 18871-2002規(guī)定的通用優(yōu)化干預(yù)水平。

文章基于ACP100S 堆型的設(shè)計(jì)特征，選取失水事故始發(fā)的嚴(yán)重事故作為代表性嚴(yán)重事故場(chǎng)景開(kāi)展分析。同時(shí)，參考美國(guó)核行業(yè)管理導(dǎo)則《評(píng)價(jià)壓水堆失水事故的潛在輻射后果的假定》（RG 1.183）[14]的假設(shè)與參數(shù)，考慮了全堆芯熔化事故情景，以確保應(yīng)急計(jì)劃區(qū)測(cè)算結(jié)果具有足夠的裕量。

同時(shí)，分別以10 mSv 隱蔽通用優(yōu)化干預(yù)水平、50 mSv撤離通用優(yōu)化干預(yù)水平和100 mGy碘防護(hù)通用優(yōu)化干預(yù)水平作為指定劑量，計(jì)算RG1.183 大破口失水事故發(fā)生后的2 d、7 d 內(nèi)不同距離處超越指定有效劑量的概率，進(jìn)一步對(duì)事故的放射性后果進(jìn)行評(píng)估。計(jì)算結(jié)果顯示（見(jiàn)圖11），距反應(yīng)堆300 m 處，2 d 有效劑量超過(guò)10 mSv 的概率低于10%，7 d 有效劑量超過(guò)50 mSv 的概率低于0.1%，甲狀腺劑量超過(guò)100 mGy 的概率低于30%。

圖11 RG1.183大破口失水事故超越指定有效劑量的概率

2.4.3 船用小堆煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)半徑推薦

對(duì)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，采用GB 18871-2002 規(guī)定的通用優(yōu)化干預(yù)水平，對(duì)保守氣象條件下不同距離處的放射性后果進(jìn)行評(píng)估，得出滿足相關(guān)要求的距離；對(duì)于嚴(yán)重事故，采用MACCS 模式計(jì)算其劑量后果，選取70%氣象概率水平的劑量后果（即超過(guò)指定劑量的概率水平為30%）與GB 18871-2002 規(guī)定的通用優(yōu)化干預(yù)水平相比較，確定滿足要求的距離。表3 對(duì)上述劑量評(píng)估的匯總結(jié)果顯示，距反應(yīng)堆300 m 處的事故劑量后果能夠滿足船用小堆停港區(qū)域煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分的準(zhǔn)則。因此，出于安全裕量角度考慮，建議船用小堆煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)半徑推薦范圍為400 m。

其中，Wij 是上層輸入層單元i 和j 的權(quán)值，Oi 是上一層i 的輸出，Bj 是j 的偏置，Oj 是j 的輸出。

表3 符合劑量限值要求的距離 （單位：m）

3 結(jié)語(yǔ)

文章基于國(guó)內(nèi)監(jiān)管部門對(duì)小型堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分指導(dǎo)意見(jiàn)和審評(píng)原則的系統(tǒng)研究，以ACP100S 堆型為例，對(duì)船用小堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的建立區(qū)域及劃分準(zhǔn)則、方法、半徑范圍進(jìn)行了研究和分析，得出結(jié)論如下。

另外，政府及行業(yè)協(xié)會(huì)還應(yīng)該積極舉辦低碳環(huán)保宣傳活動(dòng)，增強(qiáng)國(guó)民低碳意識(shí)，使企業(yè)、游客、社區(qū)居民能夠在旅游的各個(gè)環(huán)節(jié)自覺(jué)踐行節(jié)能減排的行動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)旅游的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

船用小堆應(yīng)僅在?？扛蹍^(qū)建立應(yīng)急計(jì)劃區(qū)，應(yīng)急計(jì)劃區(qū)劃分準(zhǔn)則應(yīng)按照GB/T 17680.1-2008要求執(zhí)行，劑量水平則按照GB 18871-2002 要求進(jìn)行控制。同時(shí)，基于船用小堆ACP100S 源項(xiàng)數(shù)據(jù)初步計(jì)算給出的煙羽應(yīng)急計(jì)劃區(qū)半徑值，對(duì)國(guó)內(nèi)其他船用小堆具有一定的參考意義。