关于秦山第二核电厂应急干预水平的估算及其研究重点
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关于秦山第二核电厂应急干预水平的估算及其研究李继开李芳(核电秦山联营有限公司,浙江海盐,314300)摘要基于国际原子能机构(IAEA)对核电厂(核设施)辐射事件的应急干预水平的考虑和有关文献推荐的估算方法,依照国家核安全导则[2](HAD002/03)的规定和要求,结合中国当前国民经济的现状,特别是参考目前秦山地区的社会经济状况,对秦山第二核电厂在未来可能的核事件情况下的应急干预水平进行了初步的估算与探讨。
借此与秦山地区及IAEA推荐的干预水平进行了粗浅的比较。
由比较结果可以看出,本文的估算结果要低于秦山地区给出的干预水平,表明本文的估算结果是较合理而偏安全的。
并且与IAEA推荐的干预水平基本一致,说明该估算结果是可信的。
关键词秦山第二核电厂应急核事件干预水平Abstract:Based on the considerations of IAEA about emergency intervention levels of radiation events in nuclear power plants (nuclear facilities) and the estimation method recommended in relevant documents, and according to the regulations and requirements of national unclear safety guides (HAD002/03), by incorporating the current status of China's national economy, the socio-economic conditions of Qinshan area in particular, this paper makes a preliminary estimation and study about the emergency intervention levels under the future nuclear incident situation possibly occurred in Qinshan-II nuclear power plant. It also makes a rough comparison between this estimation and intervention levels of Qinshan area and that recommended by IAEA, which shows that the estimation results produced in the paper are lower than that of Qinshan area, meaning the results are reasonable and conservative and basically in agreement with the intervention levels recommended by IAEA, and hence reliable.Key words: The Second Qinshan Nuclear Power Plant Emergency Nuclear events Intervention level本文参照IAEA推荐的应急干预水平值,特别是依据HAD002/03,并在国内其它核电厂制订应急干预水平经验的基础上,经过探讨性的研究和估算给出了秦山第二核电厂的应急干预水平。
在估算过程中,充分考虑了事故早期和中期的一些干预原则的实际要求,并且适当地考虑了可能的物价上涨等因素。
本工作较为粗浅,主要是有利于核电厂可能的核事件应急干预工作。
1 用于应急干预的三条基本原则有关文献资料[1]中已经明确地将核事件和辐射事件的应急干预的基本原则描述如下:(1)应尽一切可能的努力防止严重确定性效应的发生;(2)干预应是正当的,亦即防护措施的引入尽量做到利大于弊;(3)干预应当是最优化的,亦即防护措施的实施获得最大的净利益。
要想达到上述目的,必须要求事先制订好合理可行的干预水平(即干预指标)。
2 国家核安全导则[2](HAD002/03)和秦山地区的剂量干预水平秦山地区曾于2000年前委托上海核工程研究设计院制订了该地区的核事件应急干预水平[3],据悉该应急干预水平的制订也是根据国家核安全导则(HAD002/03)中的有关专项和要求进行估算的。
其应急干预水平见表1。
在《核或辐射应急的干预原则与干预水平》中引入了国际上目前通用的可避免剂量的概念,推荐了确定性的剂量阈值和干预水平值。
因此,秦山地区的干预水平采用的是可避免剂量。
3 文献资料中介绍的估算方法[1,5]有效地实施辐射安全防护措施,在很大程度上取决于所释放的放射性核素的种类和照射途径,除此以外,还直接和参与防护措施所需要的人力、财力、人员的误工损失和实施防护措施时可能遭受的危险等因素有关。
应急干预水平的引入是衡量能否恰当而最优化地防御在采取防护措施时减少或抵消负面影响的与代价利益相当的剂量水平。
表1 HAD002/03推荐的干预水平和秦山地区干预水平的比较事故阶段防护措施干预水平(即剂量值)(mSv)HAD002/03秦山地区全身(或有效)单一器官全身(或有效)单一器官早期阶段隐蔽5~50 50~500 10100 发放稳定碘- 50~500 -100 撤离50~500 500~5000 50500控制食物与饮水5~50 50~500 50 500中期阶段避迁50~500 - 50-注:(1)表1中所列数值为不采取任何措施时的剂量数值。
(2)除了那些主要导致皮肤或甲状腺照射的放射性核素(例如131I)和照射途径外,一般应用全身(或有效)剂量与表1中干预水平相比较。
(3)对于早期阶段,用事故后一周内预期接受的剂量或因摄入放射性核素导致的待积剂量与表1中干预水平相比较。
(4)对于中期阶段,用事故后一年内预期接受的剂量或因摄入放射性核素导致的待积剂量与表1中的干预水平相比较。
(5)控制食品或饮水的干预水平适用于摄入某一给定食品引起的照射,而不是全部饮食引起的照射。
3.1 隐蔽隐蔽的代价用X隐蔽表示,它主要指隐蔽人员的误工损失,它可以通过每人每天平均创造的价值来估算,也可以根据各地区的具体情况用其它方法估算。
应该值得注意的是,突然短期停工的实际损失可能要大于日平均产值,因此,日平均产值估算出的隐蔽干预水平可能偏低。
本文选择隐蔽的时间是2天,因为隐蔽的时间越长,效果越差。
隐蔽的干预水平用IL隐蔽表示:IL隐蔽=X隐蔽/α(1)式中:X隐蔽为:X隐蔽=K3÷PTθTα,α值可按人力资本法估算[6]出来,其估算方法为:α=K1×K2×(K3÷P TθTα1)(2)式中:K1-辐射随机性效应标称概率系数,K2-一例癌症死亡的平均寿命损失,K3-年国民生产总值,P TθTα1-全国人口总数。
3.2 撤离撤离的代价用X撤离表示,它主要指被撤离人员及其随身用品运送到安置地和事后将他们运回居住地的费用以及其它物项的总和,其估算公式为:X撤离=X运送+X撤离安置+X撤离误工+X交通危险(3)式中:X运送-运送费用(含返回费用),X撤离安置-被撤离人员的安置费用,X撤离误工-被撤离人员的误工费用,X交通危险-被撤离人员在撤离过程中可能遭受的事故发生率。
其撤离的应急干预水平应为:IL撤离=X撤离/α(4)3.3 临时避迁类同于撤离的估算方法,但要注意并非全部避迁期间都需要误工,而仅考虑在搬迁过程中的较短时间(本文取5天)内有误工损失,其估算公式为:X避迁=X运送+X避迁安置+X避迁误工+X交通危险(5)式中:X避迁-临时避迁的代价,X运送-运送费用(含返程费用),X避迁安置-避迁人员的安置费用,X避迁误工-避迁人员的误工费用,X交通危险-避迁人员在避迁过程中可能遭受的事故发生率。
因此,临时避迁的应急干预水平为:IL避迁=X避迁/α(6)3.4 永久再定居与上述估算方法相似,其估算方法为:X定居=X运送+X定居安置+X定居误工+X交通危险(7)式中:X定居-永久再定居的代价,X运送-运送人员和随身物品的代价,X定居安置-避迁人员住房的安置费用,X定居误工-搬迁过程中的较短时间内的误工损失,X交通危险-在运送过程中可能发生的交通事故率。
因此,永久再定居的应急干预水平为:IL定居=X定居/α(8)4 秦山第二核电厂应急干预水平的估算根据上述估算方法,参改文献资料的构思,结合中国2001年的国民经济的现状,参照2001年的海盐年鉴,尤其是考虑到应急干预水平在相对长的一段时间内的适用意义,本文适当地后推了10年的估算时间。
也就是说本文现在给出的秦山第二核电厂应急干预水平的估算值可使用至2012年。
4.1 本文估算时用到的主要参数[7]如下:(1)辐射随机性效应标称概率系数为7.3×10-2(2)1例癌症死亡的平均寿命损失为15年(3)年国民生产总值为1.3×1012元(4)全国总人口为13亿(5)运输费100元(6)误工费245元(7)临时安置费42元(8)安家费1500元(9)交通危险24元(10)临时避迁费150元。
4.2 应急干预水平的估算结果按照人力资本因子为α=7.3×10-2×14×(1.3×1012÷13×108)=1095美元(合人民币9044.7元)因此,依照上述估算方法,可以得到:(1)隐蔽的应急干预水平IL隐蔽=X隐蔽/α=5(mSv)(2)撤离的应急干预水平IL撤离=(100+245+47+12)÷8.27÷α=44.6(mSv)(3)临时避迁的应急干预水平IL避迁=(100+150+180+12)÷8.27÷α=48.8(mSv)(最初30天)(4)永久再定居的应急干预水平IL定居=(100+9300+201+12)÷8.27÷α=1.062(Sv)4.3 发放稳定碘的应急干预水平目前尚没有见到估算发放稳定碘的应急干预水平的估算公式,但参照国内外相关的文献和资料,本文暂建议用80mGy作为控制甲状腺当量剂量增高的服用稳定碘的限值。
4.4 IAEA和秦山地区以及本文估算的应急干预水平经过上述估算,给出了秦山第二核电厂的应急干预水平,并将该估算结果与IAEA推荐的数值以及秦山地区的计算结果列在表2,在该表中仅给出了全身(或有效)情况的数值。
表2 IAEA[4]和秦山地区及本文估算的应急干预水平(全身或有效)防护措施 IAEA推荐的干预水平秦山地区计算的干预水平本文计算的应急干预水平隐蔽 10mSv(<2天) 10mSv 5mSv 撤离 50mSv(<1周) 44.6mSv 服用稳定碘100mGy(甲状腺当量剂量) 50 80mGy 临时避迁 30mSv(最初30天),10mSv(此后30天) 50 48.8mSv 再定居 1Sv 50 1.06Sv 5 结论(1)IAEA针对全世界所有核电站(核设施)拥有国的不同特征和社会经济的差异,宏观地推荐了一组干预水平值,本文估算的应急干预水平与其参数值相比较,一般都是偏安全的,是适合我国实情的;(2)本文估算的应急干预水平已经考虑了今后10年国民经济发展等因素的可能性变化,因而可在相对长的一段时间内使用;(3)本文针对秦山地区的环境特征和浙江省经济增长平均速率,较为切合实际地进行估算,其结果可以看出,与秦山地区计算的结果相比较,略为偏低,是较为合理的;(4)本文结合IAEA推荐的数值,考虑了未来10年我国社会经济发展的不可预测等因素后,给出了服用稳定碘的应急干预水平数值,笔者认为是偏安全和可以接受的。