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關(guān)鍵詞:輻射環(huán)境監(jiān)測(cè);放射性元素;展望
【分類號(hào)】:X837
1引言
輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是全面掌握我國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì),為環(huán)境執(zhí)法提供科學(xué)依據(jù),為政府決策提供技術(shù)支持。20世紀(jì)50年代,我國(guó)開(kāi)始了核工業(yè)的建設(shè),與此同時(shí)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作也開(kāi)始進(jìn)行,但是早期監(jiān)測(cè)工作主要由核設(shè)施營(yíng)運(yùn)者自主進(jìn)行,監(jiān)測(cè)范圍很小。至2007年底,全國(guó)共有27個(gè)省市開(kāi)展了轄區(qū)內(nèi)的輻射環(huán)境質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測(cè)工作,分別對(duì)環(huán)境γ輻射水平及空氣、水體、土壤等環(huán)境介質(zhì)中的放射性核素含量進(jìn)行了監(jiān)測(cè),其中北京、吉林、浙江和廣東四省市已建立了環(huán)境了輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文搜集了1983-1990年和2007-2012年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比分析,最后對(duì)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作未來(lái)的發(fā)展方向做了總結(jié)。
2輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的指標(biāo)及其結(jié)果
3未來(lái)我國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展方向
雖然已經(jīng)建立全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,但是在實(shí)際操作過(guò)程中仍存在不少薄弱環(huán)節(jié)。首先輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需要加強(qiáng),其次技術(shù)力量有待提高,需要具有專業(yè)能力的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)人員;再次每個(gè)省的建設(shè)能力有限,嚴(yán)重阻礙了監(jiān)測(cè)的全方位的進(jìn)行;最后整個(gè)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)體系有待完善。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)必須要在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),重點(diǎn)監(jiān)測(cè)核設(shè)施和一些重點(diǎn)污染源。未來(lái)我國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)近的工作應(yīng)該以以下幾個(gè)方面為基礎(chǔ)。
3.1完善全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)
建設(shè)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的目標(biāo)就是建立“一網(wǎng)絡(luò)兩中心”,也就是指全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中心、核與輻射事故應(yīng)急技術(shù)中心的建設(shè)。2002年,國(guó)家環(huán)保總局下發(fā)了《輻射環(huán)境監(jiān)督站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(試行)》,明確提出了國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中心、有核設(shè)施省級(jí)站和無(wú)核設(shè)施省級(jí)站的人員編制及結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)、工作用房、儀器設(shè)備等方面的基本配置要求,同時(shí)全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作也正式起動(dòng)。
3.2加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè),規(guī)范監(jiān)測(cè)行為
隊(duì)伍建設(shè)是輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的核心部分,我們要從戰(zhàn)略的高度來(lái)重視這個(gè)問(wèn)題。首先我們要營(yíng)造誘人的工作環(huán)境,吸引專業(yè)人才;其次要對(duì)新引進(jìn)的人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn),實(shí)行嚴(yán)格的考核制度;最后要組織輻射監(jiān)測(cè)行業(yè)內(nèi)的老專家,成立專門(mén)的技術(shù)顧問(wèn)組。除了進(jìn)行隊(duì)伍建設(shè)外,還要完善單位的規(guī)章制度,并作為單位管理的準(zhǔn)則。
3.3全面開(kāi)展輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)
根據(jù)我國(guó)輻射環(huán)境保護(hù)所面臨的形勢(shì),為了加快輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)的發(fā)展,改變監(jiān)測(cè)滯后于管理的局面,國(guó)家環(huán)境保護(hù)部在充分調(diào)研、廣泛征求各省市及有關(guān)專家的意見(jiàn)基礎(chǔ)上,全面開(kāi)展輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,并確保能及時(shí)、準(zhǔn)確反映全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量狀況。
3.4重視并提高輻射污染應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力
核泄露事故應(yīng)急和預(yù)警工作人員數(shù)量較少,儀器裝備水平還比較落后,因此首先要建立完善的輻射污染事故快速應(yīng)急響應(yīng)制度,建立遠(yuǎn)程、自動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于核事故應(yīng)急監(jiān)測(cè);各省市的環(huán)保部門(mén)制定本地區(qū)的核事故和輻射恐怖襲擊事件的應(yīng)急方案,全面提升應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力。
3.5制定放射性廢物管理政策
國(guó)家環(huán)境保護(hù)部根據(jù)國(guó)內(nèi)外的調(diào)研制定了比較完善的政策,主要包括環(huán)境整治政策、高放射性廢物處理政策和放射源的管理政策。
3.6加強(qiáng)宣傳力度,提高政府和公眾對(duì)輻射環(huán)境的保護(hù)意識(shí)
通過(guò)各種手段、借鑒各種媒體傳播輻射環(huán)境保護(hù)知識(shí),提高人們的輻射環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
4總結(jié)
經(jīng)過(guò)對(duì)2007-2012年監(jiān)測(cè)值和1983-1990年調(diào)查值對(duì)比分析得出:(1)除了河南、湖北和三個(gè)地區(qū)的γ輻射空氣吸收率的監(jiān)測(cè)值與1983-1990年全國(guó)放射性水平調(diào)查值相差較大,其他地區(qū)基本保持一致。(2)氣溶膠總α、總β放射性比活度的監(jiān)測(cè)值均在范圍之內(nèi)。(3)全國(guó)多數(shù)地區(qū)的土壤中放射性元素未監(jiān)測(cè)到異常值。(4)中國(guó)主要水系的監(jiān)測(cè)值除了極少部分出現(xiàn)異常外,基本和1983-1990年全國(guó)放射性水平調(diào)查值相一致。
經(jīng)過(guò)幾十年的建設(shè)和發(fā)展,我國(guó)在輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的工作取得了很大的進(jìn)步,已經(jīng)建立了較為完善的全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,每年都能夠獲得大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),使我們能夠基本掌握我國(guó)輻射環(huán)境現(xiàn)狀,但是未來(lái)仍會(huì)面臨不小的挑戰(zhàn),需要不斷地發(fā)展和努力。
參考文獻(xiàn):
[1]王利華,朱曉翔,周程,等.江蘇省2009年輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)輻射衛(wèi)生,2011,20(6):205-207.
[2]何澤勇.輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作淺談[J].輻射防護(hù)通訊,2012,32(6):39:42.
[3] 何振蕓,羅國(guó)楨,黃家矩.全國(guó)環(huán)境天然放射性水平調(diào)查研究 (1983~1990) 概況[J].輻射防護(hù),1992,12(2):81-94.
關(guān)鍵詞:核設(shè)施退役;輻射監(jiān)測(cè);分析
引言
我國(guó)早期的一些核設(shè)施大多處于關(guān)停狀態(tài),主要因?yàn)槠溥\(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),工作情況復(fù)雜,工作危險(xiǎn)性極大,核設(shè)施的退役技術(shù)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)比較匱乏。輻射監(jiān)測(cè)貫穿在核設(shè)施退役的整個(gè)過(guò)程中。整個(gè)過(guò)程需要完善的標(biāo)準(zhǔn),但是目前來(lái)講,整個(gè)核設(shè)施退役制度并不是很完善。本文結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)合相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)探討整個(gè)核設(shè)施退役過(guò)程的不同階段需要完成的不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。
1 核設(shè)施退役前的準(zhǔn)備階段
1.1 環(huán)境放射性的水平普查
首先需要按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范收集樣品,做好樣品的保存工作。將大氣氣溶膠、大氣沉降物、飲用水、地表水、地下水、土壤和底泥作為監(jiān)測(cè)對(duì)象,測(cè)量陸地γ輻射劑量率或者季度內(nèi)累計(jì)γ輻射劑量中的總α、總β活度濃度或者質(zhì)量濃度。保證在核設(shè)施關(guān)停的前提下,如果周圍輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)中斷,需要對(duì)周圍環(huán)境介質(zhì)中的放射性水平進(jìn)行兩個(gè)季度以上的監(jiān)測(cè),在這兩個(gè)季度之內(nèi)測(cè)量次數(shù)不能低于兩次。
1.2 退役場(chǎng)所放射性水平普查
(1)建筑物內(nèi)空氣放射性水平普查。對(duì)準(zhǔn)備退役的核設(shè)施的所有建筑物做放射性水平調(diào)查,取樣流量為20L/min~120L/min,采用累計(jì)取樣方式,但是一定要保證最小的取樣體積能夠滿足測(cè)量要求,樣品放置四天以后,進(jìn)行其活度濃度的測(cè)量。(2)重點(diǎn)污染設(shè)備放射性水平調(diào)查。凡是參加過(guò)過(guò)源項(xiàng)核素材料的加工,檢驗(yàn),分析或者其他工作的污染設(shè)備全部進(jìn)行放射性水平普查。首先對(duì)其表面污染情況進(jìn)行普查,應(yīng)該用表面污染儀探頭對(duì)重點(diǎn)污染設(shè)備的外表面進(jìn)行污染巡檢。移動(dòng)探頭速度應(yīng)該在1cm/s~2cm/s。對(duì)于特殊位置應(yīng)該進(jìn)行定點(diǎn)表面污染監(jiān)測(cè),比如手套接口等。監(jiān)測(cè)時(shí)間應(yīng)該不低于6s,表面污染儀探頭與設(shè)備表面應(yīng)該保持有5mm的距離。
1.3 作業(yè)人員的尿液中放射性水平普查
核實(shí)施退役現(xiàn)場(chǎng)的工作人員全部要參加尿液檢查,對(duì)有可能參與到輻射現(xiàn)場(chǎng)的人員也要進(jìn)行尿液檢查,分析其尿液中的源項(xiàng)核素的活度濃度。
2 源項(xiàng)調(diào)查階段
2.1 輻射檢測(cè)環(huán)境
(1)對(duì)地表γ劑量率的輻射測(cè)量。在準(zhǔn)備退役的核設(shè)施廠房外進(jìn)行樣品采集,這時(shí)可以均勻布置2-3個(gè)位置進(jìn)行樣品采集對(duì)地表面以及1cm處的累計(jì)γ輻射劑量。熱釋光法測(cè)量地表γ劑量率為目前工作人員常用方法。這種方法需要在地表監(jiān)測(cè)開(kāi)始時(shí)放入到被監(jiān)測(cè)樣品區(qū)域內(nèi),在整個(gè)測(cè)量結(jié)束后收回。(2)對(duì)土壤的輻射測(cè)量。首先需要進(jìn)行土壤的樣品選擇,樣品選擇可以在準(zhǔn)備退役的核設(shè)施廠房外選取,將核設(shè)施廠房外進(jìn)行區(qū)域劃分,可以取3個(gè)面積相同的區(qū)域內(nèi)的土壤進(jìn)行樣品采集,三個(gè)區(qū)域要保證統(tǒng)一大小,可以取面積為100m2的區(qū)域。樣品采集成功之后,進(jìn)行其中的總α、總β、源項(xiàng)核素的活度濃度測(cè)量。(3)對(duì)大氣氣溶膠的輻射測(cè)量。應(yīng)用專業(yè)測(cè)量?jī)x對(duì)大氣氣溶膠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。樣品可以選取在準(zhǔn)備退役的核設(shè)施廠房外,將廠房外均勻布置2-3個(gè)采樣地點(diǎn)。這時(shí)要保證儀器使用的規(guī)范性,才能保證采集到的樣品合格,使采樣頭距離地面1.5m高,保證每分鐘采集到樣品在0.2m3到2m3之間,此時(shí)需要保證最小的取樣體積能夠滿足測(cè)量要求,樣品放置四天以后,進(jìn)行其活度濃度的測(cè)量。
2.2 污染分布監(jiān)測(cè)
(1)建筑物。首先用測(cè)試儀測(cè)量整個(gè)建筑物體,進(jìn)行讀數(shù)分析,測(cè)量者發(fā)現(xiàn)儀器讀數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)兩倍,此時(shí)應(yīng)該對(duì)此區(qū)域進(jìn)行6秒以上的定點(diǎn)測(cè)量。其次對(duì)建筑物的墻面進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)于兩米以下墻面來(lái)講,可以采用1米乘以1米的方式進(jìn)行劃分區(qū)域,而對(duì)于2米以上的墻面,劃分區(qū)域可以加倍,也就是說(shuō)可以采用2米乘以2米的方式進(jìn)行區(qū)域的劃分,用測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。在得到墻面和地面的測(cè)量結(jié)果后,如果每個(gè)方格內(nèi)全部測(cè)量結(jié)果高于控制區(qū)的控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí),那么這個(gè)區(qū)域就會(huì)被定義為重點(diǎn)污染區(qū)域;而污染區(qū)域的定義方式就是在測(cè)量區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)定點(diǎn)測(cè)量結(jié)果高于標(biāo)準(zhǔn)并且大于標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)的兩倍,而整個(gè)區(qū)域內(nèi)測(cè)量結(jié)果并沒(méi)有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù);而輕度污染區(qū)的定義標(biāo)準(zhǔn)就是在整個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)有一個(gè)定點(diǎn)測(cè)量讀數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)但是小于標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)的兩倍,并且整個(gè)區(qū)域的測(cè)量值并沒(méi)有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)。最后應(yīng)該在屋頂隨機(jī)定位不少于30個(gè)點(diǎn)進(jìn)行屋頂監(jiān)測(cè)。(2)設(shè)備。首先用測(cè)試儀對(duì)設(shè)備外表面進(jìn)行監(jiān)測(cè),這時(shí)對(duì)于使用測(cè)試儀具有一定要求,保證測(cè)試儀探頭的移動(dòng)速度能夠更好的使樣品測(cè)量趨于精確。測(cè)量速度應(yīng)該保證在1cm/s~2cm/s范圍內(nèi)。當(dāng)測(cè)量人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備的污染面積較大,已經(jīng)超過(guò)1000cm2時(shí),此區(qū)域?qū)儆趯儆谥囟任廴?。?dāng)α或者β表面污染水平讀數(shù)顯示高于探測(cè)儀器測(cè)試極限的2倍時(shí),或者污染面積在1000cm2以下時(shí),應(yīng)該注明污染范圍。其次對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量,測(cè)量點(diǎn)不少于5個(gè),多于2個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值大于解控水平的3倍時(shí),對(duì)其側(cè)面進(jìn)行顯著標(biāo)記。
3 核設(shè)施退役中的監(jiān)測(cè)
廢物的放射性監(jiān)測(cè):(1)對(duì)固體廢物進(jìn)行放射性監(jiān)測(cè)。按照固體表面污染程度進(jìn)行分類,如果被測(cè)物體表面方便工作人員對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè),則可以直接對(duì)其表面進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量,檢查固體廢物表面的污染程度,但是這時(shí)對(duì)測(cè)量時(shí)間有一定要求,要使得測(cè)量時(shí)間大于6秒。,同時(shí)表面污染儀探頭與設(shè)備表面應(yīng)該保持有5mm的距離。如果被測(cè)物體難以直接測(cè)量,則可以采取擦拭取樣的方式。其主要操作方法就是用脫脂棉蘸取適量潤(rùn)濕劑,擦拭時(shí)不能夠使?jié)櫇駝B透固體廢物。同時(shí)要保證整個(gè)樣品的被擦拭面積要超過(guò)整體的1/10,而且每次擦拭面積一定要保證在100cm2左右。將樣品作源項(xiàng)核素含量分析。對(duì)于一些不能直接測(cè)量以及不能擦拭測(cè)量的固體廢物可以進(jìn)行化學(xué)分析,采取鉆孔、打磨等方式采集樣品,但是取樣一定要保證具有足夠的代表性。(2)對(duì)廢水進(jìn)行污染程度監(jiān)測(cè)測(cè)量。可以取適量廢水作為樣本,將其放置在容器中,用硝酸進(jìn)行pH值中和,使其pH值約等于2,這樣可以將其作為樣本進(jìn)行研究分析。如果兩者發(fā)生反應(yīng),這樣可以將反應(yīng)后的沉淀物適當(dāng)取樣當(dāng)作樣本進(jìn)行分析,將此樣本放入固定容器,在專業(yè)試驗(yàn)下進(jìn)行其中的源項(xiàng)核素含量的分析。
4 核設(shè)施退役后的監(jiān)測(cè)
4.1 取樣有滲漏污染
對(duì)樣品采集區(qū)域有滲漏污染但是已經(jīng)經(jīng)過(guò)處理的,這時(shí)可以采用鉆井的方式取樣,取樣范圍可以分為縱向取樣和橫向取樣,橫向取樣范圍可以以污染源為中心,向外擴(kuò)散1m,縱向取樣可以由污染源為中心,向下取1m。地面向下每隔50cm可以作為一個(gè)取樣平面,在這一平面上可以以半徑為20cm的圓上取樣,取樣點(diǎn)數(shù)不能少于4個(gè),此時(shí)測(cè)量土壤中的總α、總β、源項(xiàng)核素的活度濃度。
4.2 取樣沒(méi)有滲漏污染
將驗(yàn)收?qǐng)龇指畛擅?0m2為一個(gè)單位,再將每個(gè)單位內(nèi)進(jìn)行劃分網(wǎng)格,平均分成10份,每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)取一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)研分析,取樣標(biāo)準(zhǔn)可以采取取20cm之內(nèi)的表層土,重量在150g左右作為樣品。均勻混合每個(gè)網(wǎng)格之內(nèi)的樣品,將樣品均分成兩份,一分為單獨(dú)樣品進(jìn)行監(jiān)測(cè),一份與其他網(wǎng)格內(nèi)的樣品混合,測(cè)量土壤中的總α、總β、源項(xiàng)核素的活度濃度。
5 結(jié)束語(yǔ)
由于核設(shè)施退役過(guò)程涉及到輻射監(jiān)測(cè),而輻射防護(hù)工作具有一定的特殊性。本文根有關(guān)規(guī)定以及相關(guān)法律要求,對(duì)核設(shè)施退役過(guò)程前準(zhǔn)備工作,以及工程施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和工程終態(tài)階段需要監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目進(jìn)行分析,得出核設(shè)施退役工程綜合的參照依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:輻射監(jiān)測(cè) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 課程設(shè)計(jì) 輻照中心
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)02(a)-0110-01
環(huán)境輻射防護(hù)與監(jiān)測(cè)具有重要的公共衛(wèi)生意義,我國(guó)的環(huán)境保護(hù)部門(mén)及公共衛(wèi)生部門(mén)都十分重視核電站周圍的環(huán)境電離輻射監(jiān)測(cè)。盡管已有資料表明核電站在正常運(yùn)行時(shí)對(duì)周邊環(huán)境的輻射影響遠(yuǎn)比同等電功率的燃煤電站小,但前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故致全球性環(huán)境輻射水平增加的事實(shí),仍令核電站周邊地區(qū)的公眾關(guān)注環(huán)境放射性水平變化及其對(duì)健康的影響。核電站在運(yùn)行過(guò)程中排放含有放射性物質(zhì)的流出物可能影響環(huán)境,有關(guān)核電站的環(huán)境電離輻射監(jiān)測(cè)概況值得關(guān)注[1]。因此,環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)也是核工程與核技術(shù)專業(yè)本科生的必修課程之一。
以往的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程只包括課堂授課的教學(xué)環(huán)節(jié),因此,雖然在教學(xué)內(nèi)容中設(shè)計(jì)到很多儀器、實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,但不能結(jié)合實(shí)際操作去理解教學(xué)內(nèi)容,使得課程的教學(xué)效果大打折扣。目前,學(xué)校在教育部對(duì)學(xué)生全面綜合素質(zhì)培養(yǎng)的大背景下,要求環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程開(kāi)設(shè)相關(guān)的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,是十分必要的。但由于課程實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)十分薄弱,可供教學(xué)使用的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)儀器的種類、數(shù)量均十分有限,使得環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)具有較大的難度。
在這樣的條件下,合理的配置教學(xué)資源,開(kāi)設(shè)具有一定可用性和可操作性的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就變得更加重要。
1 環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中存在的問(wèn)題
目前,在環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中存在的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。
1.1 缺乏合適的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
由于受到實(shí)際條件限制以及放射源的控制,對(duì)于很多的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)說(shuō),并不具備充足的條件[2]。如缺少放射源、缺少輻射屏蔽等。由于學(xué)生人數(shù)眾多,想要分批次開(kāi)展類似的實(shí)驗(yàn),需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力物力,并不十分合適。對(duì)于環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),其本身的專業(yè)性并不十分強(qiáng)。因此,若真的配備如此多的放射源來(lái)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn),可以說(shuō)大材小用了。此外,利用天然本地輻射來(lái)配置實(shí)驗(yàn)也存在一定的難度。由于天然本底的強(qiáng)度不高,探測(cè)的效果不好,因此作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也并不是十分合適。
1.2 缺乏完備的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
就環(huán)境伽瑪輻射測(cè)量來(lái)說(shuō),一個(gè)完整的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是實(shí)時(shí)在線環(huán)境輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括若干個(gè)由探測(cè)器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集器組成的監(jiān)測(cè)子站以及相應(yīng)的一系列通訊線路、網(wǎng)絡(luò)[3]。整套系統(tǒng)成本較高,利用率不高,使用起來(lái)復(fù)雜。即使建立起這樣一套復(fù)雜的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),維修和使用都需要人力和成本[4]。
1.3 開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教學(xué)內(nèi)容的緊密程度
有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目易于開(kāi)發(fā),但和教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不大。但教學(xué)內(nèi)容中的實(shí)驗(yàn)往往不容易實(shí)施。
基于上述的這些原因,對(duì)于環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō),實(shí)施的難度十分大。
2 環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)踐
上述問(wèn)題出現(xiàn)并不是偶然的,是在短時(shí)間內(nèi)難以從根本上解決的問(wèn)題。因此,對(duì)于環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)課程建設(shè),往往采取自給自足的方式進(jìn)行。
2.1 自搭實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
例如,對(duì)已有的氡濃度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改造,形成具有環(huán)境樣品連續(xù)采樣、氡濃度監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理一體化功能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)合理配置及流程設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)氡源、采樣、測(cè)量、數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化連續(xù)操作,完成時(shí)限空氣中氡濃度的采樣、測(cè)量及數(shù)據(jù)處理一體化實(shí)驗(yàn)裝置。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的改造,形成采樣、測(cè)量及數(shù)據(jù)處理一體化的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),方便學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),以較少的實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量實(shí)現(xiàn)更多的學(xué)生的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊扣教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,同時(shí)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。通過(guò)對(duì)空氣中氡濃度的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),使本科生掌握氡及其子體監(jiān)測(cè)的理論,熟悉空氣中氡濃度監(jiān)測(cè)的方法,掌握環(huán)境取樣、預(yù)處理、測(cè)量及數(shù)據(jù)處理的流程,對(duì)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力及綜合分析思考能力具有重要的意義。
2.2 課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
課程設(shè)計(jì)(Practicum)是指大學(xué)課程中的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以幫助學(xué)生加深對(duì)課程的理解,還能鍛煉綜合運(yùn)用課程知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,不失為一種良好的實(shí)踐方式。因此在開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的同時(shí),在不具備實(shí)驗(yàn)條件的情況下,可通過(guò)開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來(lái)彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)條件的不足,在某種程度上也能增加學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
2.3 聯(lián)合輻照中心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
該校自有輻照中心,設(shè)有30萬(wàn)居里級(jí)Co-60伽瑪輻射源。可圍繞輻照中心開(kāi)展一系列環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要注意輻射防護(hù)等問(wèn)題。擬在輻照中心周圍開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。
3 結(jié)語(yǔ)
在有限的條件下,環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)會(huì)遇到很多的難題。但實(shí)踐環(huán)節(jié)的作用對(duì)學(xué)生們來(lái)說(shuō)不言而喻。針對(duì)現(xiàn)有的條件,該課程通過(guò)自搭實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合以及聯(lián)合輻照中心等方法,提出了一些好的應(yīng)對(duì)措施,并通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn),取得了較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 成曉毅.核電站環(huán)境連續(xù)γ輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)初探[J].輻射防護(hù)通訊,2002,22(1):12-15.
[2] 魏同鋒.Ir192γ源射線探傷機(jī)產(chǎn)生的輻射監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)[J].職業(yè),2014(9):158.
關(guān)鍵詞 電磁輻射;煤巖動(dòng)力災(zāi)害;煤與瓦斯突出;沖擊地壓
中圖分類號(hào):TD324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)21-0083-02
隨著我國(guó)煤炭開(kāi)采歷史的增長(zhǎng),礦井的深度越來(lái)越深,隨之而來(lái)的是越來(lái)越顯著的煤巖動(dòng)力災(zāi)害(主要包括煤與瓦斯突出,沖擊礦壓等)。雖然近年來(lái)我國(guó)百萬(wàn)噸死亡率逐年下降,但由煤巖動(dòng)力災(zāi)害產(chǎn)生的直接或間接事故已約占全年煤礦事故的2/3,直接導(dǎo)致煤礦安全、經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)峻態(tài)勢(shì),所以建立健全有效的動(dòng)力災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)煤礦和工人都有重要的意義。本文所描述的煤巖電磁輻射(EME)法就是一種近年由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)率先研究應(yīng)用的新方法。
目前,我國(guó)對(duì)沖擊地壓的監(jiān)測(cè)方法主要有鉆屑法、頂板動(dòng)態(tài)儀法、鉆孔應(yīng)力計(jì)法等方法,這幾種都屬于接觸式間接反映巖體應(yīng)力變化的探測(cè)法,具有相對(duì)較明顯的缺陷:鉆屑法要想達(dá)到較高的預(yù)測(cè)精度需要較大范圍的打孔,工作量較大,而且,其計(jì)算要求的數(shù)據(jù)都與人工的操作時(shí)間性有較大關(guān)系,相對(duì)誤差較大;頂板動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)則是在頂板外壁有較顯著變形才能被人警覺(jué),達(dá)到其極限報(bào)警值時(shí)往往發(fā)育接近完成,而鉆孔應(yīng)力計(jì)法一方面在測(cè)量過(guò)程中對(duì)密封要求高,另一方面,本身打孔測(cè)應(yīng)力就對(duì)對(duì)煤巖應(yīng)力有一定的破壞,所以結(jié)果定與實(shí)際情況有出入。
而電磁輻射法則是一種非接觸可連續(xù)預(yù)測(cè)的方法,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和實(shí)際應(yīng)用效果都很好。
1 電磁輻射(EME)預(yù)測(cè)法基本原理
電磁輻射(EME)方法是一種地球物理法,其發(fā)現(xiàn)和研究首先是由前蘇聯(lián)的科學(xué)家在研究巖石的形變時(shí)發(fā)現(xiàn)的,主要應(yīng)用于橋梁隧道等工程方面,后來(lái)經(jīng)過(guò)發(fā)展才應(yīng)用于煤礦及其他有電磁輻射現(xiàn)象的地方。
煤、巖等其他一些固體中都含有束縛態(tài)的帶電離子和呈自由態(tài)的帶電電子,當(dāng)其受到外部應(yīng)力壓迫時(shí),因受載的不均勻,煤體或巖體的各部分發(fā)生不規(guī)則的變形及其破裂,導(dǎo)致固體內(nèi)部電荷發(fā)生遷移,而裂縫的發(fā)展也會(huì)帶動(dòng)帶電粒子的變速運(yùn)動(dòng),這樣就會(huì)產(chǎn)生電磁輻射的現(xiàn)象。研究已經(jīng)表明當(dāng)應(yīng)變不均勻時(shí),自由電荷與壓縮區(qū)域的壓力是成正相關(guān)的,這樣高濃度的自由電荷必然會(huì)向低濃度區(qū)域擴(kuò)散,這樣電荷的電場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生磁場(chǎng),從而產(chǎn)生電磁輻射。在實(shí)際中已經(jīng)發(fā)現(xiàn):應(yīng)力越集中,變形破壞過(guò)程越強(qiáng)烈,的到的電磁輻射信號(hào)越強(qiáng),集中量化指標(biāo)體現(xiàn)在電磁輻射強(qiáng)度和脈沖。
在煤礦應(yīng)用EME方法預(yù)報(bào)地壓危險(xiǎn)時(shí)應(yīng)用的方法如下:
1)臨界值法。這種方法是在地壓危險(xiǎn)較小或沒(méi)有的區(qū)域布置測(cè)量點(diǎn),連續(xù)觀測(cè)10個(gè)班的數(shù)據(jù),然后將監(jiān)測(cè)到的電磁輻射值、脈沖的個(gè)數(shù)、電磁輻射的幅值平均值平均,之后乘以系數(shù)k,得到的數(shù)據(jù)即作為為臨界報(bào)警值。系數(shù)取值一般為1.4~1.5。
2)偏差方法。這種方法是以前一班監(jiān)測(cè)到的電磁輻射的平均值為基礎(chǔ),以當(dāng)班實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)減去基礎(chǔ)值得到差值,和基礎(chǔ)值比較,從而事先預(yù)警。
2 電磁輻射(EME)預(yù)測(cè)法的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的預(yù)防沖擊地壓的方法來(lái)比,電磁輻射(EME)的預(yù)測(cè)有明顯的優(yōu)勢(shì)。
首先符合煤礦自動(dòng)化發(fā)展的方向,它不需要打鉆等一系列費(fèi)時(shí)費(fèi)力的強(qiáng)體力勞動(dòng),在一定程度上解放了生產(chǎn)力,節(jié)省財(cái)力。
再者,與傳統(tǒng)的方法相比電磁輻射(EMS)預(yù)測(cè)突出的系統(tǒng)為非接觸式的,能夠克服煤巖體在空間分布不均、時(shí)間上不穩(wěn)定等因素的影響,在不額外擾動(dòng)煤巖狀態(tài)的前提下,不占用較多人力實(shí)現(xiàn)大區(qū)域動(dòng)態(tài)連續(xù)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè);
而且,相對(duì)傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法,電磁輻射(EME)法可以使用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng):EME方法反應(yīng)靈敏,即使煤體發(fā)生緩慢的變化也會(huì)有信號(hào)顯示,其監(jiān)測(cè)到的井下各區(qū)域電磁輻射強(qiáng)度和脈沖能夠綜合反應(yīng)煤巖的變形破裂情形,現(xiàn)代系統(tǒng)結(jié)合PLC顯示器和工業(yè)網(wǎng)絡(luò),根據(jù)電磁輻射預(yù)測(cè)法基本原理,主要對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話或臨突閾值系統(tǒng)自動(dòng)作的方法對(duì)實(shí)際區(qū)域情況做出反應(yīng)。
3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用描述
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授錢(qián)建生、王恩元曾對(duì)電磁輻射法在煤礦的應(yīng)用做過(guò)很多的驗(yàn)證,經(jīng)過(guò)他們?cè)谄矫杭瘓F(tuán)的研究表明:當(dāng)一個(gè)煤層很穩(wěn)定沒(méi)有突出可能時(shí),其煤巖電磁輻射強(qiáng)度很弱,脈沖數(shù)很少,應(yīng)用EME方法幾乎得不到數(shù)據(jù);而當(dāng)儀器測(cè)得的煤巖體的電磁輻射的信號(hào)變強(qiáng),脈沖數(shù)隨時(shí)間變高時(shí),此時(shí)的煤體有較大的突出危險(xiǎn)性,這時(shí)采取一定的措施就可以避免發(fā)生事故。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)以及實(shí)驗(yàn)分析得到的集團(tuán)某礦的臨突電磁輻射強(qiáng)度值和脈沖數(shù)值在后來(lái)的一系列預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中得到驗(yàn)證,是完全可靠的,這也說(shuō)明EMS法在預(yù)防區(qū)域的煤巖動(dòng)力災(zāi)害是可靠的。
撫順某礦選擇78002號(hào)二期、-680m東、西探巷及78002號(hào)初期回采未受保護(hù)的40m煤柱等地點(diǎn)利用電磁輻射預(yù)測(cè)法進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試。在四個(gè)月的測(cè)試中,對(duì)54個(gè)測(cè)站,81個(gè)測(cè)點(diǎn),共測(cè)試數(shù)據(jù)4800余批,500多萬(wàn)組數(shù)據(jù),歷經(jīng)1.5級(jí)以上礦震29次,從每次礦震前的測(cè)試結(jié)果中得到的結(jié)論:礦震與電磁輻射強(qiáng)度不是線性的,但是其測(cè)試數(shù)據(jù)表現(xiàn)出一定的變化規(guī)律“電磁輻射強(qiáng)度出現(xiàn)連續(xù)、密集、大幅度的振蕩”。通過(guò)分析知道,電磁輻射能量在一段時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)上升時(shí)預(yù)示著沖激能量集聚,當(dāng)其達(dá)到一定數(shù)值時(shí),預(yù)示該地段具備了沖擊地壓發(fā)生條件。
應(yīng)用電磁輻射法很好的是徐州三河尖煤礦。該礦自1911年9月首次發(fā)生沖擊礦壓以來(lái),到2001年累計(jì)發(fā)生破壞性沖擊礦壓達(dá)25次,僅在西翼堅(jiān)硬頂板區(qū)發(fā)生沖擊礦壓為19次,累計(jì)破壞巷道1700多米。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)曾運(yùn)用KBD5電磁輻射監(jiān)測(cè)儀在該礦進(jìn)行了電磁輻射預(yù)測(cè)沖擊地壓的試驗(yàn)與應(yīng)用,取得了非常滿意的結(jié)果,使該礦回采速度明顯提高,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:當(dāng)煤礦某區(qū)域來(lái)壓明顯時(shí),對(duì)應(yīng)區(qū)域的電磁輻射就對(duì)應(yīng)的出現(xiàn)輻射異常,具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系表現(xiàn)為,礦壓越大,電磁輻射強(qiáng)度明顯增強(qiáng)或出現(xiàn)強(qiáng)烈的振蕩,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有3次預(yù)測(cè)有危險(xiǎn)后采取了措施,未發(fā)生沖擊地壓,而在某先未采取泄壓或泄壓不完全的地方發(fā)生了突出,得到了驗(yàn)證。在根據(jù)EME預(yù)測(cè)無(wú)危險(xiǎn)區(qū)域,未經(jīng)任何認(rèn)為干預(yù),也沒(méi)有發(fā)生沖擊地壓?,F(xiàn)在該礦應(yīng)用KBD-5電磁輻射儀,具體采用電磁輻射的臨界值預(yù)測(cè)方法和變化率預(yù)測(cè)方法,在具有高度沖擊危險(xiǎn)條件的9112工作面和9202工作面成功地進(jìn)行沖擊礦壓的檢測(cè)與控制,并且在該礦《沖擊礦壓控制管理細(xì)則》中規(guī)定,當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)的幅值達(dá)到80mV、脈沖數(shù)增加1倍及以上時(shí),查明該區(qū)域范圍,并分析該區(qū)域沖擊礦壓危險(xiǎn)性,如果處于臨界狀態(tài),則立即組織卸壓,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)在對(duì)煤巖電磁輻射現(xiàn)象的微觀解釋還不是很系統(tǒng),這可能對(duì)EME方法在其他也有電磁輻射的領(lǐng)域應(yīng)用會(huì)有一定的約束,但是基于煤巖電磁輻射法(EME)對(duì)煤礦煤巖動(dòng)力災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)系統(tǒng)理論及實(shí)際應(yīng)用都已經(jīng)確定是可行的。而且這種應(yīng)用的意義不僅在煤礦,對(duì)于地下交通正在加緊建設(shè)的中國(guó)來(lái)說(shuō)也是很有借鑒性的,若能夠有所突破,建立一套普適的系統(tǒng)將是一個(gè)非常有意義的科研課題。
參考文獻(xiàn)
[1]王恩元,何學(xué)秋,劉貞堂.煤巖電磁輻射特性及其應(yīng)用研究發(fā)展[J].自然科學(xué)進(jìn)展,2006,16(5):532-536.
[2]錢(qián)建深,王恩元.煤巖破裂電磁輻射的監(jiān)測(cè)與應(yīng)用[J].電波科技學(xué)報(bào),2004,19(2):161-165.
[3]闞士凱,張揚(yáng),朱劼,等.電磁輻射技術(shù)在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].山西焦煤科技,2010.
[4]胡千庭.礦井瓦斯防治技術(shù)優(yōu)選—煤與瓦斯突出和爆炸防治[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2008:45-46.
[5]王恩元,何學(xué)秋,聶百勝,等.電磁輻射法預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出原理[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,29(2):225-229.
[6]撒占友,何學(xué)秋,張永亮,等.煤巖電磁輻射效應(yīng)及其在煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)礦業(yè),2006,15(1):48-54.
[7]劉明舉,劉彥偉,何學(xué)秋,等.用電磁輻射法預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出的實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào),2003,3(4):7-10.
[8]白慧敏,李忠輝,沈榮喜,等.電磁輻射技術(shù)在煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].煤礦安全,2010.
[9]宋剛,張舒.電磁輻射法在沖擊地壓預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].山西煤炭,2010,30(9):67-71.
[10]藍(lán)航,齊慶新,潘俊鋒,等.我國(guó)煤炭沖擊地壓特點(diǎn)級(jí)防治技術(shù)分析[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2011,39(1):11-36.
[11]孫學(xué)會(huì).復(fù)雜開(kāi)采條件下沖擊地壓及其預(yù)防技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2009:126-127.
[12]張周權(quán),吳興榮,陳立高.煤礦沖擊礦壓控制技術(shù)——三河尖礦模式[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2009.
[關(guān)鍵詞]核電廠 輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 特點(diǎn) 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TP587.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)43-0323-01
一、 前言
當(dāng)前,核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在快速發(fā)展,也在不斷的完善,進(jìn)一步分析核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)也是對(duì)系統(tǒng)的完善和發(fā)展很有益處的,是我們需要關(guān)注度的內(nèi)容。
二、 核輻射事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)的基本任務(wù)
核事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)的基本要求是:在發(fā)生各種核或輻射事故的情況下,迅速趕赴現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)和取樣測(cè)試,準(zhǔn)確及時(shí)地向政府有關(guān)部門(mén)提供事故現(xiàn)場(chǎng)及周圍環(huán)境中輻射污染狀況和環(huán)境介質(zhì)中放射性核濃度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),為推算(或查明)事故源項(xiàng)(或原因)、評(píng)價(jià)事故影響后果,決定應(yīng)急防護(hù)行動(dòng)、制定處置方案和采取恢復(fù)措施提供技術(shù)依據(jù)。
根據(jù)核事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)的要求,需要開(kāi)發(fā)一套移動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),配合應(yīng)急監(jiān)測(cè)車完成核事故的現(xiàn)場(chǎng)巡測(cè)、核應(yīng)急場(chǎng)外環(huán)境監(jiān)測(cè)等任務(wù)。
三、 目前核電領(lǐng)域通用的輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(KRS)的結(jié)構(gòu)
1. 輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(KRS)通用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述
目前核電領(lǐng)域普遍采用的KRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是將來(lái)自探測(cè)器的模擬脈沖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送至就地處理顯示單元(LPDU),在LPDU上進(jìn)行顯示,報(bào)警處理,并送出高報(bào)、警告、失效等報(bào)警觸點(diǎn)和4-20mA的模擬量,經(jīng)過(guò)LPDU處理過(guò)的數(shù)據(jù)通過(guò)RS485通信模式送至遠(yuǎn)程顯示單元(RDU),在遠(yuǎn)程顯示單元(RDU)上又重復(fù)生成三級(jí)報(bào)警開(kāi)關(guān)量和4-20mA的模擬量,并將數(shù)據(jù)通過(guò)RS485通信接口送至KRS輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。在KRS輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)集中顯示,并可在其上修改參數(shù),并發(fā)送各種遠(yuǎn)程控制命令。
2. 輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(KRS)通用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析
這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于配置了KRS輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中顯示,并具有分析數(shù)據(jù)、進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)顯示、設(shè)置各監(jiān)測(cè)通道的參數(shù)和報(bào)警閾值、可生成各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分布圖和趨勢(shì)圖,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理,與DCS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊等功能。
由于就地處理顯示單元(LPDU)具有顯示、報(bào)警處理、和通過(guò)RS485通信接口通信的功能,遠(yuǎn)程顯示單元(RDU)與就地顯示單元(LPDU)具有相似的功能,目前核電的KRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)普遍采用LPDU+RDU的方案,這一方案使得KRS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。KRS系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中采集,并由輻射監(jiān)測(cè)專用計(jì)算機(jī)以通信方式向DCS系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù),這種集中采集集中傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)容易造成信息傳輸?shù)钠款i。
四、 自動(dòng)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的上層組成
1、 數(shù)據(jù)采集工作站和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器
數(shù)據(jù)采集工作站和服務(wù)器布置在控制廠房?jī)?nèi),共有8個(gè)數(shù)據(jù)采集柜,其分別為:4個(gè)安全重要參數(shù)采集工作站、2個(gè)正常運(yùn)行參數(shù)采集工作站、1個(gè)在線譜儀數(shù)據(jù)采集工作站和1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。
2、 運(yùn)行和監(jiān)督工作站
(一)機(jī)組輻射安全工程師值班工作站
為裝有2臺(tái)計(jì)算機(jī)和3個(gè)顯示屏的監(jiān)控臺(tái),互為備用,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制所有在線輻射監(jiān)測(cè)儀表和相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),通過(guò)監(jiān)控畫(huà)面可實(shí)現(xiàn)對(duì)就地執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。
(二)機(jī)組劑量技術(shù)員值班工作站
提供人員出入控制區(qū)的個(gè)人劑量計(jì)和輻射工作許可證的管理;提供自動(dòng)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的在線查詢。
(三)譜儀測(cè)量實(shí)驗(yàn)室工作站
提供氣體樣品測(cè)量數(shù)據(jù)的錄入與查詢;提供場(chǎng)所、表面污染人工測(cè)量數(shù)據(jù)的錄入與查詢。
(四)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)儀表刻度與維護(hù)實(shí)驗(yàn)室
提供自動(dòng)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在線儀表運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置、運(yùn)行狀態(tài)的查詢、離線儀表的標(biāo)定與維修;作為其它各數(shù)據(jù)采集站和終端工作站數(shù)據(jù)恢復(fù)的原點(diǎn)。
(五)熱釋光劑量計(jì)(TLD)及全身計(jì)數(shù)器(WBC)工作站
分別用來(lái)測(cè)讀TLD熱釋光劑量計(jì)的數(shù)據(jù)和測(cè)量人體的內(nèi)照射劑量,并將測(cè)讀的信息自動(dòng)錄入ARMS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中,同時(shí)提供錄入數(shù)據(jù)的調(diào)用查詢功能。
(六)電站輻射安全工程師工作站
提供兩個(gè)機(jī)組輻射監(jiān)測(cè)儀表運(yùn)行數(shù)據(jù)的在線查詢;提供其它輻射監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢。
五、 加強(qiáng)核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的建議
1、應(yīng)加強(qiáng)各級(jí)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè),各級(jí)各部門(mén)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)協(xié)同合作,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。監(jiān)測(cè)站的設(shè)立應(yīng)更靈活、更有效。
2、應(yīng)強(qiáng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)施在極端條件下的可靠性以及數(shù)據(jù)傳輸能力。
3、應(yīng)加強(qiáng)移動(dòng)監(jiān)測(cè)如車載移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、航空測(cè)量設(shè)備監(jiān)測(cè)力量建設(shè),針對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境(高空、海洋等)的測(cè)量系統(tǒng)改進(jìn)是應(yīng)急輻射監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要技術(shù)支持。
4、應(yīng)強(qiáng)化對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)/信息公開(kāi)的要求,實(shí)現(xiàn)輻射劑量率自動(dòng)測(cè)量、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和電子。
5、應(yīng)加強(qiáng)國(guó)際間輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)和預(yù)警系統(tǒng)的作用,如防核武器擴(kuò)散條約組織的全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于核應(yīng)急的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)具有重要意義,可以為我國(guó)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供重要的補(bǔ)充。
6、應(yīng)加強(qiáng)無(wú)人/遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)取樣設(shè)備監(jiān)測(cè)能力建設(shè),加強(qiáng)高空無(wú)人放射性測(cè)量系統(tǒng)、海洋連續(xù)放射性測(cè)量系統(tǒng)開(kāi)發(fā)并投入使用。
六、 KRS系統(tǒng)監(jiān)督管理問(wèn)題分析
1、KRS系統(tǒng)核安全監(jiān)督管理主要內(nèi)容
核安全監(jiān)督部門(mén)主要依據(jù)“運(yùn)行技術(shù)規(guī)格書(shū)”及“安全相關(guān)系統(tǒng)定期試驗(yàn)要求”對(duì)KRS系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督。
在各種運(yùn)行狀態(tài)下,核安全監(jiān)督需要檢查KRS系統(tǒng)運(yùn)行情況、定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢查。具體的,關(guān)注KRS系統(tǒng)的運(yùn)行情況,對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障缺陷,要及時(shí)了解并分析判斷是否影響其功能的實(shí)現(xiàn),并檢查運(yùn)行部門(mén)是否按照要求記錄相應(yīng)設(shè)備不可運(yùn)行。檢查KRS系統(tǒng)定期維護(hù)和檢查是否按照要求周期執(zhí)行,以及檢查結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不合格站點(diǎn)進(jìn)行跟蹤,督促執(zhí)行部門(mén)及時(shí)處理故障缺陷,并及時(shí)重新執(zhí)行檢查。個(gè)別站點(diǎn)檢查不通過(guò),故障缺陷暫時(shí)無(wú)法處理,導(dǎo)致系統(tǒng)不可運(yùn)行,必須記錄相應(yīng)的設(shè)備不可運(yùn)行事件,直到缺陷處理完成,重新檢查合格為止。
2、KRS系統(tǒng)核安全監(jiān)督管理需注意細(xì)節(jié)分析
在開(kāi)展KRS系統(tǒng)相關(guān)試驗(yàn)或維修工作以及核安全監(jiān)督管理過(guò)程中,對(duì)一些準(zhǔn)則、規(guī)定要求的理解把握可能會(huì)不太準(zhǔn)確,從而對(duì)核電廠運(yùn)行、維修工作的開(kāi)展造成一定影響,或?qū)穗姀S機(jī)組的安全水平構(gòu)成潛在影響。
對(duì)于KRS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可運(yùn)行性的要求應(yīng)該包含取樣系統(tǒng)、探測(cè)傳感器部件、采集系統(tǒng)電氣箱、安裝在集成機(jī)柜上的集成處理插件以及主控報(bào)警等各個(gè)部件完好可用。對(duì)于帶有取樣回路的監(jiān)測(cè)通道,其取樣回路只包括被測(cè)流體取樣管路的小部分,即包括被測(cè)工藝流體的管路法蘭(或變徑管接頭)和返回管路法蘭(或變徑管接頭)之間的管道部分,而其它管道部分均屬工藝系統(tǒng)管道。
KRS系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生隨機(jī)故障后,其中部分設(shè)備故障信息記錄不太準(zhǔn)確或無(wú)法及時(shí)被發(fā)現(xiàn),通常會(huì)造成數(shù)據(jù)缺失并對(duì)后續(xù)工作計(jì)劃的安排產(chǎn)生影響。
七、 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,目前核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展迅速,核電廠需要關(guān)注的技術(shù)也很多,其中輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是必須要重點(diǎn)關(guān)注的一項(xiàng)內(nèi)容,核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)目前來(lái)說(shuō)還是要加強(qiáng)高空和海洋連續(xù)放射性測(cè)量系統(tǒng)開(kāi)發(fā)并加強(qiáng)整個(gè)KRS系統(tǒng)的監(jiān)督管理力度,使整個(gè)核電廠周邊范圍輻射監(jiān)測(cè)做到海路空范圍全面覆蓋,并使整個(gè)輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)做到完善、穩(wěn)定和可靠。
參考文獻(xiàn)