核电厂放射性物质的年辐射剂量计算方法及系统与流程

技术特征：

1.一种核电厂放射性物质的年辐射剂量计算方法，包括以下步骤：

步骤一：采集待评价区域用于计算核电厂放射性核素的年有效辐射剂量的源数据；所述放射性核素包括液态放射性核素和气态放射性核素，所述源数据包括液态放射性核素的源数据和气态放射性核素的源数据；

液态放射性核素的源数据包括每年的液态放射性核素监测数据、受纳海域的水文监测数据、区域固定参数和液态放射性核素的模式参数；所述区域固定参数包括液态放射性核素的有效剂量转换因子、待评价区域内的居民信息及其生活习性数据；所述液态放射性核素的模式参数包括液态放射性核素在海水中的稀释因子、在海产品体内的浓集因子、在受纳海域的相关辐射参数、以及居民的海产品食谱和在受纳海域的活动参数；

气态放射性核素的源数据包括每年的气态放射性核素监测数据、气象监测数据、固定参数和模式参数；所述固定参数包括待评价区域的居民及其生活习性数据、区域内的下垫面与建筑物特征和气态放射性核素的衰变常数、剂量转换因子、冲洗系数、干沉积速度、浓集因子；所述模式参数包括气态放射性核素的扩散参数、混合层高度和排放物理参数；

步骤二、根据采集源数据计算待评价区域内放射性核素对公众个人所造成的年有效辐射剂量D_e，计算公式为：

D_e＝D_e液+D_e气

D_e液＝D_ep+D_es+D_ew

D_e气＝D_ea+D_eg+D_eh+D_ee

其中，D_e液表示液态放射性核素对待评价区域内的公众个人所造成的年有效辐射剂量，D_e气表示气态放射性核素对区域内公众个人所造成的年有效辐射剂量；

D_ep表示由于食入受纳海域的海产品对公众个人所造成的年有效内辐射剂量，D_es表示液态放射性核素沉积在受纳海域岸边对公众个人所造成的岸边沉积年有效外辐射剂量，D_ew表示由于在受纳海域活动对公众个人所造成的年有效外辐射剂量；

D_ea表示公众个人浸没于含有气态放射性核素的空气中所致的年有效辐 射剂量；

D_eg表示气态放射性核素沉积在地面对公众个人所致的年有效辐射剂量；

D_eh表示公众个人吸入气态放射性核素污染的空气所致的年有效辐射剂量；

D_ee表示公众个人摄入有气态放射性核素沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量；

步骤三、根据放射性核素对公众个人所造成的年有效辐射剂量和待评价区域内的居民数量，计算放射性核素对待评价区域的公众集体所造成的年有效辐射剂量D，计算公式为：

D＝(D_e液+D_e气)×P

其中，p表示待评价区域内的公众人口数量。

2.根据权利要求1所述的一种核电厂放射性物质的辐射剂量计算方法，其特征在于：步骤二中，液态放射性核素对待评价区域内的公众个人所造成的年有效辐射剂量D_e液的计算方式为：

(1)根据核电厂厂址的距离与方位将待评价区域划分为n个子区；

(2)计算液态放射性核素对各个子区内的公众个人所造成的年有效辐射剂量，计算公式为：

D_ek液＝D_epk+D_esk+D_ewk；

其中，D_ek液表示液态放射性核素对第k个子区的公众个人所造成的年有效辐射剂量，D_epk表示第k个子区的公众个人由于食入海产品所造成的年有效内照射剂量，D_esk表示液态放射性核素沉积在受纳海域岸边对第k个子区的公众个人所造成的岸边沉积年有效外照射剂量，D_ewk表示第k个子区的公众个人在受纳海域活动所造成的年有效外照射剂量；

气态放射性核素对区域内公众个人所造成的年有效辐射剂量D_e气的计算方式为：

1)根据核电厂厂址的距离与方位将待评价区域划分为n个子区；将公众个人生活所在的子区记为本子区，本子区之外的子区记为评价子区；

2)计算气态放射性核素对不同子区的公众个人所造成的年有效辐射剂 量，包括：

①计算公众个人浸没于污染的半无线烟云中所致的有效辐射剂量D_ea，计算公式为：

$D_{ea}=\underset{i}{\Σ}{\mathrm{\χ}}_i\×{\mathrm{DF}}_{ai}$

其中，χ_i表示公众个人所在的本子区的地面空气中气态放射性核素i的浓度；

DF_ai表示公众个人浸没于本子区的污染的半无线烟云中放射性核素i的有效剂量转换因子；

②计算气态放射性核素沉积在地面对公众个人所致的年有效辐射剂量D_eg，计算公式为：

$D_{eg}=8760\×\underset{i}{\Σ}{W}_i\[1-\exp ({\mathrm{\λ}}_{gi}\×t_g)\]{{\mathrm{\λ}}_{gi}}^{-1}\×{\mathrm{DF}}_{si}$

λ_gi＝λ_i+λ_g

其中，W_i表示核素i在公众个人所在的本子区的地面沉积率；

λ_i表示气态放射性核素i的衰变常数；

λ_gi表示气态放射性核素i在本子区的陆地环境的有效去除常数；

λ_g表示气态放射性核素在本子区的陆地环境中的物理去除常数；

t_g表示气态放射性核素在本子区的地面上沉积的累积时间；

DF_si表示沉积物中气态放射性核素i在本子区的有效剂量转换因子；

③计算公众个人吸入气态放射性核素污染的空气所致的年有效剂量D_eh，计算公式为：

$D_{eh}=8760\×\underset{i}{\Σ}{\mathrm{\χ}}_i\×B_r\×{\mathrm{DF}}_{hi}$

其中，χ_i表示公众个人所在本子区的地面空气中气态放射性核素i的浓度；

B_r表示公众个人的呼吸率，m³/h；

DF_hi表示公众个人吸入气态放射性核素i的有效剂量转换因子；

④计算公众个人摄入有气态放射性核素沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量D_ee，计算公式为：

D_ee＝D_ee1+D_ee2+D_ee3

其中，D_ee1表示公众个人摄入的除³H和¹⁴C外的气态放射性核素沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量；

D_ee2表示公众个人摄入³H沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量；

D_ee3＝公众个人摄入¹⁴C沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量；

⑤计算气态放射性核素对区域内公众个人所造成的年有效辐射剂量D_e气，计算公式为：

D_e气＝D_ea+D_eg+D_eh+D_ee。

3.根据权利要求2所述的一种核电厂放射性物质的辐射剂量计算方法，其特征在于：步骤三中，计算放射性核素对待评价区域的公众集体所造成的年有效辐射剂量D的包括：计算放射性核素对各子区的公众集体所造成的年有效辐射剂量，计算公式为：

D_k＝(D_ek液+D_ek气)×P_k

其中，D_k表示放射性核素对第k各子区的公众集体所造成的年有效辐射剂量，D_ek气表示气态放射性核素对第k个子区中的公众个人所造成的年有效辐射剂量，P_k表示第k个子区内的公众人口数量。

4.一种核电厂放射性物质的辐射剂量计算系统，包括：

源数据采集子系统，用于采集待评价区域用于计算核电厂放射性核素的年有效辐射剂量的源数据；所述放射性核素包括液态放射性核素和气态放射性核素，所述源数据包括液态放射性核素的源数据和气态放射性核素的源数据；

液态放射性核素的源数据包括每年的液态放射性核素监测数据、受纳海域的水文监测数据、区域固定参数和液态放射性核素的模式参数；所述区域固定参数包括液态放射性核素的有效剂量转换因子、待评价区域内的居民信息及其生活习性数据；所述液态放射性核素的模式参数包括液态放射性核素在海水中的稀释因子、在海产品体内的浓集因子、在受纳海域的相关辐射参 数、以及居民的海产品食谱和在受纳海域的活动参数；

气态放射性核素的源数据包括每年的气态放射性核素监测数据、气象监测数据、固定参数和模式参数；所述固定参数包括待评价区域的居民及其生活习性数据、区域内的下垫面与建筑物特征和气态放射性核素的衰变常数、剂量转换因子、冲洗系数、干沉积速度、浓集因子；所述模式参数包括气态放射性核素的扩散参数、混合层高度和排放物理参数；

个人年有效辐射剂量计算子系统，用于根据采集源数据计算待评价区域内放射性核素对公众个人所造成的年有效辐射剂量D_e，计算公式为：

D_e＝D_e液+D_e气

D_e液＝D_ep+D_es+D_ew

D_e气＝D_ea+D_eg+D_eh+D_ee

其中，D_e液表示液态放射性核素对待评价区域内的公众个人所造成的年有效辐射剂量，D_e气表示气态放射性核素对区域内公众个人所造成的年有效辐射剂量；

D_ep表示由于食入受纳海域的海产品对公众个人所造成的年有效内辐射剂量，D_es表示液态放射性核素沉积在受纳海域岸边对公众个人所造成的岸边沉积年有效外辐射剂量，D_ew表示由于在受纳海域活动对公众个人所造成的年有效外辐射剂量；

D_ea表示公众个人浸没于含有气态放射性核素的空气中所致的年有效辐射剂量；

D_eg表示气态放射性核素沉积在地面对公众个人所致的年有效辐射剂量；

D_eh表示公众个人吸入气态放射性核素污染的空气所致的年有效辐射剂量；

D_ee表示公众个人摄入有气态放射性核素沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量；

集体年有效辐射剂量子系统，用于根据放射性核素对公众个人所造成的年有效辐射剂量和待评价区域内的居民数量，计算放射性核素对公众集体所造成的年有效辐射剂量D，计算公式为：

D＝(D_e液+D_e气)×P

其中，p表示待评价区域内的公众人口数量。

5.根据权利要求4所述的一种核电厂放射性物质的辐射剂量计算系统，其特征在于：个人年有效辐射剂量计算子系统包括：

液态核素个人年辐射剂量计算模块，用于计算液态放射性核素对待评价区域内的公众个人所造成的年有效辐射剂量D_e液；液态核素个人年辐射剂量计算模块包括：

子区划分单元，根据核电厂厂址的距离与方位将待评价区域划分为n个子区；

子区个人年辐射剂量计算单元，用于计算液态放射性核素对各子区内的公众个人所造成的年有效辐射剂量，计算公式为：

D_ek液＝D_epk+D_esk+D_ewk；

其中，D_ek液表示液态放射性核素对第k个子区的公众个人所造成的年有效辐射剂量，D_epk表示第k个子区的公众个人由于食入海产品所造成的年有效内照射剂量，D_esk表示液态放射性核素沉积在受纳海域岸边对第k个子区的公众个人所造成的岸边沉积年有效外照射剂量，D_ewk表示第k个子区的公众个人在受纳海域活动所造成的年有效外照射剂量；

气态核素个人年辐射剂量计算模块，用于计算气态放射性核素对区域内公众个人所造成的年有效辐射剂量D_e气；气态核素个人年辐射剂量计算模块包括：

生活子区划分单元，用于根据核电厂厂址的距离和方位将待评价区域划分为n个子区；将公众个人生活所在的子区记为本子区，本子区之外的子区记为评价子区；

生活子区个人年辐射剂量计算单元，用于计算气态放射性核素对不同子区的公众个人所造成的年有效辐射剂量，该单元包括：

浸没年辐射剂量计算子单元，用于计算公众个人浸没于污染的半无线烟云中所致的年有效辐射剂量D_ea，计算公式为：

$D_{ea}=\underset{i}{\Σ}{\mathrm{\χ}}_i\×{\mathrm{DF}}_{ai}$

其中，χ_i表示公众个人所在的本子区的地面空气中气态放射性核素i的浓度；

DF_ai表示公众个人浸没于本子区的污染的半无线烟云中放射性核素i的有效剂量转换因子；

沉积外照年辐射剂量计算子单元，用于计算气态放射性核素沉积在地面对公众个人所致的年有效辐射剂量D_eg，计算公式为：

$D_{eg}=8760\×\underset{i}{\Σ}{W}_i\[1-\exp ({\mathrm{\λ}}_{gi}\×t_g)\]{{\mathrm{\λ}}_{gi}}^{-1}\×{\mathrm{DF}}_{si}$

λ_gi＝λ_i+λ_g

其中，W_i表示核素i在公众个人所在的本子区的地面沉积率；

λ_i表示气态放射性核素i的衰变常数；

λ_gi表示气态放射性核素i在本子区的陆地环境的有效去除常数；

λ_g表示气态放射性核素在本子区的陆地环境中的物理去除常数；

t_g表示气态放射性核素在本子区的地面上沉积的累积时间；

DF_si表示沉积物中气态放射性核素i在本子区的有效剂量转换因子；

吸入年辐射剂量计算子单元，用于计算公众个人吸入气态放射性核素污染的空气所致的年有效辐射剂量D_eh，计算公式为：

$D_{eh}=8760\×\underset{i}{\Σ}{\mathrm{\χ}}_i\×B_r\×{\mathrm{DF}}_{hi}$

其中，χ_i表示公众个人所在本子区的地面空气中气态放射性核素i的浓度；

B_r表示公众个人的呼吸率，m³/h；

DF_hi表示公众个人吸入气态放射性核素i的有效剂量转换因子；

食物摄入年辐射剂量计算子单元，用于计算公众个人摄入有气态放射性核素沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量D_ee，计算公式为：

D_ee＝D_ee1+D_ee2+D_ee3

其中，D_ee1表示公众个人摄入的除³H和¹⁴C外的气态放射性核素沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量；

D_ee2表示公众个人摄入³H沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量；

D_ee3表示公众个人摄入¹⁴C沉积的陆地动植物所致的年有效辐射剂量；

个人年辐射剂量计算子单元，用于计算气态放射性核素对区域内公众个 人所造成的年有效辐射剂量D_e，计算公式为：

D_e气＝D_ea+D_eg+D_eh+D_ee。

6.根据权利要求5所述的一种核电厂放射性物质的辐射剂量计算系统，其特征在于：所述集体年有效辐射剂量计算子系统包括：

子区集体年辐射剂量计算单元，用于计算放射性核素对各子区的公众集体所造成的年有效辐射剂量，计算公式为：

D_k＝(D_ek液+D_ek气)×P_k

其中，D_k表示放射性核素对第k各子区的公众集体所造成的年有效辐射剂量，D_ek气表示气态放射性核素对第k个子区中的公众个人所造成的年有效辐射剂量，P_k表示第k个子区内的公众人口数量。