一种模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法

本发明涉及一种模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，属于核设施事故模拟领域。

背景技术：

1、目前随着核技术的发展，各类核设施被广泛运用在生活、军事等方面。放射性泄露等典型的核事故也不断发生，因此核事故处置也成了核安全防护的首要任务。要有效、安全的处置核事故中的放射性泄露，主要是掌握放射性物质应急处置的技术和方法。由于放射性物质的特殊性，处置人员接触的放射性物质不多，所以相关的应急处置知识和技术不够，导致对此类事故应急处置能力欠缺。目前，国内外的一些系统多针对放射性污染大气扩散、剂量估算等做分析。而对于应急处置的模拟系统还很少。因此，研究放射性物质应急处置模拟系统能给事故处置人员一个好的训练平台，让其在绝对安全的情况下提升核事故放射性应急处置能力。

技术实现思路

1、本发明为解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，本发明能够为核设施核事故放射性泄露应急处置人员提供一个模拟训练平台，让其能对核素的知识、核事故原理等一些理论知识能有更好的理解。

2、为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，至少包括如下步骤：

3、(1)搭建核泄漏应急处置云平台，平台中至少包括用于模拟演示的动画模拟模块、用于对放射性物质信息进行管理的数据管理模块和用于模拟泄露的泄露模拟模块；

4、(2)放射源探测模拟，通过泄露模拟模块对放射源进行模拟，并在所模拟放射源区域的边缘模拟n个探测点，n≥2，根据放射源指数衰减规律，即放射源剂量率s与放射源距离l成反比规律，对所模拟的放射源进行探测；

5、(3)放射物质扩散模拟，通过高斯烟羽模型对所模拟的放射源在一定高度和一定风速条件下的区域进行浓度分布求解，通过放射性物质浓度与预设阈值进行对比确定各污染点的空间坐标点，通过动画模拟模块对空间坐标点进行放射性扩散热力图展示；

6、(4)放射性元素鉴别模拟，通过对放射性物质对应粒子能核γ能的高斯分布模拟来判断核素的类型，并根据能量图谱识别核素种类；

7、(5)放射性物质处置模拟，针对求解出的危险区域和所模拟的放射性物质种类，确定应急处置人员对于放射性物质应采用的化学清除和材料屏蔽方法，并通过动画模拟组件以动画和文字提示的方式对整个处置过程进行展示；

8、(6)通过步骤(2)至(5)探测和模拟的数据结果，经大数据训练模型进行反馈修正，增加识别的精准度

9、步骤(2)中对放射源的四个垂直方向分别进行探测，为减少探测次数，通过二分法取迭代在放射源的两个数值较大的方向上确定探测方向，并逐渐缩小探测范围，依次探测n个探测点，根据n个探测点最大值所在方向的交点确定放射源所在的位置。

10、在步骤(3)中，对模拟放射源区域生成至少两个点以上的测量点对放射性浓度值进行测量，得出这些点两两之间沿风速方向的最大浓度值，进而求出扩散高度和放射性源的流强，最后计算出浓度为定值时各污染点的空间坐标点，根据各污染点的空间坐标点，确定空间中的危险区域范围。

11、在步骤(4)中，对放射性物质进行模拟，随机从数据管理模块读取核素信息，对读取的核素能量进行可视化模拟，在系统中通过动画模拟组件，通过能量数值生成离散点，最后汇聚得到核素的高斯分布图谱。

12、在步骤(3)中，利用神经网络将所模拟的多组数据，对放射物质扩散模拟所需的高斯烟羽模型进行训练，提高模型的准确性。

13、根据上述技术方案可知，本发明提供的模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法通过对放射源进行模拟，利用通过高斯烟羽模型对放射源进行求解，并对放射性元素进行鉴别模拟，将模拟结果通过动画模拟组件进行展示，本发明相对于现有技术相比具有以下优点：

14、因为本发明所采用的技术方案通过放射源进行模拟，并通过高斯烟羽模型对放射源的放射性分布进行模拟，所以本发明能够利用模拟的方式，对核设施核事故放射性泄露应急处置人员进行训练。

技术特征：

1.一种模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，其特征在于至少包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，其特征在于：步骤(2)中对放射源的四个垂直方向分别进行探测，为减少探测次数，通过二分法取迭代，将四个垂直方向的探测值进行两两迭代对比，在放射源的两个数值较大的方向上确定探测方向，并逐渐缩小探测范围，依次探测n个探测点，根据n个探测点最大值所在方向的交点确定放射源所在的位置。

3.根据权利要求1所述的模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，其特征在于：在步骤(3)中，对模拟放射源区域生成至少两个点以上的测量点对放射性浓度值进行测量，得出这些点两两之间沿风速方向的最大浓度值，进而求出扩散高度和放射性源的流强，最后计算出浓度为定值时各污染点的空间坐标点，根据各污染点的空间坐标点，确定空间中的危险区域范围。

4.根据权利要求1所述的模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，其特征在于：在步骤(4)中，对放射性物质进行模拟，随机从数据管理模块读取核素信息，对读取的核素能量进行可视化模拟，在系统中通过动画模拟组件，通过能量数值生成离散点，最后汇聚得到核素的高斯分布图谱。

5.根据权利要求1所述的模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，其特征在于：在步骤(3)中，利用神经网络将所模拟的多组数据，对放射物质扩散模拟所需的高斯烟羽模型进行训练，提高模型的准确性。

技术总结
本发明涉及一种模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法，属于核设施事故模拟领域。本发明提供的模拟核设施放射性泄露的应急处置演练方法通过对放射源进行模拟，利用通过高斯烟羽模型对放射源进行求解，并对放射性元素进行鉴别模拟，将模拟结果通过动画模拟组件进行展示，本发明能够为核设施核事故放射性泄露应急处置人员提供一个模拟训练平台，让其能对核素的知识、核事故原理等一些理论知识能有更好的理解。

技术研发人员：陈玉清,傅晟威,王伟,刘家磊,饶彧先
受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14