一种适用于核设施选址的流出物计划排放剂量估算方法与流程

1.本发明属于核设施环境影响评价技术领域，具体为一种适用于核设施选址的流出物计划排放剂量估算方法。


背景技术：

2.目前，我国各类核设施环境影响评价中需涉及大量的环境数据和复杂的模式计算，在进行环境影响评价时需要耗费大量的人力物力进行厂址特征参数的调查，如气象观测、人口食谱调查、公众生活习惯调查等，因此评价公众成员可能受到的剂量是一个复杂和耗时的过程。特别是对早期厂址筛查而言，对收集厂址相关资料和应用复杂建模的过程进行一些简化和普遍保守的假设是可能的或必要的，可以最大程度上避免无用的人力物力消耗。
3.此外，对于核技术利用设施以及中、小型核设施，其正常工况下气载放射性流出物排放量不大，它们对环境的影响很小，对公众的辐射照射剂量远低于管理限值。因此，在进行此类设施的环境影响评价中可以采用较为简单、保守的模式，在尽可能少的厂址环境数据下实现环境影响剂量计算，是一种实现快速、便捷评价的有效途径。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于核设施选址的流出物计划排放剂量估算方法，该方法可以减少应用复杂建模过程和收集厂址相关资料的工作量，实现快速、便捷评价，为核设施厂址筛查阶段的环境影响评价提供技术支持。
5.为达到以上目的，本发明采用的一种技术方案是：
6.一种适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，包括以下步骤：
7.s1、根据现有信息，确定设施或活动计划向给定环境介质排放的放射性核素的年排放总量；
8.s2、根据所述年排放总量和与评估类别有关的稀释因子，计算在距代表人员所在排放点给定距离的所述给定环境介质中放射性核素的平均活度浓度；
9.s3、根据所述平均活度浓度和与评估类别有关的筛选系数，计算发生排放的环境介质中放射性核素的平均活度浓度造成的代表人员的年剂量；
10.s4、如果代表人员的年剂量《剂量约束值，满足筛选条件，评估结束；否则，不满足筛选条件，则进行更高级别的评估，或修改设施设计或操作参数并重新评估。
11.进一步，如上所述的适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，步骤s1中所述现有信息包括设计信息或类似运行设施或活动的可用排放数据。
12.进一步，如上所述的适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，步骤s1中给定环境介质的种类包括空气和水，所述水介质包括河流、湖泊、海洋沿岸水、河口和污水系统。
13.进一步，如上所述的适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，步
骤s1中排放的放射性核素包括气载流出物和液载流出物。
14.进一步，如上所述的适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，步骤s2中所述稀释因子包括大气稀释因子和液态稀释因子，所述稀释因子的取值与评估类别有关，每种评估类别下对应稀释因子的考虑因素不同；评估类别越低，稀释因子的模型越简单，计算结果越保守；评估类别越高，稀释因子的模型越精细，计算结果越趋于现实。
15.进一步，如上所述的适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，步骤s2中所述放射性核素的平均活度浓度的计算公式为：
16.c
medium，i
＝q
medium，i
×
df
medium
17.式中：
18.c
medium，i
——给定环境介质中放射性核素i的平均活度浓度(bq/m3)；
19.q
medium，i
——向给定环境介质排放的放射性核素i的年总排放量(bq)；
20.df
medium
——在给定环境介质中以及在与评估类别有关的距排放点给定距离下的稀释因子((bq/m3)/bq)。
21.进一步，如上所述的适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，步骤s3中所述筛选系数的取值与评估类别有关，每种评估类别下对应筛选系数的考虑因素不同；评估类别越低，筛选系数的模型越简单，计算结果越保守；评估类别越高，筛选系数的模型越精细，计算结果越趋于现实。
22.进一步，如上所述的适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，步骤s3中代表人员的年剂量具体计算方法为：
23.对于只有一种排放路线的设施及活动，计算向给定环境介质中排放的每一种放射性核素的平均活度浓度导致的代表人员的年剂量之和，计算公式为：
24.e
medium
＝∑i(c
medium，i
×
sc
medium，i
)
25.式中：
26.e
medium
给定环境介质中代表人员的年剂量(sv)；
27.c
medium，i
给定环境介质中放射性核素i的平均活度浓度(bq/m3)；
28.sc
medium，i
在给定环境介质中与评估类别相关的放射性核素i照射途径的筛选系数(sv/(bq/m3))；
29.对于有一种以上排放路线的设施及活动，代表人员的年剂量等于发生排放的每种环境介质中对代表人员的年剂量的总和，计算公式为：
30.e
total
＝∑e
medium
31.式中：
32.e
total
——发生排放的所有环境介质中代表人员的年剂量(sv)。
33.采用本发明所述的适用于核设施选址的流出物计划排放剂量估算方法，具有以下显著的技术效果：
34.本发明采用较为简单、保守的模式，在尽可能少的厂址环境数据下实现环境影响剂量计算，可以减少应用复杂建模过程和收集厂址相关资料的工作量，实现快速、便捷评价，为核设施厂址筛查阶段的环境影响评价提供技术支持。
附图说明
35.图1为本发明实施例中提供的一种适用于核设施选址的流出物计划排放剂量估算方法的流程图；
36.图2为本发明实施例中提供的另一种适用于核设施选址的流出物计划排放剂量估算方法的流程图。
具体实施方式
37.下面结合具体的实施例与说明书附图对本发明进行进一步的描述。
38.放射性核素排放到环境中后，在陆地和水生生态系统中会经历复杂的动态过程。因此，需采用系统的、逐步的方法对流出物计划排放所致公众剂量进行前瞻性评估。
39.本发明提出一种适用于核设施选址阶段的流出物计划排放剂量估算方法，参阅图1-图2所示的流程图，该方法包括以下步骤：
40.s1、确定源项：根据现有信息，确定设施或活动计划向给定环境介质排放的放射性核素的年排放总量。
41.这里现有信息包括设计信息或类似运行设施或活动的可用排放数据。给定环境介质包括空气和水两大类，其中水介质包括河流、湖泊、海洋沿岸水、河口、污水系统等。排放的放射性核素包括气载流出物和液态流出物，其中气载流出物向空气中排放，液态流出物向水中排放。
42.s2、估算浓度：根据所述年排放总量和与评估类别有关的稀释因子，计算在距代表人员所在排放点给定距离的所述给定环境介质中放射性核素的平均活度浓度。
43.计算公式为：
44.c
medium，i
＝q
medium，i
×
df
medium
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
45.式(1)中：
46.c
medium，i
——给定环境介质中放射性核素i的平均活度浓度(bq/m3)；
47.q
medium，i
——向给定环境介质排放的放射性核素i的年总排放量(bq)；
48.df
medium
——在给定环境介质中以及在与评估类别有关的排放点的给定位置下的稀释因子((bq/m3)/bq)。
49.这里，稀释因子包括大气稀释因子和液态稀释因子，稀释因子的取值与评估类别有关，每种评估类别下对应稀释因子的考虑因素不同。评估类别越低，稀释因子的模型越简单，计算结果越保守；评估类别越高，稀释因子的模型越精细，计算结果越趋于现实。
50.s3、代表人员剂量评估：根据所述平均活度浓度和与评估类别有关的筛选系数，计算发生排放的环境介质中放射性核素的平均活度浓度造成的代表人员的年剂量。
51.对于只有一种排放路线的设施及活动，计算向给定环境介质排放的每一种放射性核素的平均活度浓度导致的代表人员的年剂量之和，计算公式为：
52.e
medium
＝∑i(c
medium，i
×
sc
medium，i
)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
53.式(2)中：
54.e
medium
给定环境介质中代表人员的年剂量(sv)；
55.c
medium，i
给定环境介质中放射性核素i的平均活度浓度(bq/m3)；
56.sc
medium，i
在给定环境介质中与评估类别相关的放射性核素i照射途径的筛选系数
(sv/(bq/m3))。
57.这里，筛选系数包括大气筛选系数和液态筛选系数，筛选系数的取值与评估类别有关，每种评估类别下对应筛选系数的考虑因素不同。评估类别越低，筛选系数的模型越简单，计算结果越保守；评估类别越高，筛选系数的模型越精细，计算结果越趋于现实。
58.对于有一种以上排放路线的设施及活动，代表人员的年剂量等于发生排放的每种环境介质中对代表人员的年总剂量的总和，计算公式为：
59.e
total
＝∑e
medium
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
60.式(3)中：
61.e
total
——所有环境介质中代表人员的年剂量(sv)。
62.s4、结果判断与分析：如果代表人员的年剂量e＜剂量约束值，满足筛选条件，则评估结束；如果代表人员的年剂量e≥剂量约束值或剂量限值，不满足筛选条件，则进行更高级别的评估，或修改设施设计或操作参数并重新评估。
63.下面结合一小型实验室设计选址的例子进行说明，该实验室以低水平排放一些短寿命的放射性核素(如
125
i)，并且没有长寿命的子体。为了覆盖所有预定地点，流出物排放的评估应使用通用的评估方法和参数值，而不必提供具体的地点信息。进行评估时，可以采用简化但足够保守的假设来估计流出物排放导致的照射量和剂量，同时避免收集详细的现场具体数据。
64.根据设计资料，该小型实验室向空气、河流排放的放射性核素
125
i的年总排放量分别为现对该实验室选址流出物计划排放对不同年龄组成员(1岁婴儿、10岁儿童、成人)造成的剂量进行评估。
65.气载流出物排放高度为2m，计算照射于排放点邻近地区(50m)不同年龄组成员受照剂量：稀释因子df
air
＝1.3
×
10-10
(bq/m3)/bq，则在离代表人员所在排放点50m的空气中放射性核素
125
i的平均活度浓度对于不同年龄组成员向大气排放的筛选系数以及计算得到的各年龄组成员年剂量见表1。
66.表1不同年龄组成员向大气排放的筛选系数(
125
i)
[0067][0068]
液态流出物评价河流宽度10m，计算照射于排放点邻近地区(100m)10岁儿童受照剂量：稀释因子df
river
＝2.8
×
10-7
(bq/m3)/bq，则在离代表人员所在排放点100m的河流中放射性核素
125
i的平均活度浓度对于不同年龄组成员向河流排放的筛选系数以及计算得到的各年龄组成员年剂量见表2。
[0069]
表2不同年龄组成员向河流排放的筛选系数(
125
i)
[0070][0071]
将大气排放与河流排放所致年剂量求和，得到各年龄组成员的受照年总剂量e
total
＝e
air
+e
river
，见表3。
[0072]
表3不同年龄组成员年总剂量
[0073][0074][0075]
年总剂量最高的年龄组(1岁婴儿)作为代表性个人，其年剂量1.02
×
10-5
《该核设施的剂量约束值(0.03msv)，满足筛选条件，评估结束。
[0076]
本发明提供的一种适用于核设施选址的流出物计划排放剂量估算方法，采用较为简单、保守的模式，在尽可能少的厂址环境数据下实现环境影响剂量计算，可以减少应用复杂建模过程和收集厂址相关资料的工作量，实现快速、便捷评价，为核设施厂址筛查阶段的环境影响评价提供技术支持。
[0077]
上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。