輻射防護(hù)與核電站安全
發(fā)布時(shí)間：2024/4/12
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輻射存在于整個(gè)宇宙空間。輻射防護(hù)是研究保護(hù)人類和其他生物種群免受或少受輻射危害的應(yīng)用性學(xué)科。輻射分為電離輻射和非電離輻射兩類。α射線、β射線、γ射線、 X射線、質(zhì)子和中子等屬于電離輻射，而紅外線、紫外線、微波和激光則屬于非電離輻射。在核能領(lǐng)域，人們主要關(guān)心的是電離輻射可能產(chǎn)生的健康影響及其防護(hù)。通常將電離輻射簡(jiǎn)稱為輻射或輻射照射。
人類有史以來(lái)一直受著天然電離輻射源的照射，包括宇宙射線、地球放射性核素產(chǎn)生的輻射等。事實(shí)上，輻射無(wú)處不在，食物、房屋、天空大地、山水草木乃至人們體內(nèi)都存在著輻射照射。人類所受到的集體輻射劑量主要來(lái)自天然本底輻射（約76.58％）和醫(yī)療（約20％），核電站產(chǎn)生的輻射劑量非常?。s0.25％）。在世界范圍內(nèi)，天然本底輻射每年對(duì)個(gè)人的平均輻射劑量約為2.4毫希，有些地區(qū)的天然本底輻射水平要比這個(gè)平均值高得多。
核能應(yīng)用領(lǐng)域的輻射照射來(lái)源于核能產(chǎn)生裝置（如核電站）在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種放射性核素。由于煤中含有微量的放射性核素，燃煤電站在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)向環(huán)境排放放射性物質(zhì)。就輻射照射而言，我國(guó)煤電燃料鏈（從采礦到發(fā)電）對(duì)公眾產(chǎn)生的輻射照射是同樣功率的核電燃料鏈的50倍。
人們?cè)趯?duì)輻射產(chǎn)生健康危害的機(jī)理進(jìn)行大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，建立了有效的輻射防護(hù)體系，并不斷加以發(fā)展和完善。目前，國(guó)際上普遍采用的輻射防護(hù)的三個(gè)原則是：實(shí)踐的正當(dāng)性，防護(hù)水平的最優(yōu)化和個(gè)人劑量限值。實(shí)踐的正當(dāng)性要求任何伴有輻射的實(shí)踐所帶來(lái)的利益應(yīng)當(dāng)大于其可能產(chǎn)生的危害；防護(hù)水平的最優(yōu)化是指在綜合考慮社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等因素之后，將輻射危害保持在合理可行、盡量低的水平上；規(guī)定個(gè)人劑量限值的目的是為了保證社會(huì)的每個(gè)成員都不會(huì)受到不合理的輻射照射。國(guó)際基本安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定公眾受照射的個(gè)人劑量限值為1毫希／年，而受職業(yè)照射的個(gè)人劑量限值為20毫希／年。
核能發(fā)電是目前核能和平利用的最主要的方式。在正常運(yùn)行情況下，核電站對(duì)周圍公眾產(chǎn)生的輻射劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然本底的輻射水平。在我國(guó)，國(guó)家核安全法規(guī)要求核電站在正常運(yùn)行工況下對(duì)周圍居民產(chǎn)生的年輻射劑量不得超過(guò)0.25毫希，而核電站實(shí)際產(chǎn)生的輻射劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)限值。大量的研究和調(diào)查數(shù)據(jù)表明，核電站對(duì)公眾健康的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人們?nèi)粘Ｉ钪兴?jīng)常遇到的一些健康風(fēng)險(xiǎn)，例如吸煙和空氣污染等等。因此，核電站在正常運(yùn)行情況下的環(huán)境安全性已被人們所廣泛接受。
核電安全的核心在于防止反應(yīng)堆中的放射性裂變產(chǎn)物泄漏到周圍的環(huán)境。為此，采取多層次縱深防御的安全原則。為了防止反應(yīng)堆堆芯中的放射性裂變產(chǎn)物的外泄，在工程上設(shè)置有適當(dāng)?shù)膶?shí)體屏障。核電站一般都有3道安全屏障，它們是燃料元件包殼、一回路壓力邊界和安全殼。
截至2002年底，全世界核電機(jī)組累計(jì)運(yùn)行了10697個(gè)堆年，總共發(fā)生過(guò)兩起重大事故，即三里島核電站事故和切爾諾貝利核電站事故。1979年3月28日，美國(guó)三里島核電站發(fā)生了嚴(yán)重事故，反應(yīng)堆堆芯的一部分熔化坍塌。但由于一回路壓力邊界和安全殼的包容作用，泄漏到周圍環(huán)境中的放射性核素微乎其微，沒(méi)有對(duì)環(huán)境和公眾的健康產(chǎn)生危害，僅有3名電站工作人員受到略高于季度劑量管理限值的輻射照射。方圓80公里的200萬(wàn)居民中，平均每人受到的輻射劑量小于戴一年夜光表或看一年彩電所受到的輻射劑量。1986年4月26日，前蘇聯(lián)發(fā)生了切爾諾貝利核電站事故。這是核能和平利用有史以來(lái)最為嚴(yán)重的一次核事故。在核電站工作人員和事故搶險(xiǎn)人員中，有28人由于受到非常高的輻射劑量而死亡。為了防止公眾受到大的輻射照射，緊急撤離了電站附近的11.6萬(wàn)居民。事故的主要原因有兩個(gè)方面。一是運(yùn)行人員在試驗(yàn)停電條件下發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子靠自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性能繼續(xù)供電多長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)程中，嚴(yán)重違反操作規(guī)程，切斷了所有安全控制系統(tǒng)，致使安全保護(hù)系統(tǒng)不能啟動(dòng)。二是反應(yīng)堆（壓力管式石墨慢化沸水堆）安全設(shè)計(jì)上存在嚴(yán)重的缺陷。1996年4月，71個(gè)國(guó)家和20個(gè)組織的800多名專家舉行會(huì)議，評(píng)價(jià)了10年前在前蘇聯(lián)發(fā)生的切爾諾貝利核電站事故的實(shí)際后果。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：在核電站的工作人員和幫助處理事故后果的人員（“清理人員”）中只有28人死于輻射照射。從污染區(qū)疏散的10多萬(wàn)居民和仍然生活在受影響較輕地區(qū)的人，他們一生中所受到的劑量，與他們一生中從天然輻射源接受的劑量差不多或較低。
為了在萬(wàn)一發(fā)生嚴(yán)重事故、大量放射性物質(zhì)泄漏到外部環(huán)境的情況下，能夠保障周圍公眾的健康與安全，核電站還必須制訂應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃，并做好相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)準(zhǔn)備工作。我國(guó)的核應(yīng)急工作實(shí)施國(guó)家、省市自治區(qū)和核電站三級(jí)管理體制，實(shí)行“常備不懈，積極兼容，統(tǒng)一指揮，大力協(xié)同，保護(hù)公眾，保護(hù)環(huán)境”的工作方針。
隨著研究的深入和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，核電站的運(yùn)行安全水平將不斷提高，而未來(lái)的先進(jìn)核電站將具有更高的安全水平。
人類有史以來(lái)一直受著天然電離輻射源的照射，包括宇宙射線、地球放射性核素產(chǎn)生的輻射等。事實(shí)上，輻射無(wú)處不在，食物、房屋、天空大地、山水草木乃至人們體內(nèi)都存在著輻射照射。人類所受到的集體輻射劑量主要來(lái)自天然本底輻射（約76.58％）和醫(yī)療（約20％），核電站產(chǎn)生的輻射劑量非常?。s0.25％）。在世界范圍內(nèi)，天然本底輻射每年對(duì)個(gè)人的平均輻射劑量約為2.4毫希，有些地區(qū)的天然本底輻射水平要比這個(gè)平均值高得多。
核能應(yīng)用領(lǐng)域的輻射照射來(lái)源于核能產(chǎn)生裝置（如核電站）在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各種放射性核素。由于煤中含有微量的放射性核素，燃煤電站在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)向環(huán)境排放放射性物質(zhì)。就輻射照射而言，我國(guó)煤電燃料鏈（從采礦到發(fā)電）對(duì)公眾產(chǎn)生的輻射照射是同樣功率的核電燃料鏈的50倍。
人們?cè)趯?duì)輻射產(chǎn)生健康危害的機(jī)理進(jìn)行大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，建立了有效的輻射防護(hù)體系，并不斷加以發(fā)展和完善。目前，國(guó)際上普遍采用的輻射防護(hù)的三個(gè)原則是：實(shí)踐的正當(dāng)性，防護(hù)水平的最優(yōu)化和個(gè)人劑量限值。實(shí)踐的正當(dāng)性要求任何伴有輻射的實(shí)踐所帶來(lái)的利益應(yīng)當(dāng)大于其可能產(chǎn)生的危害；防護(hù)水平的最優(yōu)化是指在綜合考慮社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等因素之后，將輻射危害保持在合理可行、盡量低的水平上；規(guī)定個(gè)人劑量限值的目的是為了保證社會(huì)的每個(gè)成員都不會(huì)受到不合理的輻射照射。國(guó)際基本安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定公眾受照射的個(gè)人劑量限值為1毫希／年，而受職業(yè)照射的個(gè)人劑量限值為20毫希／年。
核能發(fā)電是目前核能和平利用的最主要的方式。在正常運(yùn)行情況下，核電站對(duì)周圍公眾產(chǎn)生的輻射劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于天然本底的輻射水平。在我國(guó)，國(guó)家核安全法規(guī)要求核電站在正常運(yùn)行工況下對(duì)周圍居民產(chǎn)生的年輻射劑量不得超過(guò)0.25毫希，而核電站實(shí)際產(chǎn)生的輻射劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)限值。大量的研究和調(diào)查數(shù)據(jù)表明，核電站對(duì)公眾健康的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人們?nèi)粘Ｉ钪兴?jīng)常遇到的一些健康風(fēng)險(xiǎn)，例如吸煙和空氣污染等等。因此，核電站在正常運(yùn)行情況下的環(huán)境安全性已被人們所廣泛接受。
核電安全的核心在于防止反應(yīng)堆中的放射性裂變產(chǎn)物泄漏到周圍的環(huán)境。為此，采取多層次縱深防御的安全原則。為了防止反應(yīng)堆堆芯中的放射性裂變產(chǎn)物的外泄，在工程上設(shè)置有適當(dāng)?shù)膶?shí)體屏障。核電站一般都有3道安全屏障，它們是燃料元件包殼、一回路壓力邊界和安全殼。
截至2002年底，全世界核電機(jī)組累計(jì)運(yùn)行了10697個(gè)堆年，總共發(fā)生過(guò)兩起重大事故，即三里島核電站事故和切爾諾貝利核電站事故。1979年3月28日，美國(guó)三里島核電站發(fā)生了嚴(yán)重事故，反應(yīng)堆堆芯的一部分熔化坍塌。但由于一回路壓力邊界和安全殼的包容作用，泄漏到周圍環(huán)境中的放射性核素微乎其微，沒(méi)有對(duì)環(huán)境和公眾的健康產(chǎn)生危害，僅有3名電站工作人員受到略高于季度劑量管理限值的輻射照射。方圓80公里的200萬(wàn)居民中，平均每人受到的輻射劑量小于戴一年夜光表或看一年彩電所受到的輻射劑量。1986年4月26日，前蘇聯(lián)發(fā)生了切爾諾貝利核電站事故。這是核能和平利用有史以來(lái)最為嚴(yán)重的一次核事故。在核電站工作人員和事故搶險(xiǎn)人員中，有28人由于受到非常高的輻射劑量而死亡。為了防止公眾受到大的輻射照射，緊急撤離了電站附近的11.6萬(wàn)居民。事故的主要原因有兩個(gè)方面。一是運(yùn)行人員在試驗(yàn)停電條件下發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子靠自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性能繼續(xù)供電多長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)程中，嚴(yán)重違反操作規(guī)程，切斷了所有安全控制系統(tǒng)，致使安全保護(hù)系統(tǒng)不能啟動(dòng)。二是反應(yīng)堆（壓力管式石墨慢化沸水堆）安全設(shè)計(jì)上存在嚴(yán)重的缺陷。1996年4月，71個(gè)國(guó)家和20個(gè)組織的800多名專家舉行會(huì)議，評(píng)價(jià)了10年前在前蘇聯(lián)發(fā)生的切爾諾貝利核電站事故的實(shí)際后果。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：在核電站的工作人員和幫助處理事故后果的人員（“清理人員”）中只有28人死于輻射照射。從污染區(qū)疏散的10多萬(wàn)居民和仍然生活在受影響較輕地區(qū)的人，他們一生中所受到的劑量，與他們一生中從天然輻射源接受的劑量差不多或較低。
為了在萬(wàn)一發(fā)生嚴(yán)重事故、大量放射性物質(zhì)泄漏到外部環(huán)境的情況下，能夠保障周圍公眾的健康與安全，核電站還必須制訂應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃，并做好相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)準(zhǔn)備工作。我國(guó)的核應(yīng)急工作實(shí)施國(guó)家、省市自治區(qū)和核電站三級(jí)管理體制，實(shí)行“常備不懈，積極兼容，統(tǒng)一指揮，大力協(xié)同，保護(hù)公眾，保護(hù)環(huán)境”的工作方針。
隨著研究的深入和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，核電站的運(yùn)行安全水平將不斷提高，而未來(lái)的先進(jìn)核電站將具有更高的安全水平。
