【摘要】：電離輻射已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科研等領(lǐng)域,在給人類帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益的同時,也會由于操作失誤或防護不當?shù)纫蛩卦斐上鄳?yīng)的輻射危害,甚至釀成災(zāi)難性后果。世界范圍內(nèi)恐怖事件頻發(fā)、恐怖分子專業(yè)素質(zhì)的提高使得核與輻射恐怖事件發(fā)生風險顯著提高。在這樣的背景下,對上海市核技術(shù)利用單位的類型、分布、放射源和射線裝置使用情況進行詳盡的調(diào)查。并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合輻射事故和核與輻射恐怖襲擊的特點對上海市的核與輻射風險進行評估,并開發(fā)針對典型核與輻射恐怖襲擊事件的應(yīng)急評價系統(tǒng)顯得尤為必要。本文通過對上海市核技術(shù)利用單位的類型和分布特點進行調(diào)研和分析,得出如下結(jié)論:上海市的核技術(shù)利用單位的密度為全國最高,放射性同位素擁有量大,近1200家核技術(shù)利用單位廣泛分布在19個區(qū)(縣),其中以浦東新區(qū)最多(不含南匯區(qū))。全市核技術(shù)利用單位應(yīng)用類型比較全面:放射源以Ⅱ類源和Ⅳ、Ⅴ類源居多,開放性工作場所以丙級和乙級為多,僅一家甲級工作場所;射線裝置應(yīng)用以Ⅲ類射線裝置最多。使用Ⅰ類放射源的單位,多數(shù)為輻照裝置和醫(yī)療用放射源單位;輻照裝置均分布在郊區(qū),而醫(yī)療用Ⅰ類放射源主要分布在市中心區(qū)域。在上海市探傷單位中,使用X射線、放射源進行探傷作業(yè)的單位數(shù)量基本相同,使用的放射源以192Ir居多,占探傷放射源總量的60%;75Se次之,占探傷放射源總量的33%;使用60Co作為探傷源的僅占7%,60Co探傷源多數(shù)為國有大型企業(yè)使用。通過對上海市γ輻射空氣吸收劑量率、空氣、水體和土壤等環(huán)境介質(zhì)中的放射性素的含量開展有針對性的監(jiān)測,對監(jiān)測結(jié)果進行了分析和比較,結(jié)果表明,上海市空氣、水體和土壤等環(huán)境介質(zhì)中的放射性核素的含量與1983年~1990年全國天然放射性水平的調(diào)查結(jié)果一致,說明近三十年來上海市的天然輻射水平處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。同時首次采用外照射危險指數(shù)法、內(nèi)照射危險指數(shù)法和等效鐳活度對上海市的天然輻射水平進行了評價,得出上海市屬于正常輻射水平區(qū)域的結(jié)論。同時,通過對上海市γ輻射空氣吸收劑量率與環(huán)境介質(zhì)中(空氣、水體、土壤等)放射性核素水平監(jiān)測,建立了上海市輻射本底水平值,這是進行風險評估和建立應(yīng)急評價系統(tǒng)的基礎(chǔ)。一旦發(fā)生核與輻射突發(fā)事件,通過對自然環(huán)境介質(zhì)的監(jiān)測可以反映出整個區(qū)域受輻射的影響狀況,為制定應(yīng)對措施提供科學合理的依據(jù)。將上海市十個代表性區(qū)縣土壤中的放射性核素的濃度水平與其他國家和地區(qū)進行了對比,采用瞬時測量法和能譜分析法計算了上海市年有效劑量值分別為0.44mSv和0.47mSv,均處于世界平均外照射的年有效劑量限值0.46mSv附近。同時,建立了天然輻射風險計算模型,基于上海市2009年年末的常住人口數(shù),首次計算了上海市天然輻射所致的個人風險,結(jié)果為1.5×10-6yr-1,遠遠低于其它因素造成的風險,如汽車事故的風險為2.4×10-4yr-1,美國非核能造成的個人風險為6×10-4yr-1。將核與輻射恐怖事件產(chǎn)生條件與過程理想化,對使用核材料成功制造成簡易核爆炸裝置、攻擊核設(shè)施、使用放射性臟彈三種情景,建立了基于概率的輻射風險評估模型;同時建立了基于貝葉斯決策分析法的應(yīng)急決策模型,初步探討了輻射風險評估和應(yīng)急決策的過程和方法,一定程度上降低了事故決策和評價的難度和復(fù)雜性,對突發(fā)事件發(fā)生后的應(yīng)急管理和決策評價具有指導(dǎo)意義。通過采用歷史數(shù)據(jù)分析和專家經(jīng)驗、會商相結(jié)合的方法,確定上海市輻射風險的特征、類別,得出風險列表,形成風險識別表。結(jié)合上海實際情況,建立風險分析矩陣表,確定了風險級別,評估了上海市輻射風險發(fā)生的概率和風險后果,最終列出優(yōu)先控制的風險種類及其危險因素。評估結(jié)果表明上海市輻射風險水平較高的是含源探傷設(shè)備、廢棄放射源或含源裝置的丟失被盜和輻照裝置或含源探傷設(shè)備的故障。就核與輻射恐怖事件來講,除恐嚇外,其它類型的核與輻射恐怖事件發(fā)生幾率較小,但一旦發(fā)生,其造成的危害較大,其風險水平除攻擊、破壞放射源庫和其他使用存放放射源的地點為中度風險外,其它均為重大風險。最后,提出了建立輻射環(huán)境監(jiān)管和事故應(yīng)急體系的設(shè)想,從重大核設(shè)施或輻射裝置的規(guī)劃建設(shè)、生產(chǎn)運行和事故應(yīng)急三個方面提出減輕突發(fā)事件后果的措施。針對可能出現(xiàn)的放射性物質(zhì)撒布、臟彈(RDD)襲擊、輻射設(shè)施爆炸襲擊與輻射設(shè)施縱火襲擊四種場景,開發(fā)了上海市核與輻射應(yīng)急評價系統(tǒng),該評價系統(tǒng)能夠計算事故所致的放射性物質(zhì)的濃度分布、所致的內(nèi)外照射劑量分布,并給出相應(yīng)區(qū)域的處置建議,并建立了基于GIS系統(tǒng)的上海市核技術(shù)利用單位信息管理系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)核技術(shù)利用單位的查詢、地圖顯示和管理功能,提高了管理效率。同時,為驗證本論文開發(fā)的應(yīng)急評價系統(tǒng)的可靠性,對臟彈襲擊、放射性物質(zhì)撒布和輻射設(shè)施縱火三個假想案例進行了模擬計算,并將其計算結(jié)果與美國橡樹嶺實驗室開發(fā)的Hotspot軟件的計算結(jié)果進行了比較,得出了二者的模擬結(jié)果一致的結(jié)論,從而驗證了該系統(tǒng)的可行性,為上海市輻射應(yīng)急提供了有力的技術(shù)支撐。最后,從完善法律法規(guī)、加強放射源的安全與保安、加強監(jiān)測與預(yù)警、加強宣傳和培訓(xùn)、完善應(yīng)急預(yù)案和加強應(yīng)急演練等方面提出了相應(yīng)的輻射風險控制措施。
【圖文】：

源部（ＵＳＤＯＥ）的“評價水生和陸生生物輻射劑量的分級方法，，。其中，ＥＲＩＣＡ項目由于具逡逑有適用范圍廣、針對性強、靈活性高、體系完備等特點而成為我國環(huán)境電離輻射評價工逡逑作的重要參考之一，，圖１－１是ＥＲＩＣＡ方法的結(jié)構(gòu)示意圖［５７］。逡逑８逡逑

Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋Ａｎｎｕａｌ邋ａｖｅｒａｇｅ邋ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ邋ｄｏｓｅ邋ｃａｕｓｅｄ邋ｂｙ邋ｎａｔｕｒａｌ邋ｒａｄｉａｔｉｏｎ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ逡逑潘自強［１７］等人對天然輻射源對我ｗ居民的平均年有效劑量進行了測量和計算，結(jié)罘逡逑見圖１－２。天然輻射源在我國引起的平均年有效劑量約為２．３ｍＳｖ，其中，氡及其了？體所逡逑致的內(nèi)照射貢獻約為0．９６ｍＳｖ，約占４２％，其它天然放射性核素的內(nèi)照射貢獻為逡逑０．４２ｍＳｖ，約占１９％，宇宙射線所致外照射的貢獻為０．３４ｍＳｖ，約占１５％，原生放射性逡逑核素所致的外照射貢獻為0．５４ｍＳｖ，約心２４％，由此可見，天然輻射源是人類受到輻射逡逑的主要來源，人工輻射源所致的有效劑量相對來講要低得多，主要來自于醫(yī)療照射、大＇逡逑氣層核試驗等
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：X591

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本文編號：2652953