李凱忠 林一 李超

(中國核能電力股份有限公司 北京 100000)

隨著全球?qū)τ谔寂欧趴刂频母叨汝P(guān)注，核能作為一種高效、安全的清潔能源，越來越受到海事行業(yè)的關(guān)注。其中，2020年俄羅斯“羅蒙諾索夫”號浮式核電站（見圖1）的正式商運，成為船用水堆在民用領域應用的一個標志性事件。

其中，Rf為f的徑向?qū)?shù)，即在范數(shù)‖f‖=|f(0)|+‖f‖Β下，Bloch空間Β是Banach空間[1].

圖1 “羅蒙諾索夫”號全景

2022 年，國家發(fā)改委、能源局和科技部陸續(xù)發(fā)布“十四五”能源領域規(guī)劃，明確積極推進我國海上浮動堆關(guān)鍵技術(shù)研究、健全標準規(guī)范體系，對船用小堆的發(fā)展進行了頂層規(guī)劃。目前，我國核輻射應急準備與響應的相關(guān)法律法規(guī)、導則和標準普遍是針對陸上核設施建立的，對于船用小堆這種移動式核設施，不但國內(nèi)，即使國際上也鮮有專門的導則或者標準，因此有必要完善船用小堆這一特殊類別反應堆的核或輻射應急準備與響應的上游監(jiān)管文件。文章根據(jù)船用小堆的設計和運行特點，以國內(nèi)監(jiān)管部門現(xiàn)有的小型堆應急計劃區(qū)劃分的指導意見、審評原則為技術(shù)依據(jù)，對船用小堆應急計劃區(qū)劃分的關(guān)鍵技術(shù)進行探討和研究[1]。

1 船用小堆應急計劃區(qū)的建立區(qū)域

應急計劃區(qū)特指為了保證事故時能迅速采取有效行動保護公眾，在核設施周圍需要進行應急響應計劃的區(qū)域，也是制訂應急計劃的技術(shù)基礎。當事故發(fā)生時，對公眾采取的防護行動很可能僅局限于應急計劃區(qū)的一小部分；但在發(fā)生極為罕見的最嚴重事故時，也需要在應急計劃區(qū)外的部分地區(qū)采取防護措施。

需要注意的是，由于船用小堆在海上航行期間航行海域不固定，各海域海洋環(huán)境、大氣環(huán)境條件也不盡相同，受船用小堆核事故放射性物質(zhì)釋放影響的其他船舶、海洋工程或航空器存在較大的隨機性，將船用小堆可能航行作業(yè)的海域都劃分為應急計劃區(qū)的方式顯然是不現(xiàn)實的。當船用小堆發(fā)生海上核事故，且放射性物質(zhì)釋放的影響即將或已經(jīng)蔓延至船外時，只能通過盡量減少放射性物質(zhì)向海洋環(huán)境釋放，通過現(xiàn)場監(jiān)測或事故放射性后果預測臨時劃分警戒區(qū)域、及時通報相關(guān)船舶和航空器遠離事故區(qū)域，以及相關(guān)海洋工程做好防御措施等手段，減少對外部環(huán)境造成的輻射威脅[2]，再加上海域周邊無常駐居民或公眾這一客觀事實，船用小堆在海上航行作業(yè)時無須建立應急計劃區(qū)。

相關(guān)科研成果顯示，相較于陸上大型核設施，盡管小型堆放射性物質(zhì)含量相差幾個數(shù)量級[3-4]，但沒有足夠的論證表明船用小堆在停靠港區(qū)發(fā)生設計基準事故和嚴重事故時無須船外應急，考慮到周邊存在常駐居民或公眾，因此有必要在?？扛蹍^(qū)劃分應急計劃區(qū)并給出其劃分范圍，以便各應急部門迅速組織有效的應急響應行動，最大限度地降低核事故對公眾和環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。

東營三角洲是研究區(qū)古近系沙河街組重要沉積體系之一，分布面積約500km2。該三角洲為大型砂質(zhì)復合三角洲，三角洲成因的各類砂體及與三角洲有關(guān)的濁積砂體是東營凹陷中東部諸多油田的主要油氣儲集體。

文章基于國內(nèi)首個基于浮式核電站開發(fā)的船用小堆ACP100S的源項數(shù)據(jù)，采用上述劃分準則、源項選取原則、劑量評估方式，初步給出船用小堆?？扛蹍^(qū)時的煙羽應急計劃區(qū)半徑推薦值。

2 船用小堆應急計劃區(qū)確定

2.1 應急計劃區(qū)劃分準則

目前，國際上對應急計劃區(qū)劃分的一般原則是：對應急計劃所考慮的事故進行分析，估計其場外的預期劑量（在不采取應急防護措施條件下居民個人可能受到的劑量），與干預水平相比較，使計劃區(qū)外的預期劑量不超過相應的干預水平。在具體做法上，所考慮的事故和采用的干預水平，各國都有較大的差別，但美國在應急計劃區(qū)的安全準則上設定合理、概念清楚且便于操作，已成為國際核行業(yè)的代表性方法。因此，我國陸上核設施應急計劃區(qū)現(xiàn)有的劃分原則和方法主要參考了美國核管理委員會（NRC）發(fā)表的《國家和地方政府用于支持發(fā)展輕水反應堆輻射應急響應計劃的基礎》（NUREG-0396）[5]。

船用小堆應急計劃區(qū)劃分的準則根據(jù)《陸上小型壓水堆核應急工作指導意見（試行）》[6]《小型壓水堆核動力廠安全審評原則（試行）》[7]的監(jiān)管要求，應與我國陸上核設施要求保持一致，即按照《核電廠應急計劃與準備準則第一部分：應急計劃區(qū)的劃分》（GB/T 17680.1-2008）[8]的一般性要求展開如圖2 所示。首先，結(jié)合船用小堆設計特征和事故分析結(jié)果，選取代表性事故場景并確定源項。其次，根據(jù)?？扛蹍^(qū)廠址氣象條件，對各事故工況下不同距離處的公眾受照劑量進行計算，得出對應劑量值。再次，將劑量計算值與國標規(guī)定的劑量水平進行對比，分析其包絡性。最后，根據(jù)劑量對比結(jié)果以及有關(guān)應急計劃區(qū)范圍的要求，給出應急計劃區(qū)半徑推薦值。

本篇論文采用訪談法與問卷調(diào)查法相結(jié)合的方式，全面考察泰國漢語學習者拒絕言語行為的使用情況。調(diào)查問卷以社會地位及社會距離作為可控的因素，問卷共設計了12個不同的題目，涉及的情景大多是日常生活中常見的場景，主要是從社會地位（上對下、平等、下對上）和社會距離（遠、中、近）的不同對于他人邀請（參加派對、吃飯、逛街）、請求（借錢、借筆記、借相機、借資料）及幫助（拿東西、做作業(yè)、帶路、結(jié)賬）三方面做出拒絕的回應，每個問題都給出了具體的情景和一個對話。

圖2 應急計劃區(qū)劃分方法

2.2 源項選取規(guī)則

確定船用小堆應急計劃區(qū)的安全準則，需要同時考慮設計基準事故（DBA）和嚴重事故（SA），分別對應DBA 源項和SA 源項。GB/T 17680.1-2008 中“后果最嚴重的事故序列”通常理解為SA事故譜中放射性釋放量具有包絡性的某個事故，陸上核設施應用的是完整事故譜的計算結(jié)果，而船用小堆運行功率較低，源項較核電廠低幾個數(shù)量級，在計劃區(qū)劃分時選取包絡性的嚴重事故，具有一定的保守性[9]。

對于船用小堆，應急干預水平的設置也應遵循上述原則及標準要求：所有設計基準事故和大多數(shù)嚴重事故，應急計劃區(qū)外的個人可能受到的有效劑量和甲狀腺劑量一般不大于GB 18871-2002規(guī)定的通用優(yōu)化干預水平如表1所示；對于最嚴重事故，應急計劃區(qū)外的個人可能受到的最大預期劑量一般不大于GB18871-2002規(guī)定的任何情況下均應進行干預的劑量水平，如表2所示。

2.3 劑量評估方式

興趣是推動學生主動學習的內(nèi)因，所以在高中階段一定要充分激發(fā)學生學習英語的興趣。隨著學習的深入，生詞難記、語法難用、課文難懂、練習難做等問題都會出現(xiàn)。如不及時引導，學生的興趣就會逐漸減弱；學習積極性也會隨之下降，甚至失去信心。因此，教師要善于因勢利導，設法激發(fā)和保持學生的學習興趣。授課時要講究趣味性，做到生動活潑。最大限度地再現(xiàn)所學知識，調(diào)動學生的學習熱情，讓學生產(chǎn)生眾多的聯(lián)想，保持接受新知識時的新鮮感。此外，還要根據(jù)不同的課文內(nèi)容采取不同的教學方法。

《陸上小型壓水堆核應急工作指導意見（試行）》和《小型壓水堆核動力廠安全審評原則（試行）》對小型堆應急干預水平的規(guī)定基本一致，兩者均基于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）[13]給出了設計基準事故、嚴重事故情況下的劑量控制值要求。

《陸上小型壓水堆核應急工作指導意見（試行）》已明確指出，嚴重事故的選取應合理考慮事故的發(fā)生頻率，對于發(fā)生頻率低于10-7～10-8/（堆·年）的嚴重事故場景，在應急計劃區(qū)劃分中可不予考慮。船用小堆在設計上考慮了較完善的嚴重事故預防和緩解措施，采用了非能動技術(shù)，能夠高置信度地保證安全殼的完整性，若將發(fā)生概率極低的事故都納入考慮范圍，既不合理也不符合經(jīng)濟性[10]。

表1 緊急防護行動的通用優(yōu)化干預水平

表2 任何情況下預期均應進行干預的劑量行動水平

2.4 煙羽應急計劃區(qū)大小

在較佳的麻醉和?；顥l件下，模擬鮰魚的無水?；钸\輸，得出不同?；顣r間下的存活率。隨著?；顣r間的延長存活率逐漸下降，9 h時存活率仍為95%；達到11 h后存活率驟減為45%，?；?3 h后存活率僅為20%。在此條件下最長無水?；铛t魚的時間是9 h左右，基本能滿足省內(nèi)運輸。

2.4.1 設計基準事故后果

文章選取ACP100S 堆型的失水事故和燃料操作事故作為典型設計基準事故場景：失水事故屬于極限事故，假設一回路發(fā)生破口，造成冷卻劑流失，最終導致約10%燃料組件發(fā)生損傷，燃料包殼間隙中的惰性氣體、碘和銫等放射性物質(zhì)泄漏到一回路中，經(jīng)破口進入安全殼大氣，最終通過安全殼不嚴密處釋放到環(huán)境中；燃料操作事故也屬于極限事故，假設一組乏燃料組件在操作過程中跌落至乏燃料水池內(nèi)，造成該組件內(nèi)所有燃料元件包殼破裂。由于乏燃料操作在水下完成，包殼間隙中的所有裂變產(chǎn)物將首先釋放到燃料儲存區(qū)的水中，經(jīng)過水層過濾后進入廠房大氣環(huán)境，再經(jīng)過廠房不嚴密處或通風系統(tǒng)向環(huán)境釋放。

選取某停靠港區(qū)典型氣象條件作為計算輸入，在船用小堆事故發(fā)生后2 d和7 d內(nèi)，采用PAVAN模型計算得出距反應堆不同距離處的總有效劑量和甲狀腺劑量，依據(jù)GB 18871-2002 規(guī)定的10 mSv 隱蔽通用優(yōu)化干預水平、50 mSv 撤離通用優(yōu)化干預水平和100 mGy碘防護通用優(yōu)化干預水平，對不同距離處的計算劑量結(jié)果進行評價，給出失水事故（見圖3）和燃料操作事故（見圖4）的評價結(jié)果。其中，由于燃料操作事故的釋放時間為2 h，事故后的2 d有效劑量與7 d有效劑量相同。

船用小堆發(fā)生事故后，放射性核素將在大氣彌散作用下遷移。在事故早期階段，通過放射性煙云浸沒外照射、地面沉積外照射和吸入內(nèi)照射等途徑對?？扛蹍^(qū)周邊居民或公眾產(chǎn)生輻射照射。根據(jù)評價場景的不同，通常采用不同劑量評估模型。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，對于設計基準事故，傾向采用較為保守的PAVAN模型計算大氣彌散因子，評估公眾的受照劑量后果；對于嚴重事故，更傾向采用MACCS 評價模型進行計算[11-12]。

圖3 失水事故造成的2 d和7 d劑量后果

圖4 燃料操作事故造成的劑量后果

計算結(jié)果顯示，距反應堆200 m處，失水事故造成2 d 有效劑量為3.23 mSv，7 d 有效劑量為3.24 mSv，7 d甲狀腺劑量為31.2 mGy，均低于規(guī)定的相應通用優(yōu)化干預水平；距反應堆300 m處，燃料操作事故造成的2 d有效劑量和7 d有效劑量均為6.4 mSv，7 d甲狀腺劑量為92.6 mGy，也均低于規(guī)定的相應通用優(yōu)化干預水平。

2.4.2 嚴重事故后果

（2）對于RG1.183 大破口失水事故，99.5%概率水平下距反應堆中心900m 處的劑量后果為：2 d 有效劑量3.33 mSv，7 d 有效劑量5.09 mSv，7 d 甲狀腺劑量86.9mGy，能夠滿足GB 18871-2002規(guī)定的通用優(yōu)化干預水平。

采用MACCS 模型對失水事故始發(fā)嚴重事故和RG1.183大破口失水事故的2 d和7 d劑量后果進行計算，得出50%、90%、95%、99.5%概率水平的計算結(jié)果。在不同氣象概率水平下，失水事故始發(fā)嚴重事故發(fā)生后的2 d、7 d有效劑量和7 d甲狀腺劑量后果評價分別如圖5～圖7所示；RG1.183大破口失水事故造成的2 d、7 d有效劑量和7 d甲狀腺劑量后果評價分別如圖8～圖10所示，結(jié)論如下。

圖5 失水事故始發(fā)嚴重事故造成的2 d有效劑量

圖6 失水事故始發(fā)嚴重事故造成的7 d有效劑量

圖7 失水事故始發(fā)嚴重事故造成的7 d甲狀腺劑量

圖8 RG1.183大破口失水事故造成的2 d有效劑量

圖9 RG1.183大破口失水事故造成的7 d有效劑量

圖10 RG1.183大破口失水事故造成的7 d甲狀腺劑量

（1）對于失水事故始發(fā)嚴重事故，99.5%概率水平下距反應堆中心300 m 處的劑量后果為：2 d 有效劑量2.19 mSv，7 d 有 效 劑 量3.04 mSv，7 d 甲 狀 腺 劑 量70.1 mGy，能夠滿足GB 18871-2002規(guī)定的通用優(yōu)化干預水平。

文章基于ACP100S 堆型的設計特征，選取失水事故始發(fā)的嚴重事故作為代表性嚴重事故場景開展分析。同時，參考美國核行業(yè)管理導則《評價壓水堆失水事故的潛在輻射后果的假定》（RG 1.183）[14]的假設與參數(shù)，考慮了全堆芯熔化事故情景，以確保應急計劃區(qū)測算結(jié)果具有足夠的裕量。

同時，分別以10 mSv 隱蔽通用優(yōu)化干預水平、50 mSv撤離通用優(yōu)化干預水平和100 mGy碘防護通用優(yōu)化干預水平作為指定劑量，計算RG1.183 大破口失水事故發(fā)生后的2 d、7 d 內(nèi)不同距離處超越指定有效劑量的概率，進一步對事故的放射性后果進行評估。計算結(jié)果顯示（見圖11），距反應堆300 m 處，2 d 有效劑量超過10 mSv 的概率低于10%，7 d 有效劑量超過50 mSv 的概率低于0.1%，甲狀腺劑量超過100 mGy 的概率低于30%。

圖11 RG1.183大破口失水事故超越指定有效劑量的概率

2.4.3 船用小堆煙羽應急計劃區(qū)半徑推薦

對于設計基準事故，采用GB 18871-2002 規(guī)定的通用優(yōu)化干預水平，對保守氣象條件下不同距離處的放射性后果進行評估，得出滿足相關(guān)要求的距離；對于嚴重事故，采用MACCS 模式計算其劑量后果，選取70%氣象概率水平的劑量后果（即超過指定劑量的概率水平為30%）與GB 18871-2002 規(guī)定的通用優(yōu)化干預水平相比較，確定滿足要求的距離。表3 對上述劑量評估的匯總結(jié)果顯示，距反應堆300 m 處的事故劑量后果能夠滿足船用小堆停港區(qū)域煙羽應急計劃區(qū)劃分的準則。因此，出于安全裕量角度考慮，建議船用小堆煙羽應急計劃區(qū)半徑推薦范圍為400 m。

其中，Wij 是上層輸入層單元i 和j 的權(quán)值，Oi 是上一層i 的輸出，Bj 是j 的偏置，Oj 是j 的輸出。

表3 符合劑量限值要求的距離 （單位：m）

3 結(jié)語

文章基于國內(nèi)監(jiān)管部門對小型堆應急計劃區(qū)劃分指導意見和審評原則的系統(tǒng)研究，以ACP100S 堆型為例，對船用小堆應急計劃區(qū)的建立區(qū)域及劃分準則、方法、半徑范圍進行了研究和分析，得出結(jié)論如下。

另外，政府及行業(yè)協(xié)會還應該積極舉辦低碳環(huán)保宣傳活動，增強國民低碳意識，使企業(yè)、游客、社區(qū)居民能夠在旅游的各個環(huán)節(jié)自覺踐行節(jié)能減排的行動，真正實現(xiàn)旅游的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展目標。

船用小堆應僅在停靠港區(qū)建立應急計劃區(qū)，應急計劃區(qū)劃分準則應按照GB/T 17680.1-2008要求執(zhí)行，劑量水平則按照GB 18871-2002 要求進行控制。同時，基于船用小堆ACP100S 源項數(shù)據(jù)初步計算給出的煙羽應急計劃區(qū)半徑值，對國內(nèi)其他船用小堆具有一定的參考意義。