核技術利用在線監控平臺的建設與設想

王曉濤 陳棟梁 周曉劍

環境保護部核與輻射安全中心，北京 100082

核技術利用在線監控平臺的建設與設想

王曉濤 陳棟梁 周曉劍

環境保護部核與輻射安全中心，北京 100082

對環境保護部核與輻射安全中心規劃建設的“核技術利用在線監控平臺”的建設背景、設計思路、功能、重點監控內容等進行了介紹，論述核技術利用在線監控是強化核技術利用安全監管的必要手段。

核技術；放射源；在線監控；安全監管

Abstract

The background, design ideas, function and the main monitoring object about on-line monitoring platform on utilization of nuclear technology were introduced. The supervision ability on utilization of nuclear technology will be strengthened by the construction of on-line monitoring platform.

Keywords

nuclear technology; radioactive source; on-line monitoring; safety supervision

前言

核技術利用，是指密封放射源、非密封放射性物質和射線裝置在醫療、工業、農業、地質調查、科學研究和教學等領域中的使用[1]。核技術利用在造福于人類的同時，因管理、使用不當或者失控，就可能污染環境，甚至危害公眾的健康和生命。同時由于放射源所發射出的射線是不可見的，照射在人體上沒有任何感覺，人們往往會對不可感知的危害產生恐懼心理，而且公眾對放射源缺乏科學的認識，往往與核武器、核電站事故的巨大危害聯系在一起，有時一起低危險放射源丟失事故就會引起公眾的恐慌，并導致局部社會的不穩定。因此國際上普遍對放射源的安全管理極為重視。

1 我國核技術利用及輻射事故概況

我國核技術利用雖然起步較晚，但發展很快，目前已有5.5萬多家核技術利用單位，在用放射源9.7萬余枚，X射線機、加速器等射線裝置10.3萬余臺，國家及各省城市放射性廢物庫收貯有廢舊放射源10萬余枚。目前我國在用放射源和廢舊放射源的情況見表1。

表1 我國在用放射源和廢舊放射源統計

放射源的應用在促進經濟發展、社會進步和改善人們生活的同時，也會給社會安全帶來潛在危害。據統計，我國1988～1998年的11年間共發生332起輻射事故，平均每年30起；2003～2008年共發生185起輻射事故，平均每年31起；2009～2011年共發生50起輻射事故，平均每年16起。按照我國輻射事故致人員受照案例統計情況[2]，放射源的工業應用和輻照裝置是輻射事故的多發行業。

2 核技術利用在線監控平臺建設的必要性

許多發達國家在結合數據庫管理系統的基礎上，已經采用了各自的放射源在線監控措施，如美國針對所有的核材料和危險放射源建立了“核指紋庫”，以方便追蹤任何非法放射物質轉移；德國采用GIS+數據庫平臺，實現對德國所有放射源的在線監控；韓國專門針對γ射線探傷放射源開發了動態監控系統，監管部門可以實時掌控所有γ射線探傷機的運行狀態與工作位置。

與發達國家相比，目前我國核技術利用監管手段過于單一，只是依靠行政手段和監管人員到現場的監督檢查，而沒有采用必要的技術措施，同時各級監管隊伍的人員力量與放射源的應用規模相比，遠遠不能適應實際工作的需要，非常迫切需要建立核技術利用在線監控系統，實現放射源全面監控，使我國的輻射安全監管與國際水平接軌。目前國內幾個地方環保部門已開始了一些小范圍試驗工作，國內一些單位對在線監控的技術方法上也開展了一些技術研究工作，為核技術利用在線監控平臺的建設奠定了一定的基礎，因此建設核技術利用在線監控平臺是現實中需要、技術上可行的。

3 核技術利用在線監控平臺的主要功能

3.1 建設目標

核技術利用安全在線監控平臺是集固定放射源、移動放射源自動監控儀器及門禁系統為一體的數據采集、傳輸、存儲、統計及應用的綜合業務平臺，通過輻射監測技術與IT技術相融合，將監控信息通過互聯網遠程實時傳輸至監控平臺，全面提高我國核技術利用監管工作水平。

3.2 在線監控平臺的構成

與同班級或同年級的大學生相比，退役復學高職生有豐富的軍隊訓練經驗、較強的工作能力和堅決完成任務的決心與毅力。讓他們協助高職院校學生管理者管理班級，或者參與其他學生教育管理工作，不僅能促使他們加強自我修煉、自我教育，而且能夠充實、壯大高職院校學生管理工作隊伍。

核技術利用在線監控平臺由三大系統構成：在線監控中心系統、監控數據采集系統和監控數據傳輸系統。

在線監控中心系統部署在國家核技術在線監控中心（環境保護部核與輻射安全中心），實現全國核技術在線監控集中調控、數據存儲和顯示；監控數據采集系統設在監控對象工作場所內，實時采集相關信息，包括輻射劑量率信息采集、視頻信息采集等；數據傳輸系統完成監控數據從監控對象前端的監控數據采集系統，經分控中心隨后到達國家輻射源在線監控中心的安全、快速、穩定的傳輸。

3.3 在線監控平臺的功能

在線監控平臺實現的功能包括三個層面：第一層面是“前端硬件及信息采集”，即負責放射源使用、運輸、貯存等過程的狀態信息進行數字化采集，這是信息化監控與管理的基礎；第二層面是“數據傳輸”，利用先進的電子技術、計算機網絡技術、傳感器技術、定位儀技術、多媒體技術等多種傳輸手段，將實時采集的數據傳輸至監控中心；第三個層面是“實時監控與管理”，即在全面準確了解相關固定、移動放射源的狀態、位置等具體信息的基礎上，對放射源實現合理、有效管理，包括跟蹤顯示移動放射源的具體位置、對是否位于密封罐內等信息進行實時監測，對異常情況實現自動報警以及在緊急狀態下的應急響應與處理等。

4 核技術利用在線監控的重點

正如前面所述，我國放射源的工業應用和輻照裝置是輻射事故的多發行業，而發生重大人員傷亡事故主要是在γ輻照置上，在線監控的重點將針對危險性較大的γ輻照置、移動使用的放射源和放射源貯存庫等。

4.1 I類工業用放射源和I類射線裝置

建立全國I類工業放射源和I類射線裝置的實時監控系統，實現防止人員誤入誤照的監控，對監控裝置工作期間場外劑量率及裝置安全聯鎖的有效性進行驗證，給出安全工作或其放射源退出工作場所處于安全狀態的指示。

我國運行中的工業γ輻照裝置近200座，分布在全國28個省、直轄市和自治區，共使用Ⅰ類放射源約9000枚。由于歷史原因，我國γ輻照裝置普遍安全性能比較差，無論從規模、集約程度還是從自身安全設計方面，與國際先進水平國家相差甚遠。2004年山東濟寧重大輻射事故造成了2人受照死亡事故后，環境保護部為加強這一領域的安全監管，及時出臺了《γ輻照裝置運營安全要求》，對安全措施不能滿足要求的輻照裝置責令停止使用，限期整改。但是仍然有個別不滿足要求的單位雖然口頭上承諾停止使用，但監管人員離開后便擅自啟用存在安全隱患的輻照裝置，最終導致人員受照事故，2008年4月11日發生的山西太原輻照裝置事故便是一個實際的例子。

通過安裝在線監控系統，監管部門便可及時發現違法使用的情況，避免事故的發生。同時，輻照裝置的安全聯鎖系統在使用中會出現失靈，許多單位為了片面追求經濟利益，在安全聯鎖系統失靈時仍然堅持生產，最后導致事故的發生。如果采用在線監控措施，實時掌握運營中輻照裝置的安全狀況，可以及時制止違章操作行為，也可有效地防止事故發生。

4.2 Ⅲ類以上移動放射源

建立Ⅲ類以上移動放射源的在線監控系統，配備定位、監控、識別、通信傳輸等手段，對移動作業場所及放射源監控出/入機的情況等進行監控。

我國目前有近千臺移動使用的γ探傷機和石油測井用放射源，由于工作的特點，經常需要移動到異地和野外作業，導致運輸途中、野外使用和暫存時發生放射源丟失事故，一旦丟失很難尋找。同時，按照規定，移動到外地使用前需要到使用地環保部門進行備案，許多使用單位為了節省時間，違章將放射源移動到外地使用，給監管工作帶來許多不必要的困難。

通過安全在線監控設備，可以及時了解移動使用放射源的位置、狀態，既可防止違章異地使用，又可在放射源丟失時及時尋找放射源，避免嚴重事故的發生。

4.3 放射性廢物貯存庫

建立廢源庫存貯地在線監控系統，設置庫存放射源顯示屏，實現高活度放射源定點監控、放射源庫出入口監控、入侵監控等。

我國建有國家放射性廢物貯存庫1座，31個省市均建設有城市放射性廢物貯存庫，同時放射源生產廠家和許多使用放射源較多的單位也建有放射源貯存庫。由于放射源貯存庫是放射源集中的地方，一旦被非法侵入和被盜，會導致大量放射源丟失。

通過安裝在線監控設備，可以提高放射源庫的安全級別，有效防止放射源丟失事故。

4.4 廢舊金屬回收冶煉過程

建立廢舊金屬回收冶煉過程的放射性在線監控系統，配備監控、識別、通信傳輸等手段，在廢舊金屬原料入爐前、產品出廠前進行輻射監測，實時掌控產品的放射性指標。

《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》[3]（國務院449號令）第三十九條明確指出,“金屬冶煉廠回收冶煉廢舊金屬時，應當采取必要的監測措施，防止放射性物質熔入產品中。監測發現問題的，應當及時通知所在地設區的市級以上人民政府環境保護主管部門”。但是，由于金屬冶煉廠和廢舊金屬回收企業不是涉源單位，輻射安全意識淡薄、專業知識缺乏，回收金屬中夾帶的放射性物質很容易被冶煉；此外，由于這些單位不需要申請輻射安全許可證，環保部門沒有去管理的著力點。因此開展對金屬冶煉廠和廢舊金屬回收企業開展在線的放射性監測、監控意義重大，同時也是政府管理職能的延伸。我國2010年發生了多起放射性物質熔入金屬的事件，對社會形成恐慌，在國際上也形成不好的影響，并建成經濟上的極大浪費。

我國目前有廢舊金屬冶煉回收企業上千家，依據《放射性同位素與射線裝置安全和防護管理辦法》[4]（環境保護部令第18號）要求，該類企業在進行廢舊金屬回收冶煉時應加強監測，在廢舊金屬原料入爐前、產品出廠前必須進行輻射監測，并將放射性指標納入產品合格指標體系中。

通過安裝在線監控設備，監管部門就可實時發現并確認輻射監測結果是否明顯異常，有異常時立即采取相應控制措施，防止引起放射性污染。

5 小結

核技術利用在線監控是強化核技術利用安全管理的必要手段，建立核技術利用在線監控平臺能夠有效提高我國核技術利用安全監管工作的信息化水平，同時提高對輻射事件、事故的快速響應能力。

[1]中華人民共和國.放射性污染防治法，2003.

[2]潘自強.輻射安全手冊.科學出版社，2011

[3]中華人民共和國國務院令第449號,放射性同位素與射線裝置安全和防護條例,2005.

[4]環境保護部令第18號.放射性同位素與射線裝置安全和防護管理辦法，2011.

Construction and Tentative Plan for On-line Monitoring Platform on Utilization of Nuclear Technology

Wang Xiaotao，Chen Dongliang, Zhou Xiaojian
Nuclear and Radiation Safety Center, Beijing 100082,china

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.15.004