關于放射源在線監管的應用與探討

孫 娜，劉寧寧

(1.濟寧市生態環境局，山東 濟寧 272000；2.山東省東營生態環境監測中心，山東 東營 257091)

放射源對人體健康和環境存在潛在危害[1-2]，許多研究[3-5]給出了放射源對環境和人的危害，特別是2000年泰國北欖府醫用60℃源輻射事故[6]，2001年格魯吉亞90Sr放射性同位素熱源輻射事故[7]，給人們留下了深刻的教訓。因此，加強放射源的有效監管成為核與輻射安全監管中不斷探討的重要課題。國際上，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。這些國家的監管措施帶給我們很多的啟示[8]。

2017年山東濟寧依托智慧城市平臺，構建了一套“互聯網+環保”的新型環境+監管體系，探索將放射源監管納入體系中，逐步構建起放射源在線監控監測平臺。本文旨在通過分析比較放射源監管的常規方法與在線平臺監管模式，總結歸納二者可以相互借鑒補充之處，探討新型高效的放射源監管模式。

1 常規放射源監管模式

目前國內大部分地區放射源監管主要以國家制定出臺的《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》 、《放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法》 、《關于建立放射性同位素與射線裝置輻射事故分級處理和報告制度的通知》 等法律法規為基礎，結合地區自身行政法規要求而形成。內容主要包括核技術利用項目審批、監督檢查、監測、事故應急、核文化建設以及宣傳等工作[9-12]。多年的實踐經驗表明，目前的監管模式存在機構隊伍能力建設相對滯后、執法力度偏弱、輻射事故應急能力不足、社會輻射監測機構質量保障[12]等問題。

2 放射源在線平臺監管模式

2.1 理論支持

事實上，環境在線平臺監管模式已經在一定范圍內實現了應用，在大數據的支持下顯出其高效、精準、聯動等諸多優勢。然而，目前在線平臺監管對象多為大氣、水、固體廢物等，已知文獻對放射源應用在線平臺監管的實例鮮見報道，僅有少部分理論上的探討和分析。例如，李京喜[13]等人在研究中指出，應用大數據概念建立起的互聯互通的核安全監管體系，將逐步實現核安全監管、輻射安全監管、輻射環境管理的統一。周林[14]等人提出了運用大數據平臺，可在許可管理、評審、監督、監測與應急、公共溝通、國際合作等諸多方面為核與輻射安全監管決策提供精準決策支持服務。

2.2 實踐探索

山東濟寧于2016年起開始探索“互聯網+環保”新路徑，2017年建立起智慧環保綜合監管體系,在大氣污染防治、流域治污及全鏈監控預警方面成效顯著。2018年，該地將放射源視頻監控信息納入智慧環保監管平臺，實現了放射源24小時監控；2019年，又將放射源在線監測實時數據納入智慧環保監管平臺，以期探索打造精細化、規范化、現代化的放射源監管體系[15]。

2.3 在線監管優勢簡析

以2.2中提到的智慧環保平臺對轄區內水污染物在線監測數據超標處置流程為例[16]，簡要分析在線平臺監管的優勢。當水污染物在線監測數據超標時，平臺首先會接到報警信息，第一時間按照圖1所示流程發出超標預警信息，有關責任人將按照工作職責，開展預警處置工作，并將結果(含文字說明、現場照片、監測結果等數據)24h內回傳監管平臺。所有信息傳遞過程都將在線上完成，極大地節省了整體響應、處置時間，大大提升了監管部門應對各類環境突發事件的能力。

圖1 某地智慧環保監控平臺水污染物在線監測數據超標預警處置流程示意圖

3 某涉源單位在線監控數據綜合運用實例分析

為了便于分析放射源在線監管模式，調取了某企業某含源設備(核子秤，核素種類為Cs-137，出廠活度7.4E+8Bq，Ⅴ類密封源，實驗編號設為XA0001)不同時期、不同時段24 h相關的監測數據，見表1和表2。

3.1 正常工況

表1為2018年11月16日正常工況下24h(每30分鐘監測一次)、11月17 -23日7d(每8h監測一次)、11.1-28日28d(每24h監測1次)在線監測結果統計數據。數據表明，其γ劑量率值分別在0.07～0.39μSv/h、0.07～0.66μSv/h、0.07～0.30μSv/h范圍內波動；可以判定含源設備在正常工況下，固定點位的γ劑量率值始終在一定范圍內波動，數值基本保持穩定。

表1 某含源設備24hγ劑量率值

備注：報警一欄中，0為未報警，1為報警。

3.2 非正常工況

為了驗證該在線監測系統可以有效預防輻射事故，設計實施了一組核子秤在非正常工況情況下的實驗。實驗步驟：

(1)實驗設備所在工作地點清場。為了防止實驗過程中可能對工作人員產生的不必要的照射，在實驗前，將核子秤所在地(皮帶走廊，編號401)劃為警戒區域。在整個實驗過程中，禁止任何人靠近皮帶401。

(2)應急事件準備。在皮帶401艙外設應急事件處置點，配備工作人員兩名，身著防護鉛衣，佩戴個人劑量報警儀、個人劑量片，手持X-γ巡檢儀；應急處置點配長柄夾、鉛箱、應急處置車輛等設備，以應對實驗過程中可能出現的輻射突發事件。

(3)實驗過程。實驗開始時，在企業中央控制室，操作皮帶401上核子秤，使核子秤射線出口變大，從而導致環境中射線劑量增大；實驗結束時，關閉核子秤射線出口，使設備達到安全可控狀態。

表2為模擬設備故障情況下在線監測數據，可以看到在線監測數值在上午8時40分時候出現異常增高，設備隨即開始報警，企業管理部門可通過控制終端，得到輻射監測數據異常的報警信息。按照規定程序，立即啟動排查工作，結合核子秤現場回傳的實時視頻，可對所產生的監測數值異常原因進行初步判定，從而決定進一步處置方案。直到上午11時05分故障排除，報警隨之解除。

表2 某含源設備24hγ劑量率值

備注：設備編號，XA0001；經緯度，103.2，78.3；0為未報警，1為報警。

由上述放射源在線監控應用實例可以看出，目前相關設備儀器所提供的綜合數據，基本上可以滿足企業日常管理、應急事件處置等工作要求。結合2.3中的應急處置實例，對放射源使用類似3.2中在線監控手段，并將其綜合數據與智慧環保監管平臺相對接，一旦出現類似3.2中非正常工況，智慧環保監管平臺將第一時間收到γ劑量率值異常報警信息，通過系統自動發送報警短信至企業責任人、各級生態環境監管部門責任人，形成多維聯動機制，高效處理各類異常情況、事件。

4 分析與討論

4.1 放射源引入在線監管的優勢

智慧環保監管平臺運行實踐表明，采用在線模式對放射源進行監管，可以更為精準的掌握高危險放射源的定位、瞬時劑量率值、工作狀態、視頻圖像等綜合數據，一旦其出現非正常工況，監管部門可利用監管平臺第一時間進行處置，形成橫向、縱向聯動機制，更為精準、高效地開展應急工作。

4.2 傳統監管優勢不應被忽視

經過幾十年的發展，我國核與輻射安全監管工作已經筑牢了包括法律法規、標準制度、機構組織、專業化人才、各類監督監測手段等為主要內容的堅實基礎。在線監管模式是在其基礎上傳承創新發展而來，雖然大數據支持給監管引入了更多便捷、高效的現代化手段，但是傳統監管模式特有優勢決不應被忽略。例如現行的“雙隨機、一公開”監督檢查模式，在提高核技術利用單位自身核安全文化意識，監督企業落實各項輻射安全管理制度，強化現場安全防護規范化建設，加強核安全文化宣貫等方面起著不可替代的作用。未來，在線監管模式作為一種技術性手段融入輻射安全監管工作中，將為監管部門以及核技術利用單位帶來更多的便利。

4.3 在線監管模式存在的幾點問題

雖然目前一些地區、部門及核技術利用單位已經采取了在線監控這一技術手段對放射源進行監管，但我們也應當看到這種監管模式仍存在一些問題亟待解決。例如，放射源在線監測的相關設備、技術、監測規范和標準國內尚屬空白，因此當前在線γ劑量率值實際上僅能作為一種“定性”的監管手段來看待；一些特定行業，如煤炭開采對井下設備還有安全、消防等其它一些行業標準和要求；大型機電設備對傳輸信號的無線干擾，以及車間構件的屏蔽影響等。未來隨著通訊技術不斷進步，5G、云計算技術的推廣和發展[17-18],目前應用的在線監模式必將與之相融合。綜上所述，放射源在線監管模式的發展、成熟和推廣，是涉及多部門、多行業的綜合問題，需要一系列法規標準的出臺和實施，才能使其日趨完善。

5 結論

放射源在線監管模式具有穩定、精確、高效等優勢，可以提高放射源日常監管及應急處置效率；已實踐的放射源在線監管實例，對推動建設新時期現代化的放射源監管模式具有積極的探索意義。