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辐射防护与核电站安全

发布时间：2024/4/12 浏览量：723

　　辐射存在于整个宇宙空间。辐射防护是研究保护人类和其他生物种群免受或少受辐射危害的应用性学科。辐射分为电离辐射和非电离辐射两类。α射线、β射线、γ射线、 X射线、质子和中子等属于电离辐射，而红外线、紫外线、微波和激光则属于非电离辐射。在核能领域，人们主要关心的是电离辐射可能产生的健康影响及其防护。通常将电离辐射简称为辐射或辐射照射。
　　人类有史以来一直受着天然电离辐射源的照射，包括宇宙射线、地球放射性核素产生的辐射等。事实上，辐射无处不在，食物、房屋、天空大地、山水草木乃至人们体内都存在着辐射照射。人类所受到的集体辐射剂量主要来自天然本底辐射（约76.58％）和医疗（约20％），核电站产生的辐射剂量非常小（约0.25％）。在世界范围内，天然本底辐射每年对个人的平均辐射剂量约为2.4毫希，有些地区的天然本底辐射水平要比这个平均值高得多。
　　核能应用领域的辐射照射来源于核能产生装置（如核电站）在运行过程中产生的各种放射性核素。由于煤中含有微量的放射性核素，燃煤电站在运行过程中也会向环境排放放射性物质。就辐射照射而言，我国煤电燃料链（从采矿到发电）对公众产生的辐射照射是同样功率的核电燃料链的50倍。
人们在对辐射产生健康危害的机理进行大量的理论和实验研究基础上，建立了有效的辐射防护体系，并不断加以发展和完善。目前，国际上普遍采用的辐射防护的三个原则是：实践的正当性，防护水平的最优化和个人剂量限值。实践的正当性要求任何伴有辐射的实践所带来的利益应当大于其可能产生的危害；防护水平的最优化是指在综合考虑社会和经济等因素之后，将辐射危害保持在合理可行、尽量低的水平上；规定个人剂量限值的目的是为了保证社会的每个成员都不会受到不合理的辐射照射。国际基本安全标准规定公众受照射的个人剂量限值为1毫希／年，而受职业照射的个人剂量限值为20毫希／年。
　　核能发电是目前核能和平利用的最主要的方式。在正常运行情况下，核电站对周围公众产生的辐射剂量远远低于天然本底的辐射水平。在我国，国家核安全法规要求核电站在正常运行工况下对周围居民产生的年辐射剂量不得超过0.25毫希，而核电站实际产生的辐射剂量远远低于这个限值。大量的研究和调查数据表明，核电站对公众健康的影响远远小于人们日常生活中所经常遇到的一些健康风险，例如吸烟和空气污染等等。因此，核电站在正常运行情况下的环境安全性已被人们所广泛接受。
核电安全的核心在于防止反应堆中的放射性裂变产物泄漏到周围的环境。为此，采取多层次纵深防御的安全原则。为了防止反应堆堆芯中的放射性裂变产物的外泄，在工程上设置有适当的实体屏障。核电站一般都有3道安全屏障，它们是燃料元件包壳、一回路压力边界和安全壳。
　　截至2002年底，全世界核电机组累计运行了10697个堆年，总共发生过两起重大事故，即三里岛核电站事故和切尔诺贝利核电站事故。1979年3月28日，美国三里岛核电站发生了严重事故，反应堆堆芯的一部分熔化坍塌。但由于一回路压力边界和安全壳的包容作用，泄漏到周围环境中的放射性核素微乎其微，没有对环境和公众的健康产生危害，仅有3名电站工作人员受到略高于季度剂量管理限值的辐射照射。方圆80公里的200万居民中，平均每人受到的辐射剂量小于戴一年夜光表或看一年彩电所受到的辐射剂量。1986年4月26日，前苏联发生了切尔诺贝利核电站事故。这是核能和平利用有史以来最为严重的一次核事故。在核电站工作人员和事故抢险人员中，有28人由于受到非常高的辐射剂量而死亡。为了防止公众受到大的辐射照射，紧急撤离了电站附近的11.6万居民。事故的主要原因有两个方面。一是运行人员在试验停电条件下发电机转子靠自身的转动惯性能继续供电多长时间的过程中，严重违反操作规程，切断了所有安全控制系统，致使安全保护系统不能启动。二是反应堆（压力管式石墨慢化沸水堆）安全设计上存在严重的缺陷。1996年4月，71个国家和20个组织的800多名专家举行会议，评价了10年前在前苏联发生的切尔诺贝利核电站事故的实际后果。评价结果表明：在核电站的工作人员和帮助处理事故后果的人员（“清理人员”）中只有28人死于辐射照射。从污染区疏散的10多万居民和仍然生活在受影响较轻地区的人，他们一生中所受到的剂量，与他们一生中从天然辐射源接受的剂量差不多或较低。
　　为了在万一发生严重事故、大量放射性物质泄漏到外部环境的情况下，能够保障周围公众的健康与安全，核电站还必须制订应急响应计划，并做好相应的应急响应准备工作。我国的核应急工作实施国家、省市自治区和核电站三级管理体制，实行“常备不懈，积极兼容，统一指挥，大力协同，保护公众，保护环境”的工作方针。
　　随着研究的深入和运行经验的不断积累，核电站的运行安全水平将不断提高，而未来的先进核电站将具有更高的安全水平。

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