本發(fā)明涉及輻射防護與環(huán)境安全，尤其涉及一種用于核設施附近的特殊公眾劑量評估方法。

背景技術：

1、核能作為一種清潔高效的能源，近年來在全球范圍內得到了廣泛的發(fā)展。然而，核能發(fā)展的同時也伴隨著放射性輻射對環(huán)境和人群的潛在影響，如何保障核能在安全的前提下實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，已成為核能發(fā)展面臨的主要問題之一。

2、真實表征核設施運行過程中不同受照人群的受照劑量，并從輻射防護的角度提出降低受照劑量的有效措施，是保障核能安全的首要條件。在國內外關于核設施運行輻射劑量評估的研究中，研究的重點主要集中于職業(yè)受照人員、普通公眾以及醫(yī)療照射人群的輻射劑量評估?，F(xiàn)有技術已針對這些人群在核設施事故及正常工況下的輻射劑量建立了較為完善的評估方法。然而，對于核設施周圍的特殊公眾，例如核設施周邊的工況企業(yè)工作人員、武警戰(zhàn)士，以及在核設施內施工的臨時人員，這些人群的輻射劑量評估研究較少，相關的評估方法尚不完善。

3、特別是在核設施的廠址選址階段，這類特殊公眾通常不存在或未被考慮，但在核設施實際運行過程中，這些特殊公眾因其與核設施的距離較近及工作性質特殊，成為受照風險較高的人群。尤其是在核設施運行回顧性評價及事中監(jiān)管過程中，這類人群的受照劑量成為輻射防護關注的重點。然而，目前對于這些特殊公眾的受照劑量評估方法仍存在以下不足：未能充分考慮其居留位置、居留時間及受照途徑與普通公眾的區(qū)別；對某些關鍵輻射路徑(如土壤中核素再懸浮的吸入內照射和空氣浸沒外照射)未給予足夠關注；未能反映地表土壤中核素逐年累積的影響。

4、鑒于上述問題，特提出本發(fā)明。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開了一種用于核設施附近的特殊公眾劑量評估方法，旨在解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題。

2、本發(fā)明提供了一種用于核設施附近的特殊公眾劑量評估方法，包括：

3、收集目標特殊公眾的放射性劑量評估參數(shù)數(shù)據(jù)；

4、采用環(huán)境質量評估模型估算核設施附近的空氣、地表土壤、生物介質中放射性核素濃度分布情況；

5、計算個體年有效劑量，目標特殊公眾在核設施邊界處不同位置居留期間，個體年有效劑量的計算包括目標特殊公眾的吸入內照射劑量、空氣浸沒外照射劑量、地表沉積外照射劑量；目標特殊公眾在生活區(qū)居留期間，個體年有效劑量的計算包括吸入內照射劑量、空氣浸沒外照射劑量、地表沉積外照射劑量和食入內照射劑量；

6、以gb?18871以及核設施公眾劑量約束值為預設閾值，將個體年有效劑量與預設閾值進行對比分析：

7、若滿足預設閾值要求，則滿足核設施附近的輻射影響控制水平；

8、若不滿足預設閾值要求，則不滿足核設施附近的輻射影響控制水平。

9、作為優(yōu)選的技術方案，吸入內照射劑量的計算，基于室內外的空氣中放射性核素i的濃度，采用如下公式：

10、

11、式中：

12、cairi外為在位置j處室外空氣中的放射性核素i的濃度，bq/m3；

13、cre為在位置j處室外空氣中的放射性核素i的再懸浮所致環(huán)境空氣中的濃度，bq/m3；

14、crei＝ki×cgi

15、ki為放射性核素i的再懸浮因子，/m；

16、cgi為單位面積放射性核i素累積沉降量，bq/m2；

17、cairj內為在位置j處室內空氣中的放射性核素i的濃度，bq/m3；

18、dcfinhi為放射性核素i的吸入內照射劑量轉換因子，sv/bq；

19、ra外為目標特殊公眾在室外的年空氣吸入量，m3/a；

20、ra內為目標特殊公眾在室內的年空氣吸入量，m3/a。

21、作為優(yōu)選的技術方案，空氣浸沒外照射劑量的計算，基于室內外的空氣中放射性核素i的濃度，采用如下公式：

22、

23、式中：

24、dcfimj為浸沒于半無限煙云中放射性核素i對人體的有效劑量轉換因子，(sv/h)/(bq/m3)。

25、作為優(yōu)選的技術方案，地表沉積外照射劑量的計算，基于室內外的空氣中放射性核素i的濃度，采用如下公式：

26、

27、式中：

28、dcfgi為沉積物中放射性核素i對人體的有效劑量轉換因子，(sv/h)/(bq/m2)；

29、cgi為計算點處放射性核素i的表面累積沉積量，bq/m2。

30、作為優(yōu)選的技術方案，cgi的計算考慮累計量逐年變化的影響，采用如下公式：

31、

32、式中：

33、cgi(n)表示n時間段單位面積上沉積到地面的放射性核素i的累積量，bq/m2；

34、i表示核素類別；

35、λi表示放射性核素i的衰變常數(shù)，/d或者/s或者/a；

36、rrei表示單位面積上土壤中放射性核素i再懸浮進入到環(huán)境空氣中的量，bq/m2；

37、

38、式中：

39、χi為污染物在空氣中的稀釋因子，s/m3。

40、rdi表示單位面積上土壤中放射性核素i入滲進入地下水環(huán)境的量，bq/m2；

41、

42、式中：

43、li表示放射性核素i入滲進入下層土壤的速率，m/s；

44、d表示表層土壤的厚度。

45、作為優(yōu)選的技術方案，表層土壤的厚度采取15cm-30cm。

46、作為優(yōu)選的技術方案，食入內照射劑量的計算，采用如下公式：

47、

48、式中：

49、dcfingi為食入放射性核素i對人體的有效劑量轉換因子，sv/bq；

50、uingi為目標特殊公眾個人通過食入途徑食入除3h和14c以外的放射性核素i的量，bq/a。

51、作為優(yōu)選的技術方案，uingi的計算考慮消費品種類的不同，采用如下公式：

52、

53、式中：

54、ur為目標特殊公眾個人的米消費量，kg/a；

55、uf為目標特殊公眾個人的面消費量，kg/a；

56、uo為目標特殊公眾個人的其它薯類和豆類等消費量，kg/a；

57、ulv為目標特殊公眾個人的葉類蔬菜消費量，kg/a；

58、urv為目標特殊公眾個人的根莖類蔬菜消費量，kg/a；

59、ufv為目標特殊公眾個人的果實類蔬菜消費量，kg/a；

60、uav為目標特殊公眾個人的水生類蔬菜消費量，kg/a；

61、up為目標特殊公眾個人的豬肉類消費量，kg/a；

62、um為目標特殊公眾個人的羊肉類消費量，kg/a；

63、ub為目標特殊公眾個人的牛肉類消費量，kg/a；

64、uq為目標特殊公眾個人的禽肉類消費量，kg/a；

65、uy為目標特殊公眾個人的魚類消費量，kg/a；

66、ue為目標特殊公眾個人的蛋類消費量，kg/a；

67、um為目標特殊公眾個人的牛奶消費量，kg/a；

68、us為目標特殊公眾個人的水果類消費量，kg/a；

69、uw為目標特殊公眾個人的飲水量，kg/a；

70、ut為目標特殊公眾個人的誤食土壤量，kg/a；

71、cxi為x類食物等物品中放射性核素i的濃度，bq/kg或者bq/l，x為代表不同種類食物等物體的下標，同消費量；

72、fx為x類食物等物品來源于評價區(qū)內的份額；

73、tr、tf、to為米、面及其它作物從收獲到消費的時間間隔，d；

74、tlv、trv、tfv、tav為葉類、根莖類、果實類、水生類蔬菜從收獲到被消費的時間間隔，d；

75、tp、tm、tb、tq為從產肉動物被屠宰到被消費的時間間隔，d；

76、tm為從擠牛奶到牛奶被消費的時間間隔，d；

77、te為從產蛋/拾蛋到蛋被消費的時間間隔，d；

78、r為加工因子(易位因子)。

79、作為優(yōu)選的技術方案，收集目標特殊公眾的放射性劑量評估參數(shù)數(shù)據(jù)，包括：

80、核設施流出物排放數(shù)據(jù)、排放源項特征數(shù)據(jù)、氣象參數(shù)、人口分布、目標特殊公眾食物消費數(shù)據(jù)(食物來源及攝入量數(shù)據(jù))、目標特殊公眾生活習性(居留因子的設定)、工作條件和強度參數(shù)(用于后續(xù)呼吸速率的選擇)、劑量轉換因子、生物濃集參數(shù)。

81、本發(fā)明采用的技術方案至少能夠達到以下之一的有益效果：

82、1、本發(fā)明通過收集目標特殊公眾的居留位置、生活習性、食物消費等特定參數(shù)，結合核設施排放源項和環(huán)境分布模型，精準評估空氣、土壤和生物介質中的放射性核素對特定人群的影響，具有更強的針對性和適用性。這一方法為特殊公眾的輻射防護提供了科學依據(jù)，滿足了核設施附近公眾健康風險管理的需求。

83、2、本發(fā)明將地表沉積的放射性核素再懸浮進入環(huán)境大氣后對目標公眾造成的食入內照射劑量納入評估范圍。通過細化再懸浮因子及核素在環(huán)境中的遷移行為，全面考慮了空氣、土壤及生物鏈之間的復雜相互作用，使得評估結果更加符合實際情況，提高了對長期輻射風險的預警能力和科學性。

84、3、本發(fā)明引入了地表沉積放射性核素累積量逐年變化的動態(tài)計算方法，充分考慮了核素衰變、再懸浮及滲入地下水等因素的綜合影響。相比傳統(tǒng)靜態(tài)計算方法，該方法更能真實反映長期環(huán)境輻射變化，為準確預測外照射劑量提供了重要支持，提升了評估方法的實用性和前瞻性。

85、4、本發(fā)明將目標特殊公眾的輻射劑量評估細化到不同居留位置(核設施邊界及生活區(qū))和室內外環(huán)境中，并結合吸入內照射、空氣浸沒外照射、地表沉積外照射和食入內照射的多路徑計算，使得結果更加精確和全面。同時，通過對食物消費分類及時間間隔的細化分析，本發(fā)明進一步提升了食入內照射劑量評估的準確性，為核設施周邊公眾劑量監(jiān)測和風險管理提供了全面的技術支持。