辐射防护最优化方法及其应用赵琳

辐射防护最优化方法及其应用赵琳

赵琳1李楠2

1.黑龙江省科学院技术物理研究所黑龙江哈尔滨150000；

2.中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司黑龙江大庆163000

摘要：随着社会发展不断进步，国际和国内都在加快可言步伐，特别是在规划核能放射过程中产生废物的方案中，需要多角度、全方位考虑问题，综合比较多种方法，选择综合效益高，整体性能强的措施降低辐射危害，换言之，也就是应该综合两种方案的优势，坚持最优化发展原则。本文分析了辐射防护最优化方法。

关键词：辐射防护；最优化；方法；应用

在我们国家的发展进程中，对于辐射防护最优方法的研究与应用发展已经具有很长一段历史，不断从理论研究转向实践应用。经过无数次的反复实践证明，运用辐射防护最优化方法是防辐射过程最为有效的手段。正是坚持这一应用要点，促进辐射防护获得很大的发展空间，在我们国家的演技领域，对于辐射防护放方面的起到与西方发达国家大致相同，几十年坚持不懈的研究，也获得较大科研成果。但是，在理论阶段转向实践的阶段，会因为一些内在或者外在因素，使得辐射防护最优化无法发挥其全部应用效果。

一、辐射防护最优化方法

在对辐射防护进行最优化设计之前，首先要做到合理规划各项资源，第一，深入了解所要解决问题属于何种属性，明确研究目的和主要范围，整个流程需要安全专家在旁指点。第二，明确不同种类辐射防护研究阶段所需要代价和相应剂量比值，分析其相关因素。

1、最优化过程

进行辐射防护最优化的整个过程中，需要注意两点要素，第一，把所有可能会影响到辐射的因素全部考虑到方案中；第二，需要所有利益相关人员进行全方位参与、配合。为了有效了解多种影响因素，就需要做好实地勘察工作，具体需要考虑的因素包括：

（l）被辐射人口整体特性：身份、职业、年龄、身体是否健康、是否属于敏感人群、是有带有遗传病史和个人的日常行为习惯等。

（2）照射特征：照射的时间和空间分布密集程度、被照射的人数比例、剂量的多少、是否存在持续照射的可能。

（3）社会考虑和价值：控制辐射能力的高低，健康状况的监督，不同年龄段群体综合素质的考虑，各方面利益的综合考量。

（4）环境考虑：对生物种群和植物种群的影响。

2、辐射防护最优化原则和应用。科学合理的运用辐射防护最优化选择在具体实践应用中有很重要的地位。举例来说，对于核电站运行过程中的大修环节，充分利用最优防护方法，能够大幅度降低相应人员受到的辐射剂量；在金属矿井通风系统中，有效运用最优方法，可以有效缓解辐射现象；运用在医疗照射中，利用最优方法，可以有效减轻人体受辐射的剂量；尤其处于世界核发电量显著增长的今天，更应该坚持最优化防护原则，保证人类身体健康和环境的可持续发展。

3、辐射防护最优化评价。运用科学合理的方法评价辐射最优化体系，能够保证其在实施阶段的科学有效性。正式开始运作前期，就应该运用科学手段对优化方案进行整体评估，全方位监测现场和周围环境中所含有的辐射剂量，从而制定出合理的应对措施。需要注意的是，对于最优化的评定要制定出合理的评价期限，同时，对最优化的实施要进行监督工作，并且相应的监督工作需要由政府监督部门予以执行，如此才能够公平、客观的反映出最优方案的整体效果。

二、辐射防护最优化的应用

辐射防护最优化的作用是巨大的，这可以举出很多例子。在医疗照射控制方面，通过最优化的研究，明显地降低了医疗照射x射线剂量。在核电站的设计和运行中，各国均已采用辐射防护最优化的原则，重点是考虑核动力堆剂量控制经验、最优化的定量方法、最优化纲要的管理和政策、反应堆设计中的剂量控制原则和运行中的辐射防护等。例如在设计中，辐射防护最优化原则可以应用在：

1、减少辐射源：例如电站职业性照射主要来自一回路结构材料腐蚀活化产物60C0和58C0，所以材料的选择是十分重要的，应尽可能降低与一次冷却水接触的所有材料中的钴含量；

2、屏蔽和平面布置：在屏蔽设计中定量的辐射防护最优化已得到了广泛的应用。在设计中按剂量率和维修的频度隔离系统和部件，并考虑可接近性；

3、系统和部件的设计：对所有安全相关的设备，应考虑现存照射和潜在照射以及辐射防护和安全的平衡。对废物处理系统，应考虑职业性照射和公众照射的平衡。对安全相关设备，辐射防护的要求常常与安全的要求是—致的，设备可靠性的提高和维修工作的降低显然对=者都是有利的。在设计时应特别注意阀门、管道和泵的要求；

4、清洗和去污：所有设计中均包括清洗和去污设施，从就地去污设备到去污车间。放射性废物管理中也广泛应用了辐射防护最优化的原则。放射性废物有两种出路，即“浓集与滞留”和“稀释与弥散”。

采用“浓集和滞留”方式处置放射性废物，是指将气态或液态的放射性废物处理过程中产生的二次废物转变为固体废物，进行地表或深地质埋藏处置。这种处置方法的优点是大大减少了短寿命核素对公众的照射，延迟了放射性核素向环境的释放。其缺点是增加了从事固体废物处理处置的工作人员的照射剂量，增加了放射性固体废物的处理处置费用，给后代留下了大量的固体废物。

采用“稀释和弥散”方式处置放射性废物，是指气态或液态放射性废物经过处理后，符合国家标准，直接向环境排放。这种处置方法的优点是节省了放射性固体废物的处理处置费用，降低了从事固体废物处理处置的工作人员的照射剂量。其缺点是增加了短寿命核素对公众的照射，直接向环境释放放射性核素。

放射性废物处置既包括经过审管部门批准的经气体和液态途径向环境的排放行为，也包括固体废物的环境处置。利用“浓集和滞留”或“稀释和弥散”两种方式进行放射性废物处理都不可避免导致放射性核素迟早向环境的释放，无释放的目标是不存在的。这两种处理方式不是互相排斥的，应当根据最优化的原则，综合考虑。

总之，辐射防护最优化在核能开发和放射性废物管理中的应用十分广泛，特别是在考虑放射性废物处理处置中，我们必须采用最优化分析方法来解决问题，要考虑多种因素多种目标，综合考虑和选择所有可能减少辐射危害和降低治理成本的措施，进行多方案比较，才能确定满意的方案。可以说，辐射防护最优化是解决核能开发和放射性废物管理中的某些工程问题的行之有效的决策方法。

参考文献：

[1]夏益华．辐射防护最优化原则及其应用［M］．北京：原子能出版社，2012．

[2]吴德强．电离辐射量体系的新进展［J］．辐射防护通讯，2012，32（5）：4．

[3]陈德金，卓维海．各相关领域实用的六类电离辐射量［J］．辐射防护，2013，31（2）：11．

[4]郑钧正，曾志．常用四对剂量学量的主要区别和相互关联［J］．辐射防护，2014，31（1）：50