核事故和辐射事故的应急干预水平和应急防护措施决策问题.docx

第 19 卷第 4 期辐 射 防 护V o l. 19N o. 41999 年7 月R adiat io n P ro tect io nJu ly.1999核事故和辐射事故的应急干预水平 和应急防护措施决策问题王恒德(中国辐射防护研究院, 太原, 030006)中岛敬行(日本铃鹿医疗科学技术大学)本文介绍了 ICR P 和 IA EA 最新推荐的应急干预原则和干预水平, 讨论了各个国家和场址根据 自己的具体情况确定自己的干预水平的必要性, 并以日本为例用人力资本法估算了干预水平; 最后 讨论了应急防护措施决策的问题, 给出了一般的决策方框图。关键词 应急 干预 干预水平 防护措施 决策国际放射防护委员会 ( ICR P) 第 63 号出版物 1 和国际原子能机构 ( IA EA ) 安全丛书第 109 号 2 为核事故和辐射事故应急准备和应急响应工作提出了一些新建议, 这些新建议是核事故 和辐射事故应急准备和应急响应的重要指南。 本文应用这些新建议对干预水平的确定和应急 干预决策等问题进行讨论。1应急干预原则三哩岛核事故以后, 特别是切尔诺贝利事故以后, ICR P 和 IA EA 在一些文件 1 5 中推荐 了核事故和辐射事故应急干预的基本原则, 尽管在文字表述上略有差异, 但是核心内容没有重 大差别, 可以归纳为以下三项应急干预基本原则:(1) 应尽一切可能的努力防止严重确定性效应的发生;(2) 干预应当是正当的, 即防护措施的引入应能达成利大于弊;(3) 干预应当是最优的, 即使防护措施的实施获得最大的净利益。 为了正确地执行这些干预原则, 需要事先确定明确可行的干预指标, 即干预水平。2ICRP 和 IA EA 推荐的干预水平以世界各国一般情况为基础, 参考各国科学家的研究成果, ICR P 和 IA EA 先后推荐过一 些应急防护措施的干预水平。这些推荐的干预水平值几乎总是正当的水平, 或者是优化水平的 范围。各个国家和地区应当在 ICR P 和 IA EA 建议的指导下, 依据各自的具体情况推导适应自 己情况的干预水平。 290辐射防护第 19 卷 第 4 期文献 2 给出了发生各种确定性效应的剂量阈值 (见表 1)。为了防止严重确定性效应的发 生, 必须将个人剂量保持在发生严重确定性效应的阈值以下。 为此, 当事故释放的放射性物质 所造成的预期个人剂量超过发生确定性效应的阈值时, 采取干预措施几乎总是正当的。为了执行干预的正当性和最优化原则, 应当事先确定各个防护措施的干预水平。因为干预水平 通常是引入防护措施后所减少的剂量足以抵销实施该防护措施的代价的剂量水平, 所以它应当用 可避免剂量表示, 而不是像上述防止确定性效应那样用预期剂量表示。干预水平的确定主要是对各 个防护措施进行代价利益分析的结果。 在不同的国家或场址实施相同的防护措施的代价也可能是 不同的。 原则上说, 各个国家和场址应当根据自己的情况, 参考一些权威国际组织根据多数国家的 经验推荐的干预水平制定自己的干预水平。表 2 和表 3 给出了文献 2 最新推荐的干预水平。ICR P 推荐的干预水平 1 略有不同, 它建议了干预水平的上限和优化范围。表 1 发生严重确定性效应的剂量阈值和相应的急性照射随机性效应的终生危险 2 T ab. 1 T h resho lds of occu rrence of dete rm in istic effects and co rresponding risk s of stochastic effects fo r acu te expo su re 2 器官或组织2 天内的剂量(Gy)全身(骨髓)1肺6皮肤3甲状腺5眼晶体2性腺3胎儿011确定性效应死亡1 2 月110- 1 (致死癌症)死亡2 12 月510- 2 (肺癌)红斑1 3 周110- 3 (皮肤癌)甲状腺机能减退第一年 几年810- 3 (致死甲状腺癌)白内障6 月 几年不适用永久不育数周310- 2 (遗传效应)畸胎-不适用效应类型发生时间相应的随机性效应 终生危险表 2 文献 2 推荐的通用干预水平T ab. 2 R ecomm ended generic in terven t io n levels by reference 2 防护措施以可避免剂量表示的通用干预水平 隐蔽10 m Sv ( 2 天)撤离50 m Sv ( 1 周)服稳定碘100 m Gy (甲状腺当量剂量)临时避迁30 m Sv (最初 30 天) ; 10 m Sv (以后每 30 天) 再定居1 Sv (终生)表 3 文献 2 推荐的用于食品控制的通用干预水平 (有代用食品)T ab. 3 R ecomm ended generic in terven t io n levels fo r foodstuffs by reference 2 推荐值(kBqkg)核素普遍消费的食品牛奶、婴儿食品和饮水134C s, 137C s, 103R u, 106R u, 89Sr11131 I101190Sr011011241Am , 238Pu, 239Pu, 240Pu, 242Pu010101001 王恒德等: 核事故和辐射事故的应急干预水平和应急防护措施决策问题2913干预水平的推导各个国家和场址应当根据自己的情况, 参考一些权威国际组织根据多数国家的经验推荐 的干预水平制定自己的干预水平。 下面讨论干预水平的推导方法。在下面的推导中将会用到 ICR P 60 号出版物 5 给出的如下参数:( 1) 对于全体人口, 致死癌症的标称概率系数为 51010- 2 Sv- 1 , 非致死癌症的标称概率系数为 11010- 2 Sv- 1 , 对所有子代严重遗传效应的标称概率系数为 11310- 2 Sv- 1。(2) 一例辐射诱发的致死癌症所造成的平均寿命损失约为 15 年(文献 2 建议为 13 年)。 对于一个国家或地区, 可以确定社会愿意为避免单位集体剂量所花费的资源, 即 值。 确定 值的方法可以不同, 这取决于国家和地区的具体情况, 现在使用的方法之一是人力资本法。实施防护措施的利益主要是避免或减少辐射照射, 而实施防护措施的代价可能包括实施 该防护措施所需要的人力、物力、人员的误工损失和实施该防护措施所伴随的危险。 干预水平 是引入防护措施后所减少的剂量足以抵销与该防护措施的代价相当的剂量水平, 这样就可以 估算干预水平的数值。 下面说明几种常用防护措施干预水平的推导方法。311隐蔽隐蔽的代价 X 隐蔽主要是隐蔽人员的误工损失。它可以通过每人每天平均创造的价值来估 算, 也可以根据本国或本地区的具体情况用其它方法估算, 这里应当注意, 突然短期停工的实 际损失要大于平均日产值, 所以用平均日产值估算出的隐蔽干预水平可能偏低。通常隐蔽的时 间不要超过一到二天, 因为隐蔽的时间越长, 效果越差。 隐蔽的干预水平 IL 隐蔽估计为:IL 隐蔽 = X 隐蔽(1)312撤离撤离的代价 X 撤离主要是将被撤离人员及其随身物品运送到安置地和以后将他们运回的 费用 X 运送、安置费用 X 撤离安置、被撤离人员的误工损失 X 撤离误工和在运送人员过程中承担的发生 交通事故的危险 X 交通危险, 即:X 撤离 = X 运送 + X 撤离安置 + X 撤离误工 + X 交通危险(2)这样, 撤离的干预水平 IL 撤离应为:撤离的时间一般为一周左右。313临时避迁IL 撤离 = X 撤离(3)用与撤离相似的方法可以估算临时避迁的代价 X 避迁, 但是并非全部避迁期间都需误工, 而只是在搬迁过程的较短时间 (例如 5 天) 内有误工损失:X 避迁 = X 运送 + X 避迁安置 + X 避迁误工 + X 交通危险(4) (4) 式中各符号的意义与 (2) 式类同。 这样, 临时避迁的干预水平 IL 避迁应为:IL 避迁 = X 避迁(5)314永久再定居永久再定居的代价 X 定居主要是运送人员和物品的代价 X 运送、在运送过程中发生交通事故 而造成人员伤亡和财物损失的危险 X 交通危险、在新址建造住房的安置费用 X 定居安置、搬迁过程的 292辐射防护第 19 卷 第 4 期较短时间内的误工损失 X 定居误工, 即:X 定居 = X 运送 + X 定居安置 + X 定居误工 + X 交通危险(6)这样, 永久再定居的干预水平 IL 定居应为:IL 定居 = X 定居(7)4试算举例下面以日本为例, 利用上面已推导的公式估算一些防护措施的干预水平。这里使用了简化 的计算方法, 只考虑了一些基本因素, 尚有些因素没有考虑。但是, 这里进行的估算可以说明估 算干预水平的基本思路和基本方法。 这里使用的是日本 1990 年的国民经济统计数据 6 , 运送 人员、生活费用和建房的费用是日本朋友按当时的物价水平估计的。日本现在尚没有立法规定 值, 其 值按人力资本法可以估计如下:= (辐射随机性效应标称概率系数) (一例癌症死亡的平均寿命损失) (年国民生产总值人口总数)= 71310- 2 Sv- 1 15 年41257361014 (112434108 )= 3174924106 日元(人Sv)= 24995 美元(人Sv) 利用上面已推导的公式可以得到如下一些防护措施的干预水平:IL 隐蔽= X 隐蔽= 当年国民生产总值当年人口总数3652= 41257361014 (112434108 ) 3652= 5 m Sv可以用相同的方法估算 IL 撤离、IL 避迁和 IL 定居的数值, 结果分别为 1816 m Sv、2815 m Sv 和 815 m Sv。表 4 列出了 IA EA 推荐的干预水平和本文估算的日本干预水平。从表 4 可以看出日本的 干预水平略低, 这是由日本经济的特点所决定的。表 4IA EA 推荐的干预水平 2 和本文估算的日本干预水平防护措施IA EA 推荐的干预水平本文估算的日本干预水平隐蔽 撤离10 m Sv ( 2 天)50 m Sv ( 1 周)5 m Sv ( 2 天)1816 m Sv ( IL 确定或堆芯熔化可避免剂量 IL 隐蔽可避免剂量 IL 撤离放射性物质释放 是否受到控制?可避免剂量 IL 避迁是否需要出入口控制?食物和饮水控制 是否正当可行?去污是否正当?避迁时间是否过长( 1 月) ?去污是否正当?终止应急状态?知识库信息反馈数据库持续对剩余 剂量进行评 价, 确 定 防 护措施是否 需 要 终 止? 是否需要采 取新的防护 措施?避迁出入口控制食物和饮水控制去污去污 是 撤离 + 服碘+ 呼吸防护 否 是 隐蔽 + 服碘+ 呼吸防护 否 是 撤离 + 服碘+ 呼吸防护 否否是 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否图 1 核事故和辐射事故防护措施决策方框图F ig. 1 D iagram schem e of decisio n2m ak ing on p ro tective m easu res fo r nuclear and radiat io n em ergencies注: IL 确定是发生严重确定性效应的剂量阈值。 王恒德等: 核事故和辐射事故的应急干预水平和应急防护措施决策问题295参考文献1 ICR P. P rincip les fo r In terven t io n fo r P ro tect io n of the Pub lic in a R ad io logical Em ergency. ICR P Pub lica2 t io n 63, 19932 IA EA. In terven t io n C riteria in a N uclear o r R adiat io n Em ergency. Safety Series N o. 1091 IA EA , V ienna, 19943 IA EA. P rincip les fo r E stab lish ing In terven t io n L evels fo r the P ro tect io n of the Pub lic in the Even t of a N uclear A cciden t o r R ad io logical Em ergency. Safety Series N o. 721 IA EA , V ienna, 19854 IA EA. D erived In terven t io n L evels fo r A pp licat io n in Con t ro lling R adiat io n Do ses to the Pub lic in the Even t of a N uclear A cciden t o r R ad io logical Em ergency. Safety Series N o. 811 IA EA , V ienna, 19865 ICR P. 1990 R ecomm endat io n s of the In ternat io nal Comm issio n on R ad io logical P ro tect io n. ICR P Pub lica2 t io n 60, 19916 Statistic Bu reau,M anagem en t and Coo rdinat io n A gency, Japan, A nnual R epo rt on the Fam ily Incom e and Expenditu re Su rvey ( ISSN 007523173) , 1994(编辑部收稿日期 1998 年 4 月 6 日)ON INTERVENT IO N L EVEL S FO R NUCL EAR OR RAD IOLO G ICAL EM ERGENCY A ND D EC IS IO N-M AK INGON PRO TECT IVE M EASURESW ang H engde(Ch ina In stitu te fo r R adiat io n P ro tect io n, T aiyuan, 0