核反应堆安全放射性物质释放及其危害分析

核反应堆安全放射性物质释放及其危害分析第1页，共29页。第2页，共29页。第3页，共29页。3）射线与物质的相互作用：电磁波与物质作用方式：光电效应:全部能量传递给电子，本身不再存在康普顿效应：部分能量传递给电子，本身发生散射电子对效应：成为正负电子对特点穿透力强

第4页，共29页。第5页，共29页。3.辐射生物学效应急性效应和潜伏效应

1）急性（早期）效应特点：组织器官受损在一定剂量下可恢复损伤程度随辐射剂量增强而提高例：红肿，放射性治疗

2）潜伏（晚期）效应特点：改变遗传密码发生的概率随辐射剂量的增大而提高损伤程度与辐射剂量无关例：辐射育种，白血病

第6页，共29页。随机效应和非随机效应躯体效应和遗传效应

第7页，共29页。一些确定性效应阈值第8页，共29页。内照射和外照射

1）外照射是指辐射源位于人体外对人体造成的辐射照射，包括均匀全身照射、局部受照。

2）内照射存在于人体内的放射性核素对人体造成的辐射照射作用于敏感器官。第9页，共29页。当量因子辐射类型和能量范围WR所有能量的光子1所有能量的电子、

子1中子（能量＜10keV）5

（能量10－100keV）10

（能量100keV－2MeV）20

（能量2－20MeV）10

＞20MeV5质子（能量＞2MeV）5

粒子20第10页，共29页。组织权重因子组织或器官WT睾丸红骨髓结肠肺胃膀胱乳腺肝食道甲状腺皮肤骨表面其余组织或器官0.200.120.120.120.120.050.050.050.050.050.010.010.05第11页，共29页。第二节放射性物质的产生1.裂变产物

40中不同元素，近200中核素质量数为85－105和130－150左右的核素具有较高份额释放到环境的核素主要是高裂变产额中等半衰期气态或易挥发物质主要有：惰性气体，不被吸附，主要危害外照射易挥发物质，如碘，易于内照第12页，共29页。2.锕系元素发射射线不产生外部剂量半衰期较长，对长期群体剂量产生影响占乏燃料放射性活度的主要部分对健康的主要危害是由于吸入了地面沉积的非悬浮物引起的

主要核素：PuCm第13页，共29页。3.活化产物活化产物的形成：一回路冷却剂和结构材料腐蚀产物活化产物的利用:N-16

腐蚀产物的去除4.裂变产物的性能第14页，共29页。第三节事故情况下放射性的释放

1.放射性释放机理气隙释放：燃料包壳与芯块气隙出现喷放性气体释放熔化释放：燃料熔化汽化释放：熔融堆芯穿压力容器和安全壳底部与混凝土作用蒸汽爆炸释放：熔融堆芯与压力容器中残存的水作用第15页，共29页。2.裂变产物特性类别分组主要核素气体惰性气体Xe、Kr易挥发卤素I、Br碱金属Cs、Rb碲Te、Se、Sb难挥发碱土金属Ba、Sr贵金属Ru、Rb、Pd等稀土金属Y、La、Ce、Pr等难熔氧化物Zr、Nb第16页，共29页。第四节放射性物质在大气中的扩散第17页，共29页。第五节放射性释放物的健康效应1.核事故下主要辐射的途径

1)放射性烟云的外照射

2）烟云地面沉积放射性的外照射

3）吸入空气中放射性的内照射

4）摄取食物造成的内照射第18页，共29页。第19页，共29页。2.核事故下主要辐射

1)放射性烟云的外照射

2）烟云地面沉积放射性的外照射

3）吸入空气中放射性的内照射

4）摄取食物造成的内照射谷物、蔬菜、牛奶、水第20页，共29页。第六节放射性辐射防护原则1.辐射防护基本原则

1）辐射实践的正当化原则：在进行涉及辐射的任何实践活动，必须先权衡利弊，只有当这一实践活动对人群和环境可能产生的危害性比起社会和个人从中获取得的利益很小时，才能认为有值得进行的正当理由；如果某种实践不能带来超过代价的净利益，则不应进行这一实践活动。

2）辐射防护的最优化原则：使辐射剂量合理达到尽可能低的水平。首先应该把辐照降低到一定水平以下，然后应该在可能做到的情况下把必要的辐射降到尽可能低的水平，直到降低单位集体剂量当量所花费的代价抵不上因减少危害所带来的好处时为止。

3）个人剂量的限制：个人所受的剂量不应超过规定的限值.第21页，共29页。2.保健限值国家标准规定：职业照射年有效剂量限值为50mSv，公众照射年有效剂量限值为1mSv。每座核电厂释放的放射性物质对公众的有效剂量每年小于0.25mSv。

应用剂量限值职业人员公众有效剂量20mSv·a-1

连续5年内平均1mSv·a-150mSv·a-1在任一年年当量剂量眼睛150mSv15mSv皮肤500mSv50mSv四肢500mSv第22页，共29页。2000年天然和人工源所致年均个人有效剂量源

世界范围个人年均有效剂量（mSv）

照

射

的

范

围

和

趋

势

天然本底

2.4典型范围为1～10mSv，这与具体地点的环境有关，也有相当多的人口所受剂量达到10～20mSv医学检查

0.4范围在0.04mSv（最低健康医疗水平）和1.0mSv（最高健康医疗水平）之间

大气核试验

0.005已从最大的1963年的0.15mSv逐渐降低，北半球相对较高，南半球相对较低

第23页，共29页。2000年天然和人工源所致年均个人有效剂量源

世界范围个人年均有效剂量（mSv）世界范围个人年均有效剂量（mSv）切尔诺贝利事故

0.002已从最大的1986年的0.04mSv（北半球的平均值）逐渐降低，事故现场附近较高

核能生产

0.0002随着核能计划的发展而增加，但又随着技术的完善而降低

职业照射

0.6包括核燃料循环、辐射工业应用、国防活动、辐射医学应用、教育等的均值

第24页，共29页。3.合理可行尽量低的原则

1)合理可行尽量低的原则在设计中的应用中国核电厂的辐射防护设计贯彻厂内外的辐射照射在运行状态下限制于规定限值和事故工况下限制于可接受限值以内的要求，以及贯彻辐射防护最优化原则。采取合适的措施设计和布置核电厂，以尽量减少来自各种放射源的照射和污染，这类措施包括在维护和检查期间降低辐射照射、屏蔽直接照射、采用技术规格适当的材料降低腐蚀产物的活度、监测手段、核电厂出入口的控制、按辐射和污染程度分区以及合适的去污设施等方面的系统和部件的恰当设计。

第25页，共29页。2)合理可行尽量低的原则在运行中的应用中国核电厂营运单位有责任采用所有可能的和合理的辐射防护措施。辐射防护部门独立于运行和维修等部门，拥有一批经过培训合格的辐射防护人员，有能力根据中国辐射防护法规和其他国家核电厂的运行经验制定和实施辐射防护大纲。辐射防护大纲包括技术上和管理上所采取的预防性措施，以保证涉及辐射照射的所有活动按计划进行和受到监督。第26页，共29页。B=V-(P+X+Y)=(V-P)-(X+Y)其中B－净收益，V－毛利，P－生产成本X－辐射防护成本，Y－辐射危害代价第27页，共29页。4、辐射防护外照射防护的一般方法：1）控制受照时间。因为剂量等于剂量率乘以时间，工作人员