福島核事故對(duì)中國(guó)的影響及應(yīng)急經(jīng)驗(yàn)-張建崗

第32卷第6期2012年11月

輻射防護(hù)RadiationProtection

Vol．32No．6

Nov.2012

福島核事故對(duì)中國(guó)的影響及應(yīng)急經(jīng)驗(yàn)

張建崗，姚仁太，任曉娜，湯榮耀，趙兵，徐向軍，張俊芳，郝宏偉，張雷，徐瀟瀟

（中國(guó)輻射防護(hù)研究院，太原030006）

摘

要：介紹了福島第一核電站事故后中國(guó)輻射防護(hù)研究院開(kāi)展的響應(yīng)工作，主要包括跟蹤事故進(jìn)程，

進(jìn)行釋放源項(xiàng)和后果估算，開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)，提供技術(shù)分析和專(zhuān)家支持。對(duì)福島核電站事故對(duì)我國(guó)核與輻射應(yīng)急的啟示進(jìn)行了討論與分析，建議提升核設(shè)施應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的安全功能，加強(qiáng)應(yīng)急計(jì)劃和準(zhǔn)備的基礎(chǔ)和各級(jí)應(yīng)急組織的響應(yīng)能力，改進(jìn)應(yīng)急專(zhuān)用設(shè)施和設(shè)備的可靠性，完善核應(yīng)急運(yùn)行機(jī)制，重視核與輻射應(yīng)急教育培訓(xùn)和國(guó)際合作。

關(guān)鍵詞：核事故；福島核電站；自然事件；安全；應(yīng)急；對(duì)策；措施；經(jīng)驗(yàn)中圖分類(lèi)號(hào)：TL73；X830．7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

2011年3月11日13：46（以下時(shí)間均為東9區(qū)時(shí)間），日本東北部近海發(fā)生里氏9.0級(jí)特大地震，致使福島第一核電站所有機(jī)組場(chǎng)外電源全部喪失，但是沒(méi)有破壞反應(yīng)堆主體。雖然各應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，但是隨后15：41的高度14m的海嘯襲來(lái)，使場(chǎng)區(qū)泛濫，造成核電站全面失電，柴油發(fā)電機(jī)以及應(yīng)急的供水廠房的發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，只剩下蓄電池可用（提供堆芯隔離系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)），儀控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)全部停運(yùn)。

中國(guó)輻射防護(hù)研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)中輻院）于2011年3月11日16：00接到通知，宣布進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，跟蹤事故進(jìn)程，進(jìn)行釋放源項(xiàng)和后果估算，開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)，提供技術(shù)分析和專(zhuān)家支持，主要工作概述如下：

（1）福島第一核電站核事故（簡(jiǎn)稱(chēng)福島核事故）進(jìn)程和應(yīng)急響應(yīng)措施跟蹤分析，包括核電站事故進(jìn)程及工況，核電站應(yīng)急減緩措施、公眾撤離和隱蔽等應(yīng)急響應(yīng)措施，公眾與工作人員受照射情況。

（2）福島第一核電站環(huán)境輻射數(shù)據(jù)和電廠周?chē)�環(huán)境數(shù)據(jù)跟蹤與分析，包括福島第一

收稿日期：2011－12－20

核電站場(chǎng)址輻射水平、環(huán)境氣溶膠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和周?chē)�環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（3）核事故釋放源項(xiàng)及輻射后果預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，包括1）源項(xiàng)預(yù)測(cè)：根據(jù)事故工況估計(jì)放射性釋放源項(xiàng)，利用近距離環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)源項(xiàng)進(jìn)行粗略估計(jì)。2）核素大氣擴(kuò)散后果預(yù)測(cè)：進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)分析、污染物遷移軌跡模擬，預(yù)測(cè)分析福島核泄漏放射性物質(zhì)的輸運(yùn)趨勢(shì)；根據(jù)估計(jì)的源項(xiàng)、實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算得到地面風(fēng)場(chǎng)、可能的影響范圍、空氣污染和等劑量曲線圖；我國(guó)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)放射性物質(zhì)溯源分析。3）水環(huán)境可能后果調(diào)研與分析：福島核事故對(duì)海洋的輻射影響跟蹤，調(diào)研切爾諾貝利核事故對(duì)海洋和陸地水體的輻射影響。

（4）在山西地區(qū)開(kāi)展輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)，同時(shí)應(yīng)急小分隊(duì)還在黑龍江進(jìn)行了一次監(jiān)測(cè)。工作內(nèi)容包括：環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)方案的制定，氣體放射性監(jiān)測(cè)，氣溶膠放射性監(jiān)測(cè)，水體放射性監(jiān)測(cè)，生物和土壤樣品的放射性監(jiān)測(cè)，并指導(dǎo)10個(gè)省、自治區(qū)的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)工作。（5）核應(yīng)急技術(shù)支持與咨詢(xún)，包括受污染船只的控制標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)出水平估算，出口到

1988年7月畢業(yè)于西安交通大學(xué)核反應(yīng)堆工程專(zhuān)業(yè)，作者簡(jiǎn)介：張建崗（1966—），男，研究員。E－mail∶zhangjiangang@cirp．org．cn

我國(guó)食品、建材的控制標(biāo)準(zhǔn)，公眾成員的輻射控制標(biāo)準(zhǔn)及人員污染控制導(dǎo)出水平估算，內(nèi)照射監(jiān)測(cè)方法，钚對(duì)人體的輻射與化學(xué)影響，并為新聞媒體提供技術(shù)咨詢(xún)。

1

福島核事故的環(huán)境輻射影響和日本采取的安全對(duì)策

福島核事故的環(huán)境輻射影響

事故后，日本政府決定由文部科學(xué)省負(fù)

1.1

責(zé)開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)。在常規(guī)情況下，環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)由地方政府負(fù)責(zé)。

監(jiān)測(cè)區(qū)域包括陸地、海洋和空中。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括：劑量率監(jiān)測(cè)（100多個(gè)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)車(chē)、航空監(jiān)測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)），累積劑量監(jiān)測(cè)（固定點(diǎn)），核素定量分析（主要是131

I和137Cs，包括灰塵、土壤、池水、草、飲用水、沉降、海水、海洋沉積物）。

福島核電站周邊設(shè)置了100多個(gè)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)采取輪流取樣測(cè)量的方式，每天約進(jìn)行40個(gè)點(diǎn)，每周對(duì)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的樣品測(cè)量至少循環(huán)一次，環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每周匯總通報(bào)一次。如果發(fā)現(xiàn)輻射劑量較高的點(diǎn)，將提高該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的取樣頻次。文部科學(xué)省還開(kāi)展了公路沿線的環(huán)境輻射劑量調(diào)查工作。日本與美國(guó)能源部（USDOE）合作進(jìn)行了航空輻射監(jiān)測(cè)，DOE使用固定翼飛機(jī)和直升機(jī)，日方使用的是直升機(jī)。通過(guò)空中取得的數(shù)據(jù)，利用軟件推算出距離地面1m高處的輻射劑量率，同時(shí)，通過(guò)地面取樣測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)推算結(jié)果進(jìn)行了校核。日本對(duì)海水也進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，福島核電站30km范圍內(nèi)由東電公司負(fù)責(zé)，30km以外由日本海洋研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。

部分環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖1和圖21.2

［1］

圖1Fig．1

空氣劑量率分布

Distributionairdose

rates

。

福島核事故后日本采取的安全對(duì)策

福島核事故后，日本針對(duì)福島第一核電

站恢復(fù)和現(xiàn)在運(yùn)行的核電站安全，采取了相應(yīng)的措施。圖

［2］

日本建立了福島第一核電站恢復(fù)路線，分為兩個(gè)階段：第一階段約為3個(gè)月，

圖2Fig．2

銫（

134

Cs+137Cs）的地表沉積分布

Surfacesedimentarydistributionofcesium

目標(biāo)是穩(wěn)定冷卻反應(yīng)堆和乏燃料池，使污染水安全儲(chǔ)存；第二階段約為3～6個(gè)月，

目標(biāo)

是使反應(yīng)堆進(jìn)入冷停堆狀態(tài)，使乏燃料池進(jìn)一步穩(wěn)定冷卻，并減小污染水的量。其中一

些重要的對(duì)策和措施包括：反應(yīng)堆安全屏障失效后的重建，建立覆蓋反應(yīng)堆廠房的設(shè)施，使放射性物質(zhì)重新得到包容，防止和減少氣載放射性物質(zhì)向環(huán)境的釋放；減少污染廢水的產(chǎn)生量，并控制污染廢水進(jìn)入環(huán)境；環(huán)境中放射性污染的控制和緩解，主要采取對(duì)地表污染熱點(diǎn)采取污染固定的措施，有效減少放射性污染物的遷移和擴(kuò)散。這兩個(gè)階段的任務(wù)已于2011年12月完成，并發(fā)布了東京電力公司福島核電站第一至四號(hào)機(jī)組退役的中

［3］

長(zhǎng)期路線圖。

福島核電站事故后，原子力安全·保安院（NISA）于2011年4月30日要求11個(gè)電力營(yíng)運(yùn)商立即采取應(yīng)急安全措施，目的是防止反應(yīng)堆堆芯受損，假設(shè)的條件是由于海嘯

表1

Tab．1

切爾諾貝利事故源項(xiàng)

放射性核素

85

［4］

導(dǎo)致3個(gè)安全功能（AC供電，海水冷卻功

能，乏燃料貯存池冷卻功能）全部失去的情況。近期采取的措施是以防止失電和廠房進(jìn)水為主進(jìn)行整改。長(zhǎng)期工作將解決冷停堆有效性問(wèn)題和海嘯應(yīng)對(duì)措施。日本還在準(zhǔn)備提高海嘯設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)，原標(biāo)準(zhǔn)海浪設(shè)防高度為4.5m，今后標(biāo)準(zhǔn)將提高到14m。

2

中輻院針對(duì)日本核事故的源項(xiàng)估計(jì)與后果預(yù)測(cè)

核事故源項(xiàng)估算

2.1

國(guó)家核應(yīng)急協(xié)調(diào)委專(zhuān)家組于2011年3月21日討論后，確定開(kāi)展日本核事故后果預(yù)測(cè)。為便于比較，表1列出了前蘇聯(lián)切爾諾貝利事故的釋放源項(xiàng)。

（1996年修正，取各種計(jì)算的最大值）

半衰期10.72a5.25d33.6d8.04d20.8h2.06a13.1d30.0a50.5d29.12a39.3d368d12.7d64.0d2.75d32.5d284d2.36d87.74a24.065a6537a14.4a376000a163d

釋放量（Bq）3.3×10166.5×10182.4×10171.0×10171.8×10182.5×10184.48×10173.6×10168.5×10161.15×10171×10161.7×10177.3×10162.4×10171.96×10172.1×10172×10171.4×10171.7×10183.5×10133.34×10135.3×10136.3×10159×10101.1×10151.47×1019

SourcetermoftheChernobylnuclearaccident（revisedin1996，Maxofallcalculations）

KrXeTeIITe

惰性氣體

133

129m133

131

揮發(fā)性元素

1331341361378990

CsCsCsSrSrRu

中等原子量元素

103106

高熔點(diǎn)元素（包括燃料微粒）

Ru140

Ba95Zr99

Mo141

Ce144

Ce239

Np238

Pu239

Pu240

Pu241

Pu242

Pu242

Cm

合計(jì)

根據(jù)福島第一核電站事故工況估計(jì)釋放源項(xiàng)時(shí)，考慮源項(xiàng)計(jì)算的工況為：一號(hào)機(jī)組三分之二堆芯熔化，二號(hào)機(jī)組三分之一堆芯

熔化，三號(hào)機(jī)組三分之一堆芯熔化，一回路、抑壓水池等對(duì)放射性核素的滯留因子按90%考慮；三、四號(hào)機(jī)組乏燃料儲(chǔ)水池考慮氣隙

釋放。由此估算的放射性釋放源項(xiàng)列于表2。

表2

Tab．2

核素

13113313713385

根據(jù)事故工況估計(jì)放射性釋放源項(xiàng)（單位：Bq）

二號(hào)機(jī)組5.61×10

16

Radioactivereleasesourcetermestimatedaccordingtoaccidentconditions（Unit：Bq）

一號(hào)機(jī)組

三號(hào)機(jī)組5.99×10

16

16

II

8.06×101×1017

三號(hào)乏燃料池

—

———2.19×10162.19×1016

四號(hào)乏燃料池

—

———5.21×10165.21×1016

合計(jì)1.97×10171.79×10172.51×10164.90×10177.64×10169.91×1017

3.13×10167.92×10151.35×10177.64×10142.39×1017

4.76×10167.92×10151.48×10177.64×10142.71×1017

CsXe

9.28×10152.07×10178.96×10144.07×1017

Kr

合計(jì)

利用福島第一核電站近距離環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果估算釋放源項(xiàng)時(shí)，假定源項(xiàng)的核素構(gòu)成與切爾諾貝利事故源項(xiàng)具有相同的組分份額構(gòu)成，應(yīng)用簡(jiǎn)單高斯模式對(duì)日本核事故釋放源項(xiàng)強(qiáng)度進(jìn)行了粗略估算，估算的源項(xiàng)為切爾諾貝利事故源項(xiàng)的1.4%～10%。

日本原子力安全·保安院（NISA）和核安全委員會(huì)（NSC）估算的福島第一核電站事故釋放源項(xiàng)列于表3。

表3Tab．3

福島第一核電站事故釋放源項(xiàng)FukushimaDai-ichiNPS

福島第一核電站假定釋放總量（Bq）NISA評(píng)估

131137

［5］

質(zhì)的大氣遷移途徑，還關(guān)注女川核電站和東

海核電站假想核泄漏后的情形。隨著地震影響的勢(shì)態(tài)逐步趨于穩(wěn)定后，從3月27日開(kāi)始，只模擬分析福島核電站的核泄漏。作為示例，圖3給出了利用NCEP預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)計(jì)算的福島核電站3月12日不同時(shí)刻釋放未來(lái)120h遷移軌跡，圖4則給出利用我國(guó)T639全球預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行3月15日（北京時(shí)間+8，北京時(shí)間用BJT表示）05：00—12：00時(shí)釋放的遷移軌跡的模擬結(jié)果。總體上，日本地區(qū)仍受偏西氣流控制，3月中旬間釋放的放射性物質(zhì)在未來(lái)5天的主要遷移方向類(lèi)似，主要集中在日本島以北、以東地區(qū)。對(duì)我國(guó)產(chǎn)生直接影響的可能很小。圖5給出了利用NCEP預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)計(jì)算的福島核電站4月22日不同時(shí)刻釋放未來(lái)120h遷移軌跡。由圖可見(jiàn)，從4月20日晚些時(shí)候（18時(shí)）至22日的釋放，基本上向北部遷移，然后可能在高緯度地區(qū)形成回流，在未來(lái)幾天影響我國(guó)東北地區(qū)。2.2.2

福島核泄漏事件影響概率分析

利用美國(guó)NCEP全球?qū)α鲗臃治鰯?shù)據(jù)，

Releasesourcetermestimationof

NSC宣布1.5×10

17

I1.3×10

17

Cs6.1×10151.2×1016

綜合各方面的估計(jì)，福島第一核電站事故向環(huán)境釋放的放射性物質(zhì)總量約是切爾諾貝利核事故的10%。2.2

福島核事故放射性釋放的后果評(píng)估中輻院對(duì)福島核事故后果評(píng)估開(kāi)展了持續(xù)兩個(gè)月的響應(yīng)工作，主要包括：（1）進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)分析、污染物遷移軌跡模擬；（2）核泄漏事故影響的概率分析；（3）近場(chǎng)輻射影響分析；（4）我國(guó)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)放射性物質(zhì)溯源分析。

2.2.1風(fēng)場(chǎng)分析、污染物遷移軌跡模擬重點(diǎn)分析日本地區(qū)當(dāng)時(shí)及未來(lái)幾天流場(chǎng)特征，模擬本周島東海岸從北到南6個(gè)城市（青森縣東通、八戶(hù)、仙臺(tái)、磐城、東京、靜岡）假想出現(xiàn)放射性物質(zhì)泄漏后的大氣遷移。3月12日福島核電站出現(xiàn)核泄漏之后，除了重點(diǎn)關(guān)注福島核電站核泄漏預(yù)測(cè)其放射性物

2004年至2008年共5年中3—5月的數(shù)據(jù)，以福島第一核電站為中心，考慮經(jīng)緯度各±0.2°的區(qū)域設(shè)置4個(gè)釋放點(diǎn)，計(jì)算每天8次（UTC（CoordinatedUniversalTime）時(shí)間00，03，06，09，12，15，18和21）的正向3D軌跡，軌跡起始高度為50m，軌跡長(zhǎng)度為5d，軌跡時(shí)間間隔為3h。這樣，每個(gè)釋放點(diǎn)5年共3680條軌跡，4個(gè)釋放點(diǎn)5年共14720條軌跡。

利用聚類(lèi)分析方法將所計(jì)算的軌跡分成類(lèi)，這些類(lèi)可代表主要?dú)饬鬟w移途徑。圖6給出了3月份的聚類(lèi)分析結(jié)果，軌跡分為4類(lèi)，

圖中還給出了每類(lèi)軌跡出現(xiàn)的頻率。選取我國(guó)北京、上海、哈爾濱、�？诤团_(tái)灣作為關(guān)心點(diǎn)/區(qū)域，圖7給出了春季三個(gè)月中遷移軌跡到達(dá)關(guān)心點(diǎn)/區(qū)域的頻率（%）隨月份的變化情況

。

圖3Fig．3

利用NCEP預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)計(jì)算的福島核電站3月12日不同時(shí)刻釋放未來(lái)120h遷移軌跡Future120hmigrationtrackofDai-ichiNPSreleasesatdifferentreleasetimesonMarch12

calculatedaccordingtoNCEPforecast

data

圖4利用我國(guó)T639全球預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行3月15日BJT05：00—12：00時(shí)釋放的遷移軌跡的模擬結(jié)果Fig．4

SimulatedmigrationtrackofreleasefromBJT05：00to12：00onMarch15using

T639globalforecastproductsofChina

結(jié)果表明，在春季三個(gè)月到達(dá)我國(guó)各關(guān)心點(diǎn)的頻率普遍相對(duì)偏低，其中5月份最高，如，哈爾濱為0.9%，上海為0.6%，臺(tái)灣為0.2%，北京為0.1%，平均遷移時(shí)間分別為3.2d、4.2d、4.5d和4.6d；其次為4月份，如，哈爾濱為0.3%，上海為0.2%，平均遷移時(shí)間分別為4.0d和3.6d；3月的頻率最低，3月到達(dá)臺(tái)灣的頻率為0.1%，到達(dá)哈爾濱的頻率為0.1%，到達(dá)我國(guó)其余關(guān)心區(qū)域的頻率均為0。2.2.3

福島核事故對(duì)局地環(huán)境的影響分析為了評(píng)估福島核電廠泄漏事故對(duì)西北方向

60km（福島市）的大氣彌散途徑帶來(lái)的影響，以核電廠為中心的半徑80km范圍內(nèi)開(kāi)展了模式的計(jì)算，并結(jié)合早期大尺度的分析結(jié)果，充分考慮源項(xiàng)與氣象條件帶來(lái)的不確定性。事故向環(huán)境釋放的放射性物質(zhì)總量考慮為切爾諾貝利事故釋放的10%。但是，源項(xiàng)釋放與氣象條件的相關(guān)性對(duì)局地?cái)U(kuò)散影響是最為密切的，考慮到目前尚未有相關(guān)機(jī)構(gòu)給出隨時(shí)間變化的源項(xiàng)，事故發(fā)生時(shí)刻起，氣象資料表明氣象條件90%以上為離岸流，因此分析時(shí)只能對(duì)源項(xiàng)的隨時(shí)間的釋放作偏保守的估計(jì)，以避免向岸流時(shí)，源項(xiàng)釋放率過(guò)低，而對(duì)內(nèi)陸區(qū)域

張建崗等：

福島核事故對(duì)中國(guó)的影響及應(yīng)急經(jīng)驗(yàn)

·367·

圖5Fig．5

利用NCEP預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)計(jì)算的福島核電站4月22日不同時(shí)刻釋放未來(lái)120h遷移軌跡Future120hmigrationtrackofDai-ichiNPSreleaseatdifferentreleasetimesonMarch22

calculatedaccordingtoNCEPforecast

data

圖6Fig．6

三月份所有軌跡的分類(lèi)結(jié)果

ClassificationresultsofalltrackinMarch

結(jié)果估計(jì)不足。因此認(rèn)為主要源項(xiàng)釋放在前7天內(nèi)完成（3月12日—3月19日），剩余約總量10%的源項(xiàng)在后期釋放，直至4月13日止。

氣象條件選用事故發(fā)生時(shí)刻起至5月11日的小時(shí)平均的氣象數(shù)據(jù)。

大氣擴(kuò)散模式采用風(fēng)場(chǎng)診斷與拉格朗日煙團(tuán)模式對(duì)擴(kuò)散結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，考慮到需要的是目前的影響因素，煙云外照射γ劑量率已隨放射性煙云的遷移擴(kuò)散基本消除，因此給出可導(dǎo)

致長(zhǎng)期影響的地面沉積γ劑量率場(chǎng)，作為本次事故的中后期評(píng)估依據(jù)。

131

圖8和圖9分別給出了事故釋放造成的I137

和Cs地面沉積γ劑量率分布情況。結(jié)果表137

明，福島核電站西北60km處：Cs的γ劑量

－10131

率基本為4.43×10Sv/s；I的γ劑量率基本

為4.67×10

－10

Sv/s。

為了說(shuō)明分析結(jié)果的合理性，對(duì)3月12日—19日期間大尺度遷移軌跡模擬結(jié)果的分布進(jìn)

圖72004—2008年春季由日本核電站釋放的軌跡到達(dá)我國(guó)關(guān)心區(qū)域的頻率（%）隨月份的變化情況Fig．7

Changeovermonthoffrequency（%）ofinChinaduring2004to2008

springssupposedreleasesfromJapaneseNPPsarriving

Fig．9

圖9

137

137

福島核電廠周邊80km半徑范圍Cs

地面沉積輻射劑量分布

CsgroundsedimentaryradiationdosedistributionaroundDai-ichiNPS80kmradius

場(chǎng)變化情況，反演計(jì)算污染物可能出現(xiàn)遷移到監(jiān)測(cè)點(diǎn)的`途徑，從而可以判斷環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的污染物質(zhì)可能的來(lái)源。

利用美國(guó)NCEP全球資料同化系統(tǒng)（GDAS）資料分析和全球預(yù)報(bào)系統(tǒng)模式（GFSG）資料，以環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在城市為起點(diǎn)，進(jìn)行反向遷移軌跡模擬，模擬黑龍江撫遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)刻為3月25日UTC12：00至3月27日UTC06：00，間隔6個(gè)小時(shí)；模擬我國(guó)上海、廣州等地以及韓國(guó)春川點(diǎn)的時(shí)刻為3月27日UTC12：00至3月28日UTC12：00；模擬我國(guó)北京、太原、銀川點(diǎn)的時(shí)刻為3月28日UTC18：00至3月28日UTC23：00。

針對(duì)2011年3月31日及以后全國(guó)除西藏

圖8

Fig．8

131

福島核電廠周邊80km半徑范圍

131

外的所有省市均監(jiān)測(cè)人工放射性核素

131

I，為

I地面沉積輻射劑量分布

Igroundsedimentaryradiationdosedistribution

aroundDai-ichinuclearpowerplant80kmradius

此挑選若干代表性點(diǎn)位進(jìn)行溯源分析，選取的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)地點(diǎn)：（1）第一組，蘭州、太原、北京；（2）第二組，成都、長(zhǎng)沙、上海；（3）第三組，烏魯木齊、昆明、廣州。以這些環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在城市為起點(diǎn)，進(jìn)行反向遷移軌跡模擬，模擬時(shí)刻為3月30日UTC18：00至4月1日UTC18：00，間隔6個(gè)小時(shí)。

3月30日—4月1日之間的模擬結(jié)果反映的情況與針對(duì)3月15—29日模擬的結(jié)果類(lèi)似，我

行統(tǒng)計(jì)分析，并與文部科學(xué)�。∕EXT）和美國(guó)能源部于4月6日—4月29日和5月18日—5月26日的兩次航測(cè)的地面沉積量分布進(jìn)行了比較。

2.2.4我國(guó)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)放射性物質(zhì)溯源分析

以環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)為起始點(diǎn)，

根據(jù)氣象

國(guó)大部分地區(qū)監(jiān)測(cè)到的放射性物質(zhì)的來(lái)源可能來(lái)自歐洲北部地區(qū)和俄羅斯中、東部地區(qū)。我國(guó)云南地區(qū)的來(lái)源相對(duì)比較復(fù)雜，有來(lái)自中南亞地區(qū)經(jīng)喜馬拉雅山脈南側(cè)地區(qū)，有來(lái)自我國(guó)東南部，也有來(lái)自我國(guó)西部、中部地區(qū)的。

作為示例，圖10給出了3月26日幾個(gè)時(shí)刻黑龍江撫遠(yuǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溯源分析情況。

結(jié)果表明，我國(guó)許多內(nèi)陸地區(qū)監(jiān)測(cè)到的放射性物質(zhì)可能會(huì)來(lái)自?xún)蓚�(gè)途徑：一是由福

島核電站泄漏的放射性物質(zhì)向東北方向遷移，經(jīng)勘察加半鳥(niǎo)、白令海等地區(qū)，進(jìn)入極地，然后受極地環(huán)流影響，經(jīng)俄羅斯高緯度地區(qū)（如西伯利亞地區(qū)），回流到我國(guó)；二是由福島核電站泄漏的放射性物質(zhì)向東遷移，經(jīng)美國(guó)、歐洲后又轉(zhuǎn)回亞洲地區(qū)。這種經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離遷移后，放射性煙云分布的幅度已經(jīng)很大，濃度稀釋很大，輻射影響水平非常低

。

圖10

Fig．10

3月26日幾個(gè)時(shí)刻黑龍江撫遠(yuǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溯源分析

TraceabilityanalysisofHeilongjiangFuyuanmonitoringstationdatasofafewmomentsonMarch26，2011

3山西地區(qū)開(kāi)展環(huán)境輻射影響監(jiān)測(cè)

2011年3月13日中輻院在院內(nèi)（山西太

原）開(kāi)始啟動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)。2011年3月12日15：36一號(hào)機(jī)組發(fā)生爆炸后，中輻院?jiǎn)��?dòng)了空氣采樣。2011年3月13日11：01，日本福島第一核電站3號(hào)機(jī)組又發(fā)生爆炸，中輻院又啟動(dòng)了環(huán)境劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)在中輻院內(nèi)選擇固定測(cè)量點(diǎn)，每天定點(diǎn)測(cè)量瞬時(shí)劑量。3.1

測(cè)量方法

（1）固定點(diǎn)貫穿輻射劑量率：在中輻院圖書(shū)館前草地上選擇一測(cè)量點(diǎn)，用高氣壓電離

院低本底實(shí)驗(yàn)室2樓樓頂布設(shè)了4臺(tái)采樣器，每天更換1次濾紙，合并為1個(gè)樣品后測(cè)量。每次采樣結(jié)束后詳細(xì)地記錄采樣時(shí)間和標(biāo)況體積及相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)。

采集的氣溶膠樣品主要用高純鍺γ譜儀測(cè)量

131

137134I、Cs、Cs和132Te，開(kāi)始階段還進(jìn)行

了總α和總β測(cè)量。

（4）大氣中氣態(tài)碘采樣及測(cè)量：氣態(tài)碘主要包括有機(jī)碘和元素碘。根據(jù)目前中輻院的情況，氣態(tài)碘采樣器使用中輻院自制的DQ－

3

Ⅱ型采樣器，采樣流量為3m/h，活性炭盒

室測(cè)量貫穿輻射劑量率，每天測(cè)量1次。

（2）環(huán)境貫穿輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)：在中輻院低本底實(shí)驗(yàn)室1號(hào)樓頂，安裝中輻院自行研制的網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用高氣壓電離室可以連續(xù)監(jiān)測(cè)環(huán)境劑量率，同時(shí)提供部分氣象參數(shù)。

（3）大氣中氣溶膠采樣及測(cè)量：大氣中氣溶膠樣品的采集采用KC－1000型大流量采樣器，濾紙用玻璃纖維濾紙，其規(guī)格為20cm×25cm，瞬時(shí)流量調(diào)為1.05m3/min，在中輻

尺寸為?5.5cm×2.5cm，按照GB/T14584—1993《空氣中碘－131的取樣與測(cè)定》方法采

3

樣，采樣時(shí)間24h，采樣體積約72m。用高

純鍺γ譜儀測(cè)量。

（5）沉降灰采集及測(cè)量：從2011年3月24日起，開(kāi)始沉降灰采樣，放置2個(gè)收集盒，每7天收集1次。2個(gè)盒的樣品合并收集為1個(gè)樣品。蒸干后用γ譜儀測(cè)量。共采集2個(gè)樣品。

（6）雨水采集及測(cè)量：2011年3月31日晚上—4月1日上午太原地區(qū)下小到中雨，4月1日晚上降雪。4月1日上午收集雨水樣約

50L，4月2日上午收集雪水約50L。共2個(gè)降水樣品。

（7）地表水采集及測(cè)量：在太原市濱河公園采集2次表層地表水，自來(lái)水公司汾河水庫(kù)源水的中層5～10m深采集地表水1個(gè)，汾河二庫(kù)各深度混合水樣品1個(gè)。

（8）蔬菜采集及測(cè)量：2011年4月8日—9日在山西晉城、長(zhǎng)治、臨汾等地采集3個(gè)菠菜樣品和1個(gè)菜子油菜樣品。其中2個(gè)菠菜采用不同方式清洗后再測(cè)。

（9）土壤采集及測(cè)量：2011年4月9日在山西臨汾市高河村和平陸縣崔家坡采集2個(gè)表層土壤，采樣量大于1kg。粉碎后用高純鍺γ譜儀測(cè)量。3.2測(cè)量結(jié)果

氣溶膠樣品中除檢測(cè)出微量分樣品還檢測(cè)出微量出極微量的

131

測(cè)出I。

132

137

131

嚴(yán)重外部事件的考慮應(yīng)結(jié)合中國(guó)場(chǎng)址特點(diǎn)，特別是海濱場(chǎng)址、山區(qū)場(chǎng)址等存在嚴(yán)重自然事件及迭加的可能，研究建立相應(yīng)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

福島核事故的廠房氫爆突出了氫氣點(diǎn)火與復(fù)合裝置、廠房承壓能力的重要性，以及安全殼包容系統(tǒng)的重要性。

4.2改進(jìn)應(yīng)急專(zhuān)用設(shè)施和設(shè)備的可靠性福島第一核電站的應(yīng)急電源不足以應(yīng)對(duì)

——海嘯的沖擊，應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)事自然事件—

故時(shí)失效。這個(gè)序列啟示我們應(yīng)根據(jù)事故情

景提高專(zhuān)設(shè)應(yīng)急設(shè)施的可靠性、多重性和冗余性；應(yīng)急設(shè)備應(yīng)考慮故障安全型，或設(shè)計(jì)減緩措施，保證應(yīng)急時(shí)的可用性；應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)考慮自給電，設(shè)計(jì)足夠的量程，保證事故時(shí)獲得必要的信息。4.3

加強(qiáng)應(yīng)急計(jì)劃和準(zhǔn)備的基礎(chǔ)

我國(guó)目前核設(shè)施應(yīng)急準(zhǔn)備考慮的事故一般針對(duì)一個(gè)核設(shè)施的事故，建議應(yīng)適當(dāng)考慮多個(gè)設(shè)施在不同事故情景可能引起的共因失效和共模失效。

福島核事故應(yīng)急注水的決策過(guò)程延遲了海水注入時(shí)間，反思我國(guó)核設(shè)施的應(yīng)急計(jì)劃或預(yù)案，應(yīng)強(qiáng)調(diào)應(yīng)急程序和手冊(cè)的可操作性，以提升應(yīng)急響應(yīng)的及時(shí)性。

核事故后果預(yù)測(cè)方面，建議我國(guó)在先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上加快全國(guó)一致的、針對(duì)全球范圍的核應(yīng)急評(píng)價(jià)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，并加強(qiáng)核事故源項(xiàng)分析的研究。

核事故應(yīng)急過(guò)程中公眾信息發(fā)布是非常重要的，特別重視及時(shí)性和渠道一致性，公眾防護(hù)措施應(yīng)通過(guò)統(tǒng)一的信息渠道及時(shí)、準(zhǔn)確地傳達(dá)給公眾，本次我國(guó)的權(quán)威信息發(fā)布在穩(wěn)定公眾情緒方面作用明顯。

4.4提升我國(guó)各級(jí)應(yīng)急組織的響應(yīng)能力日本科技基礎(chǔ)好，國(guó)家資源發(fā)揮了重要作用，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)的啟示是我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)國(guó)家核應(yīng)急整體能力的建設(shè)，整合資源，形成體系能力。

福島核事故應(yīng)急時(shí)日本地方的監(jiān)測(cè)資源不足以承擔(dān)全部應(yīng)急監(jiān)測(cè)任務(wù)，對(duì)應(yīng)我國(guó)的特點(diǎn)，由于人口密度大，應(yīng)考慮到撤離的困

I外，大部

Cs和134Cs，少數(shù)檢測(cè)

Te；其他樣品中只能檢測(cè)出微

131

量的I，但土壤、深層水樣和混合水樣未檢

在山西太原測(cè)出空氣中放射性污染時(shí)間為2011年3月19日—3月24日的累積樣品，峰值出現(xiàn)在2011年4月上旬，出現(xiàn)了2次峰值。氣溶膠中放射性核素活度濃度最高值為：

131

I為5.02mBq/m3（2011年4月4

1343137

日），Cs為0.48mBq/m，Cs為0.54mBq/

m3（2011年4月7日）。

4福島核事故應(yīng)急經(jīng)驗(yàn)及其對(duì)我國(guó)核

福島核事故造成的后果社會(huì)影響極其深

應(yīng)急的啟示

遠(yuǎn)。這起事故已引起國(guó)際社會(huì)對(duì)核電安全和應(yīng)急的廣泛關(guān)注，必將推動(dòng)核電安全水平的進(jìn)一步提高。對(duì)于中國(guó)的核電，福島核事故的經(jīng)驗(yàn)給予我們很多啟示，需要進(jìn)一步探索。4.1

提升應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的安全功能

福島核事故導(dǎo)致全廠斷電，引起余熱累

積，以致堆芯熔化，這個(gè)事故序列啟示我們應(yīng)加強(qiáng)嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解措施的研究，而且非能動(dòng)安全是提高安全水平的趨勢(shì)，應(yīng)加大對(duì)流、重力、擴(kuò)散等自然原理的應(yīng)用。

難，除調(diào)動(dòng)社會(huì)運(yùn)輸資源外需要提出備用的應(yīng)急撤離和管理方式。

嚴(yán)重事故情況下，核電站的運(yùn)行機(jī)構(gòu)可能陷入癱瘓，這就要求核電集團(tuán)層面的應(yīng)急能力提供支持，也需要國(guó)家的核應(yīng)急總體能力提供支持。我國(guó)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到國(guó)家核應(yīng)急能力的重要性，但是我國(guó)還需要進(jìn)一步完善核應(yīng)急裝備、響應(yīng)能力和運(yùn)行機(jī)制，以應(yīng)對(duì)核事故情況下緩解事故進(jìn)程，保護(hù)工作人員和公眾。國(guó)際上有這樣共識(shí)，也許下一步需要建立國(guó)際組織協(xié)調(diào)下的國(guó)際核與輻射應(yīng)急響應(yīng)能力。

特別應(yīng)在核事故緩解、國(guó)家核事故后果評(píng)價(jià)與決策支持、應(yīng)急輻射監(jiān)測(cè)、防護(hù)設(shè)備和機(jī)器人、醫(yī)學(xué)應(yīng)急等方面開(kāi)展研究，并整合資源，建立國(guó)家層次的核應(yīng)急響應(yīng)能力。4.5

改進(jìn)核應(yīng)急運(yùn)行機(jī)制的有效性

福島核事故應(yīng)急期間有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員數(shù)量不足以滿(mǎn)足應(yīng)急需求，啟示我們應(yīng)進(jìn)一步提升核電站運(yùn)行人員的素質(zhì)和應(yīng)對(duì)事故的能力。核電站安全水平的提升致使運(yùn)行人員缺乏處理事故的經(jīng)驗(yàn)和心理素質(zhì)，而且降低運(yùn)行成本的追求使得運(yùn)行人員數(shù)量不斷減少，部分任務(wù)委托給承包商，這樣可能使事故處理和應(yīng)急響應(yīng)能力降低。因此，必須從運(yùn)行安全和應(yīng)急處理的要求角度，加強(qiáng)運(yùn)行機(jī)制的研究，優(yōu)化運(yùn)行結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)反饋，減少人因失誤，提高事故處理能力，從而提升運(yùn)行安全水平。

4.6重視核應(yīng)急教育和培訓(xùn)

本次核事故也突出了輻射防護(hù)知識(shí)的重要性，輻射防護(hù)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)學(xué)科，專(zhuān)業(yè)人員和公眾有不同層次的知識(shí)需求，應(yīng)研究培訓(xùn)、教育和溝通方式。

從國(guó)際上多次災(zāi)難性核事故的響應(yīng)經(jīng)驗(yàn)看，公眾受核事故的心理影響是明顯的，表現(xiàn)為心理失調(diào)、緊張和焦慮。產(chǎn)生心理影響的主要因素是社會(huì)因素，由于公眾對(duì)于輻射危害不可能正確評(píng)價(jià)，信息來(lái)源通常來(lái)自媒體和口頭傳播，而且信息之間的互相矛盾的信息加重了心理恐慌。另外，可能存在公眾有時(shí)不信任主流媒體和專(zhuān)家介紹的現(xiàn)象，使

得社會(huì)恐慌更加明顯。因此對(duì)于我國(guó)而言，必須加強(qiáng)公眾對(duì)主流媒體的信任度，特別應(yīng)有一個(gè)統(tǒng)一的權(quán)威信息發(fā)布機(jī)構(gòu)。

使公眾正確了解輻射照射及其效應(yīng)和核事故是十分重要的。所以在平時(shí)應(yīng)采取切實(shí)的措施使公眾理解輻射照射及其效應(yīng)，并與傳媒有良好的溝通。但這決不是簡(jiǎn)單的科普，

［6］

而是包含著許多技術(shù)的問(wèn)題。

對(duì)于公眾而言，一方面要具備一定的輻射

防護(hù)知識(shí)；另外，一旦出現(xiàn)核與輻射突發(fā)事件，必須盡可能通過(guò)可信渠道了解國(guó)家的通知和信息，切記不可輕信謠言或小道信息，必要時(shí)根據(jù)國(guó)家的通知采取相應(yīng)的防護(hù)措施。如果需要，可與國(guó)家政府部門(mén)建立信息溝通渠道。4.7

加強(qiáng)國(guó)際交流與合作

在核安全與核應(yīng)急領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)交流和技術(shù)合作是非常重要的，這是核安全發(fā)展的重要基礎(chǔ)，有利于我國(guó)充分利用國(guó)際經(jīng)驗(yàn)和資源。目前中國(guó)在核安全和核應(yīng)急政策、標(biāo)準(zhǔn)等方面參考了國(guó)際的經(jīng)驗(yàn)，我們還應(yīng)積極加強(qiáng)與國(guó)際社會(huì)的合作，并把我國(guó)的核安全與應(yīng)急的經(jīng)驗(yàn)反饋到國(guó)際社會(huì)，為國(guó)際核能的發(fā)展貢獻(xiàn)我們的力量。參考文獻(xiàn)：

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·372·輻射防護(hù)

2011－08．第32卷第6期［5］日本政府核應(yīng)急響應(yīng)指揮部，IAEA部長(zhǎng)級(jí)核安

——東京電力公司全會(huì)議．日本政府遞交的報(bào)告—

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ImpactofFukushimaAccidenttoChinaandResponse

ExperiencesAccumulated

ZhangJiangang，YaoRentai，RenXiaona，TangRongyao，ZhaoBing，

XuXiangjun，ZhangJunfang，HaoHongwei，ZhangLei，XuXiaoxiao

（ChinaInstituteforRadiationProtection，Taiyuan030006）

Abstract：ThispaperdescribestheworkdonebytheChinaInstituteforRadiationProtection（CIRP）inrespondingtotheFukushimaDai-ichiNuclearPowerStationAccident（NPS），whichmainlyincludesaccidentprocessfollow-up，sourcetermestimation，consequenceevaluation，environmentalmonitoring，technicalanalysisandexpertsupport．ExperiencesaccumulatedonnuclearandradiologicalemergencymanagementinChinathroughtheFukushimanuclearaccidentarealsodiscussedthen．Basedonabove，suggestionsareproposedabouttheadvancementofnuclearfacilitysafetyfunctionsagainstsevereaccidents，thestrengtheningofemergencyplanningandpreparednessfoundationsaswellasemergencyresponseabilitiesoforganizationsatalllevels．Suggestionsalsoincludetheprogressofreliabilityofemergencyspecialfacilitiesandequipments，theimprovementofoperatingmechanismofnuclearemergencymanagementandgreaterattentiontonuclearandradiationemergencytrainingandinternationalcooperation．

Keywords：nuclearaccident；FukushimaDai-ichiNuclearPowerStation（NPS）；naturalevents；safety；emergency；countermeasures；measures；experience

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ReflectionsontheEmergencyPreparationsandResponsesofChina

toFukushumaNuclearAccidentinJapan

ChenXiaoqiu，LiBing，YuShaoqing

（NuclearandRadiationSafetyCenter，MinistryofEnvironmentalProtection，Beijing100082）

Abstract：ThispaperreviewedtheemergencyresponseofJapaninFukushimanuclearaccident，providedanddiscussedtheissuesshouldbeofconcernonemergencypreparednessandresponseinfuture：（1）modifyingtheexistingemergencypreparednessandresponsesystem；（2）consolidatingtheconceptofemergencypreparednessastheultimatelevelofdefense-in-depth；（3）promotingtheemergencyresponsedecision-makingsupportcapabilities；（4）valuingtheinformationopeningofinvolvingnuclearnewsandradiationenvironmentalinformation．

Keywords：theFukushimaDai-ichiNuclearPowerStationaccident；emergencypreparednessandresponse；defense-in-depth；illumination

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