辐射防护最优化方法及其应用论文_熊振锋

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摘要:最优化方式属于辐射防护系统内最关键的一项原则。基于此,文章简单介绍了辐射防护最优化的基本管理方式与运用,以期不断促进相关行业得到更好的发展。

关键词:辐射防护;最优化原则;应用分析

辐射防护阶段通常会产生两种形式的改变,第一种是从合理管理成本入手,主要探究安全防护重点,将技术的应用和经济效益相结合,其核心任务在于以最低的成本得到最好的成效;第二种是从科学优化分配资源方面入手,进一步降低辐射造成的不良影响,思考问题的核心是掌握经济发展和社会综合发展的需求,不断提高安全防护水平,减少危害因素。随着时代的发展,国际上与国内均在加速科研脚步,尤其是在编制核能放射环节形成废物的计划中,需要多方面、全方位思考问题,综合对比多种技术,选取整体效益大,总体性能高的措施减少辐射影响,换言之,即集中两种计划的优点,采取最优化经营原则。

1、辐射防护最优化方式

在最优化规划辐射防护以前,首先应当科学规划各种资源。其一,掌握需要处理的问题是哪种属性,了解研究目的与基本范围,整个环节要有专家的指点;其二,了解不同类型辐射防护研究环节将要付出的代价与相关剂量比值,研究其相关因素。因此,若要贯彻实行防护最优化方法要遵循三步走原则,即:详细建立所有可供筛选的方案;仔细对比各种方案的可操作性重点;经综合对比,选取最佳方案。

1.1最优化环节

在辐射防护最优化的全过程,要重视两大要素,首先,将所有可能会干扰辐射的因素都引入方案内;其次,需要全部的利益相关者多角度参与、配合。为了更好了解各种影响因素,要求进行现场勘察,其主要思考的因素有:

①确定所出现的防护问题,明确防护目标;研究并明确危险来源及各种危险的大小,进而确定和辐射防护相关的因素,确定防护要点;对于每个辐射源头,制定管理与降低辐射照射的多种防护方案;定性、定量和半定量的对比各项防护方案,选择最佳防护方案,并明确最佳防护水平,做出初步决策。最优化辐射防护一定要符合相关计量约束值与参考水平的标准。

②被辐射群体整体性质:身份、职务、年纪、身体是否正常、是否属于属于敏感群体、是否具有遗传病史与个体的生活习惯及行为等。

③不同类型的人群对辐射的转移水平及能力。

④社会考虑及价值:管理辐射水平的高低,健康情况的督促,不同年龄层次人群整体素质的考虑,多种利益的全面考量。

⑤环境因素:对生物种群及植被种群的干扰。

⑥照射特点:辐射时间与空间布局密集型、被辐射人口比重、剂量的多少、是否有持续辐射的可能。

⑦技术及经济考虑:可操作性、代价与不稳定性。

辐射防护最优化环节是持续循环的过程。对以往的回顾、剂量和其他信息的趋势研究、内部监测的结构、同行评价、问题报告、经验归纳等均会体现在最优化阶段,并造成影响。

最优化实行的目的在于获得最佳防护计划。因为最优化原则自身就具备判断的性质,需要确定定义各种备选计划中的参数、信息、假设与取值,要求透明与清楚。在评估各种备选的防护方案时,应对比各种方案的可操作性。而且要留意各种防护计划可能是对于源头采取的措施,也许是针对个体的,也或许是针对源与个体间环境因素的。若有可能,要优先对源使用防护策略的选择计划。包含环境行动的计划也要引起足够的重视,比如管理流出物朝环境释放。

最优化环节将定性和定量分析方式与方法相结合。比如,定性判定、模式、检测单、实时系统、分析评估、剂量学平台、放射性系统指标、文件记录、信息库、辅助决策设施等,各种方式均能够应用。

1.2辐射防护最优化方式的运用

科学有效的使用辐射防护最优化方式具体实践使用中有很高的地位。举例来说,针对核电站运转环节的大修工作,充分使用最优化方式,可以加大减少员工的辐射剂量;于金属矿井通风结构内,合理使用最优化方式,能够有效减少辐射现象;在全球核发电量不断增多的当下,更需要遵循最优化防护宗旨,确保群众身体健康及环境的长远发展;核技术在医疗方面的广泛应用,特别是手术介入,放射治疗的运用及乡村振兴战略的实施,国家加大对乡村医疗基础设施的投入,越来越多的乡镇卫生院配备了医用诊断X射线机,由于相关人员对放射防护知识水平的参差不齐,出现两种现象,一是不重视辐射防护,缺乏必要的降低剂量水平的辐射防护设施设备,未能做到将受照剂量保持在可合理达到的尽可能低水平;二是过度防护,不考虑经济因素,不进行最优化设计,片面的强调将工作场所的辐射水平降低到天然辐射水平。

(1)规划系统与构件:针对全部的安全设备,要考虑现有照射与潜在照射和辐射防护与安全的均衡。针对废物的处理,要兼顾到职业性照射与公众照射的均衡。对安全设施,辐射防护的要求一般与安全要求是相同的,设备稳定性的提升与维修强度的下降对两者均是有利的[2]。在设计中要特别注重阀门、管路与泵的需要。

(2)清洗与除污:所有设计过程都包含清洗与除污设备,由就地除污设施到除污车间。

放射性物质控制中也普遍采取辐射防护最优化方式。放射性物质控制的最优化涉及对全部废气、废液及固体废物的集中控制计划的优化,及对废物由形成、处理至排放的各个环节的优化。放射性物质有两个出路,主要是“浓集和滞留”及“稀释和弥散”。放射性物质控制战略,如图1所示。

图1 放射性物质的形成与控制战略

采取“浓集与滞留”方法处理放射性物质,是指把气态和液态放射性物质处理环节形成的二次废物变成固体物质,开展地表和深地质埋入处理。该种处理方式的优点在于大幅度缩减了短期核素对群众的照射,延缓了放射性核素朝环境中的排放。其缺点在于加大了负责固体废物治理员工的照射剂量,增多了放射性固体物质处理成本,给后代留下了很多的固体废物[3]。

采取“稀释与弥散”方法处理放射性物质,是指气态和业态放射性物质通过处置后,满足国家标准,直接朝环境释放。该种处理方式的优点在于节约了放射性固体物质的治理成本,减少了负责固体废物治理员工的照射剂量。它的缺点在于加大了短期核素对大众的照射,直接朝环境排出放射性物质。

放射性流出物管理是放射性废物控制最优化的核心内容。就可持续发展角度来说,除了少数特别情况外,核设备放射性流出物朝环境的“零释放”是不合理的,由于这将大幅度增多废水和废气的治理工艺,并不断增多放射性固体物质的总量,提高固体废物治理的难度,且给后代加大了潜藏照射。而超标排放也是不合理的,这样会对当代群众产生不必要的附属照射。所以,根据最优化体系来优化控制放射性流出物的释放是问题的重点。

放射性物质处理不仅包含通过审管部门审批的经气体与液态形式向环境释放的行为,还包含固体物质的环境处理。采取“浓集与滞留”和“稀释与弥散”方法处置放射性物质均无法避免的会造成放射性核算朝着环境排放,没有排放的目标是没有的。这种处置方法并非互相排斥,要结合最优化方法,整体考量。

(3)防护设施设计:核技术在医疗方面的应用,在开发建设之前,应做好核技术应用场所的防护设施设计。结合实际情况,合理计算得出相应的防护设施设计的基础数据,避免过度或不防护的现象。核技术在介入手术室的使用(如C型臂机),手术室的工作人员和患者直接接触X射线,如何设计必要的防护设施和如何减少C型臂机在手术中曝光次数和时间,对降低医务工作人员的受照剂量尤为重要。

总之,在核能开发与放射性物质管理中,辐射防护最优化方法的使用非常广泛,尤其是在进行放射性物质处理中,必须使用最优化方式来处理问题,要统筹分析多种因素及目标,整体思考与选用所有能降低辐射危害及节约成本的方法,进行多方面对比,这样方可采用最佳方案。简单地说,辐射防护最优化是处理核能开发与某些项目问题切实可行的决策方式。

2、最优化防护辐射评估

采用科学有效的方式评估辐射最优化系统,可以确保其在实施过程的科学高效性。在正式运行以前,就要采用科学的方法对优化方案展开整体评价,多角度监控现场及周边环境内掺杂的辐射剂量,进而编制出完善的应对策略。

值得注意的是,针对最优化的评估要设置科学的评估期限,而且,对最优化的实行需做好监督工作,而且相关监督工作应当由政府监督部门负责,这样方可公平、公正的体现最优防范的最后成效。

3、结束语

总之,核技术应用和核电快速发展的过程中,如何从中获取更大的经济效益来服务人们,遵循辐射防护最优化,做好防护工作显得尤为重要。当前,世界方面也对此开展了大量研究及应用,我国应更加努力研究,实现优化整合,这样方可将最优化方式的功能在辐射防护工作中充分发挥出来。

参考文献:

[1]曾亮.辐射防护最优化方法及其应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(12):133-134.

[2]周海涛. 核设施维修的辐射防护最优化分析[D].哈尔滨工程大学,2012.

[3]刘华.辐射防护最优化方法及其应用[J].核安全,2007(02):1-7.

论文作者:熊振锋

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/21

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