2. 河北省辐射环境管理站,河北 石家庄 130104
2. Hebei Radiation Environment Management Station, Shijiazhuang 130104 China
核技术广泛应用于工业、农业、医疗、地质调查、科学研究和教学等各个领域。根据国家核技术利用辐射安全监管系统的数据统计,截至2018年年底,我国辐射安全许可证持证单位共有73 096家,在用放射源142 607枚,在用射线装置181 293台(套)。包含放射源或非密封放射性物质的单位为10 708家,只有射线装置相关活动的单位为60 663家。随着核技术利用的迅速发展,辐射环境污染事故时有发生[1-2]。近些年来,生态环境部(国家核安全局)不断加强辐射事故应急准备能力建设,全国各省陆续开始组织不同级别的辐射事故应急演习。通过演习,不断完善各级应急预案体系,落实地方政府的应急主体责任,检验应急装备和队伍[3-6]。在2020年,国内多地组织不同形式的辐射事故演习,极大的提升了辐射事故应急监测队伍和管理水平[7-11]。随着国家高度重视核与辐射安全监管,国家核安全工作协调机制高效运转,2020年放射源辐射事件发生率保持历史最低水平,每年每万枚放射源事故发生率小于1起[12]。
为全面提升石家庄市辐射事故应急体系的响应能力,有效应对和处置影响辐射环境安全的突发事件,立足石家庄市实际、立足实战,坚持实情、实景、实兵、实装,联合社会监测力量参与,2020年12月石家庄市生态环境局联合石家庄市长安区政府举办 “2020年石家庄市辐射事故应急演习”。
1 情景设计 1.1 演习背景A市钢铁厂停产搬迁,生产工艺中使用的30枚放射源报废。该厂按照国家规定办理送贮手续,与省辐射环境管理站沟通,由具有第七类危险品运输资质的公司,按照约定时间运至省城市放射性废物库(简称放废库)。在运源车经过县道时,为了躲避障碍物,运源车发生严重甩尾颠簸,导致车厢内铅罐位移,撞至车厢侧壁及后门。押运人员随即下车检查运源车外观,发现车厢及后门微微变形,但并不影响运输。后又经过某村边一条较为颠簸的公路后,再经国道运至放废库。在与放废库人员交接时,收贮人员发现交付的铅罐中有2个铅罐表面辐射剂量率为本底辐射水平,铅罐内已无放射源,记录显示此2个铅罐运源车出发时分别装有一枚Ⅳ类137Cs放射源。经检查,铅罐闭锁装置脱落,铅罐内没有放射源,运源车内亦没有发现放射源,但发现后舱门与车厢之间有大约2 cm的缝隙。初步判断2枚放射源可能由此掉落。
1.2 参演人员及机构设置演习参演人员包括:河北省辐射环境管理站,石家庄市生态环境局,长安区辐射事故应急指挥部及生态环境、公安、卫生、宣传等应急响应专业组,核工业航测遥感中心、石家庄钢铁有限公司及相关人员约80人。石家庄市生态环境局辐射事故应急组织体系负责辐射事故的应急响应,为组织和开展此次辐射事件应急演练工作,成立辐射事故应急领导小组,设立辐射事故现场指挥组、现场监测组、现场处置组、舆情信息组、卫健组、后勤保障组及演练评估组。
1.3 参演装备为尽快寻找到失控的2枚失控源,降低辐射事故影响风险,采用空地联合寻找监测方式,利用不同监测手段和设备进行应急监测。监测装备包括空中监测设备和地面监测设备、个人防护装备、通讯装备、应急演习所必须的车辆等,详见表1。
应急演习过程分为事故报告、应急启动、应急响应、应急监测、现场处置、应急终止等环节,演习过程共持续约近2 h,全程视频采集,专家咨询组全程对本次演习进行技术点评和提出建议。
1)事故报告、应急启动与应急响应。由于在运输途中丢失2枚Ⅳ类137Cs放射源,钢铁厂送贮人员立即向该厂领导汇报事故信息,厂领导指示立即启动“钢铁厂辐射事故应急预案”,并电话报告石家庄市生态环境局长安区分局;同时运源公司人员向公安部门汇报事故信息。长安区分局申请启动“长安区突发环境事件应急预案”,并向市生态环境局汇报,申请技术支持。放废库收贮人员向省辐射环境管理站汇报事故情况。鉴于Ⅳ类放射源失控事故属于一般辐射事故,一般突发环境事件,由长安区启动“长安区突发环境事件应急预案”,并成立由生态环境、公安、卫健、宣传等部门人员和专家组成“应急指挥部”,省辐射环境管理站技术人员做好应急准备。舆情信息部门开展舆情信息监控、发布和引导,积极回应公众的信息知情权。
2)应急监测。应急监测组共分为3个小组,应急监测一组配备车载8 L NaI(Tl)晶体探测器搜源系统1套(快速核素识别系统)、无人机及机载NaI(Tl)晶体探测器巡测系统1套(晶体体积4.2 L);应急监测二组配备车载MDS巡测系统1台(配备大体积塑料闪烁体,实时监测空气吸收剂量率)、车载快1巡测系统1台(实时监测空气吸收剂量率及核素识别)、无人机及机载NaI(Tl)晶体探测器巡测系统1套(晶体体积4.2 L);应急监测3组配备FH40G 剂量率仪和表面污染仪设备。应急各小组均携带个人计量计、辐射防护服、FH40G 剂量率仪、核素识别仪、表面污染测量仪、对讲机等设备。
应急监测一组负责钢铁厂至放废库一线道路及道路两侧30 m范围内的巡测;应急监测二组负责放废库至钢铁厂一线道路及道路两侧30 m范围内的巡测;应急监测三组负责钢铁厂至放废库沿线涉及的19个路口处,对过往车辆的轮胎进行检测。
应急监测二组在监测过程中,车载巡测系统MDS在某村附近发现辐射异常,剂量率数据达到600 nGy/h左右;采用车载快1巡测系统进行核素识别分析,确定为人工核素137Cs异常;利用FH40G 剂量率仪长杆定位确定辐射异常具体位置,在监测到辐射剂量率达2.5 μGy/h时,确定监督区范围[13],做好标记,采用背向搜源法确定辐射异常具体位置。应急监测一组在另一区域监测过程中,空中巡测系统在道路一侧离地30 m高度发现辐射异常,人工核素137Cs计数窗数据明显偏高,超过本底辐射水平3倍左右,初步确认发现辐射异常,核素识别分析确定为人工核素137Cs引起,经过再次穿越飞行异常区域,确认辐射异常存在。监测数据实时发送到地面数据处理中心,最终确定辐射异常的地面位置信息(图1)。应急监测一组地面监测队员根据空中巡测提供的异常位置信息前往该地点,同样采用背向搜源法确定辐射异常具体位置。
3)现场处置。收贮人员做好个人防护,穿戴铅胶衣(即铅防护服,铅当量为0.5 mmPb)铅眼镜等外照射防护装备,在FH40G长杆的配合下(长杆长度4 m),采用长柄夹对放射源进行收贮,将放射源快速移入铅罐内,盖上铅罐,从收贮人员靠近放射源到收贮到铅罐内,持续时间约20 s。之后将铅罐转移到放射源运输车上。并对铅罐表面1 cm处的空气吸收剂量率进行监测,测量结果铅罐外表面空气吸收剂量率小于2.5 μGy/h,符合《工业γ射线探伤放射防护标准》(GBZ 132—2008)要求[13],监测人员采用FH40G剂量率仪测量失控源位置周围地表处辐射剂量率是否在天然辐射水平范围内,采用CoMo170型表面污染检测仪测量失控源位置周围地表(0.5~1 cm)α和β射线的表面活度,确认放射性表面污染是否处于正常本底水平,是否受到放射性污染;采用FH40G剂量率仪测量放射源运输车车厢四周及驾驶内辐射剂量率水平,确认辐射剂量率水平是否符合运输规范。
4)应急终止。应急监测一组和二组沿运输路线巡测,没有再发现新的辐射异常信息。经分析确认,说明找到的放射源就是失控的两枚放射源且无破损;经估算,参与监测和处置的应急队员个人累计剂量值不超过10 μSv,没有超过电离辐射防护与辐射源安全基本标准(GB18871—2002)所限定的职业照射剂量限值,不会对人体造成辐射损伤。此次放射源失控事故,已经全部处理完毕。卫健、舆情信息、公安、生态环境部门、专家咨询组各自发表意见。鉴于事故所造成的危害已经被彻底消除,最后指挥部宣布各部门终止应急响应状态。
3 演习结果1)练队伍、练监测、练收贮、练协同。通过演习,达到了磨合机制、规范程序、锻炼队伍、提高水平的目的,提高了各个核应急响应单位处理突发辐射事故的快速反应能力,做到平战结合,常备不懈,最大程度的降低辐射环境危险,保护公众。演习以钢铁厂将报废的放射源在运送途中不慎丢失为背景,分别启动企业、区生态环境分局、区政府三级应急预案。在应急响应启动,应急监测方案制定与实施,空地监测力量协调联动、应急监测、失控源现场处置,分析研判、舆情信息发布、公安部门与生态环境部门协同配合、医疗卫生部门对有关人员受照剂量评估及应对、应急响应终止等方面开展演习。整个演习情景设置具有针对性、实战性和可操作性。整个演习组织严密、多部门联动响应及时,信息交换顺畅。
2)贴近实战。为了全面提升石家庄市辐射事故应急体系的响应能力,有效应对和处置影响辐射环境安全的突发事件,此次演习,立足石家庄市实际、立足实战,坚持实情、实景、实兵、实装,联合社会监测力量参加。此次演练,使用Ⅳ类放射源(137Cs,活度)2枚,采用无人机搭载大体积NaI(Tl)晶体探测器航空监测系统巡测,发现辐射异常区域,定位辐射异常位置,随后应急监测地面组依据提供的辐射异常位置信息,前往事故发生地点,进行辐射异常搜寻,展现了一个完整的失控源搜寻与处置全过程。
3)充分发挥无人机载辐射监测寻源技术具有快速、高效的特点。采用新技术、新装备和现代化的通信技术手段,在采用无人机巡测的同时,实时向地面数据接收中心发送监测数据,现场及时得到监测信息,极大的提高了数据分析效率。根据巡测结果,及时更新监测方案。巡测完毕后,即可获取失控源的位置信息和辐射强度信息,为应急监测地面组前往失控源丢失区域及时提供相应信息。
4)边演习边培训。此次演习,邀请了河北省各地市、石家庄市各县市区环保部门、相关核技术利用单位以及公安、卫生、舆情信息等相关技术人员全程参加观摩和学习。在进行无人机寻找失控源期间,演习队员在无人机地面数据接收中心现场讲解搜寻进程,对飞行数据实时进行讲解和解释,丰富了演习的知识点,观摩人员身临其境,在演习中学习应急救援知识,使得观摩人员更能了解演习内容,取得良好的观摩和培训效果。
4 思考与建议本次演习是针对放射源丢失辐射事故的发生进行的,这表明放射源监管部门和核技术利用单位对放射源的管理还有一些环节没有做到位,在辐射事故发生时不能第一时间处理辐射事故,现有的技术能力和管理水平有待进一步的提高,辐射应急能力急需加强。
1) 采用先进的技术手段,持续推进放射源运输途中在线监管能力建设。密封源运输车辆必须具备防止密封源丢失、颠翻散落或被盗等安全设施。建立和使用放射源实时监管系统,环境监管人员可通过系统查询、监控移动放射源的移动轨迹,实时掌握放射源的运输、使用等情况,实现全时值守、全面预警、无缝接轨、智能监控,从根本上提升移动放射源的监管水平[14]。
2) 加强对道路运输经营者在车辆维护、使用、安全方面的业务培训,提升从业人员的业务素质和技能,确保车辆处于良好的技术状况,切实履行《道路运输车辆技术管理规定》(2019年6月21日交通运输部修订)和《放射性物品道路运输管理规定》(2016年9月2日交通运输部修订)。道路运输经营者是道路运输车辆技术管理的责任主体,负责对道路运输车辆正确使用、视情修理,保证投入道路运输经营的车辆符合技术要求。加强对放射性物品道路运输专用车辆的管理,定期对驾驶人员、装卸管理人员和押运人员进行运输安全生产和基本应急知识等方面的培训,确保驾驶人员、装卸管理人员和押运人员熟悉有关安全生产法规、标准以及相关操作规程等业务知识和技能,确保运输安全。
3) 持续加强应急演习(演练)与技术创新。定期组织开展有针对性的应急演习(演练)、桌面推演、技术探讨等方式,检验应急体系的指挥能力、信息交换能力、应急监测能力、应急处置能力。根据假设的辐射事故情景,逐步实现无脚本演习。通过演习(演练),查找不足,不断完善辐射事故应急预案、促进应急监测与处置队伍技术水平的提高。跟踪当今辐射监测先进技术,不断提高辐射应急的技术水平,改进监测技术手段,缩短辐射应急响应时间。
4) 大力协同,社会力量紧急救援,依靠国家现有技术力量,提高辐射应急快速响应能力。核工业航测遥感中心是河北省核应急技术支持与响应中心,全面承担河北省核事故应急技术支持与响应工作任务。演习采取空地监测相结合的技术手段,调配了核工业航测遥感中心的空中监测力量,使用无人机机载NaI(Tl)晶体探测器航空监测系统对运输道路及两侧进行巡测,极大的缩短了搜寻失控源时间,提高了应急处置效率、消除了失控源可能对公众造成的辐射伤害。
5) 加强演习评估环节的作用。评估人员除对演习过程进行肯定外,还需对演习每个环节中(应急启动、联络与信息交换、指挥与协调、应急监测、安全防护与现场处置等)是否存在问题进行评估,有利于对以后演习工作的指导和改进。
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