电离辐射篇(放射性)环境辐射知识科普

是指波长短、频率高、能量也高的射线,能引起一切物质电离的总称,叫电离辐射。

2我们身边常见的电离辐射

自然界中存在天然放射性物质,这些放射性物质在衰变过程中释放出3种射线:也就是我们熟悉的α射线、β射线、γ射线,还有1种我们熟悉的人工射线,X射线。由于他们特征不同,其穿透物质的能力也各有不同(如图所示),他们对人体造成危害的方式也不同。

α射线穿透能力很低,一张白纸就可以挡住,只有吸入体内才会造成体内器官损伤,只能引起内照射。

β射线的穿透能力略大于α射线的穿透能力,一张铝板就可以挡住,既能造成内照射,也能造成外照射。

γ射线、X射线有极强的穿透能力,根据其活度估算混凝土的厚度才能挡住γ、X射线,如果防护不当,容易造成内照射,更容易造成外照射。

此外,在日常生活环境中还有宇宙射线的存在。

α、β、γ、X射线是看不见、闻不到、摸不着的能量流污染,只能借助各种仪器设备来测量环境中辐射剂量,了解环境状况。

人体有效剂量的单位是希沃特,符号为Sv,1Sv=1000mSv;

环境中的辐射空气吸收剂量的单位是戈瑞,符号为Gy,1Gy=103mGy=106μGy=109nGy;

放射性物质的活度单位是贝克勒尔,符号为Bq,1Bq=1000mBq;

便捷式γ谱仪(识别放射源)可以测量α、β、γ和χ射线

3正常情况下人们受到哪些电离辐射

辐射无处不在,我们吃的食物、住的房屋、天空大地、山水草木、乃至人的身体都存在着放射性物质。我国某些高本底地区个人年有效剂量达3.7mSv;砖房每年0.75mSv;宇宙射线每年0.4mSv;水、粮食、蔬菜、空气每年0.25mSv;土壤每年0.15mSv;每天抽20支烟,每年约0.5-1.0mSv;北京--欧洲飞机往返一次0.19mSv;胸部透视一次0.05mSv。

核电站运行时对周围居民的辐射影响与天然辐射比较,可以说微乎其微。换句话说在日常生活中天然辐射大于人工辐射。

4人工电离辐射

人类除受到天然电离辐射的照射外,还经常受到各种人工电离辐射的照射。现如今世界上的主要人工电离辐射源包括:医疗照射、核能生产应用中产生的人工辐射源或经过加工的天然电离辐射源,以及核爆炸和消费品中添加的电离辐射源等。

(一)医疗照射

随着医疗保健事业的发展,接受医疗照射的人数愈来愈多。据统计,在发达国家接受X射线检查的频率每年每1000居民约为300~900人次,在发展中国家接受X射线检查的频率约为发达国家的10%。医疗照射造成的剂量小者每次在0.05mGy量级,大者如介入放射诊疗受检者皮肤剂量可达20mGy以上。

全世界由于医疗照射所致的年集体有效剂量约为天然辐射产生的年集体有效剂量的1/6,与此相应的世界居民的年人均有效剂量为0.4mSv。

(二)核能的产生

核能的产生包括铀矿开采、矿石加工、核燃料生产、反应堆动力生产、燃料后处理等一系列工业流程。核能生产的核燃料除用于制造核武器外,主要用作核电厂、舰船、潜艇等的核动力。在核能生产过程的各个环节中难免会有放射性物质排放到环境中。释放出的放射性物质的半衰期大部分较短,分散到较远的距离时已衰变掉很多,所以大部分放射性物质仅能造成局部环境污染。

核电厂周围居民人均年有效剂量为0.1mSv。从事核能生产的职业人员接受的人工电离辐射的年有效剂量,基本与来自天然电离辐射照射的平均值处于同一数量级。

(三)核爆炸

除上述三种主要人工电离辐射会给人类造成照射外,空中旅行、宇宙航行以及各种生活用品(例如:含放射性发光涂料的夜光钟、表,含铀、钍的制品,某些电子、电气器件等)也会给人类造成照射。不过,由这些人工电离辐射所致的世界居民的集体有效剂量与天然辐射源所致的相比,一般都很小,不会超过天然电离辐射的有效剂量。

5放射性

电离辐射就是放射性照射,放射性的发现已经有100多年,最早发现放射性的是法国科学家贝克勒尔,1896贝克勒尔在研究铀矿的荧光现象时发现铀盐矿发射着类似X射线的穿透性辐射。两年之后,法国物理学家居里夫人从铀矿中发现了另一个能发射射线的新元素--钋,四年后她又发现了镭,居里夫人建议把物质能够自发发出射线的性质称之为放射性。

6放射性核素

核素一般分为放射性核素和稳定核素,具有放射性的核素被称为放射性核素。原子核内具有相同的质子数和不同的中子数的核素被称为放射性同位素,它们在元素周期表中处于同一位置。

7放射性衰变

天然放射性核素和人工放射性核素的核都自发地发生核结构的变化而放出某种射线(如:α射线、β射线、β+射线和γ射线等)的现象被称为放射性衰变,根据核衰变时所放出的射线种类不同而分为α衰变、β衰变、β+衰变、电子俘获和γ衰变等。

8放射性半衰期

氡(222Rn)是空气中唯一天然放射性气体,是无色、无味、看不见、摸不着的室内空气污染物(致癌物)之一,只能通过空气采样和专用仪器设备测量,来探知它在环境中的浓度水平。氡来自于自然界中铀的放射性衰变,在含有铀的土壤和岩石、花岗岩、页岩、磷酸盐和沥青铀矿中,可以发现高浓度的氡。在室外空气中,氡被稀释到很低的浓度,通常情况下可以不必担心氡的问题。但是,一旦形成一个封闭的空间(一间房子)氡可以在室内积累。室内氡的水平依赖于建筑材料和房屋地下土壤中氡的浓度。

氡被国际癌症研究机构(IARC)归为I类致癌物质,是导致肺癌的第二大诱因,仅次于吸烟。世界卫生组织把它列为19种主要的环境致癌物质之一。

10内照射与防范

11外照射与防护

12医疗照射与防护

患者及体检者因诊断、治疗、检查所接受的照射;知情但自愿帮助和安慰患者的人员(不包括施行诊断或者治疗的执业医师和医技人员)所受的照射,以及生物医学研究计划中的志愿者所受的照射。医疗照射的防护方法:一是要进行代价与利益分析;二是医护人员严格遵守照射部位的实施剂量。

13辐射剂量

辐射剂量是指某一对象“接受”或“吸收”辐射量的表示,根据对象不同,表示方法也不同,可以叫吸收剂量、接受剂量、器官剂量、当量剂量、有效剂量、待积剂量、集体剂量

14职业照射及接受剂量限值

工作人员在工作中所接受的电离辐射照射,空勤人员接受的宇宙射线照射,这些照射属于职业照射。

国家标准(GB18872002)规定职业照射连续5年的平均有效剂量20mSv;任何一年的有效剂量50mSv。

审管部门规定取其10%-30%(即2mSv-6mSV)作为某一个项目职业照射(辐射工作人员)剂量约束值。

15公众照射及接受剂量限值

公众成员在特殊状况时所受的电离辐射照射,叫公众照射。不包括职业照射、医疗照射和当地正常天然本底辐射的照射。

国家标准(GB18872002)规定公众照射连续5年的平均有效剂量1mSv;任何一年的有效剂量5mSv。

审管部门规定取其10%-30%(即0.1mSv-0.3mSV)作为某一个项目公众照射(公众成员)剂量约束值。

16放射性本底

自然环境中的宇宙射线和天然放射性物质构成的辐射,称之为放射性本底。生活在自然环境中的人类时时刻刻接受着各种天然射线的照射,如宇宙射线,存在于土壤、岩石、煤、水和大气中,这些物质中的放射性物质释放出的天然射线产生的照射,就是天然本底辐射。

17放射性废物的产生与处理

放射性废物为含有放射性核素或被放射性核素污染,其浓度或活度大于国家审管部门规定的清洁解控水平,并且预计不再利用的含有放射性物质。

放射性废物的产生大致可分为四类:

(一)核燃料生产过程

主要包括铀矿开采、冶炼和燃料元件加工等。铀矿开采和冶炼过程产生的废物主要有废矿石、废矿渣、尾矿等固体废物,矿坑水、湿法作业中产生的工艺废水等液体废物,以及氡和钋的放射性气溶胶、粉尘等组成的气体废物。这类废物主含有铀-238、钍-232、氡-222、镭-226、钋-215等天然放射性物质,比活度较低,产生的数量大。

处理方法:建设尾矿坝;

贮存矿山、废矿渣、尾矿等

固体废弃物的尾矿坝

(二)反应堆运行过程

反应堆中生成的大量裂变产物,一般情况下保留在燃料元件包壳内,当发生元件包壳破损事故时,会有少量裂变产物泄漏到冷却循环水中。反应堆冷却循环水中的杂质(循环系统腐蚀产物)受中子照射后也会形成放射性的活化产物,冷却循环水就具有放射性。

(三)核燃料后处理过程

大量裂变产物是核燃料后处理过程的主要废物。在燃料元件切割和溶解时有部分气体裂变产物(氪-85、碘-129等)从燃料元件中释放出来,进入废气系统。99%以上的裂变产物都留在燃料溶解液里。当进行化学分离时,则集中在第一萃取循环过程的酸性废液中。这部分废液的比活度很高,释热量大,是放射性废物管理的重点。此外还有第二、三萃取循环过程产生的废液、工艺冷却水、洗涤水等。这部分废液体积大,但比活度较低。

处理方法:固化处理;

放射性废液固化处理

核工业部门退役的核设施,核武器生产和试验以及其他使用放射性物质的部门如医院、学校、科研单位、工厂等产生的各种废物。这些废物种类不少,形式多样。

处理方法:分类处置。

放射源分类处置

18清洁解控水平

核能和核技术的应用在带给人们巨大利益的同时,还会产生大量的放射性废物。这些废物具有不同的物理化学状态和放射性水平,如果管理不善,将给社会和公众带来危害。放射性废物清洁解控水平的确定是实现放射性废物最小化的重要手段之一。

清洁解控水平是指审管部门按照规定解除对已批准进行的核能核技术实践中产生的放射性材料和物质的管理控制。

19放射源

放射源分为密封源和非密封源。

密封源:是永久密封在包壳里,或者紧密地固结在覆盖层里并成固体形态的放射性物质,密封源的包壳或者覆盖层应该具有足够的强度,使源在设计使用条件和磨损条件下,以及在预计的事件条件下,均能保持密封性能,不会有放射性物质泄漏出来。

非密封源:不满足密封源定义中所列条件的放射源。

20放射源与分类原则

按照《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》(国务院第449号令规定:国家对放射源和射线装置施行分类管理。根据放射源、射线装置对人体健康和环境的潜在危害程度,从高到低将放射源分为Ⅴ类;将射线装置分为Ⅲ类。按照环保部《放射源分类办法》的规定:

(一)密封源分类

Ⅰ类放射源为极高危险源。没有防护情况下,接触这类源几分钟到1小时就可致人死亡;

Ⅱ类放射源为高危险源。没有防护情况下,接触这类源几小时至几天就可致人死亡;

Ⅲ类放射源为危险源。没有防护情况下,接触这类源几小时就可对人造成永久性损伤,接触几天至几周也可致人死亡;

Ⅴ类放射源为极低危险源。不会对人造成永久性损伤;

(二)非密封源分类

上述放射源分类原则对非密封源适用。

非密封源工作场所按放射性核素日等效最大操作量分为甲、乙、丙三级,具体分级标准见《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-20020)。

甲级非密封工作场所的安全管理参照Ⅰ类放射源。

乙级和丙级非密封工作场所的安全管理参照Ⅱ、Ⅲ类放射源。

(三)射线装置分类

Ⅱ类为中危险射线装置。事故时可以使受照人员产生较严重的放射损伤,大剂量照射甚至导致死亡;

Ⅲ类为低危险射线装置。事故时一般不会造成受照人员的放射性损伤;

21监督管理与许可备案

按照《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》(国务院第449号令)规定:国务院环境保护主管部门对全国放射性同位素、射线装置的安全和防护工作实施统一监督管理。

对生产、销售、使用放射性同位素和射线装置的单位,实行许可备案制度,按照《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》(环保部第31号令)规定取得《辐射安全许可证》,生产、销售、使用放射性同位素和射线装置的单位方可正常运营。

生产放射性同位素、销售和使用Ⅰ类放射源、销售和使用Ⅰ类射线装置的单位的许可证,由国务院环境保护主管部门审批颁发。

前款规定之外的单位的许可证,由省、自治区、直辖市人民政府环境保护主管部门审批颁发。

22申请领取《辐射安全许可证》具备的条件

使用放射性同位素、射线装置的单位申请领取许可证,应当具备下列条件:

(一)使用Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类放射源,使用Ⅰ类、Ⅱ类射线装置的,应当设有专门的辐射安全与环境保护管理机构,或者至少有1名具有本科以上学历的技术人员专职负责辐射安全与环境保护管理工作;其他辐射工作单位应当有1名具有大专以上学历的技术人员专职或者兼职负责辐射安全与环境保护管理工作;依据辐射安全关键岗位名录,应当设立辐射安全关键岗位的,该岗位应当由注册核安全工程师担任。

(三)使用放射性同位素的单位应当有满足辐射防护和实体保卫要求的放射源暂存库或设备。

(四)放射性同位素与射线装置使用场所有防止误操作、防止工作人员和公众受到意外照射的安全措施。

(五)配备与辐射类型和辐射水平相适应的防护用品和监测仪器,包括个人剂量测量报警、辐射监测等仪器。使用非密封放射性物质的单位还应当有表面污染监测仪。

(六)有健全的操作规程、岗位职责、辐射防护和安全保卫制度、设备检修维护制度、放射性同位素使用登记制度、人员培训计划、监测方案等。

(七)有完善的辐射事故应急措施。

(八)产生放射性废气、废液、固体废物的,还应具有确保放射性废气、废液、固体废物达标排放的处理能力或者可行的处理方案。

使用放射性同位素和射线装置开展诊断和治疗的单位,还应当配备质量控制检测设备,制定相应的质量保证大纲和质量控制检测计划,至少有一名医用物理人员负责质量保证与质量控制检测工作。

23核辐射与辐射安全

核辐射通常称之为放射性,存在于所有的物质之中,是亿万年来存在的客观事实,是正常现象。核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。核辐射可以使物质引起电离和激发,故称为电离辐射。电离辐射又分为直接致电离辐射和间接致电离辐射,直接致电离辐射包括质子等带电粒子,间接致电离辐射包括光子、中子等不带电粒子。

24核事故与事故等级

核事故(也可以叫作辐射事故)是指核设施或核的其他活动中发生的严重偏离正常运行工况状态。在这种状态下,若有关专门设计的安全设施,不能按照设计要求发挥作用,导致放射性物质大量释放,达到不可接受的水平。

《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》(国务院第449号令)规定:根据辐射事故的性质、严重程度、可控性和影响范围等因素,从重到轻将辐射事故分为特别重大辐射事故、重大辐射事故、较大辐射事故和一般辐射事故四个等级。

特别重大辐射事故,是指Ⅰ类、Ⅱ类放射源丢失、被盗、失控造成大范围严重辐射污染后果,或者放射性同位素和射线装置失控导致3人以上(含3人)急性死亡。

重大辐射事故,是指Ⅰ类、Ⅱ类放射源丢失、被盗、失控,或者放射性同位素和射线装置失控导致2人以下(含2人)急性死亡或者10人以上(含10人)急性重度放射病、局部器官残疾。

较大辐射事故,是指Ⅲ类放射源丢失、被盗、失控,或者放射性同位素和射线装置失控导致9人以下(含9人)急性重度放射病、局部器官残疾。

一般辐射事故,是指Ⅳ类、Ⅴ类放射源丢失、被盗、失控,或者放射性同位素和射线装置失控导致人员受到超过年剂量限值的照射。

25辐射事故的基本特点

◆事故发展迅速;

◆可能放出多种放射性核素,照射方式和受照组织器官不同,起重要作用的核素不同;

◆需要的救援力量较大。

26典型的辐射事故

(一)前苏联切尔诺贝利核事故

1986年4月26日,前苏联切尔诺贝利核电站第四号反应堆突然起火引起爆炸,导致了大量的放射性物质泄露,事故当时有2人被炸死,1人死于心脏病,救火中有29人受辐射损伤,其中28人因患急性放射性病致死。事故后周围30公里范围内撤离了21万居民。该事故被认为是历史上第一例最严重的核电事故。

(二)日本福岛核事故

2011年3月11日由于地震引发海啸,导致日本福岛县的福岛第一核电站爆炸,致使大量的放射性物质泄露,污染了大片海域,空气污染前所未有,我国各省全部测出了裂变产物碘-131、铯-137和铯-134等。该事故被认为是历史上第二例最严重的核电事故。

(三)美国三哩岛核事故

1979年3月28日清晨,美国建在宾夕法尼亚州哈里斯堡东南16公里的三里岛核电站,第二号反应堆发生了一起严重的失水事故,反应堆的堆芯部分熔化,放射性裂变产物泄漏到安全壳内,但并未外泄,对环境造成了轻微影响。由于事发地为美国,这次事故引起了极为强烈的反响,但其本身危害并不大,核电站的118名职工无一伤亡,只有3人受的略高于季度允许剂量的照射,其余都在职业控制剂量以内。外泄的放射性物质则更少,方圆80公里的200万居民中,平均每人所受的放射性剂量还不如乘飞机旅行4千公里所受的剂量。

27辐射事故应急预案

县级以上人民政府环境保护主管部门应当会同同级公安、卫生、财政等部门编制辐射事故应急预案,报本级人民政府批准。辐射事故应急预案应当包括下列内容:

(一)应急机构和职责分工;

(二)应急人员的组织、培训以及应急和救助的装备、资金、物资准备;

(三)辐射事故分级与应急响应措施;

(四)辐射事故调查、报告和处理程序。

生产、销售、使用放射性同位素和射线装置的单位,应当根据可能发生的辐射事故的风险,制定本单位的应急方案,做好应急准备。

发生辐射事故时,生产、销售、使用放射性同位素和射线装置的单位应当立即启动本单位的应急方案,采取应急措施,并立即向当地环境保护主管部门、公安部门、卫生主管部门报告。环境保护主管部门、公安部门、卫生主管部门接到辐射事故报告后,应当立即派人赶赴现场,进行现场调查,采取有效措施,控制并消除事故影响,同时将辐射事故信息报告本级人民政府和上级人民政府环境保护主管部门、公安部门、卫生主管部门。

县级以上地方人民政府及其有关部门接到辐射事故报告后,应当按照事故分级报告的规定及时将辐射事故信息报告上级人民政府及其有关部门。发生特别重大辐射事故和重大辐射事故后,事故发生地省、自治区、直辖市人民政府和国务院有关部门应当在4小时内报告国务院;特殊情况下,事故发生地人民政府及其有关部门可以直接向国务院报告,并同时报告上级人民政府及其有关部门。

禁止缓报、瞒报、谎报或者漏报辐射事故。

28核能与作用

(一)核能

核能又称“原子能”。原子核发生变化时释放出能量,如重核裂变和轻核聚变时所释放的巨大能量。放射性同位素放出的射线在医疗卫生、食品保鲜等方面的应用也是原子能应用的重要方面。

原子核

(二)核能的作用

利用核能可以发电,它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。核电厂利用反

应堆中的冷却剂通过堆芯加热,在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机进行发电。

利用核能可以制造核武器,还可以作为核动力。

29核电站与火电厂对环境影响的比较

在相同功率的情况下,核电站排放到环境中的有害物中比火电厂要少的多。核电站对周围居民的辐射影响,远远低于燃煤电厂的辐射,因此核能是安全和清洁的能源。

核电站与火电厂对环境影响的比较

内容

100万千瓦燃煤发电厂

100万千瓦核电站

周围居民受到辐射剂量(mSv/年)

0.048

0.018

需要燃料(万吨/年)

300

30

采矿面积(亩/年)

1210

3042

二氧化硫排放量(万吨/年)

2.6

0

氮氧化物排放量(万吨/年)

1.4

烟灰(吨/年)

3500

二氧化碳排放量(万吨/年)

600

30核能是一种清洁能源

它与煤炭等化石燃料相比,核能是高效而清洁的,它不仅为人们生产与生活提供重要动力,更是人类减少依赖于化石燃料和应对气候变暖的一个难以取代的一大支柱。

31核电站及分布

我国核电起步较晚,80年代才动工兴建核电站,建设速度较快,截止到2013年2月21日,我国大陆已建成并投入商业运行的核电站有18个。

32核电站周围的辐射剂量

根据实测结果,生活在核电站周围的人每年接受的辐射剂量小于0.1mSv,也就是说,个人由核电厂造成的致癌危险只相当于每天吸1/5只烟。

33辐射照射引起的后果

辐射照射引起的后果

辐射剂量(mSV)

引起的后果

4500-8000

30天内将进入垂死状态

2000-4500

掉头发,血液发生严重变化,一些人在2-6周死亡

600-1000

出现各种辐射疾病

100

患癌症的可能性为1/130

7

大脑扫描的辐射剂量

0.6

人体内的辐射量

0.1

乘飞机时的辐射量

0.08

建筑材料每年所产生的辐射量

0.01

腿部或者手臂进行X光检查时的辐射量

34核电站位置选择的基本要求

选择适合建筑核电站的地理位置(选址),是核电站建设的第一个环节,也是核电站管理的起点,选择核电站地址时既要考虑到地址、地理、气象等自然环境因素对电站安全的影响,也要考虑核电站周围工业与居民环境对电站安全的影响,同时还要考虑核电站运行及可能的事故对环境和居民正常生产与生活的影响。另外,核电站还要权衡安全要求与经济运作。

为了防止放射性核素的意外泄露,核电站地址对地质、地震、水文、气象等自然条件和工农业生产及居民生活等社会环境都有严格到近乎苛刻的要求。这些要求已经以法规的形式确定下来,只有满足要求的地址,才有可能得到国家核安全监督部门的批准。

35核电站的一般构造

核电站一般分为两部分:一部分是利用原子核裂变生产热量的核岛(立式状半球形建筑),另一部分是利用热量发电的常规岛(汽轮机厂房等常规建筑)。核电站分为压水堆核电站、沸水堆核电站、重水堆核电站和快堆核电站,其中压水堆核电站最为成熟,应用也最广。以压水堆核电站构造为例,一般由反应堆厂房、燃料厂房、核辅助厂房、电器厂房、连接厂房等组成,这些厂房根据有无核辐射分别设置在核岛和常规岛里。核岛看上去像一直立的圆筒,其一部分在地下,常规岛看上去和一般厂房形状差不多。所有与核辐射有关的部件都装在核岛里。在发电过程中,核岛内的热量在自身的管道内传递,通过管壁的接触把热能传到装配在常规岛里的蒸汽汽轮机中,以确保放射性裂变产物不会泄漏到周围环境中。

核电站

核电站发电示意图

36核能发电的优点

(一)核能发电不像石化燃料发电那样向环境中排放巨量的污染物,造成空气污染。由于核能是一种清洁能源,因此核能发电不会造成空气污染;

(二)核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳;

(三)核能发电所用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途;

(四)核燃料能量密度比石化燃料高上几百倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座10亿瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送;

(五)核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本不易受到国际经济形势影响,核能发电成本和其他发电方法比较,核能发电比较稳定。

37固有安全性

核电站内的核反应堆像“不倒翁”,设计上就要保证安全,叫反应堆的“固有安全性”,简单的说就是类似“不倒翁”的反应原理,反应堆就像一个不倒翁,偶尔碰一碰它,它摇头晃脑地动了一会就又回到原来的状态。

在反应堆设计中,科学家总是千方百计地使反应堆具有类似不倒翁的特性,即当外界破坏了反应堆的平衡,在一定范围内反应堆不靠外界控制可自行回到原来的状态,反应堆的的这种特性称作固有安全性。

38核电站的安全保障

核能发电是目前和平利用核能的最主要的方式。核电在正常运行情况下,对周围公众产生的辐射剂量并不构成任何危险。在我国,国家核安全法规要求核电站在正常运行工况下对周围居民产生的年个人有效剂量不得超过0.25mSv,监测结果表明我国所有在运行的核电站实际产生的辐射剂量均远远低于这个限值。

核电安全的核心在于防止反应堆中的放射性裂变产物泄漏到周围的环境,为了防止反应堆中的放射性裂变产物的外泄,核电站一般都有三道安全屏障,它们分别是燃料元件包壳、压力边界和安全壳。因此,我国的核电站是具有安全保障的。

39保障核电站安全的措施

●设备的可靠性:设计的安全性,设备的质量及其规程的应用和自动化程度等;

●人的动机和行为:专业技能,责任心,心理素质及核安全文化素养;

●组织与管理的有效性:责任分工,严密控制工作质量,有效地经验反馈体系和必要的人力物力资源安排。

40核电站的监督管理原则

▲确定安全管理系统;

▲制定安全优先政策;

▲创建安全文化;

▲贯彻质量保证制度;

▲保证足量合格人员;

▲实行安全评价与验证制度

▲做好应急计划与准备;

▲重视经验反馈;

▲考虑人的能力及局限性等。

41核电站排放物对人寿命的影响

从动物实验观察到的效应推算到人,核电站排放物会使人的一生寿命缩短24秒。这与因抽烟算短寿命7-10年相比,可以说微乎其微。

各种因素对人寿命的影响

减寿因素

平均缩短寿命

体重超过正常的25%

3.6年

男性比女性短寿

3.0年

抽烟每天1盒

7.0年

抽烟每天2盒

10.0年

居住在城市

5.0年

1970年核电站辐射

小于1分钟

2000年核电站发电量增加100倍后

小于30分钟

42放射性物质对人的危害

放射性物质可以通过呼吸吸入,皮肤伤口及消化道吸收进入体内,引起内照射,γ辐射具有一定的穿透力,可以被机体吸收,使人员受到外照射的伤害。过量内外照射形成放射病的症状有:疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白细胞数下降、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、遗传性病变发生率。一般讲,身体接受的辐射能量越多,其放射病症状越严重,致癌、遗传性病变风险越大。

不同程度的过量照射可能引起的损伤表现如下:

(一)轻度损伤

可能发生轻度急性放射病症状如:乏力、不适、食欲减退。

(二)中度损伤

能引起中度急性放射病症状如:头昏、乏力、恶心、呕吐、

白细胞数下降。

(三)重度损伤

能引起重度急性放射病症状如:虽然经过治疗,但是受照者有50%可能在30天内死亡,其余50%能恢复。表现为多次呕吐,可能出现腹泻,白细胞数明显下降。

(四)极度损伤

能引起重度急性放射病症状如:死亡率很高,多次呕吐、腹泻、休克、白细胞数急剧下降。核事故和原子弹爆炸的核辐射都会造成受损人员的立即死亡或者重度损伤,还会引发癌症,不孕不育、怪胎等。

43出现核与辐射突发事件公众应该做的事

一旦出现核与辐射突发事件,公众应必须做:

第一件事是尽可能获取可信的突发事件的信息,了解政府部门的决定、通知。应该通过各种手段保持与政府的信息沟通,切忌不可轻信谣言或者小道信息。

第二件事是迅速采取必要的防护措施,例如:可以选用就近的建筑物进行隐蔽,关闭通风设备。根据政府的安排实施有组织、有秩序的撤离,当判断有放射性散布事件发生时,切忌不能迎着风,也不能顺着风跑,应尽量往风向的侧面躲,并迅速进入建筑内隐蔽,采取呼吸防护,包括用湿毛巾、布块等捂住口鼻,过滤放射性粒子,若怀疑身体表面有放射性污染,采取洗澡和更换衣服来减少放射性污染,防止食入污染的食品或水。

碘片的服用要根据政府的指示,只有政府在评估事故状态以后才能决定是否需要服用碘片,不能仅凭个人主观臆断或恐惧而擅自服用。

出现核与辐射恐怖事件,公众要特别注意保持心态平衡,千万不要恐慌不安。

44碘如何防辐射

45发生辐射事故时需要采取的防护措施

(一)对环境进行辐射监测;

(二)估算人员受照剂量;

(三)确定各类剂量水平,导出应急照射水平;

(四)对公众采取防护措施;

(五)对公众的医学处理;

(六)其他救援措施。

46核辐射是不能自行察觉的

核辐射本身是无色无味的辐射,所以在最开始较少剂量的情况下,仅凭感觉是无法知晓是否遭受了辐射。怎样才能确认是否受到辐射呢?只有通过专业的医学和检测手段才能检查出来,放射性损伤造成人很快死亡的可能性几乎没有,它对人体的损失需要一个过程。如果在剂量很大的情况下,人才会出现头疼、浑身无力、呕吐等症状。

47我们生活中抗辐射的食物

抗辐射武器一:番茄红素

代表:番茄、西瓜等红色水果

番茄红素在很多红色水果中都有,以番茄中的含量最高,番茄红素是迄今为止所发现的抗氧化能力最强的类胡萝卜素,它的抗氧化能力是维生素E的100倍,具有极强的清除自由基的能力,有抗辐射、预防心脑血管疾病、提高免疫力、延缓衰老等功效,有植物黄金之称。

抗辐射武器二:维生素E、维生素C

代表:各种豆类、橄榄油、葵花籽油、芥菜、卷心菜、萝卜等十字花科蔬菜;鲜枣、橘子、猕猴桃等新鲜水果。

各种豆类、橄榄油、葵花籽油和十字花科蔬菜富含维生素E,而鲜枣、橘子、猕猴桃等水果富含维生素C,维生素E和维生素C都属于抗氧化维生素,具有抗氧化活性,可以减轻电脑辐射导致的过氧化反应,就像给我们的皮肤穿上了一层“防辐射衣”,从而减轻皮肤损害。

此外,新鲜的蔬果具有抗辐射作用,还在于它们可使血液呈碱性,溶解沉淀于细胞内的霉素,使之随尿液排泄掉。

抗辐射武器三:维生素A、β胡萝卜素

代表:鱼肝油、动物肝脏、鸡肉、蛋黄、西兰花、胡萝卜、菠菜等。

此类食品富含维生素A和β胡萝卜素,能很好的保护眼睛。天然胡萝卜素是一种强有力的抗氧化剂,能有效保护人体细胞免受损害,从而避免细胞发生癌变。长期食用胡萝卜素,能使人体少受辐射和超量紫外线照射的损害,目前国外还将天然胡萝卜素用于化妆品中,发挥其防辐射,保护、滋润皮肤和抗衰老作用。

抗辐射武器四:硒

代表:芝麻、麦芽和黄芪;酵母、蛋黄、啤酒、龙虾、金枪鱼等海产品;大蒜、蘑菇等。

微量元素硒具有抗氧化的作用,它是通过阻断身体过氧化反应而起到抗辐射、延缓衰老的作用,含硒丰富的食物首选芝麻、麦芽和黄芪。

抗辐射武器五:脂多糖、维生素A原

代表:绿茶、绿豆。

如果不习惯喝绿茶,菊花茶也同样有效。现代医学研究证实,绿豆、绿茶中含脂多糖、维生素A原,能帮助排泄体内毒物、加速新陈代谢,可有效抵抗各种形式污染。

抗辐射武器六:胶原弹性物质

代表:海带、紫菜;动物的皮肤、骨髓。

海带是放射性物质的克星,可减轻放射性核素、各种射线对机体免疫功能的损害,并抑制免疫细胞的凋亡而具有抗辐射作用。此外,海带还是人体内“清洁剂”,他是一种碱性食物,有利于保持身体处于弱碱性的环境。海带中含有的胶质、动物皮肤、脊髓中的胶原物质都有一种黏附作用,它可以把体内的腐蚀性物质黏附出来排出体外,而且其中动物皮肤所蕴含的弹性物质还具有修复受损肌肤的功能。

48辐射防护三原则

辐射防护的目的是为了防止发生对健康有害的辐射事故,并将辐射事故的发生率降低到可以接受的水平,为了达到这一目的,必须遵从辐射防护三原则。

(一)实践的正当性:为了防止不必要的照射,在建设伴有辐射项目的任何工程之前,都必须经过正当性判断,确认这种辐射项目具有正当的建设理由,要进行代价与利益分析,获得的净利益超过付出的代价(包括健康损害的代价)。

(二)辐射防护的最优化,在考虑到经济和社会因素的条件下,所有辐射照射都应保持在可合理达到的尽可能低的水平。

(三)个人剂量的限值:对个人所受的照射,利用剂量限值加以限制。

49辐射防护的基本方法

为了减少射线的照射,达到辐射防护的目的,在技术上,对内照射的防护措施是减少放射性核素进入人体和加快排出。对外照射的防护主要采取以下三种方法:

(二)距离防护

对于点源,如果不考虑点源的散射和环境的吸收,他在相同方位角的周围空间所产生的直接照射剂量与距离的平方成反比。实际上,只要不是在真空中,点源的散射和环境的吸收总是共存的,因此直接接受照射剂量随着与点源的距离的增加而迅速减少。

(三)物质屏蔽

射线与物质发生作用,可以被吸收和散射,即物质对射线有屏蔽作用。对于不同的射线,其屏蔽方法是不同的。对于γ射线和X射线,用原子序数高的物质(例如铅:铅的原子序数是82)效果较好;对于β射线则选用低原子序数的材料(例如铝板:铝的原子序数是13)阻挡;对于中子的屏蔽可以使用富含氢原子的材料(例如水和石蜡);对于α射线的屏蔽很容易,在体外一张纸就可以挡住,基本上不会对人产生外照射的危害,但它的内照射危害特别严重。

除了以上三种措施意外,在满足需要的情况下,尽量选择活度小、能量低、容易防护的放射源,是十分重要的。

50保证核安全的公约法规

(一)《核安全公约》

该公约是为实现核能安全利用,通过规定各缔约方义务和建立公约实施机制来确保核安全能得到良好监督管理的国际公约。1994年6月17日由国际原子能机构在其总部维也纳举行的外交会议通过。1994年9月20日起开放供签署。要求各缔约方应该在本国法律框架内采取为履行本公约规定义务所必需的立法、监管和行政措施及其他步骤。

(二)《中华人民共和国放射性污染防治法》

本法由中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第三次会议于2003年6月28日通过,自2003年10月1日起实施。《中华人民共和国放射性污染防治法》在总结中国放射性污染防治的实践经验、借鉴国外防治放射性污染成功经验的基础上,从实际出发,对放射性污染防治应当遵循的基本原则,放射性污染防治的监督管理,核设施的放射性污染防治,核技术利用的放射性污染防治,铀(钍)矿和伴生放射性矿开发利用的放射性污染防治,放射性废物的管理等具有强烈现实意义的问题,都作了明确的规定。

(三)《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》(以下简称《条例》)

此条例是1986年10月由国务院颁布的中国第一部针对民用核设施安全监督管理的法规。《条例》总则阐明了制定目的是为保证民用核设施的建造和营运中的安全,保证工作人员和公众的健康,保护环境,促进核能事业的发展。《条例》中规定了以核反应堆、核燃料循环设施以及放射性废物的处理设施为严格监督管理对象,明确了在民用核设施的选址、设计、建造、运行和退役的过程中必须贯彻安全第一的方针。

51放射性标识和中文警示说明

《黑龙江省辐射污染防治条例》第四十三条规定:辐射源、辐射场所、运输放射性物质的车辆应当设置明显的放射性标识和中文警示说明。

本条是关于设置放射性标识和中文警示说明的规定。我国采取国际通用的做法,要求在工作场所和专用运输车上设置放射性标识和中文警示说明,因为放射性是一种看不见、摸不着的射线,公众不易识别和了解,加上危险性高,社会敏感性强,在规定的范围内,设置警示标识也是防护措施的其中一种。

《电离辐射防护及辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)p184页对放射性标志和中文警示说明,有明确规定。

在制作警示标识时,尺寸应该规范,颜色应该鲜艳,所处位置应该醒目,便于公众及时了解情况、掌握有关信息。避免因不知情而造成的放射性污染损害。

放射性标识的规定:以三角形居多,中间以圆点为中心,角度各为60°的三叶形,中心圆点、三叶形和边框为黑色,背景为黄色。

放射性警示标识必须有中文说明“当心电离辐射”,采用黑色粗矿字体。目的是提醒公众注意这里的环境可能有危险。

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2.铀矿科普—3原子能工业在研制原子弹期间,各国核科学家已预见,若能控制铀的链式反应,便能达到民用核能的目的。1951年美国人,在一座生成钚的反应堆第一次发出核电;1954年苏联建成了世界第一座核电站——奥布宁斯克(Obninsk)核电站,以5000kW电功率开始发电。以此为开端,世界核电开始迅猛发展。 http://www.bog.com.cn/zghgydzj/fzlm/ykkp/600907/index.html
3.核电科普知识竞赛题库12、核电厂与火电厂的主要区别是核电厂用(D)替代了火电厂的锅炉。 A、汽轮机B、发电机C、蒸汽发生器D、反应堆 13、全球核电比重最大的国家是:(B) A、美国B、法国C、立陶宛 14、据国际原子能机构公布的数据,截至2012年5月,全世界共有433台核电机组在运行,2011年共生产电力2518万亿千瓦小时。其中,核发电量http://www.jxjjsz.cn/index.aspx?Aid=1928
4.江苏省大学生核与辐射知识大赛16、我国核电站选址要求半径16公里内没有(C)A、危险品仓库 B、火车站 C、飞机场17、我国自主研发的第三代压水堆核电机组是(A)A、华龙一号 B、AP1000 C、AES-9118、华东一号核反应堆最高寿期是(B)年A、40 B、60 C、5019、若田湾核电站8台全部运行后,年发电量预计达(A)亿千瓦时http://www.nrspc.cn/col155/col161/articleinfo.php?infoid=1977
5.全球核电再启动,铀矿“十年等一回”核电发电原理基于核裂变反应,在核反应堆中,重原子核受到中子撞击后发生核裂变释放能量,裂变过程产生的中子继续撞击其他原子核引发更多裂变反应,形成连锁反应并持续释放能量。裂变反应产生的热能通过介质水转化为蒸汽,蒸汽驱动涡轮机旋转产生机械能,最终通过发电机转换为电能。铀-235是目前最常用的核裂变燃料,其它元素(或https://wallstreetcn.com/articles/3714827
6.核电科普降知识核能 铀-235原子核在中子的轰击下可以发生核裂变并同时放出能量,此外,铀-233、钚-239等也能产生核裂变反应,核裂变反应放出的能量就是核能。 三、压水堆核电站的发电原理 核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能,再被高压水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。 https://www.gxcdc.com/html/2013/jkzs_0628/5113.html
7.全面了解核能与核电全球在运核反应堆的平均运营时间为30~45年,有5台机组超过50年。2019年核电在全球发电量中占比约10%,在运核反应堆数量比2018年减少2个,比2012年减少10个。由于核事故风险客观存在,没有足够依据证明目前的核技术可以完全杜绝事故发生,尽管是低概率,但后果危害性极大。法国等国家核电在电力结构中占比仍然较大,但https://www.nengyuanjie.net/article/41824.html
8.核能发电厂的生产过程示意图.ppt核能发电的基本原理是:核燃料在反应堆内发生可控核裂变,即所谓链式反应,释放出大量热能,由冷却剂(水或气体)带出,在蒸汽发生器中将水加热为蒸汽,然后同一般火力发电厂一样,用蒸汽推动汽轮机,再带动发电机发电。冷却剂在把热量传给水后,又被泵打回反应堆里去吸热,这样反复使用就可以不断地把核裂变释放的热能引导https://max.book118.com/html/2019/0627/8023103051002032.shtm
9.2020年各省公务员考试公共基础:我国比较著名的两座核电站考点一核能发电基本工作原理是什么? 核电站利用核能发电,核心设备是核反应堆。核电站用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,将原子核裂变能转化为热能;蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转化为机械能;然后汽轮机带动发电机https://www.huatu.com/2020/0429/1917440.html
10.太阳内部发生的是核太阳内部发生的是核___反应.今天,全世界已经建成了几百座核电站,它的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控核___反应释放能量的.核电发电量接近全球发电量的五分之一,核电站能给那些水力资源、化石能源缺乏的地区提供电能,也给人类解决能源危机带来希望.但核电站的发展给人类带来负面的影响,如___危害健康、__https://www.zybang.com/question/e0a70e023ab5519f1ba8eeedf1153ef0.html
11.核能安全吗?核能发电原理核能发电的优缺点→MAIGOO知识核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片,同时放出中子和大量能量的过程。反应中,可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除 去消耗,至少有一个中子能引起另一个原子核裂https://m.maigoo.com/goomai/83161.html
12.核电事故原因范文6篇(全文)目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变反应而发电。核电站一般分为两部分:利用原子核裂变生产蒸汽的核岛(包括反应堆装置和一回路系统)和利用蒸汽发电的常规岛(包括汽轮发电机系统),使用的燃料一般是放射性重金属:铀、钚。核电是一种清洁能源,发电成本低,但是核电站一但发生泄露事故就会给周围环境与居民带来严重https://www.99xueshu.com/w/file8cu4gqa7.html
13.原子核发生核裂变核裂变和核聚变核聚变都会释放出巨大的能量.这就2011年3月,日本发生了强烈地震并引发了海啸,对福岛核电站造成了很大的破坏,如图所示.(1)核电站是利用核能来发电的,其能量是原子核发生了核 裂变 裂变(选填“裂变”或“聚变”);(2)为了给处于高温中的核反应堆外壳降温,消防员通过喷水的方法来有效降温,这是用 热传递 热传递的方法来改变内能的;(3)“能源和https://m.1010jiajiao.com/czwl/shiti_id_8fc05d2be9844c0e064b439b873a15ca