CN107527126B - 放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于放射性物品运输的风险评价领域,具体涉及一种放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法。该方法针对运输路线附近的特定区域而考虑其辐射风险,求出各个运输路线中的各个路段对特定区域的网格矩形的辐射风险,再求和,可以得到该区域的整体风险。本发明弥补了传统模式未针对运输路线附近的特定区域而考虑其辐射风险的缺陷,可用于评价放射性物品运输路线附近特定区域由于放射性物品运输活动而造成的整体辐射风险。
Description
技术领域
本发明属于放射性物品运输的风险评价领域,具体涉及一种放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法。
背景技术
传统的放射性物品运输的风险评价模式,在正常运输工况下,仅评价了货包外照射对参与运输的工作人员及沿线公众的辐射影响。在辐射影响评价时,集体剂量的估算主要考虑运输活动对运输沿线各人群组带来的辐射影响。通常关心的各类公众人群组主要包括:运输沿线周围人员、共享运输线上车辆中人员、停运期间周围人员等;在屏蔽损坏工况下,主要评价货包外照射对事故处理工作人员和事故地点附近公众的辐射影响;传统模式的弥散事故工况下,考虑在事故点附近和下风向区域内,以及水体下游的公众可能会直接或间接接触到从容器内撒落和/或泄露的放射性物质,形成外和/或内照射。为评价辐射影响,需要估算沿运输路线的某一位置发生事故所造成的公众个人或集体剂量。
由上可知,传统模式的各种工况,均未针对运输路线附近的特定区域而考虑其辐射风险。而事实上,作为运输路线附近的公众,更加关心运输对其特定区域造成的辐射风险。尤其是当这样的特定区域是人口密度大的(区域)政治、经济中心,比如作为铁路重要枢纽的城市。此时,传统模式的缺陷便突出了。
发明内容
本发明的目的在于针对现有放射性物品运输风险评价的盲区,提供一种针对运输路线附近的特定区域而评价其辐射风险的方法。该方法能够弥补传统模式未针对运输路线附近的特定区域而考虑其辐射风险的缺陷,可用于评价放射性物品运输路线附近特定区域由于放射性物品运输活动而造成的整体辐射风险。
本发明的技术方案如下:一种放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,采用如下公式确定放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险:
RA=∫dRdA
式中,
A:运输路线附近的特定区域;
dA:特定区域A中的微小区域dA;
dR:运输路线的微小路段dl对特定区域A中的微小区域dA的风险;
RA:运输路线附近特定区域A的辐射风险。
进一步,如上所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其中,所述公式中的运输路线的微小路段dl为直线段。
进一步,如上所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其中,所述公式中的特定区域A中的微小区域dA为矩形。
进一步,如上所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其中,该方法适用的放射性物品运输工况包括:
(1)正常运输工况,无屏蔽损坏且无发生内容物释放的工况,标记N;
(2)屏蔽损坏工况,屏蔽损坏但无内容物释放发生的事故,标记LOS;
(3)弥散事故工况,包装严重损坏且有内容物释放的事故,标记AD;
则辐射风险评价公式可表述为:
式中,
进一步,如上所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其中,辐射风险评价公式可简化为:
式中,
X:三类工况N、LOS和AD(是上标而非幂函数的幂次);
i:运输路线划分成若干短的路线(称为路段)的编号,路段i需满足如下条件:
①路况特征因素一致或相近;
②为直线路段;
③长度不超过特定区域A的最大特征尺寸(穿过特定区域A的长度最长的直线段的长度);
j:特定区域由网格划分成若干小的矩形(称为网格矩形)的编号,网格矩形j需满足如下条件:路段i中任意点对j的中心点与四个顶点的五个后果值满足式下式的约束:
σ≤ρμ
上式中:
σ:五个后果值的标准差;
μ:五个后果值的平均值;
ρ:特定区域网格划分精度系数,其值越小,网格越密,评价结果越准确;其值越大,网格越粗,评价结果越粗糙。取值由评价需求和计算资源权衡而定,建议取值区间为ρ∈[0.1,0.5]。
进一步,如上所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其中,通过设立截断条件,忽略离特定区域太远的运输路线上的路段对其造成的风险,所述截断条件的设立包括下述至少任意一条:
①数值绝对条件:路段对特定区域造成的一年的最大个人剂量比天然本底水平低三个数量级;
②数值相对条件:路段对特定区域造成的集体剂量比已知最大值低三个数量级;
③地理特征条件:该区域的某一侧或几侧有明显的地理隔断标识,则该区域的某一侧或几侧可以选择相应的地理隔断标识为截断线。
本发明的有益效果如下:本发明针对运输路线附近的特定区域而考虑其辐射风险,求出各个运输路线中的各个路段对特定区域的网格矩形的辐射风险,再求和,进而得出放射性物品运输路线附近特定区域由于放射性物品运输活动而造成的整体辐射风险。传统模式中,只评价特定种类的放射性物品沿固定运输路线的辐射影响;而本方法可评价不同种类的放射性物品且运输路线不同时对同一特定区域而造成的整体辐射风险。
附图说明
图1为运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法示意图;
图2为运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的描述。
本发明确定的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险为:
RA=∫dRdA (1)
上式中:
A:运输路线附近的特定区域;
dA:特定区域A中的微小区域dA;
dR:运输路线的微小路段dl对特定区域A中的微小区域dA的风险;
RA:运输路线附近特定区域A的辐射风险。
该模式的示意图见图1,图中需要注意两点:
①微小路段dl为直线段,但实际中的整个运输路线均为曲线;
②特定区域A中的微小区域dA为矩形,但整个特定区域A可为任意多边形,为方便计算,一般可取为矩形。
放射性物品运输事故后果景象主要为屏蔽破坏和内容物释放两种,因此,放射性运输工况概括地划分为三类:
(1)正常运输工况,无屏蔽损坏且无发生内容物释放的工况;
(2)屏蔽损坏工况,屏蔽损坏但无内容物释放发生的事故;
(3)弥散事故工况,包装严重损坏且有内容物释放的事故。
为方便叙述,简记三类工况分别为N(Normal)、LOS(Loss of Shielding)和AD(Atmospheric Dispersion)。
则式(1)可以更加详细地表述为:
上式中:
C表示放射性物品运输事故后果;P表示放射性物品运输事故概率,则辐射风险R可表示为:
R=C×P (3)
在具体的实施中,为方便计算一般可做出如下的简化处理,见式(4)。
上式中:
X:三类工况N、LOS和AD(是上标而非幂函数的幂次)。
i:运输路线划分成若干短的路线(称为路段)的编号。路段i需满足如下条件:
①路况特征因素一致或相近;
②为直线路段;
③长度不超过特定区域A的最大特征尺寸(穿过特定区域A的长度最长的直线段的长度)。
j:特定区域由网格划分成若干小的矩形(称为网格矩形)的编号。网格矩形j需满足如下条件:路段i中任意点对j的中心点与四个顶点的五个后果值满足式(5)的约束。
σ≤ρμ (5)
上式中:
σ:五个后果值的标准差;
μ:五个后果值的平均值;
ρ:特定区域网格划分精度系数,其值越小,网格越密,评价结果越准确;其值越大,网格越粗,评价结果越粗糙。取值由评价需求和计算资源权衡而定,建议取值区间为ρ∈[0.1,0.5]。
简化处理的一项重要工作是截断条件的设立,离特定区域太远的运输路线上的路段对其造成的风险极低,是可忽略的。如不忽略,既浪费计算资源又无实际意义。截断条件的设立可参考下述至少任意一个条件:
①数值绝对条件:路段对特定区域造成的一年的最大个人剂量比天然本底水平低三个数量级;
②数值相对条件:路段对特定区域造成的集体剂量比已知最大值低三个数量级;
③地理特征条件:特定区域满足一定的地理特征条件,也就是说,该区域的某一侧或几侧有明显的地理隔断标识(山、河、森林、草地、荒漠……),则该区域的某一侧或几侧可以选择相应的地理隔断标识为截断线。
然后,分别对每种工况进行风险计算,最终予以求和,见表1。
该方法的流程图见图2。该方法可用于评价放射性物品运输路线附近特定区域由于放射性物品运输活动而造成的整体辐射风险。
表1放射性物品运输各工况的风险计算
传统模式与本发明的比较分析见表2。
表2两种模式的比较分析
由上表可见,传统模式中,只评价特定种类的放射性物品沿固定运输路线的某种工况的辐射影响;而本发明可评价不同种类的放射性物品且运输路线不同时在所有工况对同一特定区域而造成的整体辐射风险。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,采用如下公式确定放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险:
RA=∫dRdA
式中,
A:运输路线附近的特定区域;
dA:特定区域A中的微小区域dA;
dR:运输路线的微小路段dl对特定区域A中的微小区域dA的风险;
RA:运输路线附近特定区域A的辐射风险;
该方法适用的放射性物品运输工况包括:
(1)正常运输工况,无屏蔽损坏且无发生内容物释放的工况,标记N;
(2)屏蔽损坏工况,屏蔽损坏但无内容物释放发生的事故,标记LOS;
(3)弥散事故工况,包装严重损坏且有内容物释放的事故,标记AD;
则辐射风险评价公式可表述为:
式中,
2.如权利要求1所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其特征在于:所述公式中的运输路线的微小路段dl为直线段。
3.如权利要求1所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其特征在于:所述公式中的特定区域A中的微小区域dA为矩形。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其特征在于:辐射风险评价公式可简化为:
式中,
X:三类工况N、LOS和AD;
i:运输路线划分成若干短的路线的编号,路段i需满足如下条件:
①路况特征因素一致或相近;
②为直线路段;
③长度不超过特定区域A的最大特征尺寸;
j:特定区域由网格划分成若干小的矩形的编号,网格矩形j需满足如下条件:路段i中任意点对j的中心点与四个顶点的五个后果值满足式下式的约束:
σ≤ρμ
上式中:
σ:五个后果值的标准差;
μ:五个后果值的平均值;
ρ:特定区域网格划分精度系数,其值越小,网格越密,评价结果越准确;其值越大,网格越粗,评价结果越粗糙;
5.如权利要求4所述的放射性物品运输路线附近特定区域的辐射风险评价方法,其特征在于:通过设立截断条件,忽略离特定区域太远的运输路线上的路段对其造成的风险,所述截断条件的设立包括下述至少任意一条:
①数值绝对条件:路段对特定区域造成的一年的最大个人剂量比天然本底水平低三个数量级;
②数值相对条件:路段对特定区域造成的集体剂量比已知最大值低三个数量级;
③地理特征条件:该区域的某一侧或几侧有明显的地理隔断标识,则该区域的某一侧或几侧可以选择相应的地理隔断标识为截断线。
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