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科技导报2017，35（13）

核电厂海域放射性后果评价系统

郭猜1，林权益1，岳会国1，杨静2，乔清党1

1.环境保护部核与辐射安全中心，北京100082

2.国家海洋环境预报中心，北京100081

摘要基于中国海域海流预报数据和核电厂近岸海域的高分辨率岸线及海底地形资料，建立了核电厂海域放射性后果预测与评价系统。该系统采用成熟的海流预报模型和输运扩散数值模型及直观的剂量评估方法，可对中国不同核电厂址核事故下液态放射性物质的排放进行污染物输运路径模拟，并可以在中国特定核电厂的近岸海域进行精细化3维后果评价，为应急响应行动提供决策技术支持。本文针对宁德核电厂进行了假想核事故案例计算，结果表明一般情况下模拟海域内潮流类型为半日潮流，落潮流向偏东，涨潮流向偏西，海流速度较小，扩散过程缓慢，会在近岸海域积累较高的放射性浓度。

关键词海流数值预报；核素扩散数值模拟；核事故后果评价

2011年3月日本福岛发生核事故，这是世界上首次发生放射性物质向海洋环境中大规模直接排放的核事故，事故期间约有10~20PBq的131I和1~6PBq的137Cs直接排放到海洋[1-2]。福岛核事故发生后，多种海洋扩散模型被用于预测放射性物质在海洋中的输运扩散行为，并取得了与监测数据较为一致的结果[3-5]。放射性核素进入海洋环境后，很难在第一时间获取大量的现场监测数据，放射性核素的影响范围及程度也很难单独通过监测手段进行预测和评价[6]。在核事故情况下，由于环境中可能存在较高的放射性污染水平及应急响应行动的紧迫性，需要使用数值预报模型来预测放射性核素的影响范围及程度，为核事故应急决策提供技术支持[7]。

为了应对中国滨海核电厂址核事故情况下放射性物质释放进入海洋环境的可能性，本文建立了“核电厂海域放射性后果评价系统”（nuclear-power-plantoceanicradiationcon?sequenceanalysissystem，NORCAS），针对此类应急情景提供应急准备和应急响应上的技术支持。

1系统概述

“核电厂海域放射性后果评价系统”设计为实现对中国不同滨海核电厂址核事故状态下液态放射性物质进入海洋环境后产生的辐射后果进行快速评价，同时针对宁德核电厂周边海域开发三维海流预报模型和扩散模型，实现对辐射后果的精细评价（后续将陆续建立其他核电厂的精细评价）。为满足核事故应急响应工作对系统操作简便性与计算时效性的要求，系统基于服务器、PC机为硬件平台进行开发，并使

用国家海洋环境预报中心大型机完成部分运算量较大的海

流预报及三维扩散模拟过程，并通过专线进行数据传输。

系统研发的技术路线如图1所示[8]，主要由源项输入模

块、中国海域评价子系统、近岸海域评价子系统、剂量计算模

块组成。中国海域评价子系统、近岸海域评价子系统均采用

成熟的物理模型，在不同尺度和精度下进行放射性核素的迁

移扩散模拟。

图1系统研发的技术路线

Fig.1Technologyroadmapofsystemdevelopment

图2展示了“核电厂海域放射性后果评价系统”的主界

面。系统采用浏览器/服务器（B/S）模式结构，使用IE浏览器

收稿日期：2017-01-02；修回日期：2017-06-09

基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2012AA050907）

作者简介：郭猜，工程师，研究方向为核设施事故应急及后果评价，电子信箱：guocai1234@163.com；乔清党（通信作者），研究方向为核事故应急，电子信箱：qiaoqingdang@163.com

引用格式：郭猜,林权益,岳会国,等.核电厂海域放射性后果评价系统[J].科技导报,2017,35(13):45-51;doi:10.3981/j.issn.1000-7857.2017.11.006

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科技导报2017，35（13）

图2“核电厂海域放射性后果评价系统”主界面

Fig.2MaininterfaceofNORCAS

进行登录及操作。海流预报数据和扩散浓度结果均使用地理信息（GIS）平台进行直观展示，界面最上方是案例计算、结果展示等基本功能按钮。

1.1中国海域评价子系统

中国在运核电厂均为沿海厂址，中国海域评价子系统可以在30min内评估各核电厂核事故情况下放射性物质在南海、黄海、东海和渤海海域内的迁移扩散轨迹，以满足核事故应急工作对时效性的要求。

中国海域评价子系统使用的海流预报数据来自国家海洋环境预报中心业