[發(fā)明專利]核與輻射突發(fā)事件后果氣載放射性物質(zhì)劑量估算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610114772.7
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN107145700A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 徐向軍;姚仁太;張俊芳;呂明華;郝宏偉;范丹;陳龍泉;黃莎;趙多新;閆江雨;崔慧玲;胡繼民
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙)11311
• 代理人: 任曉航,馬皓

技術領域

本發(fā)明屬于核與輻射突發(fā)事件后果大尺度模擬領域，具體涉及核與輻射突發(fā)事件后果氣載放射性物質(zhì)劑量估算方法。

背景技術

一直以來，世界各國均非常重視和關注放射性核素大尺度大氣遷移問題，不僅是軍事、國防方面的需要，而且是核事故應急、環(huán)境危害問題的需要。放射性物質(zhì)在大氣中的長距離遷移和后果評價與分析技術涉及眾多的科學領域，屬于多學科交叉的技術，模擬技術和評價方法也在不斷地更新與發(fā)展，因此，包括美國、歐盟、日本在內(nèi)的發(fā)達國家、地區(qū)也在不斷加強該技術的研發(fā)。另外，放射性核素大尺度遷移數(shù)值模擬技術已經(jīng)作為一種國家的技術資源，隨著相關領域技術的不斷發(fā)展與更新，從戰(zhàn)略角度考慮，一個國家必須有技術儲備和可持續(xù)發(fā)展的能力。當前國際形勢變化多端，需要我們不斷建立與完善大氣輸運模擬技術，并提供技術支撐。

近些年來，在朝核試驗、日本福島核電泄漏等事件接連發(fā)生的情況下，建立并不斷完善一套可應對我國周邊數(shù)百至數(shù)千公里范圍內(nèi)氣載放射性物質(zhì)釋放情形應急響應系統(tǒng)的必要性已經(jīng)成為共識。該系統(tǒng)的建立將為決策人員能夠面對類似事件，快速、科學、有效地提出決策建議與方案，最終達到保護我國公眾與環(huán)境安全的目標。

為此，中國輻射防護研究院自主開發(fā)、建立了核與輻射突發(fā)事件后果大尺度模擬系統(tǒng)，包括放射性核素大尺度大氣遷移數(shù)值模擬技術和LATMES1.0計算程序，以及相關的模擬結果統(tǒng)計分析程序，可應對全球范圍的核與輻射突發(fā)事件下，氣載放射性物質(zhì)的遷移、擴散及其環(huán)境安全后果的評價系統(tǒng)。針對朝鮮核試驗，根據(jù)總裝的要求，定期提供階段報告預測和分析了朝鮮核試驗場址以及寧邊核場址放射性核素釋放大氣遷移對我國的影響。目前已成功用于對日本福島核事故、朝鮮第三次核試驗等事件的有效響應。

境外核爆輻射后果評價系統(tǒng)是通過將區(qū)域氣象數(shù)值預報產(chǎn)品和中長距離放射性污染物遷移模擬和后果評價集成為一體。該系統(tǒng)設計為一個連接多種模型、數(shù)據(jù)庫和地理信息的綜合系統(tǒng)，用以模擬、預測和評估指定區(qū)域范圍內(nèi)突發(fā)事件產(chǎn)生的影響。該系統(tǒng)涉及源項估算模塊、軌跡計算模塊、粒子擴散計算模塊、劑量計算模塊4個物理模塊。此項發(fā)明專門說明劑量計算模塊。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種核與輻射突發(fā)事件后果大尺度氣載放射性物質(zhì)釋放劑量估算方法，該方法能夠給出該事故下氣載放射性物質(zhì)在不同時刻可能引起的潛在劑量水平，為決策人員面對類似事件發(fā)生時，能夠快速、科學、有效地提出決策建議與方案，最終達到保護我國公眾與環(huán)境安全的目的。

為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是：提供一種核與輻射突發(fā)事件后果氣載放射性物質(zhì)劑量估算方法，該方法包括對煙云外照射劑量進行估算，對地面沉積外照射劑量進行估算，對煙云吸入內(nèi)照射劑量進行估算，總劑量水平估算。

進一步，在步驟1)中，所述煙云外照射劑量通過下列公式計算：

其中：t₁、t₂代表某時段的起始和結束時刻；org代表某種器官；DC為在網(wǎng)格(x,y)處，器官org在t₁至t₂時段內(nèi)所受到的煙云外照射劑量；AC為在網(wǎng)格(x,y)處，在t₁至t₂時段內(nèi)核素nuc的積分空氣濃度；DFC為核素nuc對器官org的半無限煙云劑量轉換因子；SFC為煙云外照射的屏蔽因子，由t₁至t₂時段公眾所采取的防護行動的種類決定。

進一步，在步驟2)中，所述地面沉積外照射劑量通過下列公式計算：

其中：DG為在網(wǎng)格(x,y)處，器官org在t₁至t₂時段內(nèi)所受到的地面沉積外照射劑量；GC為在網(wǎng)格(x,y)處，t時刻核素nuc的地面沉積濃度；GRF為核素nuc對器官org的地面沉積外照射劑量轉換因子；SFG為地面沉積外照射的屏蔽因子，由t₁至t₂時段公眾所采取的防護行動的種類決定。

進一步，在步驟3)中，所述煙云吸入內(nèi)照射劑量通過下列公式計算：