基于剂量权重因子与蚁群算法耦合的核应急路径规划仿真

核事故发生初期,应急救援人员在辐射环境中的救援行动路径规划问题是核应急决策的重要组成部分。充分考虑辐射环境的特殊性,本文针对时间和剂量数值的双重约束,采用基于辐射场剂量权重因子修正的蚁群算法,实现辐射环境下救援行动的路径规划。以某核电厂典型辐射区域作为研究对象,对辐射场中设备巡检路径规划进行仿真,结果表明本文方法可为核应急快速救援提供决策支持。     

核应急多约束条件下人员行动路径规划仿真研究

放射性环境中人员行动的路径规划问题是核应急决策的重要组成部分。选择一种优化的行动路径可以减少工作人员接受的剂量及辐射伤害。本文采用基于蚁群算法的方法,规划人员在放射性环境中的活动路径,并以某辐射场所为例,进行时间和剂量值约束条件下的路径规划仿真,获取较优的行动路线。     

基于生物启发神经网络的核辐射场区全覆盖路径规划

核辐射场区全覆盖路径规划对于辐射环境下区域作业者的辐射安全有重要意义。本研究基于生物启发神经网络算法,提出一种进行辐射剂量最优控制的全覆盖路径规划算法。首先,利用福岛核电站部分地形以及蒙特卡罗粒子输运程序分别构建模拟核辐射场区的障碍物分布和辐射剂量场,然后,采用Python语言进行算法仿真试验,模拟核辐射场区的每一个栅格定义为一个神经元,建立起生物启发神经网络,将栅格剂量率与神经元活性耦合实现路径规划的辐射剂量最优控制,分别采用单个、4个和8个移动单元进行仿真试验。结果表明：单个移动单元的规划路径在实现100%覆盖率,4%覆盖重复率的同时,能够优先覆盖低剂量区,延后覆盖高剂量区,实现了过程剂量和累积剂量的最优控制。为提高全覆盖的时间效率和获得更低的单体累积剂量,对算法进行多单元协同搜索的改进,结果表明：4单元和8单元仿真的覆盖重复率分别为5.72%和6.29%,1单元、4单元和8单元仿真完成全覆盖时间分别为30 min、9 min和4 min,时间效率成倍提高;最大单体累积剂量分别为4.11×10^-3 mSv、1.28×10^-3 mSv和0....     

西安脉冲堆核事故下现场核应急人员剂量理论计算

为了快速评价核应急人员现场剂量,建立了核事故下西安脉冲堆核应急人员现场剂量理论计算方法,以西安脉冲堆厂址特征、事故源项参数为输入数据,计算了核事故下核应急响应人员现场受照个人有效剂量。计算结果表明:在设计基准事故下,厂内应急人员的所受事故个人有效剂量较低,仅为1.78 mSv左右;在极端假设事故下,以8 h工作时间计算时受照事故剂量为100 mSv以上。场区内应急监测人员受照剂量相对厂房内的小得多,在35 m、100 m边界所受个人有效剂量分别为7.97×10-6、9.95×10-2mSv。理论计算结果可以作为核事故应急的技术数据,所建立的评价方法程序可运用于实际的核事故应急剂量评价中。     

核事故放射性气体扩散及辐射剂量模拟研究

利用修正的高斯烟团模型来简化早期核事故扩散问题,将修正后结果与CALPUFF软件模拟结果对比分析,误差在可接受范围内。根据放射性气体扩散模拟及辐射剂量计算,开发了可视化操作界面,给定初始参数便可简单快速计算得到放射性扩散核素浓度随时间分布以及辐射剂量影响,可为核事故应急预案制备提供依据。     

JRODOS模拟核事故时核素扩散及剂量时空分布

核事故时核素扩散范围和造成的辐射剂量是核电厂事故应急措施制定的重要参考,利用JRODOS软件模拟了不同气象源和大气扩散模型对核电厂核素浓度和辐射剂量时空分布的影响。结果表明:WRF气象场情景下核素的扩散范围广,FNL气象场情景下核素浓度和有效剂量区域均值较高。不同大气扩散模型中LASAT模型模拟的有效剂量最高。这为核事故后果评价数据来源和大气扩散模型选择提供了依据。     

核舰船核事故舱室辐射后果评价研究

本文结合核舰船的设计特点和实际运行经验，分析了核事故时放射性核素由核反应堆舱（以下简称堆舱）向其他舱室的传输途径及在各舱室中的分布，给出了放射性素活度和人员剂量的估算方法，计算了核事故情况下各舱室的辐射水平和人员的受照剂量，后果评价表明，设计基准事故时，各舱室辐射后果较轻，人员剂量没有超过有关标准规定的剂量限值，严重事故时，堆舱邻舱辐射后果严重，人员剂量超过有关标准规定的剂量限值。     

核应急指挥系统安全技术探讨

核电厂应急指挥系统能为应急人员提供有价值的数据,如机组数据、气象数据、环境辐射数据等。在应急响应过程中为指挥人员提供快速辅助决策支持,有效控制和减轻核事故造成的后果,避免和减少工作人员、公众所接受的剂量,保护环境、保护公众。系统对安全性及数据传输安全性能要求较高。基于以往的项目经验及福岛事件后应急的新需求,本文对核电厂应急系统的安全技术设计进行探讨。结果表明,引入信息安全技术可有效保证应急系统的安全,增强核电厂应对核事故的能力。     

核事故应急干预代价利益分析中辐射危害代价的评估

本文综述核事故应急干预代价利益分析中辐射危害代价的评估，重点介绍了α因子的确定以及在代价利益分析中考虑个人剂量分布的方法。本文在辐射危害代价的评估中引入了个人剂量评价函数的概念，描述个人剂量分布的影响，并提出了核事故应急干预代价利益分析的改进模型。     

核事故应急演练培训仿真系统设计与应用

为解决核事故应急演练中辐射场不可见、潜在的辐射风险、多工种参与人员众多等问题，本文提出了一种基于特征重要性的自适应光线投射三维核辐射场可视化方法。采用三维仿真引擎Unity3D研发了核事故应急演练培训仿真系统，通过ShaderLab编程实现百万网格数量级的核辐射场的三维可视化，基于有限状态机实现了多工种人员协同作业演练仿真等功能，系统帧率60帧左右，可满足实时交互需求。以放射源失控事故为案例，真实还原了核事故应急演练中的作业模式及处理流程，为保障人员辐射安全、丰富培训手段、降低培训成本提供了支持。     

海上浮动核电站应急撤离分析

核事故应急撤离是核应急响应的重要组成部分, 目的在于快速有效地将可能受到事故影响的人员转移至安全地区。本文根据海上浮动核电站的运行场址与运行特点, 对海上浮动核电站应急响应特征进行分析, 给出了浮动核电站应急等级划分和应急计划区范围。结合陆地核电站场区撤离与海洋平台撤离疏散方法, 制定了海上浮动核电站应急撤离情景与撤离分析假设。对浮动核电站人员撤离的分析结果表明, 浮动核电站人员撤离满足客船撤离要求, 及海上浮动核电站应急撤离的时间要求。关键词: 海上浮动核电站; 核应急; 应急计划区;应急响应; 应急撤离     

截断总体最小二乘变分核事故源项反演数值研究

放射性释放源项是核事故应急与事故后果评价的基础。核事故源项反演方法利用事故期间辐射环境监测数据估计事故释放源项。由于其不依赖电厂状态参数，在福岛核事故后被广泛重视。变分核事故源项反演模型（VAR）对释放源项的求解为全局最优，但受大气扩散模型误差的影响较大。为降低大气扩散模型误差对源项估计结果的影响，建立了截断总体最小二乘变分核事故源项反演数值计算模型（TTLS-VAR）。该模型可对扩散模型算子与监测向量进行修正，以提高源项反演的准确性。基于风洞实验数据对TTLS-VAR模型进行验证，结果显示:TTLS-VAR模型对释放源项估计结果的准确性较VAR模型有所提高。      

核与辐射恐怖袭击下的公众应急疏散

核与辐射恐怖袭击造成的灾难规模大上社会影响大,应急准备和响应时应把保障公众健康和生命财产安全作为首要任务.本文介绍了核与辐射恐怖袭击可能的形式、特点及对其后果的评估实例,分析讨论了应急疏散区域、疏散路线和疏散指挥等公众应急疏散的基本问题,简述了公众应急疏散预案的制定和应急疏散响应的要点,对核与辐射恐怖袭击下的公众应急疏散问题作了初步探讨.     

日本福岛核事故后环境治理和健康影响

正福岛核事故发生后,日本政府多次发出撤离指示,疏散了约16. 5万人。随着周边环境治理工作的推进,日本已解除大部分地区的撤离指示,相关地区的环境辐射剂量率已大幅下降,目前仅有约4. 3万人不能重返家园。在福岛抢险人员中,没有发生辐射伤亡(急性辐射综合症),有一百多人的受照剂量超过正常水平,其中6人明显超过监管机构设定的允许限值250 m Sv,但仍低于可导致辐射疾病的水平。福岛核事故后周边居民的体检结果表明,没有居民受到辐射伤害,或受到有害剂量水平的辐射     

4D人体辐射剂量计算技术研究

当前人体辐射剂量计算技术只能给出直立人体3D静态剂量结果，无法满足未来精准防护需求。为实现4D剂量计算，首先基于刚体旋转矩阵、体积图拉普拉斯算子和近似刚体变换三种算法实现了面元模型变形；然后研究了动作捕捉引导的模型变形；接下来基于Delaunay算法的四面体切割技术实现了高速蒙特卡罗计算，最后设计开发了4D剂量计算应用系统。将建立的完整方法用于核电厂进行现场实验，针对特定辐射作业过程的应用结果验证了该方法的可靠性和实用性，突破了4D剂量计算过程中关键技术环节。未来该技术有望在核电厂运维、核设施退役治理及医学介入治疗等场景下实现人员精准防护。     

超低空辐射测量探测器研究

正超低空辐射测量探测器是为重大或特大核事故应急辐射监测而设计。事故发生后在交通阻断或高辐射剂量率水平下,监测人员无法进入事故发生地时,超低空辐射测量探测器可通过无人机载带到事故区域上空(飞行高度1～100m)进行定点监测或按照规划路径进行巡测(图1)。其可实现辐射剂量率水平连续稳定运行监测以及实时回传监测数据,为核应急行动决策提供参考依据。项目研制的超低空双GM管辐射测量探测器剂量率测量范围为100nGy/h～10Gy/h,利用137Cs伽马点源对该系统进行定位精度测试,其GPS定位     

核电事故应急随机网络的粒子群优化分析

本文构建了核电事故应急过程的GERT随机网络模型，在分析日本福岛核事故应急救援过程的基础上，研究智能计算方法与传统随机网络相结合的途径。将应急过程分解为串联环节和并联环节，将并联环节作为串联环节的一部分，先以整体为对象进行资源配置优化，再单独分析并联环节。分析了应急资源对各救援环节的作用，在应急资源一定的前提下提出了对应的粒子运动速度矢量受限。利用速度投影矩阵纠正粒子运动，得到了资源受限的粒子群优化算法，获得了应急过程中资源的优化配置，以及降低了核电事故应急的时间消耗。     

核事故应急情况下快速确定辐射剂量率场的方法及其应用

介绍并分析了在核事故应急情况下,应急辐射监测和事故后果评价两种确定辐射剂量率场的方法及存在的不足,根据估算照射率场分布的方法引出快速估算辐射剂量率场的计算方法,并对其在事故应急和演习中的应用进行了分析。     

核事故早期场外应急干预措施优化技术研究

对核事故早期场外干预措施中的应急方案生成、应急决策分析和撤离路径优化进行了初步的研究和分析,建立了实现软件化的技术开发模型。设计了"二进制筛选法",实现了候选方案集的快速生成,并分别对多属性效用分析、灰色关联分析和单纯形法进行了技术论证和实现,最后基于C#和Matlab混合开发的界面,对核事故早期场外干预措施优化技术进行了具体的物理模型计算,验证其可行性。结果表明,设计的核事故早期场外干预措施优化技术可靠,对核事故早期场外干预实现了软件模型。     

无人机载核辐射监测系统研究

在核设施发生重大核事故后，快速进入事故区域获取核泄漏及放射性污染现场的辐射分布情况具有重要意义。当重大核事故发生后，通常伴随道路的严重损毁，致使核辐射探测器无法随人员和车辆通过地面通道进入核事故现场进行辐射监测。为了克服传统的核应急监测方式易对人员辐射伤害、机动性差及效率低等问题，本研究设计并实现一种无人机载辐射监测系统，能够迅速进入放射性污染区域上空进行辐射监测。无人机辐射监测系统主要包括宽量程G-M计数管、溴化铈闪烁体探测器、数据采集系统与数据传输系统，将以上装置搭建在无人机上可执行0～100 m的低空实时辐射剂量率和能谱测量任务。