R&D 128和ERICA模型在陆生生物辐射剂量估算中的应用研究

RD 128和ERICA分别是英格兰和威尔士环境当局、欧共体推荐的估算非人类物种辐射剂量的模型。从陆生生物辐射剂量估算的原理、核素种类、参考生物种类、计算参数等方面对RD128和ERICA进行了比较和分析,并利用两个模型对我国某AP1000核电厂周围陆生生物辐射剂量率进行了计算,最后对比分析了两个模型的计算结果和优缺点。     

ERICA2.0软件和R&D128程序中41Ar和85Kr核素对陆生生物辐射剂量率估算对比的初步研究

在我国的生物辐射影响评价中，现阶段计算惰性气体对生物的辐射剂量影响大多采用R&D128程序，ERICA软件计算其他核素对生物的剂量率。本文从参考生物、惰性气体核素、计算公式、主要参数等方面对2021年升版的ERICA2.0软件和R&D128程序进行了对比。以我国某核电厂两台机组为例，分别使用这两个方法计算了⁴¹Ar和⁸⁵Kr核素对生物的辐射剂量率。计算结果表明，对于惰性气体核素的辐射影响计算，⁴¹Ar和⁸⁵Kr的计算使用R&D128程序是相对保守和可行的；对于其他的惰性气体的计算，可采用ERICA2.0软件。因此在生物辐射影响评价中，可将R&D128程序和ERICA2.0软件结合使用，进行惰性气体对生物造成的辐射剂量的计算和分析。     

SRS-19模型和R&D 128模型在ERICA程序陆生生物辐射影响评价中的应用研究

ERICA程序是广泛应用于非人类物种辐射效应的评估程序。运用ERICA程序对某核电厂正常运行时陆生生物所受到的辐射剂量率进行估算和评价,鉴于ERICA程序中作为程序输入参数的特定场址的核素浓度难以获取,且程序不能对惰性气体进行计算,本文采用SRS-19模型计算核素浓度,并以半衰期较长的85Kr为例,初步尝试使用RD 128模型对惰性气体的辐射生物影响进行估算。结果表明,两模型对ERICA程序能够起到较好的补充作用,厂址周围各类陆生生物所受辐射影响不大。     

RESRAD-BIOTA和ERICA程序对陆生生物辐射影响评价的比较研究

RESRAD-BIOTA和ERICA程序是当前国际上应用较为广泛的陆生生物辐射影响评价程序。本文从陆生生物辐射剂量率估算的基本原理、环境介质条件、筛选方法、核素、参考生物、计算公式方面对两个程序进行了比较和分析,并分别利用两个程序对我国某核电厂厂址周围陆生生物辐射剂量率进行了计算。在对两个程序计算结果和优缺点对比分析的基础上,推荐在我国现阶段进行核设施周围陆生生物辐射影响评价应以ERICA程序为主,最后建议开展这些程序在我国应用的适应性的相关研究。     

ERICA程序在核电厂址陆生生物辐射影响评价中的应用

ERICA是欧共体(EC)推荐的用于评估水生生物和陆生生物辐射影响的程序。本文应用ERICA程序对我国某核电厂址9种陆生生物辐射影响进行评估中,分析了ERICA程序在估算陆生生物辐射剂量率中存在的问题以及今后的研究方向。     

IAEA SRS-19模型和XOQDOQ模型在ERICA程序陆生生物辐射影响评价中的应用研究

使用ERICA程序对陆生生物进行辐射影响评价时,可以选择IAEA SRS-19模型计算核素在环境介质中的浓度,或者直接输入特征厂址核素在环境介质中的浓度。XOQDOQ模型可以用来计算特征厂址核素在环境介质中的浓度,本文比较了IAEA SRS-19模型和XOQDOQ模型的不同,并以我国某核电厂为例,分别使用两种模型计算环境介质中核素浓度,并采用ERICA程序进行陆生生物辐射影响评价。结果表明,该厂址周围各类陆生生物所受的辐射影响均不大,但使用XOQDOQ模型的计算结果相对较大。     

我国南方某核厂址蟾蜍剂量率评估的比较研究

选择我国南方某核厂址两栖动物——蟾蜍作为参考生物,建立了蟾蜍的生物解剖学模型和外照射环境模型。采用蒙特卡罗模拟技术计算源介质中放射性核素¹³⁷Cs、⁹⁰Sr和²³⁹Pu对靶组织/器官的辐射剂量率,由此计算蟾蜍整体的辐射剂量率。采用ERICA程序和RESRAD-BIOTA程序计算蟾蜍的剂量率,并与解剖学模型进行比较。结果表明:三种方法计算的蟾蜍内照射剂量率基本一致;由于外照射环境模型的不同,外照射剂量率估算结果并不相同,ERICA程序与解剖学模型计算的外照射剂量率结果更接近;解剖学模型关注生物组织/器官的辐射剂量,对于核素分布不均匀的生物个体研究具有重要的意义。     

大亚湾周围海域几种水生生物的辐射剂量估算

提出了一个包括源项、照射途径、核素来源、剂量估算以及与释放限值比较等在内的非人类物种辐射剂量的评估框架;并选择大亚湾核电站所在的自然生态系统为研究对象,以对虾、黑鲷、毛蚶和小球藻4种水生生物为代表,建立它们的剂量学模型,并使用DOE GRADED和EU ERICA的非人类物种剂量计算软件以及Monte-Carlo方法对其剂量进行计算,对大亚湾的辐射环境提供评估参考。     

用于生物剂量评价的体素模型建立及验证

以鲤鱼为例建立体素模型,计算水中137Cs对鲤鱼不同组织和器官的外照射剂量转换因子,并与建立的与体素模型尺寸相一致的简化模型、欧盟非人类物种评价方法 ERICA、ICRP 108号报告中参考生物淡水鱼的剂量转换因子估算结果进行了比较。结果显示,在本文的建模条件下,体素模型计算所得的总的剂量转换因子与简化模型的总剂量转换因子的结果接近,低于ICRP 108号报告和ERICA方法所提供的剂量转换因子的结果。     

海岛核电对岛屿非人类物种辐射影响及风险研究

海岛核电厂址是目前国内核电厂址选择的重要方向之一。《环境影响评价技术导则 核电厂环境影响报告书的格式和内容》(HJ 808—2016)中明确要求估算核电厂对非人类物种的辐射剂量。本文利用国内某海岛核电厂气态设计排放源项,采用ERICA程序,结合海岛生态本底调查结果,估算了核电厂气载放射性流出物对海岛生物的辐射影响和辐射风险,并进行了海岛生物的“三关键”分析。结果表明,核电厂对海岛各生物的辐射剂量率小于欧盟推荐的筛选值10 μGy/h,总体辐射风险较小。针对ERICA程序中部分参数(如剂量率转换因子和核素转移系数)的适用性问题,提出了今后须重点研究的方向。     

RESRAD-BIOTA和ERICA程序对滨海核电厂浅水鱼的辐射剂量估算比较研究

RESRAD-BIOTA和ERICA程序是国际上目前比较成熟的两个非人类物种辐射效应评估程序。从参考生物的定义、筛选方法、计算原理等方面对两个程序进行了比较和分析,并利用两个程序分别对我国某滨海核电厂液态放射性流出物对厂址附近一类浅水鱼所产生的辐射影响进行评估,最后对比分析了两个程序的计算结果和优缺点。     

非人类物种辐射影响评价方法分析

本文对美国核能管理委员会（以下简称NRC）的RESRAD-BIOTA程序和欧盟推荐的ERICA程序进行了对比.通过设定相同的参考生物和核素浓度,对比分析了两个程序计算的差异性.结果表明,两种方法得到的生物受照总辐射剂量率在一个量级上,变化趋势相同,具有一定的通用性;但在不同核素对剂量的贡献份额上,两种方法的计算结果有一定的差异,因此可根据不同核电机型的实际源项选用适当的程序.     

水生生物体素模型的剂量转换因子计算

体素模型较以往的简化模型不仅在模型外形上更加贴近于实物,而且剂量率计算结果更具有说服力。本文以鲤鱼(体形规则)、河蟹(体形复杂)两种较为典型的水生生物为例,分别建立体素模型和简化模型,模拟计算水中137Cs源及90Sr对鲤鱼、河蟹不同器官(组织)的外照射与内照射剂量转换因子DCC,并对两种模型DCC值的差异性进行了分析及讨论,同时与欧共体非人类物种评价方法 ERICA及美国能源部非人类物种评价方法 RESRAD-BIOTA的DCC估算结果进行比对,结果都较为令人满意。     

非人类物种辐射剂量估算中剂量转换因子分析

剂量转换因子是辐射剂量估算中的基础和重要部分之一.本文介绍了非人类物种剂量转换因子计算的剂量学模型、主要假设条件和计算方法,并对辐射剂量估算的整体模型和简化解剖学模型中剂量转换因子进行了比较和实用性分析.     

非人类物种的辐射生物效应研究

非人类物种的辐射生物效应可分为3类:早期死亡率、繁殖率降低和可记录DNA损伤.论文介绍了非人类物种辐射损伤的相似性、所受剂量的估算以及辐射生物效应,重点分析了电离辐射对陆生植物、陆生动物以及水生生物的辐射生物效应.为达到保护非人类物种的要求,建议在广泛调研国外非人类物种影响评价和管理的基础上,制定我国电离辐射非人类物种影响评价管理模式,研究我国现有辐射安全标准系统,探讨在那些标准中有必要增加电离辐射非人类物种防护的内容.     

非人类物种辐射影响评价中不同剂量率估算模型的比较

在非人类物种辐射影响评价中,生物体模型是剂量学评价的重要基础。本文对生物整体简化模型、简化解剖学模型和体素模型三种模型的特点、剂量系数计算方法进行了分析比较,为进一步开展非人类物种剂量学评价提出了建议。     

非人类物种电离辐射照射影响评价——参考植物的评价研究现状

从参考植物及其几何模型、剂量计算、环境照射假设条件等方面,比较了欧共体ERICA方法和美国能源部分级方法(RESRAD-BIOTA)在参考植物剂量评价程序方面的异同。讨论目前在参考植物辐射照射影响评价方面的难点和不足,并就开展我国的非人类物种参考植物电离辐射照射影响评价研究提出了建议。     

用流式细胞术检测γ射线诱发淋巴细胞γ-H2AX与照射剂量的关系

本研究使用流式细胞术检测了外周血淋巴细胞γ-H2AX表达水平,探讨了该方法用于辐射生物剂量估算的可能性。采集健康人外周血,进行体外60Coγ射线照射,利用γ-H2AX特异性抗体对淋巴细胞进行间接免疫荧光标记,采用流式细胞仪分析淋巴细胞中γ-H2AX的几何平均荧光强度值,并计算出相对荧光强度;比较了仪器类型和参数设定对上述两项指标的影响,以上述两项指标分别建立照射后30 min的剂量-效应曲线并进行对比。结果显示:参数设定和仪器类型均明显影响60Coγ射线照射后γ-H2AX几何平均荧光强度,而对相对荧光强度无显著影响。因此,用流式细胞仪分析γ-H2AX的相对荧光强度,较好地解决了实验的稳定性和重复性问题,有望成为一种估算辐射生物剂量的新方法。     

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。     

全球辐射应急生物剂量实验室网络系统

拟建立的全球辐射应急生物剂量实验室网络系统,能够运用多种手段进行辐射剂量估算。本文介绍了在辐射应急响应中,世界卫生组织、国际原子能机构与国际标准化组织在生物剂量国际合作方面发挥的作用和能够利用的资源;介绍了有关建立全球辐射应急生物剂量实验室网络系统的发展方向,以及WHO将要采取的措施。