一种核事故防护决策方法、系统及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及核事故应急，尤其涉及一种核事故防护决策方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、在核电厂发生核事故的情况下，提出公众防护行动建议并采取相应防护行动决策的主要依据是应急照射的干预原则和干预水平。限于当前预测、评价和监测核事故演变的能力和技术水平，在按照上述原则推荐和决策公众防护行动时，通行的做法是将核事故应急分为放射性释放前和放射性已开始释放后两个阶段，分别做出推荐和决策。在放射性释放前的阶段，公众防护行动的推荐和决策应依据核事故工况或对该事故工况估计的预期剂量；在已发生放射性释放的阶段，则应依据采取某一特定防护行动时，预期可以避免的剂量是否超过规定的通用干预水平。然而，在已发生放射性释放的阶段，由于通用干预水平是用可防止剂量表示的，难以在野外快速进行测量，使得实际中运用通用干预水平推荐公众防护行动并做出决策存在较大困难。

2、为了改善通用干预水平的可操作性，iaea（国际原子能机构）在iaea-tecdoc-953文件中引入了操作干预水平（operational intervention level，简称oil）概念，操作干预水平是指对应于某一特定公众防护行动通用干预水平的易于测量的辐射量。iaea-tecdoc-955文件中给出了操作干预水平oil的默认值和假定条件。操作干预水平的oil 默认值可分为两类，一类是在已发生放射性释放但仍处于放射性烟羽照射情况下使用的，例如oil1（烟羽环境剂量率，主要用于推荐和决策撤离）和oil2（烟羽环境剂量率，主要用于推荐和决策服用碘片）；另一类则是在放射性释放结束且烟羽已完全通过后主要由地面沉积放射性产生照射情况下使用的，例如oil3（地面沉积环境剂量率，用于推荐和决策事故中期撤离）、oil4（地面沉积环境剂量率，用于推荐和决策临时安置）以及oil5～oil9（用于推荐和决策限制食物和饮水消费，其中：oil5为地面沉积环境剂量率；oil6为地面沉积中i-131活度浓度，oil7为地面沉积中cs-137活度浓度；oil8为食物、水或牛奶样品中i-131活度浓度，oil9为食物、水或牛奶样品中cs-137活度浓度）。

3、在核事故早期，以放射性烟羽照射为主，主要使用oil1和oil2给出防护行动建议。oil1和oil2主要使用iaea的缺省值或厂址推荐值，或者根据事故源项和气象条件进行计算。目前，oil1和oil2的计算采用的气象条件主要为实时观测气象数据，一般为单个点位的实时观测气象要素集合（包括风速、风向、大气稳定度、降雨等）。但上述实时观测气象数据不能反映气象条件的时空变化，对放射性烟羽扩散输运的模拟与实际情况差异较大，使得oil1和oil2计算结果的合理性和准确性不足，进而使得干预效果不足。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述不足，提供一种核事故防护决策方法、系统及计算机可读存储介质，其结合局地预报气象场数据，精细化模拟放射性烟羽的扩散输运，可提高oil1和oil2计算结果的合理性和准确性，并提升干预效果。

2、一种核事故防护决策方法，包括以下步骤：

3、获取放射性释放信息和局地预报气象场数据；

4、基于所述放射性释放信息和局地预报气象场数据计算oil1和oil2；

5、根据所述oil1和oil2生成防护决策建议。

6、在其中一个实施例中，所述放射性释放信息包括发生事故的机组及其对应的事故释放源项数据，或发生事故的机组序列及其对应的事故释放源项数据序列。

7、在其中一个实施例中，获取所述局地预报气象场数据包括：

8、以发生事故的机组为中心，在预设范围内构建坐标系；当多个机组发生事故时，以最先发生事故的机组为基准机组和中心，构建坐标系；

9、根据所述中心和坐标系获取对应的局地预报气象场数据。

10、在其中一个实施例中，所述基于所述放射性释放信息和局地预报气象场数据计算oil1和oil2包括：

11、选取所述坐标系内的若干离散点作为评价点位；

12、选用支持局地预报气象场数据的大气扩散输运模式和剂量计算模式计算所述坐标系内的放射性物质的浓度场和剂量场；

13、基于所述放射性物质浓度场和剂量场，计算各所述评价点位对应的oil1和oil2。

14、在其中一个实施例中，所述浓度场按照下式计算：

15、

16、其中，为浓度场，为坐标系的两个维度，为时间段，为核素，为浓度类型，所述浓度类型包括空气浓度、地面沉积浓度；为大气扩散输运模式，为事故释放源项数据，为局地预报气象场数据，为浓度场计算的辅助数据；

17、所述剂量场按照下式计算：

18、

19、其中，为剂量场，为平面坐标系的两个维度，为时间段，为核素，为剂量类型，所述剂量类型包括烟羽外照射剂量、烟羽吸入内照射剂量、地面沉积外照射剂量；为剂量计算模式，为浓度场，为剂量场计算的辅助数据。

20、在其中一个实施例中，所述oil1按照下式计算：

21、

22、所述oil2按照下式计算：

23、

24、其中，为撤离通用干预水平，r1为总有效剂量率和环境剂量率的比值，为服用稳定碘的通用干预水平，r2为甲状腺剂量率和环境剂量率的比值，te为烟羽照射时间。

25、在其中一个实施例中，所述r1按照下式计算：

26、

27、所述r2按照下式计算：

28、

29、所述按照下式计算：

30、

31、其中，为预设评价点位上所有时间段所有核素的全身有效剂量的总和；

32、为预设评价点位上所有时间段所有核素的烟羽外照射剂量的总和；

33、为预设评价点位上所有时间段所有核素的地面沉积外照射剂量的总和；

34、为预设评价点位上所有时间段所有核素的甲状腺剂量的总和；

35、全身有效剂量=烟羽外照射剂量+烟羽吸入内照射剂量+地面沉积外照射剂量；

36、所述为时的时间，为烟羽外照射剂量的阈值。

37、在其中一个实施例中，所述根据所述oil1和oil2生成防护决策建议包括：

38、获取各监测点位的烟羽环境剂量率，并根据所述坐标系插值生成所有评价点位的烟羽环境剂量率；

39、逐个比对各评价点位的烟羽环境剂量率与oil1、oil2；

40、在烟羽环境剂量率＞oil1时，生成第一防护行动建议；在烟羽环境剂量率＞oil2时，生成第二防护行动建议，否则，所述评价点位所在单元格无需采取防护。

41、本发明还公开了一种核事故防护决策系统，用于实施上述的核事故防护决策方法，包括：

42、数据采集单元，用于获取放射性释放信息和局地预报气象场数据；

43、计算单元，用于基于所述放射性释放信息和局地预报气象场数据计算oil1和oil2；

44、辅助决策单元，用于根据所述oil1和oil2生成防护决策建议。

45、本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时实现上述的核事故防护决策方法。

46、实施本发明的核事故防护决策方法、系统及计算机可读存储介质，通过放射性释放信息和局地预报气象场数据计算oil1和oil2，能够反映气象条件时空变化对放射性烟羽扩散输运的影响，以更为精细地模拟和预测放射性烟羽的扩散输运情况和趋势，使得放射性烟羽扩散输运的模拟与实际情况更加贴近，从而提升oil1和oil2计算结果的合理性和准确性，为应急决策提供科学有效的支持，以提升干预效果。