[发明专利]一种基于核设施气载流出物监测数据的评价系统

权利要求书

1.一种基于核设施气载流出物监测数据的评价系统，其特征在于，包括：

气载流出物排放信息库，用于存储核设施单位名称和排放口信息，所述排放口信息包括设施名称、排放口编号、排放高度和排放核素；

流出物监测方法信息库，用于存储各核素监测采样使用的分析测量方法、监测仪器、监测仪器探测限和监测时间；

气载流出物数据库，用于存储各设施各排放口的各年度的监测数据，所述监测数据包括核设施单位名称、设施名称、排放点编号、监测时间、监测核素、监测结果、监测单位、实际排风量和风量单位；

流出物监测评价数据库，用于基于所述气载流出物排放信息库、所述流出物监测方法信息库和所述气载流出物数据库，计算各核素所致公众剂量；

所述流出物监测评价数据库包括：

查询输出模块，用于接收用户输入的核设施名称、核素名称、排放口名称和/或监测时间，输出各核素的排放总量，还用于输出各设施各排放口历年的辐射剂量评价结果；

核素信息模块，用于存储各核素的基础信息，包括核素名称、吸入剂量率转换因子、空气浸没外照射转换因子、地表沉积外照射转换因子、食入剂量转换因子的信息参数；

场址数据模块，用于存储场址评价范围的食谱数据和人口分布数据，所述人口分布数据包括居民点名称、相对场址距离和方位，所述食谱数据包括食入各类产品的年摄入量；

大气扩散模块，用于存储场址区域气象参数，包括平均风速、邻近建筑物高度、邻近建筑物最小迎风截面积，并根据所述场址区域气象参数计算大气扩散因子，其中，大气扩散采用稀释模式，不考虑烟羽的抬升；

释放源项模块，用于调用所述气载流出物数据库中的核设施单位名称、排放点编号、核素名称、年排放量以及排放时间，选择需要计算的释放源项，所述释放源项包括单一核素、单一排放口和整个核基地；

剂量评价模块，用于基于所述查询输出模块、所述核素信息模块、所述场址数据模块、所述大气扩散模块以及所述释放源项模块，计算各核素所致公众剂量；

所述剂量评价模块计算各核素所致公众剂量，各核素所致公众剂量包括地表沉积外照射剂量、空气浸没外照射剂量、食入内照射剂量、吸入内照射剂量，通过下式计算得到：

H_E(atoms),i(x)＝H_E(inh),i(x)+H_{E(ex,cloud),i}(x)+H_{E(ex,deposit),i}(x)+H_E(ing),f,r,i(x) (10)

H_E(inh),i(x)：核素i的吸入内照射剂量，Sv；

H_E(ing),f,r,i(x)：核素i的食入内照射剂量，Sv；

H_{E(ex,cloud),i}(x)：核素i的空气浸没外照射剂量，Sv；

H_{E(ex,deposit),i}(x)：核素i的地表沉积外照射剂量，Sv；

1)吸入内照射剂量，通过下式计算得到：

H_E(inh),i(x)：在距离释放点x处核素i的吸入剂量，Sv；

C_air,i(x)；在距离释放点x处核素i在空气中的浓度，Bq/m³；

D_inh,i：核素i的吸入剂量转换因子，Sv/Bq；

I_inh：呼吸速率，m³/d；

86400：转换因子，s/d；

O_ann：年居留时间，3.15×10⁷s；

x：释放点到计算点的距离，m；

通过下式计算得到公式(11)中的C_air,i(x)：

C_air,i(x)：在距离释放点x处核素i在空气中的浓度，Bq/m³；

Q：释放速率，Bq/s；

D_i：核素i在距离释放点x处的扩散因子，s/m³；

X：释放点下风向的距离，km；

n：经验因子，惰性气体、氚取1.2、¹⁴C取1.4、其他核素取1.42；

λ_i：核素i的衰变常数，s^-1；

u_a：在释放高度上年平均风速，km/s；

2)空气浸没外照射剂量，通过下式计算得到：

H_{E(ex,cloud),i}(x)＝C_air,i(x)·D_ex,cloud,i·O_ann·(O_out+(1-O_out)·L_cloud) (13)

H_{E(ex,cloud),i}(x)：核素i在距离释放点x处的烟羽浸没所致剂量，Sv/a；

O_ann：年居留时间，s/a；

D_ex,cloud,i：烟羽浸没剂量转换因子，Sv/(Bqs/m³)；

O_out：户外份额，取0.2；

L_cloud：建筑物的屏蔽因子，取0.2；

C_air,i(x)：在距离释放点x处空气中核素i的活度浓度，Bq/m³；

x：释放点到计算点的距离，m；

3)地表沉积外照射，通过下式计算得到：

H_{E(ex,deposit),i}(x)＝d_i(x)·t_discharge·D_ex,deposit,i·(O_out+(1-O_out)·L_deposit) (14)

H_{E(ex,deposit),i}(x)：核素i的地表沉积外照射，Sv；

d_i(x)：核素i的年均沉积速率，包括干、湿沉积，Bqs/m²；

t_discharge：沉积时间，3.15×10⁷s；

D_ex,deposit,i：核素i的剂量转换因子，Sv/(Bq/m²)；

O_out：户外份额，取0.2；

L_deposit：建筑物屏蔽因子，取0.1；

通过下式计算公式(14)中的d_i(x)：

d_i(x)＝V_T·C_air,i(x) (15)

d_i(x)：核素i的年均沉积速率，包括干、湿沉积，Bqs/m²；

V_T：干、湿沉积速率，m/s，取0.002m·s-1；

4)食入内照射剂量，通过下式计算得到：

H_E(ing),f,r,i(x)＝C_f,i(x)·D_ing,i·F_local·I_f,r (16)

H_E(ing),f,r,i(x)：核素i的食入剂量，Sv；

C_f,i(x)：产品中核素i的浓度，Bq/kg或Bq/L；

D_ing,i：核素i的食入剂量转换因子，Sv/Bq；

F_local：食物来自本地的份额；

I_f,r：该地区食物的产量，kg或者L；

x：释放点到计算点的距离，m。