【科研团队展示】核环境辐射监测与应急

研究方向：核环境辐射监测与应急

【成果1】

中法核工程与技术学院核电环境监测与应急团队以核电安全环境监测和应急技术在核电建设、运行、事故演练等环节中的监测响应为工作目标，逐步完善辐射环境监测、应急指挥与预报技术、新型核探测器技术，形成了一套完整的核电环境监测及应急技术体系，技术体系涵盖固定监测技术、移动监测技术、应急指挥系统技术及污染物扩散预报技术，为业主方及政府监督部门提供稳定可靠的先进监测技术。团队长期与广东省生态环境厅直属广东省环境辐射监测中心、大亚湾核电基地、阳江核电有限公司等行业内企事业单位保持良好合作关系，已累计完成各类企事业单位委托科研课题50余项。技术应用在核电厂KRS辐射环境监测系统中，有效提升年数据获取率至95%以上。

图1. 辐射环境监测与应急系统

【成果2】

中法核工程与技术学院核电环境监测与应急团队针对核电厂取水口海生物入侵导致机组降功率或停堆的安全问题（2014年至今全球已发生61起），受中国广核集团委托，完全自主设计、研发了国内首套“核电站冷源取水口海生物实时监测系统”，系统集成水上、水下监测机器人技术、水下自动巡检、水下超声成像探测、数据及图像处理、自动预警等技术为一体，该系统已在阳江核电站现场成功实施了安装和运行监测。该系统的成功实施是我国在运核电站首次实现全方位核电站冷源取水口安全监测。该系统获2018年度中广核集团科学技术奖。

图2. 自主设计研发“核电冷源取水口海生物实时监测系统”，已成功应用于阳江核电站

【成果3】固定站监测系统

团队针对核电站周边环境辐射监测和气象监测研发了系列固定式自动监测站网系统。系统关键技术包括自主设计和研发的温湿度传感器、风向风速传感器、高可靠性数据采集系统、环境辐射监测数据库、基于冗余通道数据通信系统以及百米气象塔自动观测系统。系统在应对复杂天气条件下的自动监测方面具有良好的可靠性。相关系统已在大亚湾政府监督性辐射环境监测系统、大亚湾核电基地及阳江核电厂厂内KRS系统等领域安全稳定运行多年，在受强台风和雷暴天气系统影响下，仍能保持95%以上的年数据采集率。

图3. 自主设计研发固定式核电环境监测系统

【成果4】移动监测技术

在应急移动监测技术方面，中法核工程与技术学院核电环境监测与应急团队已完成大亚湾核电站、阳江核电站和广东省环境辐射监测中心多台环境监测车的研制工作。系统集成便携式数据采集系统、冗余通道数据通信技术、地理信息技术、移动应用手机客户端于一体。该环境监测车移动监测系统在日常巡检和多次应急演习任务中发挥重要作用。

图4. 自主设计研发移动式辐射环境应急监测系统

【成果5】应急指挥系统 

中法核工程与技术学院核电环境监测与应急团队自主设计和研发了一套集成即时通讯技术和地理信息系统技术的应急响应指挥平台，系统实现了应急预案的数字化管理以及在事故应急或演习工况下将文本指令、语音、视频等多媒体信息通过即时通讯系统分发到每个成员，实现人员和应急物资的组织管理和有效调度，实现了多部门管理协助，使应急响应流程有序和专业化。该系统成功应用于2015年国家级“神盾-2015”核事故应急演习以及多年来省级和市级核事故应急演习。

图5. 自主设计研发核应急指挥系统参与核应急演习

【成果6】污染物预报技术

中法核工程与技术学院核电环境监测与应急团队针对核事故污染物扩散数值模拟建立了一套利用核电站厂址高精度地形资料、周边实时气象和环境辐射监测数据，以成熟的中尺度大气数值模式为基础，结合计算流体力学CFD数值模拟，实现应急工况下泄漏污染物扩散精细预测及事故释放源项后果评估系统，为应急响应行动提供决策技术支持。同时，团队在核电厂精细CFD模型模拟污染物扩散算法及基于缩减基有限元方法的污染物扩散快速求解方法等方面开展深入研究工作。

图6. 基于大气模式及缩减基有限元的放射性污染物扩散预报方法研究