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放射性废物管理信息化建设

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  摘 要:放射性废物管理时间跨度长,涉及范围广,信息系统用于辅助人们存储和使用数据。放射性废物管理信息化建设,涉及到所有直接或间接参与到放射性废物管理的单位、政府、公众、国际组织等。不同角色在放射性废物管理过程中承担的义务不同,对信息系统的要求也不一样。本文将放射性废物管理信息系统分为三个层级,分别是直接参与放射性废物产生、处理、贮存、处置等活动的管理单位,政府主管部门,以及收集放射性废物信息的国际组织。本文对各层级放射性廢物管理信息系统的示例进行分析,并对国内暂时缺失的国家级放射性废物管理信息系统建设提供建议。
  关键词:放射性废物;数据;信息
  中图分类号:TL941 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)09-0015-02
  1 背景介绍
  核能利用从20世纪40年代开始,已经有80年的历史。在给人类社会带来巨大经济效益和社会效益的同时,核能利用伴随产生的放射性废物也给从业人员、公众和环境带来风险。放射性废物指含有放射性核素或者被放射性核素污染,其放射性核素浓度或者比活度大于国家确定的清洁解控水平,预期不再利用的废弃物。放射性废物主要来自核能生产、放射性同位素生产和核设施退役三个方面,其中核能生产是放射性废物的最大来源。据国际原子能机构(IAEA)统计,2015年全球提供数据的国家中总共有591万m3放射性废物在贮存状态,约占全球放射性废物贮存总量的70%。其中48%产生于退役,20%产生于反应堆运行,8%产生于国防,5%产生于核技术利用,3%产生于核燃料后处理。从最终处置的角度,放射性废物分为极短寿命放射性废物、极低水平放射性废物、低水平放射性废物、中水平放射性废物和高水平放射性废物等五类。在放废管理过程中,可以从不同的角度对放射性废物进行分类,以方便过程管理。
  放射性废物管理包括源头控制、收集、处理、整备、贮存、运输、处置等环节,以及间接参与管理的监督工作。放射性废物处置是一个长期过程,时间跨度从数百年至数万年。早在上世纪90年代初,国内就有专家提出建立放射性废物管理数据库的需求。2011年公布的《放射性废物安全管理条例》规定,国务院环境保护主管部门会同国务院核工业行业主管部门和其他有关部门建立全国放射性废物管理信息系统,实现信息共享。但是目前还未有全国放射性废物管理信息系统的进展消息。
  2011年6月,俄罗斯通过了《放射性废物管理法》。根据该法的规定,俄将建立一个统一的国家放射性废物管理系统。法国国家放射性废物管理机构(Andra)网站上可以查询法国境内放射性废物贮存清单。Andra网站提供时间、区域、产生单位、废物类别等查询条件,并直接在地图上显示出查询结果。英国核退役管理局(NDA)网站上可以查询英国境内各主要放射性废物产生单位的废物产生量。IAEA网站上可以查询各成员国已有的各类型废物贮存量和处置量,并提供图形化的数据显示。
  目前来看,我国在建立全国放射性废物管理信息系统的进展上是落后于主要核能发展国家的。在核能利用行业,多个单位都建立了自己的放射性废物管理信息系统。中国核电的技术支持平台包含一套三废管理系统,该系统包含流出排放审批和固废管理板块。大亚湾核电厂开发了一套放射性固体废物管理系统,能录入和保存废物来源、产生量、产生日期、自然特性、处理方法、包装类型、剂量率、活度、贮存位置等信息,并配有强大的查询和报表功能。西北处置场开发了一套放射性固体废物处置管理系统,已经正式投入使用。该系统包括废物产生单位录入废物数据的申报登记用户端,面向产生废物并向处置场送处废物的单位;以及废物管理主系统,由处置场管理人员使用。三门核电开发了一套适用于AP1000机组及配套SRTF使用的放射性废物跟踪和管理系统,可用于记录放射性固体废物来源、数量、处理参数、测量数据等信息。
  2 放射性废物管理信息流
  放射性废物管理的目标是保护现在和将来人类的健康与环境,不给后代造成过度的负担。放射性废物管理过程产生的数据量大、专业性强。根据使用范围,放射性废物管理信息系统可以分为三个层级,每个层级的数据来源和使用对象不同,侧重点也不一样,如表1所示。
  2.1 废物产生和处理单位
  以核电厂为例,核电厂既是放射性废物废产生单位也是处理单位。核电厂要提供整备后待外运处置废物货包(例如200L钢桶)的数据,包括核素,活度浓度,总活度,废物类型等。核电厂产生的放射性废物包括废水过滤器芯子、废树脂、废液、塑料、废防护用品、工器具、零部件等,不同废物的处理流程不同。部分废物可以精确跟踪到产生的具体时间和系统,例如废树脂、水滤芯等;部分废物在处理过程中因分流和整合,只能跟踪到大致的产生时间段和区域,例如塑料、防护用品、以及混合后的废液等。
  2.2 废物处置单位
  废物处置场的信息来自废物外运单位,包括来源、数量、放射性测量数据、接收审批流程、处置位置等信息。废物处置数据需要持续维护,这些数据资料的保存,将使后人能完整地恢复历史的情景,寻求其中的经验与不足。但是废物处置的时间跨度非常长,低、中水平放射性固体废物处置设施关闭后应满足300年以上的安全隔离要求;高水平放射性固体废物和α放射性固体废物深地质处置设施关闭后应满足1万年以上的安全隔离要求。
  不同代的工作人员将在此期间执行任务,很可能并非所有知识都会传递给新员工。因此废物处置场处理的数据需要特殊处理才能被认为是可靠地在很长一段时间内使用。从废物处置的角度,废物数据对质量和可靠性要求非常高。应明确界定数据的输入和质量的责任,同时必须补充尽可能多的辅助数据。辅助数据包括时间戳、人员信息、关键词等可查询、筛选的数据。
  2.3 国家主管部门
  放射性废物管理主管政府部门本身不直接产生废物相关的数据,其接收来自各放废管理单位的数据。政府部门面对的更多的是非专业的公众、媒体等对象。欧洲委员会(EC)曾通过其欧洲晴雨表系列调查问卷调查了公众对放射性废物的认识和态度。其中多个国家有超过40%的被调查者评价自己对放射性废物的熟知程度为“一无所知”,而且问题“技术性”越强,回答“不知道”的人群越大。   国家放射性废物管理信息系统应考虑公众用户的使用体验,适应公众的需求,尽可能方便公众获取、阅读和理解放射性废物的信息。
  2.4 国际机构
  受历史遗留问题和各国政策差异的影响,IAEA等国际机构在获取和汇总放射性废物相关信息时,遇到的主要问题是各国废物数据的不一致,也就是不具有对比意义。
  IAEA发布了一套用于统计成员国放射性废物数据的系统,Net Enabled Waste Management Database(NEWMDB)。NEWMDB允许各国按照本国的放射性废物分类策略提交数据。NEWMDB提供不同的计算矩阵,允许各国根据计算矩阵将本国的放射性废物转换成IAEA的分类,以此实现与其他国家数据的对比。NEWMDB还要求各国必须将废物货包体积换算成处置状态的体积。处于处置状态(已经处置或者具备处置条件)的货包体积标记成“as is”,非处置状态换算成处置状态的货包体积标记成“as dispose”,采用这两种标记来区分贮存状态的废物货包体积是计算值还是实际值。
  NEWMDB在实现可完全对比各国废物数据的目标上还存在不足。例如在将IAEA旧的废物分类体系(No.111-G-1.1)转换成新的分类体系时(GSG-1),如果一个国家已经产生了大量的短寿命低中放废物(LILW-SL,旧分类体系中一类),要从中分离出极低放废物(VLLW,新分类体系中的一类)是非常困难的。更别说有的国家并不将VLLW作为单独的一类废物。尽管存在不足,NEWMDB还是为废物分类体系起步晚的国家提供了宝贵的经验。
  3 建议
  NEWMDB在设计时考虑了成员国同时可能是其他国际机构的成员,需要向其他机构汇报放废数据,因此尽可能要求成员国提供可用于其他机构的汇报材料,做到只需要提交一次报告。国内的放射性废物管理单位也存在同样的问题,在缺少国家放射性廢物管理信息化建设牵头的情况下,对流通的数据格式和内容没有标准,缺乏统筹考虑。
  各个国家都存在公众对“放射性”、“核”等敏感词语的误解和抵触。放射性废物也属于“敏感”词汇。展现真实、完整的放射性废物信息可能会被别有用心的人利用。但是主动公开,开诚布公,拉近沟通,是树立官方信息权威的一个好的和必然的发展方向。
  放射性废物管理的信息化建设,离不开放射性废物管理本身,离不开技术和社会的发展。每一个从事放射性废物管理的人员,都有责任确保放射性废物数据真实、可靠,有义务减少信息流通的障碍,让尽可能多的信息在尽可能广的范围内传播。这样才能让信息的用处发挥到最大,让放射性废物管理得到进步。
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