名词解释：核与辐射应急监测

核与辐射应急监测  （monitoring for nuclear and radiological emergency）在核及辐射应急情况下，为发现和查明放射性污染情况和辐射水平而进行的监测。应急决策和事故评价将是一种反复和动态的过程，通过获得更详细和更完整的信息，不断对初始评价进行修正，保持防护决策的有效性，而应急监测就是获得所需信息的一个主要来源。核与辐射应急监测属于应急响应行动的一个组成部分，一般指进入核与辐射应急状态以后所进行的非常规性辐射监测。随着应急响应体系的启动，各项监测也将根据应急监测实施程序的要求在应急组织的统一指挥下逐步展开。

应急监测的目的和要求  尽可能及时地提供关于核与辐射事故对环境及公众可能带来辐射影响方面的监测数据，以便为剂量评价和防护行动决策提供技术依据，这是应急监测的基本目的。由于时间的紧迫性以及照射途径的不同，不同事故阶段的应急监测的目的和任务也不尽相同。在事故早期，主要是尽可能多地获取关于烟羽放射性特性（放射性烟云漂移的方向、高度、核素组成及其分布），以及地面上的辐射水平（地表、空气中的浓度）等方面的资料。而在事故中、后期是要获取关于地面上的辐射水平以及与食物链（特别是饮用水和食物）污染相关的资料。

应急监测的具体目的是：为事故分级提供信息；为决策者根据操作干预水平（OILs）采取防护行动和进行干预决策方面提供依据；为防止污染扩散提供帮助；为应急工作人员的防护提供信息；及时、准确地确定放射性污染的水平、范围、持续时间以及物理和化学特性;验证补救措施（诸如去污程序等）的效能。

相对于常规监测而言，对应急监测方法的要求，应该特别注意如下3个方面：

一要有足够快的测量速度和足够宽的测量量程。应急监测对速度的要求一般要比常规监测高。在事故早期，对取样代表性和测量的精度要求只能在保证必要监测速度的前提下考虑。应急监测不同于常规监测，需要有宽的量程以满足事故释放条件下的测量要求。

二是事故释放在环境中的时空分布是变化很大的，因此测量的设计要尽可能反映测量值的时空分布，以及与释放源的相关性。此外，应保证仪器设备在恶劣的环境下正常工作。

三应尽量与常规监测网络系统积极兼容，满足监测点位要求并具有较宽的量程和较低的能耗。这样做，不仅可以节约大量开支，更重要的是可以保证监测系统处于良好的运行状态，这对于保证应急监测是至关重要的。

为判断和确定释放的严重性，在放射性物质释放后或疑似放射性物质释放后，应将应急监测的结果与天然本底辐射水平和释放前实施的环境监测结果进行比较。

应急监测组织  对于辐射监测存在着很多官方组织和机构，它们出于于不同的目的在从事常规的环境监测和放射性污染水平的监测。在安排应急工作时，重要的是要知道这些组织并能够了解它们在设备和合格人员方面的资源，且能谋求他们的支持。如条件允许，所有可能参与应急响应的部门均应定期进行演习演练，为应对辐射事故做好准备。

为使应急监测工作得以有效准备和实施，应在常规监测组织的基础上，建立某一应急组织统一领导下的应急监测组织，应急监测组织是应急组织的一个重要组成部分。应急监测组织的功能要求和规模，应根据可能遇到的事故类型、级别和具体条件来确定。在实际工作中，某一监测组可能会同时开展一项或多项工作。一支监测队伍可能由多个组织组成或组与组的任务出现交叉或重叠。组织机构需要根据地方或国家的实际情况进行调整。图 1给出了一个基于反应堆及其他辐射事故监测与评价需求的通用性的应急监测组织。

此外，根据我国的《国家核应急预案》，省级应急组织负责组织核事故环境应急监测和辐射事故现场的应急监测工作，确定污染范围，提供监测数据，为辐射事故应急决策提供依据。必要时，国务院环境保护主管部门指派辐射环境应急监测技术中心对事故发生地的省级环境保护部门提供辐射环境应急监测技术支援，或组织力量直接负责辐射事故的辐射环境应急监测工作。

图 1 一个通用的环境和源监测组织

应急监测和取样计划的设计  一个应急监测和取样计划的设计，取决于已确定的基本目的，见图 2。需先提出需要给予回答的一些问题，然后再对确定资源需求（专业人员、设备和实验室设施）的大纲进行设计。

在设计应急监测大纲时，需要对现有的能力和技术经验加以确认。只要还存在着不足，就清楚地表明，需要在诸如经验和能力方面进行建设和改进。在这个过程中，重要的是要确定响应机构和技术专家的作用和责任，以及为每一种操作或功能确定标准的操作程序。那些负责开发监测能力的负责人，还应当考虑与其它管辖区之间建立在共享资源和能力方面的协作和相互支援的协议，以缩短调动时间和响应时间。

在一次核或辐射事故期间，以及紧接着的一段时间内，响应资源很可能会严重超负荷运行，此时最关键的一点是要在获得附加支援以前，保证做到这些资源能尽可能可靠和高效地得到利用。在事故开始阶段，应当利用所有可获得的气象信息以及评价模式的评价结果来确定放射性物质释放可能影响到的有人地区的范围。在安排监测和取样的优先顺序时，应当考虑该区域的构成，即是否是居住区、农业区、郊区、商业区，以及它是否对工业活动、公众服务和基础设施有重要作用；是否需要对人员、家畜、谷物、水源等实施附加防护行动，是否要对饮水和食物实施禁用，以及对关键基础设施进行维护或恢复。这些都应当根据操作干预水平和其它因素来确定。

图 2 应急监测与取样序列

在响应的初始阶段，优先要做的应当是确定哪些受影响地区确实是“脏”的（受到污染），而不是苛求准确的定量分析，这一点对于当响应资源是有限时就显得特别重要。在一次严重核事故中，可能需要对一个大的地域（100～1000km²）展开即时监测。在考虑到释放源项、气象条件等因素情况下，利用计算机对放射性烟羽扩散进行模拟，可以帮助确定监测的优先顺序和范围。

释放到环境的放射性核素组成取决于核设施事故情景。对于反应堆事故，挥发性放射性核素¹³¹I，¹³²I，¹³³I，¹³¹Te，¹³²Te，¹³⁴Cs，¹³⁷Cs，¹⁰³Ru，¹⁰⁶Ru和惰性气体是最可能释放的核素。在一次事故之后的最初几天和几周内，对剂量贡献最大的可能是一些寿命较短的放射性核素，如：¹³²I，¹³¹I，¹³²Te，¹⁰³Ru，¹⁴⁰Ba和¹⁴¹Ce。

在制定一个监测和取样计划时，必须考虑这一点。应急监测和取样计划的设计，取决于可能遇到的事故的规模以及对辐射应急做出响应的资源的可获得情况。图 3中的决策树描述了问题的序列，根据这些问题来确定应急监测和取样响应行动。

图 3 应急监测和取样决策序列 

           注：

(a) 监测组的数目取决于释放的规模，可以从一个到多个：各种数据从现场传送到监测组提供指导的中央控制点，现场收集的样品送回进行γ谱分析或其他放射性核素分析；

(b) 若表面污染的扩散是由于一次气载释放的沉积所致，则需特别注意辐射水平升高的地面、一直在下雨的地区、居民中心和食品生产区；

(c) 对监测人员污染的情况要详细记录，以便有可能继续进行内照射剂量学跟踪、筛选和评价；

(d) 确定监测和取样频次及取样位置等信息，安排好监测、取样和样品分析组人员之间的交接班。

应急监测的主要任务与内容  核与辐射应急监测的主要任务与内容不同于常规监测，应依据事故类型、级别、事故阶段、气象和环境等具体条件确定。例如，对于涉及到如源的丢失、小型运输事故、少量放射性物质泄漏这些小规模事故，此时的全部需求可能只是几个熟练掌握辐射防护监测技术的人员，佩备基本的辐射监测设备和通讯设备，开展必要的辐射监测，熟练解释监测结果，并提出处理建议；对于一次中到大规模的大气释放事故，将需要若干个监测组，通过测定烟羽中空气浓度及来自烟羽的沉积来确定对居民的危害。监测组需要测量由烟云照射、地表照射或直接来自源的周围剂量率。监测组应当在事故早期就开展工作，以保证最大程度保护公众成员，同时要充分考虑监测组的安全。在确定了最直接的一些情况和采取了适当的紧急行动之后，就需要制定取样计划来判明是否需要对人员进行临时性辟迁和对动物作隐蔽安排，以及换用不受污染的饲料。蔬菜和其它当地生长的作物、饮用水源和由当地饲料喂养奶牛的牛奶等都需加以检测，并与应急行动水平作比较。这类取样计划的规模和特点取决于释放的范围、规模以及当地的农业实践和居民分布方面的人口统计资料。

（1） 小规模事故应急监测：

1) 及早判断放射性物质是否已经泄漏，放射源是否丢失；

2) 确定地表和空气的污染水平和范围，为污染区的划分提供依据；

3) 测量相关人员的污染和可能受照程度，为必要的医疗救治提供资料；

4) 配合补救措施所需的辐射监测。

（2） 中到大规模事故应急监测：

1) 事故早期：为吸入危害评估和OIL1、OIL2的再计算提供必要的数据，包括：

① 烟羽特性：方向、高度、放射性浓度和核素组成随时间和空间的变化；

② 来自烟羽和地面的b－g和g外照射剂量率；

③ 空气中放射性气体、易挥发污染物和微尘的浓度，以及其中主要的放射性核素组成。

2) 事故中期期：进入事故中期以后，烟羽已经消失和沉降，环境监测应当在早期监测的基础上从下面两个方面加以扩展：

① 对于早期可能已经开始的地面剂量以及污染水平巡测，应当从地域上和详细程度上加以扩展；特别是土壤取样，给出地面沉积数据，以便为再计算OIL4、OIL6、OIL7的计算提供数据；

② 开展食物链的取样和监测，主要是确定奶、水和食物中的污染水平和范围

3) 事故后期：

在早、中期已完成的大量监测基础上，进行必要的补充测量，以便为恢复行动的决策和残存污染物的长期照射预测提供依据。

在监测核素方面，事故中期，除放射性碘以外，还应关注铯和锶的监测；事故后期，关注钚等超铀核素的监测；事故中后期的主要监测内容有：地表污染监测；① 食入途径（包括土壤）监测；② β-γ剂量监测；③ 空气污染监测。

此外，以上主要是对公众防护决策最迫切需要的测量内容，对于可能作为饮用水源的内陆水体已包括在内；对于为出入控制或环境恢复等目的，可能涉及海域的监测，需另外考虑。

人员资质：在实施应急监测中，重要的一点是要使用这样的人员：他们是技术熟练的,有经验的,对他们常规工作中的监测设备、样品采集和制备程序，以及样品分析是熟悉的，并接受过非常规的、应急的监测和取样方面的专门培训。在这类工作中，可能会遇到更高的读数，可能需要在样品操作中更加小心，还可能需要采用一些不是很精密的技术来筛选大量样品的非正规做法。特别要注意，在应急监测中使用没有经验的人员和采用未经验证的技术是不适当的，因为这样可能导致不适当的和／或有误的判断，或不恰当地分配本来就不充足的资源。

作为培训和准备的一部分，必须准备和定期进行比对性演练，以全程检验监测队伍的响应能力，并对取样、测量程序和其它程序进行检验。所有去现场的人员，可能会遇到高水平的外照射、吸入危害和表面污染问题。因此，这些人员应当经过很好的培训和装备有恰当的个人防护装备，以及知道个人累积剂量达到回撤剂量指导水平的要求，此时，不宜继续在污染区域工作，必须从污染区域中撤出。

此外，假若一次事故或应急有可能延续一个较长的时间，那么应当安排好替换那些在现场的监测人员。

（1） 应急指挥：对应急负有全责，并对应急响应承担最终责任。他可以是发生事故地区最高级别的职员、一个高级警官或一个地方高级政府官员；应急指挥一般不由辐射防护专业人员担任，因为在一次事故的总体响应当中，辐射可能只是其中的一个因素。

（2） 防护行动指挥：在反应堆事故中是根据事件分级和环境监测资料负责确定防护行动的官员，通常是一名专业保健物理方面的专家，懂得OIL的运用。

（3） 环境监测助理或辐射评价助理：一般为一名专业的运行或环境保健物理方面的专家，具有环境和源监测技术方面的知识和经验，懂得OIL的运用，但不一定在具体的实验室分析技术上高度熟练。被提名这一岗位的人员，应当在指导监测和取样队伍、评价监测队伍数据的重要性以及与事故评价组织其他成员的交流方面接受过专门训练。

（4） 样品分析负责人：环境监测数据解释方面的专家，一般为环境保健物理方面的专家或样品放射性核素分析方面的专家，懂得OIL的运用，知道如何推导和修订OIL。

（5） 环境监测组：其人员应在辐射剂量率和表面污染监测方面接受过专门培训，并针对应急响应场景定期开展演练。也可能在航空巡测方面接受过培训。

（6） 空气取样组：其人员除掌握剂量率和污染监测技术以外，能熟练掌握空气取样技术。可能还需要接受如下培训：即在把空气样品存入有标识的密封容器之前，利用便携式辐射监测仪对空气样品进行现场评价。空气取样组成员无须掌握具体的分析技术，如γ谱分析技术。当空气样品送交到熟悉这些技术人员的手中，由其对放射性核素浓度给出精确的评价（同位素分析组）。

（7） 就地γ谱仪组：能在现场条件下熟练使用γ谱仪的专家队伍。该组成员可以来自实验室，或者能熟练使用地表辐射测量评价的地质测量人员，还可能在航测技术和程序方面接受过培训。

（8） 人员监测和去污组：成员会熟练使用污染监测仪，以评估人员皮肤、衣物的污染；评估污染物体、表面、设备和车辆的污染，以防止污染扩散；测定人员和表面去污的效率。还可能要掌握安全的脱衣方法和人员及表面的去污技术；甲状腺测量筛选技术、应该接受此类技术的定期复训。

（9） 环境和食品取样组：其成员需要有环境取样的经验，或是接受过特定取样程序指导的人员。取样组成员不要求是样品分析方面的专家。进入高剂量率或严重污染地区的环境和食品取样组需要熟悉辐射后果评价技术，以监视其自身的安全状况，必要时要能有效和快速地从现场提供有关辐射后果方面的数据。

（10） 同位素分析组：由在样品制备、γ谱测量和其他放射性核素分析技术方面接受过培训的人员组成。此类人员应使用经刻度的设备及公认的和验证过的分析技术，并经常参加此类分析工作。这些人员可以从大学、政府的分析实验室、研究实验室或工业实验室中抽调。对应急计划人员来说，重要的是要懂得可以从这些组织获得怎样的人员和设备方面的资源。作为应急准备的一部分，应当制备好一些应急时可能需要进行评价的样品标本，同时这类人员应经常进行应急响应演练，即可能需要快速分析大量样品和即时报告结果的演练。

应急监测的主要手段  核与辐射应急监测的主要手段有：固定式检测、移动式监测、可携式监测、个人监测和实验室监测等。核与辐射监测仪器可分为固定式、移动式、可携带式、个人监测设备和实验室设备，见图 4。固定式、移动式和可携带式仪器设备，可进一步分为辐射监测设备和污染监测设备两大类，辐射监测设备用于测量剂量率和/或剂量，按其量程可分为低或环境水平、中等水平和高水平三类；污染监测仪可分为表面污染监测仪（包括就地γ谱仪）和空气污染监测仪。个人监测设备又可进一步分为外照射和内照射监测设备。

图 4 核与辐射应急监测设备的种类

（1） 固定式监测：

1) 安装于核设施内部的固定式在线监测仪表，可连续监测核设施内部的辐射水平变化；

2) 安装于核设施内部的空气取样器，用于常规空气污染水平监测，当水平异常升高时，能通过声光警报发出报警；

3) 安装于污染控制区边界的固定式污染监测仪（如手和衣物监测仪），可在事故时建立临时污染控制区，对离开控制区的人员、车辆和设备进行污染检查；

4) 核电厂和其他重要核设施周围建立的辐射监测站点（监测网络），可连续监测环境中的剂量率水平，有些可测量气载放射性微粒和气态碘，也可用于早期监测和烟羽跟踪监测。

（2） 移动式监测：

1) 车载监测系统：在事故放射性释放开始后，采用车载辐射监测设备实施应急监测是一种快速有效的手段，通过环境监测和取样测量及时提供现场辐射及污染信息，为推算（查明）事故源项（原因）、评价事故后果、决定应急防护行动、制定处置方案和采取恢复措施提供技术依据。γ辐射剂量率实时监测、空气气溶胶和碘实时监测或取样功能，具有远程移动通信和自供电能力；

2) 移动实验室：主要用于在事故现场及附近区域开展快速分析测量。车辆可采用敞篷货车、平台卡车、商用半挂车、挂钩货车甚至铁路车厢。配备：γ谱仪、总α/β计数器、液闪计数器、 高压电离室、气溶胶监测仪、气象测量仪、GPS全球定位等；

3) 水上移动监测：利用船只在核设施周围水面上进行应急辐射监测，主要作用是确定烟羽的分布范围，一旦确认有放射性废液泄露到水体，可立即按照应急计划开展水上监测和取样（水和水生动植物样品）；

4) 航空巡测系统：参见词条“航空辐射测量”。

（3） 可携式监测：

1) 可携式监测仪表：用于检查来自固态或液态源的泄洒、操作密封源引起的污染扩散、空气沉降造成的表面污染、检查人员皮肤、工作台、地板、墙壁、构件等的污染。

2) 可携式空气取样器，可利用便携式发电机供电，或使用鳄鱼夹或通过车辆点烟器与监测车的电瓶连接，快速部署于感兴趣的位置采集空气样品；

（4） 个人监测：

1) 外照射监测：应急人员如需进入高剂量率区域，需佩戴个人剂量计，如热释光剂量计（TLD）徽章、TLD泡管剂量计、胶片剂量计或玻璃荧光剂量计；可同时配发直读式剂量计作为补充，如石英丝电子剂量计（QFE）、电子直读式剂量计（EDR）等。

2) 内照射监测：直接测量设备主要有全身计数器、甲状腺和肺部计数器等；间接测量设备（尿样、血液、粪便等），有液闪计数器、低本底α/β测量设备、α谱仪、质谱仪等。

（5） 实验室测量分析：

1) 测量分析方法：可能需要快速方法来代替实验室标准分析流程，以适应大批量样品测量和快速获取结果的需求；

2) 测量分析设备：γ谱仪、液闪计数器、流气式正比计数器等。

应急监测人员的防护  对应急监测人员的个人防护提供基本的指导，主要包括：总体指导、甲状腺防护和撤回指导水平。

（1） 总体指导：

1) 要始终了解你所在现场所可能遇到的危险，并作好必要的防范；

2) 在没有合适的安全设备的情况下，不要企图进行任何的现场活动，并且必须知道如何使用这些安全设备；

3) 所有的活动都应当在确保所受照射保持在合理可行尽量低的水平下进行；

4) 不要停留在剂量率水平1mSv/h或更大的区域里。在剂量率水平大于10mSv/h的区域里工作要倍加小心；

5) 除非接到特别的指令，否则禁止进入剂量率水平大于100mSv/h的区域；

6) 要巧妙利用时间、距离和屏蔽来保护自己；

7) 进入高剂量率区域以前，要与剂量监督员共同预先制定防护计划；

8) 不能冒不必要的风险，不要在任何污染区域里进食、饮水、吸烟等；

9) 当对自己的行动没有把握时，要向自己组长或协调员征求建议

（2） 甲状腺防护：

1) 当接到现场监控员/监督员的指令时，应立即服用稳定碘片；

2) 一次服用稳定碘的药量（100mg碘）对应的危险是非常小的，如果放射性碘的持续照射时间超过2～3d的时间，建议按此药量重复服用，但一年中服用的总剂量不应超过标准药量的10倍；

3) 如果甲状腺的可避免剂量大于100mGy，就应该服用稳定碘；

4) 稳定碘应当在受照之前或受照后最初几个小时之内（大约4h）服用；

5) 当进入空气中放射性碘的浓度明显增高的区域时，在使用稳定碘的同时，还应采用其它的呼吸道防护措施（如使用活性碳罐）。

（3） 撤回指导水平：

1) 作为可能受到较大照射的应急工作人员，应急监测人员均应接受应急工作人员撤回指导水平的约束。应急工作人员的撤回指导水平是以自读式剂量计显示的累积外照射剂量的形式给出的，应当尽一切可能不超过该数值。

2) 应急工作人员的撤回剂量是一种指导，并不是限值。在具体应用时应做出判断，如果跟进空气样品的分析结果或其他条件（见表 1中的注解）得到的应急工作人员撤回指导水平与表 1中的数值有很大的不同，则应采用修正后的指导值。

3) 一旦事故早期阶段已经结束，在应急工作人员被允许执行下一步工作之前，必须确定其早期阶段所接受的总剂量，因为下一步工作可能使其接受新的附加剂量。

表 1 以累积外照射γ剂量表示的应急工作人员的撤回剂量指导水平（EWG）缺省值

a.  这里假定在受照之前服用稳定碘片。如果没有服用碘片，则EWG值要除以5，如果采用的呼吸防护措施，则EWG值可乘以2。工作人员必须是自愿的，且知道受照的可能后果；

b.  假若正当性的话，这个剂量水平可以被超过，但必须尽一切努力使得所受剂量水平低于此值，且肯定低于确定性效应的阈值。工作人员必须经过辐射防护培训，使他们知道所面临的危险。

质量保证和质控检验  

（1） 现场测量和取样

有些测量工作是在现场进行的，而现场取回的样品是在实验室中进行分析的。为使测量获得有效的结果，无论哪种情况都必须按现场工作程序正确地进行。在取样之前，所有人员都应知道应用哪些程序，以保证采集样品的种类、数量及测量分析项目满足监测需求。

1) 技术：现场测量或取样必须保证能够代表所要分析的参量或介质，绝大多数环境参量和介质随位置和时间的改变而改变。在取样之前，必须确定所有采集的介质，以保证样品对该介质有代表性，同时必须考虑取样和样品处理的细节。

2) 样品制备和存储：样品在进行分析之前可能需要先做某种形式的预处理，有时需要把那些预期含有高浓度分析物的样品组与低浓度的样品组分开处理，以减少交叉污染。此外，要考虑测量的特性及测量工作要求样品所具有的状态；

3) 样品编码和记录：在样品采集或现场测量时，必须对样品和所形成的数据进行编码，以便在接下来的分析、计算和数据报告阶段能够识别。同时要保持记录的完整性；

4) 化学和放化分析：应采用经批准 的程序并于其他实验室相一致，程序给出具体的质控检验方法。

（2） 借助仪器分析

1) 仪器：制定并执行维保计划，保存性能记录，任何调整要有书面记录；

2) 刻度：采用适当的标准、刻度程序和刻度频次，保存溯源性记录；

3) 本底评估：按规定程序开展本底测量，保存记录、统计分析，发现问题；

4) 稳定性检验：仪器刻度、本底测量记录、质控图，用于判断仪器稳定性；

5) 质控检验：必须对每一台仪器进行使用前的质控检验；

6) 现场和实验室记录：字迹清楚、表述清晰；

7) 数据报告：测量数据的不确定度估计、数据报告格式与预期用途协调、表格图形信息完整、保留适当的有效数字。