CN111695762B - 核事故扩散结果的修正方法、装置及后果评价方法、*** - Google Patents
核事故扩散结果的修正方法、装置及后果评价方法、*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN111695762B CN111695762B CN202010355824.6A CN202010355824A CN111695762B CN 111695762 B CN111695762 B CN 111695762B CN 202010355824 A CN202010355824 A CN 202010355824A CN 111695762 B CN111695762 B CN 111695762B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- decay
- sub
- release
- nth
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims abstract description 217
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 173
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 71
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 155
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 89
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 50
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 claims description 23
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 7
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 claims description 5
- 101100134058 Caenorhabditis elegans nth-1 gene Proteins 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005658 nuclear physics Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013210 evaluation model Methods 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明提供一种核事故扩散结果的修正方法，包括：获取放射性释放源项数据；将源项分为M个子释放段；获取大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果，并使每个子释放段具有N组扩散结果；计算每个子释放段的N组扩散结果分别对应的第n个时刻的衰变倍数；将每个子释放段的第n个时刻空气浓度场与该时刻的衰变倍数相乘，得到子释放段的第n个时刻空气浓度场修正值；将M个子释放段的第n个时刻空气浓度场修正值求和，得到第n个时刻的空气浓度场修正值；遍历N个时刻，得到放射性释放源项的空气浓度场修正值。本发明还提供一种修正装置、核事故后果评价方法和***，以解决目前核事故后果评价方法计算出的结果与实际物理过程存在偏差的问题。
Description
技术领域
本发明属于核设施事故放射性后果分析领域，具体涉及一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法、装置及核事故后果评价方法、***。
背景技术
在核设施发生事故的情况下，依据放射性释放源项与气象条件，对核设施周边放射性活度浓度与辐射剂量的时空分布进行分析、预测和评价，是核事故应急准备与响应、事故后评价、环境影响评价等过程的重要组成部分。在核工程设计工作中，核设施安全分析、环境影响评价、应急计划区划分、区域核应急方案建立、三级PSA分析等，均需以可靠的事故后果评价结果作为数据基础。
由于放射性核素衰变过程的复杂与繁琐，国内外现有的后果分析与评价模型对衰变过程的处理均有所简化，使计算结果存在偏差。由于学科的差异性，目前国际主流采用的大气扩散模型多不考虑或仅有限考虑放射性核素衰变过程，且实际情况下气象数据随时间动态变化，不同时刻释放的放射性物质扩散轨迹不同，某时某处的浓度由多个不同的释放段叠加产生，难以确定扩散过程的衰变时间。目前主流的大气扩散模型多已构建完备，不能给出中间结果且二次开发困难，将之引入并应用于核事故后果评价存在限制与困难。
发明内容
本发明提供一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法、装置及后果评价方法、***，以用于解决目前核事故后果评价方法计算出的结果与实际物理过程存在偏差的问题。
为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法，包括如下步骤：
获取放射性释放源项数据；
按第一预设时长将所述放射性释放源项数据拆分为M个子释放段，其中，第一预设时长为Δt的正整数倍，Δt为大气扩散模型计算结果的最小时间间隔；
获取通过气象数据与大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果，并使每个子释放段具有N组时间间隔为第二预设时长的扩散结果，其中，第二预设时长为Δt的正整数倍，且N为M的整数倍，扩散结果包括空气浓度场；
计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，其中，n为正整数，1≤n≤N；
对每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行修正运算：将得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的空气浓度场与该时刻对应的衰变倍数相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值；
对M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行求和运算：将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，得到所述放射性释放源项的第n个时刻的空气浓度场修正值；
对N个时刻空气浓度场均分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的空气浓度场修正值。
优选地，扩散结果还包括沉积通量场，得到所述放射性释放源项的空气浓度场修正值之后，所述方法还包括：
对每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行修正运算：将得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的沉积通量场与该时刻的空气浓度场相除，再与该时刻的空气浓度场修正值相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值；
对M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行求和运算：将M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值求和，得到所述放射性释放源项的第n的时刻的沉积通量场修正值；
对N个时刻的沉积通量场均分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的沉积通量场修正值。
优选地，得到所述放射性释放源项的沉积通量场修正值之后，所述方法还包括：
将第n-1个时刻的地面沉积浓度场做衰变时间为第二预设时长的衰变修正，得到第n个时刻的地面沉积浓度场中来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量，其中，n为正整数，1≤n≤N；
将得到的所述放射性释放源项的第n个时刻的沉积通量场修正值与第二预设时长相乘，得到[n-1,n]时段中由空气沉积到地面的贡献量，再与来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量求和，得到第n个时刻的地面沉积浓度场。
优选地，所述计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，具体包括：
根据放射性释放源项数据中所有核素的衰变链信息，将每个核素视作母核并分别构建衰变树；
根据每个母核的衰变树，采用深度优先搜索，并行计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻各母核及子核的衰变倍数，并将之存储至衰变树。
优选地，所述将每个核素视作母核并分别构建衰变树，具体包括：
获取母核的多代衰变链信息，将所述衰变链信息中的每个核素存为衰变树的一个结点，其中，母核为衰变树的根结点，子核为衰变树的子结点；
将衰变树中的所有结点排列存储为单向链表中的结点，每个结点存储有结点信息，其中，结点信息包括核素的名称、衰变常数及衰变分支比等物理属性、核素在单向链表中的位置、以及核素的各个子核在单向链表中的位置；
根据核素在单向链表中的位置以及核素的各个子核在单向链表中的位置，构建所有结点的有向关系，以形成所述衰变树。
第二方面，本发明实施例提供一种核事故后果评价方法，包括如下步骤：
根据第一方面中得到的放射性释放源项的空气浓度场修正值、地面沉积浓度场，以及各核素空气浓度场、地面沉积浓度场和人体自空气的吸入量各自对应的剂量转换因子，计算公众所受的有效剂量，其中，有效剂量包括受照时间段内的空气浸没外照射剂量、地面沉积外照射剂量，以及吸入内照射剂量；
比对有效剂量与通用优化干预水平，并根据比对结果确定防护行动。
优选地，所述比有效剂量与通用优化干预水平，并根据比对结果确定防护行动具体包括：
若T2d>10mSv，采用隐蔽行动；若T7d﹥50mSv，采用撤离行动，其中T2d表示2天总有效剂量，T7d表示7天总有效剂量。
第三方面，本发明实施例提供一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置，包括拆分模块、获取模块、计算模块和第一修正模块。
拆分模块，用于获取放射性释放源项数据，以及按第一预设时长将所述放射性释放源项数据拆分为M个子释放段，其中，第一预设时长为Δt的正整数倍，Δt为大气扩散模型计算结果的最小时间间隔；
获取模块，与拆分模块连接，用于获取通过气象数据与大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果，并使每个子释放段具有N组时间间隔为第二预设时长的扩散结果，其中，第二预设时长为Δt的正整数倍，且N为M的整数倍，扩散结果包括空气浓度场；
计算模块，与获取模块相连，用于计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，其中，n为正整数，1≤n≤N；
第一修正模块，与获取模块和计算模块连接，用于对每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行修正运算：用于将获取模块获取得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的空气浓度场与计算模块计算得到的该时刻对应的衰变倍数相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值；以及用于对M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行求和运算：用于将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，得到所述放射性释放源项第n个时刻的空气浓度场修正值；以及用于对N个时刻空气浓度场均分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的空气浓度场修正值。
优选地，该修正装置还包括第二修正模块，扩散结果还包括沉积通量场，第二修正模块与获取模块、计算模块，以及第一修正模块连接，用于对每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行修正运算：用于将获取模块获取得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的沉积通量场与该时刻的空气浓度场相除，再与第一修正模块得到的第n个时刻的空气浓度场修正值相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值；以及用于对M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行求和运算：用于将M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值求和，得到所述放射性释放源项的第n个时刻的沉积通量场修正值；以及用于对N个时刻的沉积通量场分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的沉积通量场修正值。
优选地，该修正装置还包括第三修正模块，第三修正模块与获取模块以及第二修正模块连接，用于将第n-1个时刻的地面沉积浓度场做衰变时间为第二预设时长的衰变修正，得到第n个时刻的地面沉积浓度场中来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量，其中，n为正整数，1≤n≤N；以及用于将第二修正模块得到的所述放射性释放源项第n个时刻的沉积通量场修正值与第二预设时长相乘，再与来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量求和，得到第n个时刻的地面沉积浓度场。
优选地，计算模块包括衰变倍数单元，衰变倍数单元与拆分模块和获取模块连接，用于根据拆分模块获取的释放源项中的所有核素，获取衰变链信息，并根据所述衰变链信息将每个核素视作母核并分别构建衰变树；以及用于根据每个母核的衰变树，采用深度优先搜索，并行计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻各母核及子核的衰变倍数，并将之存储至衰变树。
第四方面，本发明实施例提供一种核事故后果评价***，包括：第三方面中所述的核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置，还包括剂量模块和评价模块，剂量模块与核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置连接，用于根据各核素空气浓度、地面沉积浓度和人体自空气的吸入量各自对应的剂量转换因子，以及所述修正装置得到的放射性释放源项的空气浓度场修正值和地面沉积浓度场，计算公众所受的有效剂量，其中，有效剂量包括受照时间段内的空气浸没外照射剂量、地面沉积外照射剂量，以及吸入内照射剂量；评价模块内存储有通用优化干预水平，并预存有比对结果与防护行动的映射表，其与剂量模块连接，用于比对通用优化干预水平与剂量模块计算得到的有效剂量，并根据比对结果按照所述映射表来确定相应的防护行动。
本发明实施例提供的核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法，通过按第一预设时长将放射性释放源项拆分为M个子释放段，其中，第一预设时长为Δt的正整数倍，Δt为大气扩散模型计算结果的最小时间间隔，以实现将扩散过程化整为零，并便于仿真某时某处的扩散浓度是由多个不同的释放段叠加产生的这一真实扩散过程。继而获取通过气象数据与大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果(扩散结果包括空气浓度场和沉积通量场)，并使每个子释放段具有N组时间间隔为第二预设时长的扩散结果，其中，第二预设时长为Δt的正整数倍，且N为M的整数倍。计算出每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，其中，n为正整数，1≤n≤N。对每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行修正运算：将得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的空气浓度场与该时刻对应的衰变倍数相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值，再对M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行求和运算：将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，得到放射性释放源项的第n个时刻的空气浓度场修正值，对N个时刻空气浓度场均分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的空气浓度场修正值。继而由空气浓度场修正值计算出沉积通量场修正值。相较于目前采用的大气扩散模型的扩散结果来说，通过该修正方法计算出的扩散结果修正值与实际扩散结果更为接近，计算结果更为精确，且仅是在现有的计算方法上进行相应的修正，计算过程方便快速。此外，该方法可以直接对大气扩散模型输出的空气浓度场和沉积通量场进行完整的衰变修正，无需改动大气扩散模型，适用性强。
附图说明
图1：本发明实施例1的一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法流程图；
图2：本发明实施例2的一种核事故后果评价方法的单向链表结构示意图；
图3：本发明实施例2的一种核事故后果评价方法的衰变树结构示意图；
图4：本发明实施例2的一种核事故后果评价方法的子释放段扩散结果的衰变时间示意图；
图5：本发明实施例2的一种核事故后果评价方法的流程图；
图6：本发明实施例3的一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
现实中的放射性核素大气扩散中衰变过程较为复杂，具体表现为：气象数据随时间动态变化，不同时刻释放的放射性物质的扩散轨迹不同，某时某处的浓度是由多个不同的释放段叠加产生，因此难以确定扩散过程的衰变时间等。本实施例提供的核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法中将放射性释放源项的扩散过程化整为零，拆分为多个子释放段，以其释放结束时刻与其独立扩散所得各时刻扩散结果的时间间隔为衰变时间，进而修正其扩散结果，扩散结果包括空气浓度场与沉积通量场。
此外，由原子核物理定律可知，母核与其子核的衰变倍数(对衰变前不存在的子核，也可称为增长因子，下文中统称为衰变倍数)只与衰变时间有关。进而本申请发明人据此得到，某一核素的修正浓度只与修正前浓度和衰变倍数有关，且为所有母核生成该核素的修正浓度的总和，因此，本发明实施例提供的修正算法采用修正前浓度与相应时刻的衰变倍数相乘进行空气浓度场的修正计算。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法。该修正方法可应用于核事故后果评价方法中，且可直接对大气扩散模型输出的空气与沉积浓度场进行完整的衰变修正与计算。所述修正方法包括如下步骤：
步骤101，获取放射性释放源项数据。具体地，放射性释放源项数据包括源项中的放射性核素种类、释放率、释放时长等数据。
步骤102，按第一预设时长将放射性释放源项数据拆分为M个子释放段，其中，第一预设时长为Δt的正整数倍，Δt为大气扩散模型计算结果的最小时间间隔，M为正整数。
具体地，对总释放时长为D的释放源项，取第一预设时长为d，将释放源项拆分为M个子释放段，其中，M＝D/d(即M的取值为总释放时长除以第一预设时长)，则第m个子释放段仅在[(m-1)d，md]时间段内具有实际释放率值，其他时段内均没有污染物释放，或其他时段内表示为释放率等于0，m为正整数，1≤m≤M。需要说明的是，当释放源项包含多种放射性核素(简称核素)，需将每种核素的释放均按照该方法拆分，拆分后各子释放段的数值与核素种类无关。当第一预设时长d的取值越大，则子释放段总数M越小，计算代价越低，但衰变修正的精确度也会相应下降。
步骤103，获取通过气象数据与大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果，并使每个子释放段具有N组时间间隔为第二预设时长的扩散结果，其中，第二预设时长为Δt的正整数倍，且N为M的整数倍，N为正整数。
本实施例中，可以通过两种方式获取通过气象数据与大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果，一种是先设置气象数据与大气扩散模型，再通过气象数据与大气扩散模型计算得到扩散结果，另一种是直接获取外部气象数据与大气扩散模型计算得到的扩散结果。上述两种获取方式中的大气扩散模型可以是大气物理专业所建立并测试的各种污染物扩散模型，不包括放射性污染物的衰变过程，因为放射性污染物的衰变过程与本实施例提供的修正方法进行叠加后将使得修正结果发生偏离。其中，扩散结果包括空气浓度场和沉积通量场。每个子释放段各有扩散结果N组，N＝D/第二预设时长(即N的取值为总释放时长D除以第二预设时长)。若计算时计算机处理器核心足够多，第一预设时长d和第二预设时长的取值均为Δt时，N＝M，衰变修正的误差最小，即衰变修正的精确度最高。此外，为提高计算效率，采用并行计算各子释放段的扩散结果，并行总数为子释放段的总数M，且每个子释放段具有N组间隔为第二预设时长的扩散结果。
步骤104，计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，其中，n为正整数，1≤n≤N。
本实施例中，由于大气扩散模型输出的N组间隔为第二预设时长的扩散结果是关于时间变化的，并分别记录于第n个时刻，为得到扩散结果中空气浓度场的修正值，需获得对应于其记录时刻的衰变倍数，因此需计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数。例如，当n＝1时，对应于第1组扩散结果，需计算第1组的末时刻(即第1个时刻)的衰变倍数，当n＝5时，对应于第5组扩散结果，需计算第5组的末时刻(即第5个时刻)的衰变倍数。
可选地，本实施例中计算衰变倍数的方法如下：根据释放源项数据中的核素种类，获取所有核素的衰变链信息，并根据衰变链信息将每个核素视作母核并分别构建衰变树。继而根据每个母核的衰变树，采用深度优先搜索，并行计算每个子释放段的N组扩散结果分别对应的第n个时刻各母核及子核的衰变倍数，并将之存储至衰变树。其中，母核即为源项中所含有的放射性核素，子核为母核衰变新生成的核素。当然，也可以采用其他已知的方式来计算衰变倍数。
本实施例中提出衰变树数据结构，可通过单向链表形式完整存储放射性核素的多代衰变链信息而不进行任何衰变链截断或简化，解决核素种类众多，衰变链结构复杂且繁琐的问题，为衰变倍数计算提供支持。同时，这种衰变树结构可将复杂的衰变链结构简单化，由深度优先搜索便可快速遍历衰变链，可以提高多代衰变计算的效率。此外，并行计算每个子释放段的N组扩散结果分别对应的第n个时刻各母核及子核的衰变倍数可进一步提高计算效率。
具体地，将每个核素视作母核并分别构建衰变树，具体包括如下步骤：
步骤1041，获取母核的多代衰变链信息，将衰变链信息中的每个核素存为衰变树的一个结点，其中，母核为衰变树的根结点，子核为衰变树的子结点。
步骤1042，将衰变树中的所有结点排列存储为单向链表中的结点，每个结点存储有结点信息，其中，结点信息包括核素的名称、衰变常数及衰变分支比等物理属性、核素在单向链表中的位置、以及核素的各个子核在单向链表中的位置。
步骤1043，根据核素在单向链表中的位置以及核素的各个子核在单向链表中的位置，构建所有结点的有向关系，以形成衰变树。
步骤105，对每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行修正运算：将得到的每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场与该时刻对应的衰变倍数相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值。由原子核物理定律可知，母核与其子核的衰变倍数只与衰变时间有关，因此，某一核素的修正浓度只与修正前浓度和衰变倍数有关，故每个子释放段第n个时刻的空气浓度场修正值基于大气扩散模型输出的每个子释放段该时刻空气浓度场与该时刻对应衰变倍数的乘积获得。
本实施例中，并行读取M个子释放段的N组扩散结果，继而并行计算每个子释放段第n个时刻扩散结果中的空气浓度场与该时刻对应的衰变倍数的乘积，其中，并行计算的总数为M个，通过并行读取扩散结果以及并行计算空气浓度场与衰变倍数的乘积，可提高计算效率。
步骤106，对M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行求和运算：将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，得到放射性释放源项的第n个时刻的空气浓度场修正值。
由于将放射性释放源项拆分为M个子释放段，从而补充完整的衰变过程，降低母核浓度，添加子核浓度，因此需将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，获得释放源项的第n个时刻的空气浓度场修正值。通过对步骤105和步骤106执行N次，即对N个时刻空气浓度场均分别执行修正运算与求和运算，最终获得放射性释放源项的空气浓度场修正值。
可选地，得到放射性释放源项的空气浓度场修正值之后，该核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法还包括计算沉积通量场修正值，其具体的计算步骤如下：
对每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行修正运算：将得到的每个子释放段的第n个时刻的扩散结果中的沉积通量场与该时刻的空气浓度场相除，再与该时刻的空气浓度场修正值相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值。继而对M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行求和运算：将M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值求和，得到放射性释放源项的第n个时刻的沉积通量场修正值。通过将上述计算过程执行N次，即对N个时刻的沉积通量场均分别执行修正运算与求和运算，可获得放射性释放源项的N组沉积通量场修正值。
可选地，得到放射性释放源项的沉积通量场修正值之后，该核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法还包括计算地面沉积浓度场：
将第n-1个时刻的地面沉积浓度场做衰变时间为第二预设时长的衰变修正，得到第n个时刻地面沉积浓度场中来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量，其中，n为正整数，1≤n≤N；将得到的放射性释放源项的第n个时刻的沉积通量场修正值与第二预设时长相乘，得到[n-1,n]时段中由空气沉积到地面的贡献量，再与第n个时刻地面沉积浓度场中来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量求和，得到第n个时刻的地面沉积浓度场。
本实施例中，当n＝1时，即第0个时刻的地面沉积浓度场为0，因为第0个时刻还没有扩散，第1个时刻的地面沉积浓度场为放射性释放源项第1个时刻的沉积通量场修正值与第二预设时长的乘积。
实施例2：
本实施例提供一种核事故后果评价方法，包括如下步骤：
步骤201，根据实施例1得到的放射性释放源项的空气浓度场修正值、地面沉积浓度场，以及各核素空气浓度、地面沉积浓度和人体自空气的吸入量各自对应的剂量转换因子，计算公众所受的有效剂量，其中，有效剂量包括受照时间段内的空气浸没外照射剂量、地面沉积外照射剂量，以及吸入内照射剂量。空气浸没外照射剂量的技术考虑三维空间对地面某一点的剂量照射，地面沉积外照射剂量不考虑惰性气体。
步骤202，比对有效剂量与通用优化干预水平，并根据比对结果确定防护行动。由于修正后的扩散结果更为精确，使得由实施例1中的修正方法进而计算得到的后果评价结果更为精确，从而为公众提供安全的防护建议。
本实施例中，受照时间段为我国国家标准GB18871-2002中通用优化干预水平对应的2天、7天、1个月、1年等，计算的照射剂量为受照时间段内的累积剂量，包括有效剂量和器官剂量。
具体地，若T2d>10mSv，应采用隐蔽行动；若T7d﹥50mSv，应采用撤离行动，其中T2d表示2天总有效剂量，T7d表示7天总有效剂量。
上述实施例的有益效果为：
(1)通过按第一预设时长将放射性释放源项拆分为M个子释放段，其中，第一预设时长为Δt的正整数倍，Δt为大气扩散模型计算结果的最小时间间隔。以实现将扩散过程化整为零，便于仿真某时某处的扩散浓度是由多个不同的释放段叠加产生的这一真实扩散过程。
(2)将得到的每个子释放段第n个时刻的空气浓度场与该时刻对应的衰变倍数相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值，再将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，得到放射性释放源项的第n个时刻的空气浓度场修正值，继而根据空气浓度场修正值计算出沉积通量场的修正值。执行N次上述计算，完成对现有大气扩散模型扩散结果的修正，使得扩散结果更为精确。
(3)核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法可直接对大气扩散模型输出的空气浓度场和沉积通量场进行完整的衰变修正，无需对现有大气扩散模型进行二次开发，使得该修正方法的适用性强。
(4)将释放源项的每个核素视作母核，并为每个母核分别构建衰变树，并采用深度优先搜索遍历衰变链，可提高多代衰变计算的效率。且通过并行计算扩散结果、并行计算衰变倍数、并行读取子释放段的扩散结果，并行修正子释放段的扩散结果，均能提高计算效率。
(5)由于修正后的扩散结果更为精确，使得通过空气浓度场修正值和地面沉积浓度场计算得到有效剂量，并根据有效剂量获得的有效防护行动，更能保障公众的安全。
如图2-图5所示，是通过一个具体的例子来实施本例中的核事故后果评价方法，在该例子中，释放源项只包含有一种核素I-135，其释放时长为2小时＝7200秒，则所述方法包括如下步骤：
步骤301，设置第一预设时长d＝1200秒，以d为时间间隔，将释放源项拆分为M个子释放段，即M＝2h/1200s＝6。
步骤302，调用气象数据和大气扩散模型，计算2小时内各子释放段的N组扩散结果，即计算对研究范围内各时段各网格点的I-135空气浓度场与沉积通量场，其中，大气扩散模型计算结果的时间间隔Δt为600秒。设置第二预设时长等于Δt，使每个子释放段均具有N组时间间隔为第二预设时长的扩散结果，其中，N＝2h/Δt＝7200s/600s＝12。
步骤303，计算母核和子核的衰变倍数。
首先，将源项核素I-135视作母核，选取其前三代衰变链信息，并根据衰变链信息构建母核I-135的衰变树。
母核I-135的三代衰变链信息中包括子核Xe-135m、Cs-135和Xe-135。如图2所示，为存储衰变树的单向链表结构示意图，在该单向链表中，每个核素存为一个结点，其中，核素名称前的编号为该核素结点在单向链表中的位置，比如I-135前的编号“0”即表示I-135在单向链表中的位置为起始位，另外在每个结点中，在核素名称后还存储其子核在单向链表中位置的不定长数组，用于快速定位与查找，例如第0结点I-135的数组中数字“1”和“3”分别表示母核I-135的子核包括第1结点的Xe-135m和第3结点的Xe-135。
采用单向链表结构完整存储的衰变树结构如图3所示，其中，单向链表的第0结点表示母核，母核为衰变树的根结点，单向链表的其余结点表示子核，子核为衰变树的子结点，根据核素结点在单向链表中的位置以及该核素的各个子核在单向链表中的位置，构建所有结点的有向关系，以形成衰变树，便于使用深度优先搜索的方法快速遍历衰变链，从而提高衰变倍数的计算效率。
其次，由于第一预设时长d＝2Δt＝1200秒，第二预设时长等于Δt即为600秒，因此各子释放段的每段扩散结果的衰变时间如图4所示。其中，衰变时间均为Δt的整数倍nΔt，n为1至N-2，此外，由于第m＝1子释放段在起始的2Δt时间内释放，与第1个时刻(n＝1)和第2个时刻(n＝2)的时间段2Δt重叠，因此保守处理，即不考虑该子释放段在排放过程中的衰变，本实施例中对其他子释放段进行同样的保守处理。
沿母核I-135的衰变树，计算衰变时间为nΔt的衰变倍数，并存储至衰变树中，其中，n＝1,2,...,N-2。具体为，由半衰期和衰变分支比，计算I-135经过600s、1200s、1800s、……、6000s的衰变后，其本身和其子核的浓度变化倍数(衰变倍数)。采用深度优先搜索，由图3所示的衰变树，先沿左侧向下查找，搜索完最左侧的分支之后，再逐步向右搜索，具体顺序为：
(1)查到母核I-135，由其半衰期，分别计算经需计算的衰变时间后的衰变倍数；
(2)查到左侧第一个子核Xe-135m，由其母核I-135半衰期、自身半衰期和I-135衰变成Xe-135m的分支比，分别计算经需计算的衰变时间后的衰变倍数；
(3)查到左侧最末端的核素Cs-135，由其上代母核I-135、母核Xe-135m和其自身的半衰期，以及之间的衰变分支比，计算衰变倍数；由于Cs-135衰变不产生新的子核，衰变树结构最左侧分支达到末端；
(4)返回Xe-135m后向右侧查找到其另一个子核Xe-135，再沿I-135->Xe-135m->Xe-135计算其衰变倍数；
(5)查到Xe-135的子核Cs-135，达到衰变树结构第二条分支的末端；再沿I-135->Xe-135m->Xe-135->Cs-135计算Cs-135在该分支上的衰变倍数，与第(3)步计算得到的衰变倍数叠加，更新Cs-135的衰变倍数；
(6)返回Xe-135后发现其只有第(5)步所查到的分支，向上返回到Xe-135m，发现其两条分支在第(3)步和第(5)步均已查过，于是继续向上返回到树根I-135，向右查到其另一个子核Xe-135；延I-135->Xe-135计算Xe-135在该分支上的衰变倍数，与第(4)步计算得到的衰变倍数叠加，更新Xe-135的衰变倍数；
(7)查到Xe-135的子核Cs-135，达到衰变树结构第三条分支的末端；再沿I-135->Xe-135->Cs-135计算Cs-135在该分支上的衰变倍数并叠加第(5)步结果进行更新；此时本衰变树结构的所有分支遍历完毕。
例如，对于600s的衰变时间，I-135、Xe-135m、Cs-135和Xe-135的衰变倍数分别为：0.98、0.01、3.18E-14和0.06；对于6000s的衰变时间，I-135、Xe-135m、Cs-135和Xe-135的衰变倍数分别为：0.84、0.105、3.14E-12和0.14。
步骤304，开展并行修正，循环往复N＝12次计算得到释放源项的12组扩散结果修正值和地面沉积浓度场。
首先，并行M次读取大气扩散模型输出的各子释放段的扩散结果，再按照图4所示的衰变时间并行M次修正各子释放段的第n组结果中的空气浓度场，得到各子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值(其中第n个时刻为第n组扩散结果的末时刻)，之后叠加所有M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值，得到释放源项的第n个时刻的空气浓度场修正值。继而对地面沉积浓度场做衰变时间为Δt的衰变修正，再将第n个时刻沉积通量场修正值累积至地面沉积浓度场。
例如，对于n＝1，由图4可知，第m＝1子释放段的释放并未结束，保守考虑不对扩散结果进行衰变修正，第m＝2至第m＝6子释放段还未有放射性释放，扩散结果全部为0。由于第n＝1个时刻的空气浓度场修正值为第m＝1至第m＝6子释放段的空气浓度场修正值的累加和，则其数值上即等于第m＝1子释放段的空气浓度场。此时，将得到的第m＝1子释放段中第n＝1个时刻的扩散结果中的沉积通量场与该时刻的空气浓度场相除，再与第n＝1个时刻的空气浓度场修正值相乘，得到第m＝1子释放段中第n＝1个时刻的沉积通量场修正值，将该沉积通量场修正值与Δt相乘，得到该段时间内累积沉积到地面的浓度场，即为第n＝1个时刻的地面沉积浓度场。
对于n＝N＝12，由图4可知，除第m＝M＝6子释放段之外，其他子释放段的扩散结果均需进行衰变修正，衰变时间分别为10倍、8倍、6倍、4倍和2倍的Δt(分别为6000s、4800s、3600s、2400s、1200s)。第n＝12个时刻的空气浓度场修正值为：第m＝1至第m＝5子释放段的空气浓度场分别乘以相应的衰变倍数后相加，再加上第m＝6子释放段的空气浓度场，得到第N组即第12个时刻的空气浓度场修正值。对n＝11的地面沉积浓度场做衰变时间为Δt的衰变修正，再将第n＝12个时刻的沉积通量场修正值与Δt相乘累积至地面沉积浓度场，得到第12个时刻的地面沉积浓度场。其中，第n＝12个时刻的沉积通量场修正值为每个子释放段中在该时刻的沉积通量场与该时刻的空气浓度场相除，再与该时刻的空气浓度场修正值相乘，得到每个子释放段在第n＝12个时刻的沉积通量场修正值，继而对M个子释放段的第n＝12个时刻的沉积通量场修正值求和而得到。
对于n＝2,3…，其计算过程与上面描述相似，这里不再赘述。
步骤305，将I-135、Xe-135m、Cs-135和Xe-135的空气浓度场修正值和地面沉积浓度场，分别乘以各自的剂量转换因子DCF(Dose Conversion Factor)并叠加，得到有效剂量场。例如，假设某网格点上I-135、Xe-135m、Cs-135和Xe-135的地面层空气浓度为cair,1、cair,2、cair,3和cair,4，地面沉积浓度为csur,1、csur,2、csur,3和csur,4，空气浸没外照射有效剂量DCF分别为dair,1、dair,2、dair,3和dair,4，地面沉积外照射有效剂量DCF分别为dsur,1、dsur,2、dsur,3和dsur,4，吸入内照射有效剂量DCF分别为dinh,1、dinh,2、dinh,3和dinh,4，呼吸率为h，则该网格点上公众所受吸入内照射有效剂量的计算公式为式(1)所示：(cair,1dair,1+cair,2dair,2+cair, 3dair,3+cair,4dair,4)*Δt。 (1)该网格点上公众所受吸入内照射有效剂量的计算公式为式(2)所示：(csur,1dsur,1+csur,2dsur,2+csur,3dsur,3+csur,4dsur,4)*Δt。 (2)该网格点上公众所受吸入内照射有效剂量的计算公式为式(3)所示：(cair,1dinh,1+cair,2dinh,2+cair,3dinh,3+cair, 4dinh,4)*h*Δt。 (3)
如三种途径2天有效剂量分别为A、B、C，则2天总有效剂量T2d＝A+B+C。
步骤306，将计算得到的有效剂量与通用优化干预水平相比较，给出防护行动建议。
按照国家标准，若T2d>10mSv，应建议该网格点的人员采取隐蔽行动，其中T2d表示2天总有效剂量；若T7d>50mSv，应建议该网格点的人员采取撤离行动，其中T7d表示7天总有效剂量。
实施例3：
如图6所示，本实施例提供一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置，包括拆分模块41、获取模块42、计算模块43和第一修正模块44。
拆分模块41，用于获取放射性释放源项数据，以及按第一预设时长将放射性释放源项数据拆分为M个子释放段，其中，第一预设时长为Δt的正整数倍，Δt为大气扩散模型计算结果的最小时间间隔。
获取模块42，与拆分模块41连接，用于获取通过气象数据与大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果，并使每个子释放段具有N组时间间隔为第二预设时长的扩散结果，其中，第二预设时长为Δt的正整数倍，且N为M的整数倍；扩散结果包括空气浓度场。
计算模块43，与获取模块42相连，用于计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，其中，n为正整数，1≤n≤N。
具体地，计算模块43包括衰变倍数单元，衰变倍数单元与拆分模块41和获取模块42连接，用于根据拆分模块41获取的释放源项中所有核素，获取衰变链信息，并根据衰变链信息将每个核素视作母核并分别构建衰变树；以及用于根据每个母核的衰变树，采用深度优先搜索，并行计算每个子释放段的N组扩散结果分别对应的第n个时刻各母核及子核的衰变倍数，并将之存储至衰变树。
第一修正模块44，与获取模块42和计算模块43连接，用于对每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行修正运算：用于将获取模块42获取得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的空气浓度场与计算模块43计算得到的该时刻对应的衰变倍数相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值；以及用于对M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行求和运算：用于将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，得到放射性释放源项第n个时刻的空气浓度场修正值；以及用于对N个时刻空气浓度场均分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的空气浓度场修正值。
可选地，该核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置还包括第二修正模块，扩散结果还包括沉积通量场，第二修正模块与获取模块42、计算模块43，以及第一修正模块44连接，用于对每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行修正运算：用于将获取模块42获取得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的沉积通量场与该时刻的空气浓度场相除，再与第一修正模块44得到的第n个时刻的空气浓度场修正值相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值；以及用于对M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行求和运算：用于将M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值求和，得到放射性释放源项的第n个时刻的沉积通量场修正值；以及用于对N个时刻的沉积通量场分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的沉积通量场修正值。
可选地，该核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置还包括第三修正模块，第三修正模块与获取模块42以及第二修正模块连接，用于将第n-1个时刻的地面沉积浓度场做衰变时间为第二预设时长的衰变修正，得到第n个时刻的地面沉积浓度场中来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量，其中，n为正整数，1≤n≤N；以及用于将第二修正模块得到的放射性释放源项第n个时刻的沉积通量场修正值与获取模块42的第二预设时长相乘，再与第n个时刻的地面沉积浓度场中来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量求和，得到第n个时刻的地面沉积浓度场。
实施例4：
本实施例提供一种核事故后果评价***，包括：实施例3中的核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置，还包括剂量模块和评价模块。
剂量模块，与核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置连接，用于根据各核素空气浓度、地面沉积浓度和人体自空气的吸入量各自对应的剂量转换因子，以及所述修正装置得到的放射性释放源项的空气浓度场修正值和地面沉积浓度场，计算公众所受的有效剂量，其中，有效剂量包括受照时间段内的空气浸没外照射剂量、地面沉积外照射剂量，以及吸入内照射剂量。
评价模块，其内存储有通用优化干预水平，并预存有比对结果与防护行动的映射表，其与剂量模块连接，用于比对通用优化干预水平与剂量模块计算得到的有效剂量，并根据比对结果按照所述映射表来确定相应的防护行动。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法，其特征在于，包括：
获取放射性释放源项数据；
按第一预设时长将所述放射性释放源项数据拆分为M个子释放段，其中，第一预设时长为Δt的正整数倍，Δt为大气扩散模型计算结果的最小时间间隔；
获取通过气象数据与大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果，并使每个子释放段具有N组时间间隔为第二预设时长的扩散结果，其中，第二预设时长为Δt的正整数倍，且N为M的整数倍，扩散结果包括空气浓度场；
计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，其中，n为正整数，1≤n≤N；
对每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行修正运算：将得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的空气浓度场与该时刻对应的衰变倍数相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值；
对M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行求和运算：将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，得到所述放射性释放源项的第n个时刻的空气浓度场修正值；
对N个时刻的空气浓度场均分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的空气浓度场修正值，
其中，所述计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，具体包括：
根据放射性释放源项数据中所有核素的衰变链信息，将每个核素视作母核并分别构建衰变树；
根据每个母核的衰变树，采用深度优先搜索，并行计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻各母核及子核的衰变倍数，并将之存储至衰变树，
所述将每个核素视作母核并分别构建衰变树，具体包括：
获取母核的多代衰变链信息，将所述衰变链信息中的每个核素存为衰变树的一个结点，其中，母核为衰变树的根结点，子核为衰变树的子结点；
将衰变树中的所有结点排列存储为单向链表中的结点，每个结点存储有结点信息，其中，结点信息包括核素的名称、衰变常数及衰变分支比、核素在单向链表中的位置、以及核素的各个子核在单向链表中的位置；
根据核素在单向链表中的位置以及核素的各个子核在单向链表中的位置，构建所有结点的有向关系，以形成所述衰变树。
2.根据权利要求1所述的核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法，其特征在于，所述扩散结果还包括沉积通量场，
得到所述放射性释放源项的空气浓度场修正值之后，所述方法还包括：
对每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行修正运算：将得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的沉积通量场与该时刻的空气浓度场相除，再与该时刻空气浓度场修正值相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值；
对M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行求和运算：将M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值求和，得到所述放射性释放源项的第n个时刻的沉积通量场修正值；
对N个时刻的沉积通量场均分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的沉积通量场修正值。
3.根据权利要求2所述的核事故放射性物质大气扩散结果的修正方法，其特征在于，得到所述放射性释放源项的沉积通量场修正值之后，所述方法还包括：
将第n-1个时刻的地面沉积浓度场做衰变时间为第二预设时长的衰变修正，得到第n个时刻地面沉积浓度场中来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量，其中，n为正整数，1≤n≤N；
将得到的所述放射性释放源项的第n个时刻的沉积通量场修正值与第二预设时长相乘，得到[n-1,n]时段中由空气沉积到地面的贡献量，再与来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量求和，得到第n个时刻的地面沉积浓度场。
4.一种核事故后果评价方法，其特征在于，包括：
根据权利要求3得到的放射性释放源项的空气浓度场修正值、地面沉积浓度场，以及各核素空气浓度、地面沉积浓度和人体自空气的吸入量各自对应的剂量转换因子，计算公众所受的有效剂量，其中，有效剂量包括受照时间段内的空气浸没外照射剂量、地面沉积外照射剂量，以及吸入内照射剂量；
比对有效剂量与通用优化干预水平，并根据比对结果确定防护行动。
5.根据权利要求4所述的核事故后果评价方法，其特征在于，所述比对有效剂量与通用优化干预水平，并根据比对结果确定防护行动具体包括：
若T2d>10mSv，采用隐蔽行动；若T7d﹥50mSv，采用撤离行动，其中T2d表示2天总有效剂量，T7d表示7天总有效剂量。
6.一种核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置，其特征在于，包括拆分模块、获取模块、计算模块和第一修正模块，
拆分模块，用于获取放射性释放源项数据，以及按第一预设时长将所述放射性释放源项数据拆分为M个子释放段，其中，第一预设时长为Δt的正整数倍，Δt为大气扩散模型计算结果的最小时间间隔；
获取模块，与拆分模块连接，用于获取通过气象数据与大气扩散模型计算得到的M个子释放段的扩散结果，并使每个子释放段具有N组时间间隔为第二预设时长的扩散结果，其中，第二预设时长为Δt的正整数倍，且N为M的整数倍，扩散结果包括空气浓度场；
计算模块，与获取模块相连，用于计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻的衰变倍数，其中，n为正整数，1≤n≤N；
第一修正模块，与获取模块和计算模块连接，用于对每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行修正运算：用于将获取模块获取得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的空气浓度场与计算模块计算得到的该时刻对应的衰变倍数相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值；
以及用于对M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场执行求和运算：用于将M个子释放段的第n个时刻的空气浓度场修正值求和，得到所述放射性释放源项第n个时刻的空气浓度场修正值；
以及用于对N个时刻空气浓度场均分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的空气浓度场修正值，
其中，计算模块包括衰变倍数单元，
衰变倍数单元，与拆分模块和获取模块连接，用于根据拆分模块获取的释放源项中的所有核素，获取衰变链信息，并根据所述衰变链信息将每个核素视作母核并分别构建衰变树；
以及用于根据每个母核的衰变树，采用深度优先搜索，并行计算每个子释放段的N组扩散结果所分别对应的第n个时刻各母核及子核的衰变倍数，并将之存储至衰变树，
具体地，衰变倍数单元用于获取母核的多代衰变链信息，将所述衰变链信息中的每个核素存为衰变树的一个结点，其中，母核为衰变树的根结点，子核为衰变树的子结点；还用于将衰变树中的所有结点排列存储为单向链表中的结点，每个结点存储有结点信息，其中，结点信息包括核素的名称、衰变常数及衰变分支比、核素在单向链表中的位置、以及核素的各个子核在单向链表中的位置；以及，用于根据核素在单向链表中的位置以及核素的各个子核在单向链表中的位置，构建所有结点的有向关系，以形成所述衰变树。
7.根据权利要求6所述的核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置，其特征在于，还包括第二修正模块，扩散结果还包括沉积通量场，
第二修正模块，与获取模块、计算模块，以及第一修正模块连接，用于对每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行修正运算：用于将获取模块获取得到的每个子释放段的第n个时刻扩散结果中的沉积通量场与该时刻的空气浓度场相除，再与第一修正模块得到的第n个时刻的空气浓度场修正值相乘，得到每个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值；
以及用于对M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场执行求和运算：用于将M个子释放段的第n个时刻的沉积通量场修正值求和，得到所述放射性释放源项的第n个时刻的沉积通量场修正值；
以及用于对N个时刻的沉积通量场分别执行修正运算与求和运算，得到所述放射性释放源项的沉积通量场修正值。
8.根据权利要求7所述的核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置，其特征在于，还包括第三修正模块，
第三修正模块，与获取模块以及第二修正模块连接，用于将第n-1个时刻的地面沉积浓度场做衰变时间为第二预设时长的衰变修正，得到第n个时刻的地面沉积浓度场中来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量，其中，n为正整数，1≤n≤N；
以及用于将第二修正模块得到的所述放射性释放源项第n个时刻的沉积通量场修正值与第二预设时长相乘，再与来自第n-1时刻地面沉积浓度场的贡献量求和，得到第n个时刻的地面沉积浓度场。
9.一种核事故后果评价***，其特征在于，包括：权利要求8所述的核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置，还包括剂量模块和评价模块：
剂量模块，与核事故放射性物质大气扩散结果的修正装置连接，用于根据各核素空气浓度、地面沉积浓度和人体自空气的吸入量各自对应的剂量转换因子，以及所述修正装置得到的放射性释放源项的空气浓度场修正值和地面沉积浓度场，计算公众所受的有效剂量，其中，有效剂量包括受照时间段内的空气浸没外照射剂量、地面沉积外照射剂量，以及吸入内照射剂量；
评价模块，其内存储有通用优化干预水平，并预存有比对结果与防护行动的映射表，其与剂量模块连接，用于比对通用优化干预水平与剂量模块计算得到的有效剂量，并根据比对结果按照所述映射表来确定相应的防护行动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010355824.6A CN111695762B (zh) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | 核事故扩散结果的修正方法、装置及后果评价方法、*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010355824.6A CN111695762B (zh) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | 核事故扩散结果的修正方法、装置及后果评价方法、*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111695762A CN111695762A (zh) | 2020-09-22 |
| CN111695762B true CN111695762B (zh) | 2023-05-05 |
Family
ID=72476804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010355824.6A Active CN111695762B (zh) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | 核事故扩散结果的修正方法、装置及后果评价方法、*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111695762B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080040352A (ko) * | 2006-11-03 | 2008-05-08 | 한국전력공사 | 리스크 정보를 이용한 주민 위해도 평가 방법 |
| WO2010041192A2 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Practical spect calibration method for quantification of nuclides with high-energy contributions |
| JP2013088206A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 拡散状況予測システム |
| CN103413062A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-11-27 | 中国测绘科学研究院 | 一种放射性核素扩散的计算方法 |
| CN103903106A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-07-02 | 苏州热工研究院有限公司 | 基于操作干预水平的核应急决策支持平台及方法 |
| CN104217384A (zh) * | 2013-05-29 | 2014-12-17 | 江苏省核应急办公室 | 一种核事故应急处理及辅助决策支持*** |
| CN104915744A (zh) * | 2014-03-14 | 2015-09-16 | 江苏达科智能科技有限公司 | 核应急指挥方法及指挥*** |
| CN107145700A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 中国辐射防护研究院 | 核与辐射突发事件后果气载放射性物质剂量估算方法 |
| CN108151967A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-06-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种核电厂核岛厂房液体泄漏率测量装置 |
| CN108510114A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-07 | 环境保护部核与辐射安全中心 | 一种核电厂未来天气情景下核素所致公众剂量预测方法 |
| CN110457829A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-15 | 王博 | 一种基于集成大气扩散模型的源项释放反演和扩散预测方法 |
| CN110489789A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种核设施退役环境中放射性气体扩散评估方法 |
| CN110991809A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-04-10 | 中国辐射防护研究院 | 一种基于华龙一号的堆芯积存量实时估算方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7792774B2 (en) * | 2007-02-26 | 2010-09-07 | International Business Machines Corporation | System and method for deriving a hierarchical event based database optimized for analysis of chaotic events |
| FR2922667A1 (fr) * | 2007-10-22 | 2009-04-24 | Commissariat Energie Atomique | Procede de gestion d'un accident a evolution temporelle |
| TW201220323A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-16 | Inst Nuclear Energy Res Atomic Energy Council | Parameter identification method for severe accidents |
| WO2012071483A2 (en) * | 2010-11-23 | 2012-05-31 | Westinghouse Electric Company Llc | Full spectrum loca evaluation model and analysis methodology |
-
2020
- 2020-04-29 CN CN202010355824.6A patent/CN111695762B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080040352A (ko) * | 2006-11-03 | 2008-05-08 | 한국전력공사 | 리스크 정보를 이용한 주민 위해도 평가 방법 |
| WO2010041192A2 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Practical spect calibration method for quantification of nuclides with high-energy contributions |
| JP2013088206A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 拡散状況予測システム |
| CN104217384A (zh) * | 2013-05-29 | 2014-12-17 | 江苏省核应急办公室 | 一种核事故应急处理及辅助决策支持*** |
| CN103413062A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-11-27 | 中国测绘科学研究院 | 一种放射性核素扩散的计算方法 |
| CN104915744A (zh) * | 2014-03-14 | 2015-09-16 | 江苏达科智能科技有限公司 | 核应急指挥方法及指挥*** |
| CN103903106A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-07-02 | 苏州热工研究院有限公司 | 基于操作干预水平的核应急决策支持平台及方法 |
| CN107145700A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 中国辐射防护研究院 | 核与辐射突发事件后果气载放射性物质剂量估算方法 |
| CN108151967A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-06-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种核电厂核岛厂房液体泄漏率测量装置 |
| CN108510114A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-07 | 环境保护部核与辐射安全中心 | 一种核电厂未来天气情景下核素所致公众剂量预测方法 |
| CN110489789A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种核设施退役环境中放射性气体扩散评估方法 |
| CN110457829A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-15 | 王博 | 一种基于集成大气扩散模型的源项释放反演和扩散预测方法 |
| CN110991809A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-04-10 | 中国辐射防护研究院 | 一种基于华龙一号的堆芯积存量实时估算方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 侯姗姗 ; .GIS及大气传输模型在核应急管理中的研究与***实现.北京测绘.2016,(06),全文. * |
| 刘蕴 ; 方晟 ; 李红 ; 曲静原 ; 姚仁太 ; 范丹 ; .基于四维变分资料同化的核事故源项反演.清华大学学报(自然科学版).2015,(01),全文. * |
| 胡啸峰 ; 陈鹏 ; 曾昭龙 ; .基于WRF的放射性物质大气扩散模拟的环境辐射剂量估算方法.安全与环境工程.2016,(02),全文. * |
| 郭瑞萍 ; 张琼 ; 陈海英 ; 潘昕怿 ; 杨春林 ; .核电厂放射性气态流出物大气弥散模型现状与展望.核安全.2012,(02),全文. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111695762A (zh) | 2020-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107145698A (zh) | 核与辐射突发事件后果大尺度模拟方法及模拟*** | |
| Huang et al. | Improvements to the Transmutation Trajectory Analysis of depletion evaluation | |
| CN109325282A (zh) | 一种反应堆退役三维辐射场仿真方法及*** | |
| Brown | A review of Monte Carlo criticality calculations–convergence, bias, statistics | |
| Leal et al. | Resonance parameter and covariance evaluation for $^{16} $ O up to 6 MeV | |
| CN111695762B (zh) | 核事故扩散结果的修正方法、装置及后果评价方法、*** | |
| CN116028010A (zh) | 一种放射性核素危害性排序方法 | |
| Smith et al. | An analysis of various solution strategies and perturbations on inputs of the reactor shielding problem | |
| Abdurashitov et al. | The BNO–LNGS joint measurement of the solar neutrino capture rate in 71Ga | |
| Mlakar et al. | Relative doses instead of relative concentrations for the determination of the consequences of the radiological atmospheric releases | |
| Pane et al. | Preliminary Development of Radionuclides Release of Individual Dose Code Program for Radiation Monitoring Purposes | |
| Lloyd et al. | Individual external exposures from Nevada Test Site fallout for Utah leukemia cases and controls | |
| Mamikhin et al. | Mathematical model of 137Cs dynamics in the deciduous forest | |
| Perevolotskaya et al. | Retrospective assessment of the formation of the radiation situation in pine plantations in the first year after the Chernobyl accident | |
| Jang et al. | Verification and Validation of Back-end Cycle Source Term Calculation of the Nodal Code RAST-K | |
| Williams et al. | Efficient Monte Carlo simulation of coincidence effects in radioisotope decays including γ–γ angular correlations | |
| Wu et al. | Three-dimensional dose evaluation system using real-time wind field information for nuclear accidents in Taiwan | |
| Zherdev et al. | ROCOCO: A constants supply system for Monte-Carlo reactor calculation | |
| Shaat et al. | Radiological impact due to atmospheric releases of the source term for FD, Unit 1, Using HOTSPOT code | |
| Perevolotsky et al. | Verification of a Migration–Dosimetric Model Describing the Formation of the Radiation Situation in Pine Stands in the First Year after Catastrophic Fallout | |
| Rovni et al. | High accuracy tritium measurement for the verification of the tritium production rate calculations with MCNPX | |
| Rao et al. | Parity dependence of the nuclear level density at high excitation | |
| Wilson et al. | NESHAPs CY19 Report: Radionuclide Air Emission Report for 2019 | |
| Grogan et al. | Reconstructing Reactor Operating Histories Using the INDEPTH Code | |
| Shanahan et al. | An Interdatabase Comparison of Nuclear Decay and Structure Data Utilized in the Calculation of Dose Coefficients for Radionuclides Produced in a Spallation Neutron Source |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |