冉文王，方 亮，吕炜枫，宫 权

（中广核工程有限公司，深圳 518000）

符合当地核安全监管要求的规定是核电出海项目（尤其是旨在最小化修改规模同时保有自主知识产权的核电项目）的首要任务以及重要挑战。由于英国拥有完善的法律体系和详尽的规范标准，因此在华龙一号出海英国的过程中，对英国核电监管体系的研究是确保核电监管合规的重要步骤。

辐射防护是核电管理体系中不可或缺的一环，相关法律法规旨在规范与放射性物项相关的设计及运行活动，使公众和工作人员因核电站全寿期内受到的剂量最小化。尽管有许多辐射防护法规针对实际运行和现场操作，但辐射防护仍是英国通用设计审查（Generic Design Assessment，GDA）阶段的重点审评领域之一。本文主要介绍通用设计阶段辐射防护监管体系。

1 英国通用设计审查辐射防护监管体系

通用设计审查是英国核电安全监管中的第一个环节，由核安全监管办公室（Office for Nuclear Regulation，ONR）和环境署（Environment Agency，EA）共同审查。该审查具有“非明确规定”（Non-Prescriptive）的特点，即从监管方的角度并不明确给出具体的设计要求，而是基于目标设定机制，由申请方来论证其设计如何能更好地达成目标，并符合“合理可行尽量低原则”（As Low As Reasonably Practicable，ALARP）［1］。

其中，辐射防护领域由核安全监管办公室运行设计组负责审查，在英国核电法规框架下［2］，主要遵循的法规为《劳动卫生与安全法案（1974 年）》（The Health and Safety at Work Act，HSWA74）、《电离辐射条例（2017 年）》（Ionising Radiations Regulations 2017，IRR17）［3］及 其 附属的认证实践导则（Approved Code of Practice and guidance，ACoP）［4］，并依据安全审查准则（Safety Assessment Principles，SAPs）［5］和 相 关技术评审导则（Technical Assessment Guides，TAGs）对申请方的设计进行审查。其余相关的法规还包括英国《放射性管理规定（应急准备 和 公 众 信 息）》［The Radiation（Emergency Preparedness and Public Information） Regulations 2019，REPPIR19］［6］及其附属的认证实践导则［7］，以及其他被认可的国际法规和导则，如欧盟基本安全标准条令（BSSD）、国际放射防护委员会（ICRP）及国际原子能机构（IAEA）的相关出版物。本文旨在对英国辐射防护相关法规和导则进行研究和分析。

2 英国主要辐射防护法规分析

2.1 IRR17及其附属导则

IRR17是英国辐射防护监管中最重要的二级法规，其规定了电离辐射工作基本原则、辐射防护设计、辐射分区、辐射风险评估、剂量和辐射监测、放射性物质和设备管理以及工作人员职责，适用于包括核电站在内的存在人为电离辐射的工作场所以及存在天然放射性的工作场所，旨在使工作人员所受到的剂量满足要求且符合ALARP原则。IRR17附属的认证实践导则（IRR17 ACoP）详细阐释了IRR17中的法规要求，并就如何满足这些要求给出了详细的指导和实践案例，更适合设计方作为参考。

在通用设计审查阶段，主要辐射防护设计相关的条款为第9条、第10条、第12条、第17条、第19条和第20条以及附表3等。

其中，第9条规定了职业照射的控制，首先提出了辐射防护分级控制（Hierarchy of Control）的概念，即优先使用工程防护措施和设计特性降低剂量，其次使用工作方法和行政管理措施，最后使用个人防护用具。对于核电站通用设计审查来说，主要考虑的是工程防护措施与设计特性，包括辐射屏蔽设计、远传控制以及孔洞封堵等。在实践中，英国核工业将其拓展为ERICPD辐射防护设计层级，即消除（Eliminate）-减少（Reduce）-隔离（Isolate）-控制（Control）-个人防护用具（PPE）-行为准则（Discipline），并在实际的设计和监管中遵循该层级。第10条规定了个人防护用具的使用和记录要求。第12条及附表3给出了对不同人群的剂量限值要求。其与我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871—2002）［8］中的限值对比情况见表1。可以看出，两国法规的唯一区别在于工作人员的眼晶体剂量限值。英国法规在2017年升版时采纳了IAEA发布的最新国际基本安全标准（IBSS）中的建议，将眼晶体剂量限值由150 mSv调整至20 mSv。虽然我国尚未同步更新GB 18871—2002中的眼晶体剂量限值，但相关适应性研究和优化已在国内核电领域广泛展开，总体上该限值可通过一定的工程控制、管理和监测方面的优化实现［9，10］。英国华龙一号也将20 mSv作为眼晶体的剂量限值［11］。第 17条、第 19条和第 20条分别规定了辐射控制区和监督区的设计、运行以及监测等相关要求。与GB 18871—2002中规定的5 mSv不同，英国IRR 17中是以年有效剂量6 mSv作为辐射控制区设计以及个人监测的边界值。年有效剂量超过6 mSv的工作人员在英国被定义为分级人员（Classified Persons），对该类人员的剂量检测、工作流程和管理都有特定的要求。认证实践导则中给出的建议——辐射控制区场所剂量率下限为7.5 μSv/h，也高出了《压水堆核动力厂厂内辐射分区设计准则》（NB/T 20185—2012）［12］中 规 定 的 2.5 μSv/h。从有效剂量和场所剂量率两个方面，我国的规定都比英国规定更加严格，因此沿用国内设计即可满足GDA的审查要求。在英国核工业实践中，塞兹韦尔B（Sizewell B）项目控制区边界剂量率限值为3 μSv/h，欣克利角C 项目预计使用7.5 μSv/h作为辐射控制区边界剂量率限值。两国统一使用1 mSv年有效剂量作为监督区边界剂量率限值。

表1 中英剂量限值对比Table 1 Comparison between Chinese and UK’s dose limits

除上述条例外，法规第14条要求所有电离辐射相关工作开展前必须由合适的辐射防护顾问（Radiation Protection Advisor，RPA）进行评估和指导。辐射防护顾问是英国职业健康与安全法规中的特有要求，与其对应的还有常规安全顾问。辐射防护顾问是经过一系列评估认证的个体或机构，并受英国国家认可。其工作性质类似于GB18871—2002中规定的辐射防护负责人，但我国目前尚无完善的配套认证制度和注册体系，实践中缺乏可操作性。

2.2 REPPIR19及其导则

REPPIR19规定了辐射事故应急框架、灾害风险评估、应急计划以及信息披露等要求，主要涉及核设施运营方以及当地政府的要求和责任。在通用设计阶段，与辐射防护设计最相关的条例为第18条，其规定了工作人员应急照射相关水平。根据英国健康与安全执行局内部导则［13］，工作人员的应急照射水平包括：有效剂量100 mSv；皮肤当量剂量1000 mSv；眼晶体当量剂量300 mS；为抢救生命所受全身最大有效剂量500 mGy；为抢救生命所受全身最大皮肤当量剂量5000 mGy。

该内部导则尚未与REPPIR19同步更新，但根据英国核工业实践，目前几个主要堆型仍然依照该要求进行工作人员事故后可接近性与可居留性评估。与GB 18871—2002中规定相比，英国要求的应急照射水平比国内的监管要求更为宽松。

2.3 SAPs及其导则

安全审查准则和相关技术评审导则均为ONR针对核设施、辐射防护和放射性废物管理颁布的内部指导文件。其中安全审查准则用于指导安全分析案例的审评；技术评审则为审查准则提供进一步的说明，为ONR在核安全监管决策过程中提供支持。但是，并非所有SAPs和TAGs中的要求都具有强制性，且这些要求也不足以用作核电厂设计或运行标准。在评审过程中，只要申请方的设计满足了设计目标且在法律框架内，即使设计方案与SAPs和TAGs的规定有差异，在证明其设计是ALARP后，也可以通过审查。这也体现了英国核电监管的主观性和“非明确规定”的特点。

在SAPs中，与辐射防护相关的总体要求主要有七条（RP.1-RP.7）：

第1条和第2条要求申请方提供足够的防护措施降低工作人员在正常运行以及事故工况下所受剂量，包括职业照射预评估、事故后可接近性评估以及临界监测等；

第3条规定了辐射分区的划分和进出控制要求，总体与IRR17中的要求保持一致；

第4条和第5条规定了污染控制和去污要求，包括表面污染和气载污染，主要通过通风设计、污染分区和进出控制以及监测设计实现；

第6条要求申请方在正常运行和事故工况下提供足够辐射屏蔽措施以尽可能降低工作人员所受剂量；

第7条规定申请方需要建立符合要求的辐射控制层级，这点与本文2.1中提到的IRR17的要求一致。

TAG-002辐射屏蔽［14］以及 TAG-038辐射防护［15］细化了上述七条辐射防护总体审评原则，除前文提及的要求以外，部分重点内容总结如下：

（1） TAG-002明确屏蔽应作为剂量降低措施中的重要一环，与距离和时间控制等其他防护策略整体考虑，使得工作人员和公众所受的剂量达到ALARP的水平，申请方需对剂量进行整体的ALARP论证。同时，屏蔽设计应考虑到运行工况以及寿期对屏蔽体以及源项的影响，确保其在不同情况下的屏蔽效果。

（2） TAG-002中给出了液体和固体屏蔽的设计要求和特点，强调慎重使用含铅屏蔽材料。

（3） TAG-002中强调贯穿件屏蔽应仔细评估以确保工作人员不会受到过量照射。

（4） TAG-002明确屏蔽计算的审查中应充分考虑源项和几何输入的合理性，以及计算程序的验证和不确定度分析。

（5） TAG-038明确了受英国监管方认可的国际法规和良好实践，主要包括来自ICRP和IAEA的辐射防护相关导则。

（6） TAG-038明确了论证放射性源项最小化的要求。

从TAGs的内容可以看出，英国监管方虽然没有明确提出设计限值，但对许多设计过程和假设提出了非常细致的考虑和要求。这些考虑和要求直接影响了审评官，从而对申请方阐释辐射防护设计理念、职业照射控制水平以及屏蔽计算过程提出了较高的要求。

3 辐射防护数值目标

为评估和限制新建核设施给工作人员和公众带来的放射性风险，ONR在SAPs中提出了数值目标（Numerical Targets）的设计概念，制定了9个与人员死亡风险相关联的辐射防护数值目标。根据《降低风险保护人民》（Reducing risks，protecting people，R2P2）［16］中 的 人 员 死亡风险接受水平（工作人员可接受死亡风险为1.0×10-3/a，公众可接受死亡风险为1.0×10-4/a；所有人员的目标风险为1.0×10-6/a），每个目标对应分为基本安全水平（Basic Safety Level，BSL）和基本安全目标（Basic Safety Objective，BSO），要求新建核设施论证其设计至少满足目标中的BSL，并尽可能地靠近或者超越BSO。其中，数值目标1～3针对正常运行工况，数值目标4～9针对事故工况。

3.1 正常运行工况数值目标

数值目标1和数值目标2从个人和工作组两个维度给出了厂内工作人员的辐射风险目标值（见表2）。其中辐射工作人员年有效剂量限值BSL（LL）与IRR17以及GB 18871—2002中保持一致，等效于8.0×10-4/a的死亡风险。其他工作人员为核电厂内非辐射工作人员，包括仅在办公区域的文职人员、食堂员工或档案管理员等。工作组指执行同一类操作的工作人员的集合，其数值目标设定为数值目标1的1/2。

表2 数值目标1和数值目标2Table 2 Numerical targets 1 & numerical targets 2

在国内核电项目个人剂量和集体剂量论证的基础上，数值目标1和数值目标2细化了厂内工作人员的分类和剂量要求。申请方需要提供涵盖所有高辐射风险人群和高风险操作的职业照射评估过程，证明其设计至少可以满足BSL（LL）并尽可能地靠近BSO的水平。剂量评估应包含所有主要照射路径，且评估假设的保守性与合理性以及结果的不确定度都会被审查［17］。

数值目标3是针对正常运行工况下由厂址内核设施或者向环境释放的放射性物质引起的公众人员的辐射风险（见表3）。虽然BSL值与IRR17中规定的公众年有效剂量限值保持一致，等效于5.0×10-5/a的死亡风险，但若相邻区域存在多个厂址，则每个厂址的BSL需限制在0.3 mSv，以确保IRR17中的限值不被突破。BSO值0.02 mSv等效于1.0×10-6/a的死亡风险，与R2P2中目标值保持一致。

表3 数值目标3Table 3 Numerical target 3

数值目标3的评估需要考虑所有可能的照射路径，包括气液态流出物排放所致剂量以及核设施直接照射所致剂量，前者由EA主导审查，后者由 ONR 主导审查［17］。

我国《核动力厂环境辐射防护规定》（GB 6249—2011）［18］中规定厂址向环境释放的放射性物质对公众造成的剂量约束值为0.25 mSv，该值虽然低于BSL，但目前国内实践中该剂量约束值不考虑直接照射对公众的影响，需要在评估时增加这一部分的贡献。

3.2 事故工况数值目标

事故引起的放射性后果是衡量核设施安全性能的重要指标。我国现有的评价体系主要侧重事故工况下公众辐射剂量，而英国审评中增加了对工作人员的要求，并将辐射剂量与概率结合起来，提出了放射性风险数值目标4至数值目标9。

数值目标4规定了不同频率的设计基准事故厂内和厂外的辐射剂量目标值（见表4）。

表4 数值目标4Table 4 Numerical targets 4

对于公众，GB 6249—2011中要求在稀有事故时所受有效剂量低于5 mSv，在极限事故时所受有效剂量低于100 mSv。由于两国对设计基准事故频率划分不完全一致，无法进行严格的比较，但总体来说，我国对设计基准事故厂外放射性后果的要求要略严于数值目标4中的BSL。

数值目标5～9从概率安全分析的角度提出了事故工况下工作人员和公众的辐射防护风险目标。其中，数值目标5和数值目标6针对厂内工作人员（见表5），数值目标7至数值目标9针对厂外公众（见表6）。

表5 数值目标5和数值目标6Table 5 Numerical targets 5 & numerical targets 6

表6 数值目标7至数值目标9Table 6 Numerical targets 7- numerical targets 9

数值目标5限制了工作人员在核设施内工作因所有事故引起辐射致死风险的总和，其值设定为扣除正常运行工况下致死总风险的余量的1/2。数值目标6限制了引起不同后果的事故频率，避免出现频率较高的高风险事故。在两者的评价中，需要重点考虑工作人员位置、事故源项、工作人员响应行动（包括撤离和事故缓解）及所需时间等假设，并确保评估中所用假设是合理可行的［19］。根据周静等人对典型压水堆核电厂厂内工作人员辐射风险的分析，数值目标5和数值目标6的要求均可以满足。

数值目标7～9结合三级概率安全分析与厂外放射性后果评价，给出了事故工况下公众的致死风险目标。数值目标7与数值目标5设定值一致，两者均根据R2P2中的死亡风险要求结合正常运行工况下的风险给出。考虑到气候条件，刚刚满足数值目标8中BSL的核设施带来的致死风险约为2.0×10-5/a，满足R2P2中的要求。数值目标9描述的是重大的社会风险，旨在指导应急计划以及判断是否需要更详尽的安全分析。数值目标7～9的评价需基于最佳估算方法，并考虑源项分布、释放模型、大气弥散状况等与厂址密切相关的假设以及使用合理剂量评估模型［19］。也正因如此，目前尚未有堆型给出完整的分析结果。

与国内概率安全分析评价中注重的堆芯损坏频率和放射性物质大规模释放频率不同，数值目标5～9进一步延伸，直接将人员的死亡风险作为目标，更直观地反映新建核设施对社会的影响。在英国通用设计评审中，也是以这五个数值目标作为概率安全分析评价的重要参考。

4 UK HPR1000 GDA辐射防护审评实践

华龙一号通用设计审查辐射防护安全分析案例［11］基本按照2.3节提到的七条原则编撰，并结合IRR17以及审评过程中的要求进行补充。ONR主要对该安全分析案例的支撑性文件进行审查，对于屏蔽设计部分，由于涉及大量计算，ONR委托英国本土的技术支持（Technical Support Contractor，TSC）对屏蔽软件、计算过程和结果进行了详细的审查。在审评过程中，产生了三个审评重要问题（Regulatory Observation）：公众直接照射剂量评估、职业照射评估优化以及屏蔽设计。

与中国相比，英国核电厂厂址普遍更小且与周边公用区域和道路距离很近，因此英国审评方十分关注核电厂中放射性物质对公众产生的直接照射，该值也构成数值目标3中的一部分。直接照射的评估与厂内源项分布以及厂区总图与边界设计直接相关，也影响到辐射环境监测点的设置。

基于良好的源项控制和运行，英国目前在运压水堆Sizewell B的集体剂量在世界范围内属于较优水平，为英国的新建核电职业剂量评估设立了标杆。审评方要求英国华龙一号提供详尽的评估过程，论证个人剂量和集体剂量均已达到了ALARP的水平，并与Sizewell B无明显差距。由于参考电站华龙一号尚无运行数据，论证主要基于相似电站的经验反馈，考虑改进项带来的剂量影响以及对高风险项操作的优化，通过理论结合计算的方式得到最终预估的个人剂量以及集体剂量值。

屏蔽设计审查由TSC主导开展，TSC有丰富的屏蔽计算实践以及人力资源支持，因此审查十分详尽。其范围包括：前端的屏蔽与源项软件验证与确认；核素选择、源项以及能群处理等前端输入；屏蔽计算点选取、几何简化以及建模假设，点核积分算法和蒙特卡洛算法的选用以及不确定度分析和处理等。对于屏蔽计算中出现的所有假设，均需要给出合理的解释或者出处证明其适用性。以外，TSC还要求提供3～5组实际的计算案例包，用以进行独立验算以求复现申请方结果。在屏蔽计算之外，还特别关注贯穿件屏蔽的设计以及屏蔽设计最优化论证。在通用设计阶段，建立了贯穿件屏蔽设计以及屏蔽设计优化方法论和程序，用以指导随设计深化产生的持续改进。

在GDA阶段，上述问题均通过经验反馈与理论计算结合的方法，与英国审评方达成一致。设计成果更加完善了华龙一号的辐射防护设计，扩充了设计的适用性。

5 结论

总体来说，华龙一号辐射防护设计基本符合英国法规以及通用设计审查中的顶层要求，两国在辐射防护设计顶层逻辑上无根本性差异。

从审评角度看，除本地化要求外，英国辐射防护审评还十分注重设计理念的连贯性和严谨性、输入参数及假设的溯源以及设计和计算结果的可靠性论证。通过这些维度，可以全面了解申请方对自身堆型设计的掌控能力以及设计能力，从而对申请方的水平有一个总体的判断。

从设计角度看，可从以下四个方面借鉴并完善华龙一号辐射防护设计体系：

（1） 加强屏蔽计算管理，定期回顾国际上剂量学最新研究成果，确保每一个计算假设和输入有据可查且具有时效性；完善计算结果的保守性和不确定性分析，提高对计算结果的掌控。

（2） 完善辐射防护ALARP论证，在分区、屏蔽、源项以及监测等每个设计环节增加ALARP分析闭环，最终落脚到职业照射和公众照射水平的ALARP论证上。

（3） 增加厂区内和厂区周边的直接照射论证，增加堆型设计对不同大小厂址的适用性以及辐射防护设计的灵活性。

（4） 延伸放射性后果评价，由事故频率拓展至人员的辐射剂量和死亡风险，更直观地反映核电厂的辐射风险。

同时，英国辐射防护法规和导则中还包含了大量辐射防护运行相关的规定，比我国法规中的规定更加细致且具有本地化的特点；运营电厂中污染控制、进出控制以及辐射防护实践和我国也有较大差异，且从塞兹韦尔B核电厂的经验反馈来看，取得了很好的辐射防护效果。因此，华龙一号为致力落地英国，需提前布局对运行相关的辐射防护规定和运行实践进行符合性分析，并与英国当地供应商和辐射防护顾问建立联系，了解本地运行管理方法，从而减少后期对基础设计的修改。