核技術應用場景的快速拓展,使得公共場所輻射安全風險防控成為公共安全體系建設的核心組成部分。2025年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《全國輻射環(huán)境質量公報》顯示,我國核技術利用單位保有量已突破12萬家,其中療機構核學科、放療科保有量較2020年增長78%,開設放射性實驗的高等院校、科研院所數(shù)量增長62%,電力行業(yè)放射性探傷源年流通量突破2.3萬枚,輻射物質泄露、遺失流入公共場所的風險較5年前上升41%。針對上述風險,我國先后修訂發(fā)布《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》(2024版)、《公共場所輻射安全管理導則》(2025版),明確要求二類以上放射源使用單位、人員密集公共場所必須配置固定式輻射監(jiān)測設備,其中通行通道的全覆蓋監(jiān)測是強制要求項。
從需求端來看,G端監(jiān)管部門與B端運營主體的需求呈現(xiàn)協(xié)同增長態(tài)勢。G端層面,生態(tài)環(huán)境、衛(wèi)健、教育、公安等部門已將通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)的配置率、運行合格率納入地方公共安全考核指標,2025年全國已有17個省份出臺公共場所輻射安全建設專項補貼政策,對學校、基層院的設備配置給予*高70%的財政補貼。B端層面,院、學校、大型場館的運營主體為規(guī)避輻射安全事故責任,主動配置設備的意愿持續(xù)提升,2025年全國公共場所輻射監(jiān)測設備采購額同比增長47.2%。此外,電力行業(yè)作為放射源使用大戶,2025年*能源局發(fā)布的《電力行業(yè)輻射安全管理辦法》要求,所有使用放射性探傷源的核電、電網基建項目現(xiàn)場出入口必須配置通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng),從源頭上避免放射源遺失流入社會面,進一步擴大了設備的市場需求空間。
通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)是指部署在人員、車輛、貨物通行通道處,可對通行對象是否夾帶放射性物質進行非接觸式實時監(jiān)測的集成化監(jiān)測設備,是公共場所輻射監(jiān)測系統(tǒng)的核心組成部分。其核心功能是在不影響正常通行效率的前提下,實現(xiàn)放射性物質的自動識別、報警與數(shù)據(jù)溯源,彌補人工巡檢、 periodic 檢測的時效盲區(qū)。根據(jù)監(jiān)測對象的不同,可分為人員通道式輻射監(jiān)測、車輛通道式輻射監(jiān)測、貨物通道式輻射監(jiān)測三類,其中人員通道式設備是學校、院等公共場所的主流配置類型。
通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)的核心組成包括探測模塊、數(shù)據(jù)處理單元、聲光報警單元、后臺管理平臺四個部分,各模塊的技術要求均符合《通道式放射性物質監(jiān)測系統(tǒng)技術要求》(GB/T 31837-2024)的相關規(guī)定。探測模塊一般由伽馬探測器、中子探測器組成,其中伽馬探測器負責捕捉能量范圍在30keV~3MeV的γ射線,中子探測器負責捕捉快中子信號,兩類探測器配合可覆蓋絕大多數(shù)人工放射性核素的輻射特征。數(shù)據(jù)處理單元負責將探測器捕捉的電離信號轉換為數(shù)字信號,與預設的本底輻射閾值進行比對,當輻射劑量率超出閾值時,立即觸發(fā)光聲報警單元,同時將報警時間、位置、輻射劑量數(shù)據(jù)同步上傳至后臺管理平臺。
從技術原理來看,通道式輻射監(jiān)測采用被動探測模式,設備本身不發(fā)射任何電離輻射,僅通過捕捉環(huán)境中的輻射信號實現(xiàn)監(jiān)測。其核心技術邏輯是:天然環(huán)境中存在固定水平的本底輻射,我國大部分地區(qū)的陸地γ輻射劑量率在50nSv/h~200nSv/h范圍內,當攜帶人工放射性物質的對象經過監(jiān)測區(qū)域時,局部輻射劑量率會快速上升,設備通過實時采樣與算法分析,判斷輻射劑量率的升高是否由人工放射性物質引起,排除天然放射性物質、 cosmic ray 漲落等干擾因素后觸發(fā)報警。針對院核學科、學校放射性實驗室等特殊場景,通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)可配置核素識別功能,通過比對輻射能譜特征,精準判斷放射性核素的種類,為后續(xù)溯源處置提供數(shù)據(jù)支撐。
根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會《2026年電力輻射安全監(jiān)測設備市場白皮書》統(tǒng)計數(shù)據(jù),2025年國內通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)市場規(guī)模達到47.2億元,同比增長42.3%,其中公共場所領域占比38.6%,電力行業(yè)占比27.1%,工業(yè)領域占比22.4%,口岸監(jiān)管領域占比11.9%,公共場所已成為該類設備*大的下游應用領域。從配置率來看,2025年全國三級院核學科的通道式輻射監(jiān)測配置率已達91.2%,二級院配置率為47.8%;開設核物理、放射學相關的高等院校配置率為68.3%,中小學配置率僅為4.7%;大型會展中心、高鐵站等人流密集公共場所的配置率為23.5%,整體市場仍存在較大的增長空間。
當前通道式輻射監(jiān)測在公共場所的應用仍存在三類突出問題。一是設備閾值校準不規(guī)范,根據(jù)生態(tài)環(huán)境部輻射環(huán)境監(jiān)測技術中心2025年對全國1200套在用公共場所輻射監(jiān)測系統(tǒng)的抽檢結果,17%的設備未根據(jù)當?shù)睾0巍⒆匀惠椛渌秸{整本底閾值,誤報率超過10%,部分高海拔地區(qū)設備的誤報率甚至達到35%,嚴重影響正常通行秩序。二是數(shù)據(jù)孤島問題突出,62%的在用設備未接入地方輻射監(jiān)管平臺,報警信息僅在現(xiàn)場展示,無法實現(xiàn)公安、生態(tài)環(huán)境、衛(wèi)健等部門的聯(lián)動處置,一旦發(fā)生輻射安全事件,溯源處置效率較低。三是運維能力不足,62%的中小學校、基層院沒有專門的輻射安全管理人員,設備定期檢定率不足30%,23%的設備存在探測器老化、報警功能失效等問題,無法發(fā)揮實際監(jiān)測作用。
未來3年通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)的技術與市場發(fā)展將呈現(xiàn)三大趨勢。一是智能化升級,搭載AI核素識別算法的設備占比將從2025年的18%提升至2028年的60%,可有效排除天然放射性物質、電磁干擾等因素導致的誤報,誤報率可降低至1%以下。二是多參數(shù)融合,新一代設備將同時集成輻射監(jiān)測、人臉識別、門禁控制、溫濕度監(jiān)測等功能,實現(xiàn)多維度數(shù)據(jù)的關聯(lián)分析,提升公共場所的綜合安全管理效率。三是聯(lián)網化全覆蓋,根據(jù)生態(tài)環(huán)境部《全國輻射監(jiān)測網絡建設規(guī)劃(2026-2030年)》,2028年之前所有公共場所在用的通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)必須接入*輻射監(jiān)管大數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)全國范圍內輻射安全事件的統(tǒng)一調度處置。
當前通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)的探測模塊主要采用三類技術路線,三類路線的技術參數(shù)、適用場景、成本差異較大,設備選型需結合實際應用需求確定,所有路線的性能指標均需符合《通道式輻射監(jiān)測設備性能要求》(IEC 62484-2023)的相關規(guī)定。
第一類是塑料閃爍體探測器路線,是當前公共場所通道式輻射監(jiān)測的主流技術方案。該路線的核心優(yōu)勢是響應速度快,響應時間≤100ms,可適應每分鐘100人次以上的大流量通行場景,且成本較低,單套人員通道設備的采購成本在1.2萬元~2萬元之間。其局限性在于能量分辨率較低,對Cs-137的能量分辨率≤10%,無法精準識別放射性核素種類,對低能放射性物質的識別準確率約為82%,適合高鐵站、地鐵站、學校出入口等無明確核素識別需求的大流量公共場所使用。
第二類是碘化鈉閃爍體探測器路線,是院輻射監(jiān)測、學校輻射監(jiān)測場景的*技術方案。該路線的核心優(yōu)勢是能量分辨率較高,對Cs-137的能量分辨率≤7%,可識別常見的20余種人工放射性核素,識別準確率可達95%以上,能夠區(qū)分療用放射性核素與工業(yè)探傷源,避免不必要的報警。其局限性在于響應速度略慢,響應時間≤300ms,可適應每分鐘30人次以下的通行場景,單套人員通道設備的采購成本在3萬元~5萬元之間,適合院核學科出入口、放療科出入口、學校放射性實驗樓出入口等有核素識別需求的場景使用。
第三類是半導體探測器路線,主要應用于*出入口、口岸等敏感場景。該路線的核心優(yōu)勢是能量分辨率極高,對Cs-137的能量分辨率≤2%,可精準識別極微量的放射性物質,核素識別準確率可達99%以上。其局限性在于成本較高,單套人員通道設備的采購成本在10萬元~15萬元之間,是前兩類方案的3~5倍,且對運行環(huán)境的溫濕度要求較高,適宜運行溫度范圍為10℃~30℃,相對濕度需低于70%,不適合在露天、溫差較大的公共場所使用。
通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)在不同公共場所的應用需求、配置標準存在明顯差異,目前院、學校、大型公共場館三類場景的應用模式已經相對成熟,可作為其他場所的參考范本。
院輻射監(jiān)測是通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)應用*廣泛的場景,主要部署在核學科出入口、放療科出入口、放射性廢物轉運通道三類位置。根據(jù)《療機構輻射安全管理規(guī)范》(WS 76-2023)要求,上述位置的通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)報警閾值應設置為2.5μSv/h,且必須配備核素識別功能,能夠區(qū)分碘-131、锝-99m等常用療放射性核素。2025年江蘇省人民院在核學科、放療科的8個出入口配置了基于碘化鈉閃爍體探測器的通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng),聯(lián)動科室門禁系統(tǒng),當監(jiān)測到患者體內殘留的放射性劑量率超出閾值時,自動禁止通行并提醒護人員進行清污處理,全年累計攔截未達清污標準的放療患者17人次,有效避免了放射性物質向公共區(qū)域擴散,設備誤報率控制在0.3%以下,未影響正常的診療秩序。
學校輻射監(jiān)測主要針對開設放射性相關的高等院校、中等職業(yè)學校,部署位置包括放射性實驗樓出入口、放射源儲存庫房出入口、實驗廢物轉運通道三類。根據(jù)教育部《高等學校實驗室輻射安全管理辦法》(2024版)要求,上述位置的通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)必須與學校安保系統(tǒng)、地方生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)管平臺聯(lián)網,一旦觸發(fā)報警立即啟動聯(lián)動處置流程。2025年清華大學物理系在實驗樓3個出入口、2個放射源庫房出入口配置了通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng),采用碘化鈉閃爍體+塑料閃爍體組合探測方案,兼顧通行效率與核素識別需求,全年累計攔截違規(guī)攜帶放射源外出事件2起,均為實驗人員未按規(guī)定辦理放射源出庫手續(xù)導致,未造成輻射安全事故,設備運行數(shù)據(jù)連續(xù)12個月通過生態(tài)環(huán)境部門的考核。
公共場所輻射監(jiān)測系統(tǒng)的通用部署場景包括高鐵站、地鐵站、大型會展中心、體育場館等人流密集場所,核心需求是在不影響通行效率的前提下實現(xiàn)放射性物質的全覆蓋監(jiān)測。2025年杭州亞運會期間,所有競賽場館、非競賽場館、亞運村的127個出入口均配置了基于塑料閃爍體探測器的通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng),支持每分鐘120人次的通行流量,響應時間≤80ms,設備數(shù)據(jù)同步接入賽事安保指揮平臺與浙江省輻射監(jiān)管平臺,賽事期間累計監(jiān)測通行人員217萬人次,未發(fā)生輻射安全事件,設備運行合格率達到*,通過了*核安全局的專項驗收。
通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)的選型與運維需嚴格遵循現(xiàn)行標準與場景需求,避免因設備選型不當、運維不規(guī)范導致的安全隱患。
在設備選型方面,需遵循三項核心原則。一是合規(guī)性原則,所選設備必須取得*輻射安全設備認證證書,性能指標符合GB/T 31837-2024的相關要求,禁止使用未取得認證的非標產品。二是適配性原則,大流量公共場所優(yōu)先選擇塑料閃爍體探測器方案,有核素識別需求的院、學校優(yōu)先選擇碘化鈉閃爍體探測器方案,敏感區(qū)域可選擇半導體探測器方案,設備的通行寬度、響應速度需與實際通行流量匹配。三是可擴展性原則,所選設備需支持聯(lián)網功能,預留與地方輻射監(jiān)管平臺、單位安保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口,支持后續(xù)功能升級,避免重復投資。
在設備運維方面,需滿足三項基本要求。一是定期校準檢定,每季度至少進行一次本底輻射閾值校準,每年委托有資質的計量檢定機構進行全性能檢定,檢定結果需報當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境部門備案,符合《輻射監(jiān)測設備檢定規(guī)程》(JJG 852-2023)的相關要求。二是建立報警處置預案,明確報警后的人員隔離、區(qū)域封控、溯源排查、信息上報流程,定期組織應急演練,確保相關人員熟練掌握處置流程。三是配備運維人員,每個配置單位至少有1名經過輻射安全培訓并取得合格證書的運維人員,負責設備的日常巡檢、故障排查與數(shù)據(jù)上報。
針對中小學校、基層院等預算有限的單位,可選擇采用第三方運維服務模式,由具備輻射監(jiān)測運維資質的機構負責設備的校準、檢定、故障處置等工作,降低單位自身的運維壓力。2025年浙江省紹興市的12家基層院采用該模式,設備定期檢定率從28%提升至*,年運維成本較自行配置運維團隊降低42%,運行效果符合監(jiān)管要求。
通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng)采用被動探測模式,本身不帶任何放射源,也不會發(fā)射電離輻射,僅通過捕捉環(huán)境中已有的輻射信號實現(xiàn)監(jiān)測。根據(jù)GB 18871-2023《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》的檢測要求,該類設備運行時產生的電磁輻射劑量遠低于10μW/cm2的公眾暴露安全閾值,與普通家用路由器的電磁輻射水平相當,對人體無任何危害,孕婦、兒童等敏感人群可正常通行。
通道式輻射監(jiān)測的常見誤報原因包括三類:一是本底輻射閾值設置不合理,未根據(jù)當?shù)刈匀惠椛渌健⒑0胃叨冗M行調整,導致閾值過低引發(fā)誤報;二是探測器受到外界電磁干擾,如附近有大功率電機、通信基站等設備,導致信號采集異常;三是通行人員攜帶含有天然放射性的物質,如部分大理石建材、稀土保健品、含放射性標記的藥品等,導致輻射劑量率臨時升高。針對上述問題,可通過定期校準本底閾值、為設備增加電磁屏蔽模塊、搭載AI核素識別算法等方式,將誤報率降低至1%以下。
根據(jù)2024年修訂的《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》,使用二類以上放射源的療機構、開展放射性實驗的高等院校,必須在放射源使用區(qū)域、儲存區(qū)域的出入口配置通道式輻射監(jiān)測系統(tǒng),未按要求配置的,由生態(tài)環(huán)境部門責令限期改正,逾期不改正的處1萬元以上20萬元以下的罰款;情節(jié)嚴重的,吊銷輻射安全許可證。對于中小學、普通公共場館等無放射源使用需求的場所,目前暫無強制配置要求,但地方政府可根據(jù)公共安全管理需要,出臺地方標準要求配置。
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