清華大學核能與新能源技術研究院牽頭，聯合中國科學院海洋研究所、生態環境部核與輻射監測技術中心、北京航空航天大學、山東省科學院海洋儀器儀表研究所、中國工程物理研究院核物理與化學研究所、華北電力大學、成都理工大學、中國輻射防護研究院、武漢理工大學、西南科技大學、中國科學院理化技術研究所、北京中光探測器有限責任公司、國家電投集團遠達環保工程有限公司等單位，承擔了國家重點研發計劃“海洋環境安全保障”重點專項“海上放射性事件跟蹤監測與應急處置技術和裝備研究”項目(2016YFC1402500)，開展了沿海核電站鄰近海域海洋放射性事件的快速響應和跟蹤監測技術研究。項目研究建立了一整套完備的海上核泄漏快速響應體系，開發了放射性現場檢測、處置技術和裝備，為建立我國海上放射性事件環境安全保障體系提供技術支撐。
1 建設海上放射性事件快速響應機制
海上放射性事故突發性強，影響范圍廣，一旦發生此類事故，大范圍的海水和海洋生物很可能因為水循環運動遭受嚴重污染，對海洋生態系統和人類健康產生嚴重危害，快速響應機制的建立能夠最大程度控制和減輕此類事故帶來的損害。
華北電力大學周濤教授率領團隊開發出放射性核素在中國近海遷移預測模型及軟件。該軟件通過建立中國近海域水動力模型，獲得水動力特性，并選取核電站臨近海域建立放射性核素遷移計算模型，可提供放射性核素的遷移路徑 / 擴散范圍和活度變化。該模型經過福島事故海域相關數據驗證和聯合現場試驗，顯示出較高的可靠性和準確性。
在此基礎上，北京航空航天大學全權教授率領團隊提出了無人機 / 船快速應急響應方案以及可用于搭載核輻射探測器的無人機 / 船平臺。團隊開發了可實現海平面準靜止投放的多旋翼無人機系統，用以搭載和精準投放海上漂流浮標，并使用無人船搭載放射性伽馬譜儀實時監測和數據回傳，實現了無人系統快速響應及跟蹤監測。
2 開發海洋放射性跟蹤監測平臺
一旦發生放射性污染事故，海洋生物的棲息環境可能遭到不可逆轉的破壞，放射性核素還可能通過食物鏈的傳遞危及沿海居民的健康安全。且放射性核素在海洋環境中的運移擴散行為錯綜復雜，需要通過大量觀測數據與數值模擬相結合來深入研究。因此，開發先進的跟蹤監測平臺，實時監控海域放射性水平，快速定位污染源頭，是采取有效應對措施的前提。
基于此，生態環境部核與輻射監測技術中心趙順平主任、成都理工大學周建斌教授率領團隊，研制出海上突發核事件快速應急跟蹤監測的漂流浮標，提升了我國海上應急監測裝備能力，該裝備國產化率大于 90%，完全自主可控，防止被“卡脖子”;制定《基于閃爍體的海水放射性原位快速測量儀》標準，構建放射性污染應急快速監測系統，為各項儀器硬件提供了指導性統一規范，有利于國產技術和傳感器的推廣應用;開發了長期跟蹤定點檢測平臺和放射性核素自動跟蹤組網檢測的軟件系統平臺;提出大型固定浮標與小型漂流浮標相結合的海洋核應急方案，完成了監測平臺建設，并編制了海洋主要放射性核素監測技術規范，填補了我國海洋輻射環境監測體系中缺失的環節。
3 研發海上核富集裝置
核素富集裝置能在短時間內從大量海水中富集微量放射性核素，確定污染物的種類和濃度水平，為制定有效的應急措施提供依據。開發核素富集裝置機是提高我國應對海上放射性事故的快速響應能力的關鍵。
在富集檢測方面，北京航空航天大學單光存教授、武漢理工大學李燁教授率領團隊，針對海洋中不同的核素，設計并制備了超過 40 種吸附材料，核素吸附率均在80% 以上;研發了海水中放射性核素富集裝置，并且通過 1 h 內 50 ～ 100 L 天然海水中放射性核素的快速富集實驗，經第三方機構檢測，這一裝置可在 1 h 內實現完成效率大于 80% 的快速富集。此外，團隊還開發了放射性核素現場檢測新設備“基于 NaI 探測器的數字化能譜儀”，該儀器最小可探測活度 0.06 Bq/L，能量探測范圍 59.5 ～ 2614 keV，覆蓋多種放射性核素能量范圍。以上新設備實現了主要部件全部國產化，且已投入生產實踐。
4 研發海上放射性事故核廢液處理處置裝備
一旦發生放射性泄漏或核事故，大量被污染的液體( 如消防水、地表水等 ) 也將成為放射性廢液。開發高效的廢液處理系統對這些事故廢液進行收集和處理，對控制和減緩核泄漏影響有關鍵意義。
在放射性廢液處置方面，清華大學、中國科學院海洋研究所、國家電投集團遠達環保工程有限公司等單位組成的團隊，開發出具有自主知識產權的移動式放射性廢液處理樣機，與國內外現有同類技術相比，該裝置濃縮倍數高、處理成本低，達到國際先進水平。
在此基礎上，團隊還提出了低水平放射性核素污染海洋環境修復成套技術，開發了多種新型天然高分子改性材料，并篩選獲得了可以高效吸附核素的大型海藻，建立了一套海藻降低海水核素濃度的修復技術，增強了海洋核事故污染處理處置能力。
5 結語
保護海洋環境離不開先進科技手段的支撐。項目團隊建立了完整的海上核泄漏響應體系，囊括了一系列創新技術和裝備，利用這些成果，既可高效開展現場放射性污染檢測和溯源分析，又能及時采取有力的控制和處置措施，最大限度遏制和減輕核污染的危害后果。項目團隊還提出并驗證了多項關鍵理論和模型，為全面認識海上放射性核素遷移擴散規律提供了新思路，也為今后開展放射性污染預報和環境影響評估提供了科學依據和技術支撐。
