1、第一章 核安全的基本概念,1.1 核电站的危险来源 1.2 核电厂的安全保障 1.3 核安全标准 安全目标 纵深防御,1.1 核电站的危险来源,核电危险性的本质 核电站风险的来源 核电站的基本安全功能,核电危险性的本质,核裂变 功率徒升的可能 强放射性 辐射损伤 高温高压水融化和喷放 剩余反应性潜在的能量来源 衰变热 停堆后继续过热的可能,放射性-核电站的根本威胁,核电站的根本威胁是放射性 放射性的根本来源是被辐照过的燃料元件,Nuclear chain reaction,裂变碎片与放射性物质,衰变,衰变,衰变,寿期末：1W热功率所对应的裂变产物（FP）约3.7x1010Bq FP中：气体Kr
2、，Xe, I 98%保留在UO2芯块中 2 在间隙中,高温高压水,几百立方米水 153bar,破口,喷放,汽化,放射性,融化,压力容器破损,剩余反应性,初始装载量 用于整个堆芯燃料寿期内的燃耗、裂变产物的积累 通过反应性补偿抑制初始剩余反应性 中子吸收体,衰变热,裂变产物 、射线与物资作用产生热能（衰变热） 裂变产物的半衰期很长 例，600MW10h：P/P01.0% ， 6MW1w： P/P00.1% ， 0.6MW30y： P/P00.01% ，0.06MW (60kw) 需确保堆芯有效冷却,核电厂的风险来源,同任何其它工业一样，核电站也可能存在一下问题 设计上的错误 制造上的缺陷 建造和
3、安装上的错误 运行和维护上的错误 设备故障,核电站的安全性必须有一定的标准来衡量，一定的安全保障措施来实现,安全目标,管理制度 安全设计 安全文化,1.2 核电厂的安全保障,核电厂的基本安全功能 核电厂的安全保障,核电厂的基本安全功能 (Golden Rule),反应性控制 (Control) 反应堆功率可控余热排出 (Cool) 燃料有效冷却放射性包容 (Contain) 放射性无泄漏,Golden Rule of Reactor Safety,核电厂的安全保障,核安全管理制度 核安全审查 核安全监督 核安全设计 核安全文化,安全目标 安全标准 核安全政策：法规、导则、指导文件 独立的核安全
4、监管部门 核电站安全监督管理程序,安全设计准则,安全意识和安全行为,1.3 核安全标准,核安全标准,安全目标 安全原则-纵深防御,安全目标,为了对核安全的行为有个衡量标准，国家首先要对核安全要求达到的目标提出一个标准。这称为安全目标（safety goal）。,Safety Goal,安全目标-Safety Goal,IAEA的安全目标 美国的核安全目标 我国现行核安全目标 新建堆的核安全目标,Safety Goal,IAEAINSAG 的安全目标,国际原子能机构的国际原子能安全咨询委员会的安全目标是：堆芯损伤事故的发生频率为：现有堆104/堆年、新堆105/堆年。,美国的安全目标,1986年
5、美国颁布“安全目标政策声明” 定性目标 公众中的每个人都应当获得一定程度的保护，使他不承受因核电厂运行后果而明显增加的生命和健康风险 核电厂运行造成生命与健康的社会风险应当与其他替代发电手段的风险相当或更低，而且，核电厂风险不应明显增加社会总风险 定量目标 核电厂周围由核事故造成急性死亡的人均风险，不应超过美国人值常可能遭受的各种其他事故下急性死亡总风险的0.1 核电厂附近居民因核电厂运行而遭受癌症死亡的风险不应超过由其他原冈造成的 癌症死亡总风险的0.1 发生堆芯损伤事故的概率，现有堆10-4/堆年，新建堆10-5/堆年 发生大量早期放射性向环境释放事故的概率，现有堆10-5/堆年，新建堆1
6、0-6/堆年,我国的安全目标,1991年，国家核安全局颁发的 核电厂设计安全规定 HAF102 ，其中对安全目标的定义了三种表达形式 2002年8月，国家核安全局颁发了新建核电厂设计中几个重要安全问题的技术政策，其中对安全目标的定义进行了修正,有四种表达形式 2004年4月，国家核安全局颁发了新版 核动力厂设计安全规定 HAF102 ，对安全目标的定义了三种表达形式,1991年版的核安全目标,定义在法规“核电厂设计安全规定（HAF101,1991年颁布）” 中，有三种表达形式,最终安全目标 对辐射危害进行有效防御 辐射防护的目标 辐射照射保持合理可行尽量低； 减轻事故引起的照射。 与事故状态有
7、关的目标 保证考虑到的事故的放射性后果不大； 保证发生严重后果的事故可能性极低。,我国现行的安全目标,总目标 在核动力厂中建立并保持对放射性危害的有效防御 辐射防护目标 保证在所有运行状态下核动力厂内的辐射照射或任何计划排放放射性物质引起的辐射照射保持低于规定限值并且合理可行尽量低 保证减轻任何事故的放射性后果,技术安全目标 一切合理可行的措施预防事故，和减轻后果； 考虑到的事故的放射性后果不大； 发生严重后果的事故可能性极低。 概率论安全目标 严重堆芯损伤频率10-5/堆年 大量放射性释放频率10-6 /堆年,ALARA,所有的危害必须降低到一个水平:As Low As Reasonably
8、 Achievable 合理可行尽量低,概率论安全目标(检验标准) -新建核电厂设计中几个重要安全问题的技术政策 ,每堆年发生严重堆芯损伤事件的频率低于10-5 每堆年需要场外早期响应的大量放射性释放事件的频率低于10-6,指导性指标,针对严重事故,Risk-informed Regulation,纵深防御,国际原子能机构核安全标准中 安全原则的主要原则,此概念必须贯彻于安全有关的全部活动，包括与组织、设计或人员行为有关的方面，以保证这些活动均置于重叠措施的防御之下，即使有一种防御失效，亦将得到补偿或纠正。,纵深防御,纵深防御的出发点 纵深防御的应用 纵深防御的层次 多道实体屏障 纵深防御的实
9、施,纵深防御的出发点,核电厂的设计总是有瑕疵的 设备有时会有故障 操作员偶尔也会出错,关键是要保证有足够深度防御瑕疵、故障和错误的能力，使得它们不增加事故危害的风险,纵深防御的应用,第一层次的应用 提供多层次的设备和规程，或称多道防御 用以防止事故 在未能防止事故时保证适当的保护 尽一切可能性缓解事故的后果 最严重时启动应急响应 第二层次的应用 核电厂设置多道实体屏障,纵深防御的五个层次,预防：防止偏离正常运行工况与防止发生系统故障 按照适当的质量水平和工程实践 争取并保守的设计、建造和运行核电厂 检测：及时检测到和纠正偏离运行工况。以防止预计运行事件升级为事故工况 设置专用的系统 制定运行规
10、程 保护：制止预期运行事故和始发事件升级发展成严重事故，控制其后果。 固有安全特性 故障安全设计 附加的设备和规程,缓解：应付已超出设计基准的严重事故，并保证放射性后果保持在合理可行尽量低的水平 保证包容功能 通过附加的措施和规程防止事故发展 通过减轻所选定的严重事故后果，加上事故处置规程可以完成该目标 应急：减轻事故工况下可能的放射性物质释放后果。 适当装备的应急控制中心 场区内和场区外应急响应计划,应用于核电厂的全部活动,多道实体屏障,纵深防御概念的第二种应用是核电厂设置多道实体屏障，防止放射性物质外逸 燃料本身 燃料包壳 反应堆冷却剂系统压力边界 安全壳 设计必须保证每一屏障的有效性，并为之提供保护,纵深防御的执行要求,应用于核电厂的全部活动 设计 建造 安装 运行 维修 应用于核电厂的全部时间 任何时候各防御层次都必须按照不同运行方式的规定一一备齐 必须同时具备所有防御层次 在缺少一个防御层次而其他防御层次虽在的条件下，继续运行就没有足够的基础,
