核安全1(基本原则)

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1、作业作业作业作业 简答：简答： 核安全总目标和辅助目标是什么？核安全总目标和辅助目标是什么？ 核安全的核安全的“纵深防御纵深防御”有哪几层？有哪几层？ 核电厂安全设计有哪些基本原则？核电厂安全设计有哪些基本原则？核反应堆安全第一讲核安全基本原则核反应堆安全第一讲核安全基本原则（20102011学年第二学期）主讲：李然（20102011学年第二学期）主讲：李然 核电发展最大的问题是安全问题！核电发展最大的问题是安全问题！ 核安全问题无国界核安全问题无国界 任何安全问题都不是简单的理论问题或技术问题，当事人的素质、当事单位的管理制度往往最为关键。任何安全问题都不是简单的理论问题或技术问题，当事人的

2、素质、当事单位的管理制度往往最为关键。 科技原理工艺设计工程实现运行维护 管理监督科技原理工艺设计工程实现运行维护 管理监督 “质量是设计出来的、是制造出来的、是管理出来的！质量是设计出来的、是制造出来的、是管理出来的！” 问题：按什么原则设计、制造和管理问题：按什么原则设计、制造和管理 人类的任何工程实践都有风险人类的任何工程实践都有风险 风险风险R(损害损害/单位时间单位时间) P(事件事件/单位时间单位时间)C(损害损害/事件事件) 我们要降低风险，而非追求万全：我们要降低风险，而非追求万全： 安全性安全性 VS 经济性经济性 核电经济性：核电经济性： CO2减排；化石能源危机；经济增长

3、需求；高容量因子；电价上涨减排；化石能源危机；经济增长需求；高容量因子；电价上涨 核电安全性： 核功率的巨大上升空间；强放射性；高温高压水；衰变热；工业安全核电安全性： 核功率的巨大上升空间；强放射性；高温高压水；衰变热；工业安全结论：核电非搞不可！安全风险必须降低！结论：核电非搞不可！安全风险必须降低！1 1 核安全目标核安全目标 核安全总目标： 在核电厂中建立并维持一套有效的防护措施，以保证工作人员、社会和环境免遭放射性危害。核安全总目标： 在核电厂中建立并维持一套有效的防护措施，以保证工作人员、社会和环境免遭放射性危害。 常规风险在不核安全研究范围内常规风险在不核安全研究范围内1 1 核

4、安全目标核安全目标 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由于该核动力厂任何计划排放放射性物质引起的辐射照射保持辐射防护目标： 保证在所有运行状态下核动力厂内的辐射照射或由于该核动力厂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低于规定限值并且合理可行尽量低(ALARA)，保证减轻任何事故的放射性后果，保证减轻任何事故的放射性后果.1 1 核安全目标核安全目标 技术安全目标： 有很大把握预防核电厂事故的发生；对于核电厂设计中考虑的所有事故，包括概率很低的事故，要以高可信度保证任何放射性后果尽可能小且低于规定限值；并保证有严重放射性后果的事故发生的概

5、率极低。技术安全目标： 有很大把握预防核电厂事故的发生；对于核电厂设计中考虑的所有事故，包括概率很低的事故，要以高可信度保证任何放射性后果尽可能小且低于规定限值；并保证有严重放射性后果的事故发生的概率极低。 辐射防护目标辐射防护目标+概率风险评价概率风险评价1 1 核安全目标核安全目标 美国美国NRC于于1986年年8月发表核电站运行的定量安全目标和定性健康目标（月发表核电站运行的定量安全目标和定性健康目标（QHQ）。 两个定性安全目标：）。 两个定性安全目标： 就核电站运行的后果来说，对公众个人成员应当提供这样一种水平的防护，以使他们的生命和健康不会由此受到明显的附加风险；就核电站运行的后果

6、来说，对公众个人成员应当提供这样一种水平的防护，以使他们的生命和健康不会由此受到明显的附加风险； 核动力对生命和健康的社会风险应当相当于或低于其他具有竞争性的发电技术产生的风险，并且应当对其他的社会风险来说没有明显的增加。核动力对生命和健康的社会风险应当相当于或低于其他具有竞争性的发电技术产生的风险，并且应当对其他的社会风险来说没有明显的增加。1 1 核安全目标核安全目标定量数值指南：定量数值指南： 急性死亡风险：反应堆事故对核电厂附近的个人或居民群体可能产生的急性死亡风险不应超过美国居民由于其他事故而普遍受到的急性死亡风险的急性死亡风险：反应堆事故对核电厂附近的个人或居民群体可能产生的急性死

7、亡风险不应超过美国居民由于其他事故而普遍受到的急性死亡风险的0.1% 晚期死亡风险：反应堆事故对核电厂附近的个人或居民群体可能产生的晚期（癌症）死亡风险不应超过由于所有其他原因产生的癌症风险的晚期死亡风险：反应堆事故对核电厂附近的个人或居民群体可能产生的晚期（癌症）死亡风险不应超过由于所有其他原因产生的癌症风险的0.1%1 1 核安全目标核安全目标对于现有在运行的核电厂的概率安全指标：对于现有在运行的核电厂的概率安全指标： 堆芯严重损坏事件的频率低于堆芯严重损坏事件的频率低于104 /（堆（堆年）年） 严重的放射性向环境释放的概率低于严重的放射性向环境释放的概率低于105/（堆（堆 年） 对于

8、未来新建核电站，美国电力研究所（年） 对于未来新建核电站，美国电力研究所（EPRI）在）在URD中提出的指标：中提出的指标： 堆芯严重损坏事件的频率低于堆芯严重损坏事件的频率低于105 /（堆（堆年）年） 严重的放射性向环境释放的概率低于严重的放射性向环境释放的概率低于106/（堆（堆 年）年）1 1 核安全目标核安全目标国家核安全局于国家核安全局于2001年发表新建核电厂设计中的几个重要安全问题声明年发表新建核电厂设计中的几个重要安全问题声明 发生严重堆芯损坏的频率低于发生严重堆芯损坏的频率低于105/运行堆年运行堆年； 需要厂区外早期响应的大量放射性释放到厂区外的频率低于需要厂区外早期响应

9、的大量放射性释放到厂区外的频率低于106 /运行堆年运行堆年。 概率安全目标不代替核安全法规的要求，也不是颁发许可证的唯一基础，而是核实和评估核电厂设计安全水平的一个导向值。概率安全目标不代替核安全法规的要求，也不是颁发许可证的唯一基础，而是核实和评估核电厂设计安全水平的一个导向值。对安全目标的理解对安全目标的理解 所有辐射源都处于严格控制之下所有辐射源都处于严格控制之下 不排除有限照射和放射性物质排放，但人员辐射照射和放射性排放要受到严格控制，并满足运行限值和辐射防护标准不排除有限照射和放射性物质排放，但人员辐射照射和放射性排放要受到严格控制，并满足运行限值和辐射防护标准 全面的安全分析以确

10、认上述目标得到满足全面的安全分析以确认上述目标得到满足 风险控制：能导致高辐射剂量或大量放射性释放的事件概率极低；较大概率的事件只有较小或者没有潜在的放射性后果。风险控制：能导致高辐射剂量或大量放射性释放的事件概率极低；较大概率的事件只有较小或者没有潜在的放射性后果。 历史上最早提出的安全准则是用于厂址选择的剂量准则，即美国联邦法规历史上最早提出的安全准则是用于厂址选择的剂量准则，即美国联邦法规10CFRl00 中所用的准则。中所用的准则。 隔离区隔离区(EAB) ：厂区周围的管辖区域，区内不允许有永久居住的公众：厂区周围的管辖区域，区内不允许有永久居住的公众 低人口密度区低人口密度区(LPZ

11、) ：隔离区的外围，事故情况下区内居民应当受到安全措施的保护，他们的日常活动也会受到一定限制。：隔离区的外围，事故情况下区内居民应当受到安全措施的保护，他们的日常活动也会受到一定限制。 到居民中心距离到居民中心距离(DCP)。最大可信事故下的剂量准则最大可信事故下的剂量准则 为了确定为了确定EAB和和LPZ的大小，提出了最大可信事故的大小，提出了最大可信事故(MCA)的假设，对其分析采取下面的剂量相关准则：的假设，对其分析采取下面的剂量相关准则：1) 事故后两小时内，位于隔离区边界处的个人所受全身剂量不应超过事故后两小时内，位于隔离区边界处的个人所受全身剂量不应超过0.25 Sv，且甲状腺经受

12、的碘照射剂量不超过，且甲状腺经受的碘照射剂量不超过3 Sv；最大可信事故下的剂量准则最大可信事故下的剂量准则2) 事故后无限长时间内，位于低人口密度区外边界处的个人所受全身剂量不应超过事故后无限长时间内，位于低人口密度区外边界处的个人所受全身剂量不应超过0.25 Sv，且甲状腺经受的碘照射剂量不超过，且甲状腺经受的碘照射剂量不超过3 Sv； 3) 到居民中心的距离到居民中心的距离(DPC)至少应等于从反应堆到低人口密度区外边界距离的至少应等于从反应堆到低人口密度区外边界距离的1.3倍。考虑到总的集体剂量，若涉及大城市，这个距离必须更大一些。倍。考虑到总的集体剂量，若涉及大城市，这个距离必须更大

13、一些。我国的我国的EAB和和LPZ根据我国具体情况，应用上述准则以后根据我国具体情况，应用上述准则以后 核电厂隔离区核电厂隔离区(EAB)半径在半径在500米左右米左右 低人口密度区低人口密度区(LPZ)半径为半径为510公里公里专设安全设施专设安全设施 每项专设安全设施都有其特定控制的事故，每项专设安全设施都有其特定控制的事故，要求安全设施达到最极端设计参量的事故称为核设施的设计基准事故要求安全设施达到最极端设计参量的事故称为核设施的设计基准事故(Design Basic Accident，DBA)。 对有些更严重的事故，专设安全设施不能有效制止事故的发展，这些事故称为超设计基准事故（对有些

14、更严重的事故，专设安全设施不能有效制止事故的发展，这些事故称为超设计基准事故（Beyond Design Basic Accident，BDBA)。对于超设计基准事故，采用一些规程性措施来控制事故进程并缓解其后果：对于超设计基准事故，采用一些规程性措施来控制事故进程并缓解其后果： 保证停闭反应堆保证停闭反应堆 持续的堆芯冷却持续的堆芯冷却 可靠的完整包容可靠的完整包容 实施厂内、外应急计划实施厂内、外应急计划我国的我国的EAB和和LPZ根据我国具体情况，应用上述准则以后根据我国具体情况，应用上述准则以后 核电厂隔离区核电厂隔离区(EAB)半径在半径在500米左右米左右 低人口密度区低人口密度区

15、(LPZ)半径为半径为510公里公里我国的我国的EAB和和LPZ根据我国具体情况，应用上述准则以后根据我国具体情况，应用上述准则以后 核电厂隔离区核电厂隔离区(EAB)半径在半径在500米左右米左右 低人口密度区低人口密度区(LPZ)半径为半径为510公里公里2 2 核反应堆的安全设计核反应堆的安全设计核反应堆的安全设计核反应堆的安全设计 IAEA-NUSS：国际原子能机构核安全标准规定核电厂的设计、建造和运行要贯彻：国际原子能机构核安全标准规定核电厂的设计、建造和运行要贯彻纵深防御纵深防御(defense in depth)的安全原则。的安全原则。 国家核安全局于国家核安全局于2001年发布

16、新建核电厂设计中的几个重要安全问题核安全政策声明， 明确年发布新建核电厂设计中的几个重要安全问题核安全政策声明， 明确“ 纵深防御概念纵深防御概念”要应用到核电厂的全部活动中。要应用到核电厂的全部活动中。 2004年年4月月18日国家核安全局批准发布核动力厂设计安全规定日国家核安全局批准发布核动力厂设计安全规定2.1 纵深防御原则纵深防御原则5个层次个层次 1)预防预防 2)监测监测 3)保护保护 4)缓解缓解 5)应急应急2.1 纵深防御原则纵深防御原则5个层次个层次 1)预防防御原则 ：预防防御原则 ： 防止偏离正常运行和系统故障。防止偏离正常运行和系统故障。 要求按照恰当的质量水平和工程实践，例如多重性、独立性及多样性的应用，正确并保守