核安全文化
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核安全文化的起源与发展
文章来源: 国家核安全局
发布时间: 2023-04-12
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  核安全工作的发展历史到目前为止可以划分为四个阶段,即全球核电发展初期、三哩岛事故后、切尔诺贝利事故后,随着 2011 年福岛核事故的发生,核安全工作将进入一个新的阶段。回顾核安全观念的演变历史,有助于我们了解核安全文化的历史背景,更有助于我们理解倡导核安全文化的作用和意义。
  (1)核电发展初期  这个阶段的特点是重视设计的保守性和设备的可靠性,实施纵深防御原则。 1942 年,恩利克x费米领导建成了世界上第一座实验型原子反应堆。为了防止发生不可控的链式裂变反应,该堆装备有一根强中子吸收材料制成的吸收体, 随时准备快速掉入堆芯,核反应可控的问题就是最初的安全问题。 值得注意的是,作为曼哈顿计划首站工程负责人的费米,对核安全格外重视。 当时费米堆在首次临界试验中出现了故障,经过工作人员维修排查后,时间已过 12 点。费米在这一刻做出了让工作人员吃完饭后再重新开始试验的决定,让工作人员的紧张亢奋的情绪得以缓和,在进度和安全之间毅然选择了安全。下午 3 时 35 分,反应堆达到临界点,人类历史上第一次链式反应开始正式运转。 1947 年,美国反应堆安全委员会在第一次会议上讨论了关于在反应堆外围 设立一个密封安全壳的提案,这种安全壳能在事故工况下防止放射性物质向环境 释放。安全壳的概念是核安全技术发展的一块重要基石。 1955 年,第一届日内瓦和平利用原子能会议上召开,反应堆安全是一个重要议题。会议论文集中收录的报告清晰地描绘了反应堆设计、安全壳、选址等基 本安全原则。同时,厂外放射性后果问题引起人们的关注。 1971 年,美国原子能委员会公布了轻水堆安全系统的基本设计准则,包括 一套假想的极限事故。核电厂安全系统必须能处理这种事故而不发生明显的放射 性后果。至此,核安全管理已奠定了厂址远离人口稠密区、安全壳和设计基准事 故三块基石。设计基准事故的原则反映了确定论安全分析逻辑,没有考虑假想事 故的发生概率,更没有考虑严重事故的发生概率。 上世纪 70 年代中期,概率风险评价技术逐步成熟,美国国会要求对核电厂 进行概率风险评价分析,由此产生了著名的拉斯姆森报告——WASH-1400《反应堆安全研究》。在报告中首次将概率风险评价技术引入堆安全分析,提供了以事 件发生概率进行事故分类的方法,并且建立了安全壳失效模式和放射性核素向环 境释放的模式。在此阶段,核安全管理集中于设计、安装、调试和运行各个阶段 技术的可靠性,即设计和程序质量。在设计方面,考虑设计的充分性,强调保守 设计,重视设备可靠,还需考虑系统设备的冗余性和多样性,以防止事故的发生并限制和减小事故的后果。在程序方面,所有工作都使用程序,按程序办事。同 时确立了许多基本原则:纵深防御、固有安全性和故障安全原则、单一故障准则 和安全系统的多样性与多重性原则。 
  (2)三哩岛事故后 这个阶段的特点是开始加强人机接口,考虑严重事故的预防和缓解。 1979 年 3 月 28 日发生的美国三哩岛核电厂事故对核安全历史的发展产生了重要的影响。 三哩岛事故使核工业界得到很多的教益,人们认识到严重事故是可能发生 的,且往往是由多重设备故障和人因错误综合作用而造成的。三哩岛事故证明核 电厂设计的纵深防御概念在严重事故下依然有效,同时也证实了《反应堆安全研究》的预言。此次事故促成了两件事:一是概率安全评价技术在核能界的广泛应用;二是人们对超设计基准事故分析和安全壳行为研究的关注。 核电工作者意识到应当关注安全工作中的非技术因素,如组织、管理、程序、 人员培训、通信、宣传、应急准备等问题。为了防止和减少人的失误,采取了如下的措施:加强运行人员的培训,在运行值以外增设“安全工程师”岗位,以便 在扰动工况下提供人为的冗余,周期性地使用监督程序对堆芯的状态进行监督, 并决定采取相应的措施,限制或延缓堆芯的损伤;改善主控室人机接口,引入“控 制室”系统的新概念;将必要的信息集中在安全监督盘系统,操作员、安全工程师各拥有一个终端;考虑严重事故的预防和缓解,并将研究成果纳入到核安全法 规、标准及核电厂改进中,从而提高核安全水平。
  (3)切尔诺贝利事故后 这个阶段的特点是开始大力倡导培育核安全文化。 1986 年 4 月 26 日,前苏联切尔诺贝利 4 号机组发生了强烈爆炸,堆芯的大量放射性物质从核电厂释放出来,造成环境污染,大量人员撤离。这引起了社会的恐慌,并在相当长一段时期内,影响了世界核电的发展。 切尔诺贝利事故发生的主要原因是该电厂所采用的堆型存在严重的设计缺陷,直接原因是运行人员执行的试验程序考虑不周和违反操作规程,但追溯其根本原因应归于前苏联核电主管部门缺乏安全文化。关于这种堆型设计的缺陷早已 为人所知,在同类型电厂调试中已发现过问题,并向有关主管部门专门写了报告。主管部门和有关方面非但没有重视,还在引起事故的整个试验过程中,解列了安 全保护系统。 核能界对此事故作了深刻的反思和总结,对核安全管理有了进一步的重视, 并在全面总结事故原因的基础上,形成了核安全文化理念。1986 年,国际核安全咨询组织(INSAG)1为确保核电厂安全生产提出了一种系统且完整的管理概念 ——核安全文化。
  (4)福岛核事故 福岛第一核电站建于20世纪70年代初,共有6座机组。按照设计标准,其具有抗8级地震能力,设计寿命为40年。地震发生后,反应堆安全停堆,但地震和海啸的叠加大大超出了最初设计电站时所作的危害假设,最终导致1号、3号和4号机组的反应堆厂房内发生爆炸,大量放射性泄漏,核事故最终定级(INES)为最高的7级。对事故后果的研究,目前科学性最为权威的是IAEA在2015年出版的《福岛第一核电站事故总干事的报告》,该报告认为福岛第一核电厂事故由紧接大地震而来的巨大海啸导致,是1986 年切尔诺贝利灾难以来在核电厂发生的最严重事故。促成该事故的一个主要因素是,在日本,人们广泛推测,本国的核电厂非常安全,以至于这种量级的事故完全是不可想象的。这种假设为核电厂营运者所接受,也没有受到监管机构或政府的质疑。因此,日本没有为2011 年3 月的严重核事故做好充分准备。该事故暴露了日本监管框架的某些不足:职责被划分给一些机构,权限归属并不总是清晰明确;电厂设计、应急准备和响应安排以及对严重事故管理的规划也存在某些弱点。自事故发生以来,日本改革了其监管体系,赋予监管机构更明确的责任和更大的权限,以便更好地满足国际标准。国际专家亦通过原子能机构的“综合监管评审服务”工作组访问对新监管框架进行审查。
  福岛核事故后,国际核安全形势日益严峻,国际国内的反核活动时有发生。核安全文化水平的高低,将决定这个行业、这个系统的生死存亡。而我国能源结构的调整方向不可逆转,核能发展的速度和规模只会比规划的目标更快更大,核技术发展的势头更加迅猛,不 同技术储备和文化积淀的单位与企业入行发展,这对我国核安全的挑战将前所未 有,我国核安全监管系统面临的压力同样前所未有。需要用发展的眼光、更高的要求来建设和培育核安全文化体系,充分发挥政府、社会、行业的综合力量,通 过培训、实践、监督等有效手段,把核安全文化培育工作做实,把核安全文化评价工作做好。

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